Методы защиты каменных конструкций от корро-
Зии
При выборе методов антикоррозионной защиты каменных
конструкций следует учитывать следующие факторы:
- гидрогеологические условия (прочность грунтов, их де-
формативность, водопроницаемость, влажность);
- условия обводнения конструкций (уровень грунтовых
вод);
- свойства материала конструкций, от которых зависит
способность конструкции к увлажнению;
- степень и характер агрессивности среды.
Для антикоррозионной защиты и повышения долговечности
каменных конструкций, и в частности бетона и железобетона,
следует применять первичную, а также вторичную защиту.
К первичной защите относятся:
- применение материалов для бетона и железобетона,
стойких к воздействию агрессивной среды;
- применение добавок, повышающих коррозионную стой-
кость бетона и его защитную способность по отношению к
стальной арматуре и стальным закладным деталям и соедини-
тельным элементам;
- снижение проницаемости бетона;
- соблюдение дополнительных расчетных и конструктив-
ных требований при проектировании конструкций.
Вторичная защита каменных конструкций от коррозии за-
ключается в следующем:
1. снижение агрессивности окружающей среды путем:
- использования защитных покрытий, препятствующих
насыщению конструкции влагой;
- отвода вод (устройство дренажных систем).
2. повышение коррозионной стойкости поверхностного
слоя конструкции путем:
- обработки поверхности, находящейся в контакте с аг-
рессивными средами;
- инъектированием (нагнетанием растворов связующих
компонентов в конструкцию).
Вторичная защита применяется в тех случаях, когда защита
от коррозии не может быть обеспечена мерами первичной защи-
ты. Как правило, вторичная защита, требует возобновления во
времени.
Выбор способа защиты должен производится на основании
технико-экономического сравнения вариантов с учѐтом задан-
ного срока службы и расходов, включающих расходы на возоб-
новление защиты, текущий и капитальный ремонты конструк-
ций и другие, связанные с эксплуатацией затраты
Гидроизоляционные покрытия
Целью применения защитных покрытий является антикорро-
зионная защита каменных материалов, предотвращение распро-
странения коррозии и проникновения влаги в толщу конструк-
ции, а также придание поверхности эстетического вида.
Существует достаточное количество разновидностей совре-
менных защитных материалов, которые применимы в различ-
ных эксплуатационных условиях.
Например, уплотняющие пропитки применяют при периоди-
ческом увлажнении конструкции водой или атмосферными
осадками, а также в качестве обработки поверхности до нанесе-
ния лакокрасочных покрытий.
Окрасочная защита применяется для защиты от капиллярно-
го увлажнения, если условия работы конструкции допускают
раскрытие трещин до 1 мм. Лакокрасочные покрытия наносят
при эксплуатации конструкции в газообразных средах, лакокра-
сочные мастичные покрытия — при действии жидких сред, при
непосредственном контакте покрытия с твердой агрессивной
средой.
Обмазочные мастики после нанесения и высыхания образуют
бесшовный резиноподобный слой. Недостатками таких покры-
тий являются сложность в выполнении и контроле технологии
нанесения, недопустимость нанесения на влажную поверхность,
содержание в мастиках растворителя, что затрудняет их приме-
нение в плохо проветриваемых помещениях.
Оклеечные основные покрытия применяют для конструкций,
Эксплуатируемых в жидких средах, в грунтах с постоянным об-
воднением и подпором воды до 2 м водяного столба. Они пред-
ставляют собой сплошной водонепроницаемый ковер из рулон-
ных или листовых материалов. Наносятся, как правило, наплав-
лением или на мастиках. Повсеместное применение таких мате-
риалов объясняется традицией и невысокой стоимостью. К ос-
новным недостаткам следует отнести проблему качественной
герметизации швов, низкую прочность, эластичность, хрупкость
при отрицательных температурах, невозможность применения
на влажных поверхностях.
Рулонные и мастичные материалы, создавая плотную защит-
ную пленку, работают отдельно от защищаемой конструкции,
что приводит в дальнейшем к отслоению с потерей ими своего
функционального назначения. При работе с ними необходимо,
чтобы защищаемая поверхность была сухой, отсутствовали от-
крытые течи и приток воды по швам и стыкам.
Штукатурная гидроизоляция применяется против капилляр-
ного увлажнения, при условии недопущения в конструкции на-
личия трещин. Водонепроницаемость этих материалов сильно
зависит от толщины нанесенного слоя. Такую гидроизоляцию
нельзя использовать для изоляции конструкции, состоящей из
сборных элементов (например, фундаментных блоков), по-
скольку возможные сдвиги этих элементов приведут к появле-
нию трещин в гидроизоляционном слое и его отслоению. Для
связи штукатурной гидроизоляции с несущей поверхностью не-
обходима тщательная ее подготовка.
Жесткая гидроизоляция (в виде полимерных, металлических
листов) применяется в особо ответственных случаях, если кон-
струкция по условиям работы исключает возможность образо-
вания трещин.
Биоцидные материалы необходимо использовать при защите
каменных конструкций от воздействия бактерий, грибов, мик-
роорганизмов.
Перед нанесением гидроизоляционных покрытий необходи-
мо ликвидировать повышенную влажность конструкций.
Устройство дренажных систем
Устройство подземной водосточной системы – кольцевого
дренажа вокруг здания – является одним из мероприятий по
улучшению влажностного режима в заглубленных помещениях здания. Дренажная система представляет собой линии труб,
уложенных вдоль здания на расстоянии около двух величин их
заглубления под уклоном от 0,002
Обработка поверхности каменной конструкции
Обработку поверхности можно разделить на две группы –
механическую и химическую.
Механический способ заключается в полировке поверхности,
в результате которой она уплотняется, поры материала запол-
няются мелкодисперсными частицами, при этом происходит
снижение пористости поверхности.
Торкретирование – это нанесение на очищенную поверхность
конструкции цементно-песчаного раствора состава 3:1 или 2:1
под давлением до 6 атмосфер при помощи специального писто-
лета-распылителя с компрессором (торкрет-пушки).
В зависимости от требуемой толщины слоя, обработку по-
верхности могут выполнять до четырех раз. Толщина одного
слоя порядка 5-15 мм, а при необходимости увеличения толщи-
ны защитного слоя применяется армирующая сетка. Этот метод
может использоваться также для утепления стен.
При химическом способе выполняется обработка поверхно-
сти реактивами, жидкостями, растворами (проникающая гидро-
изоляция). Принципиальное отличие этих материалов от выше-
перечисленных, состоит в том, что они работают не сами по се-
бе, а заставляют работать материал конструкции, делая его во-
донепроницаемым. Принцип действия этих материалов заклю-
чается в проникновении химически активных веществ в капил-
лярно-пористую структуру защищаемой конструкции, где,
взаимодействуя с ее компонентами, они образуют нераствори-
мые кристаллы, заполняющие поры материала конструкции.
Достоинства проникающей гидроизоляции в том, что мате-
риалы проникающего действия по составу родственны материа-
лу конструкции, обеспечивают высокую адгезию с защищаемой
поверхностью, делают ее водонепроницаемой на глубину до 100
мм, сдерживают коррозию, а инфильтрация грунтовых вод не
является препятствием к производству работ. Данный способ
может использоваться как снаружи, так и внутри помещения.
Недостатком является необходимость тщательной подготовки
поверхности, а также производство работ возможно при темпе-
ратуре не ниже +5°С.
Если рассмотреть способы гидроизоляции подвальной части
здания, то восстановление нарушенного внешнего гидроизоля-
ционного слоя очень дорогостоящее и трудоемкое мероприятие.
И главное нет гарантии того, что выявлены все нарушения гид-
роизоляционного покрытия, и течь не возобновится. Поэтому
широкий круг гидроизоляционных материалов, которые могут
быть использованы для гидроизоляции заглубленных конструк-
ций, сужается. Традиционные типы гидроизоляционных мате-
риалов не могут работать при отрицательном давлении, т.е. при
нанесении на внутреннюю поверхность они могут выдерживать
давление воды изнутри подвальной части, но в случае поступ-
ления воды в подвал через стены и пол происходит отслоение и
разрушение гидроизоляционного слоя.
Флюатирование представляет собой обработку поверхности
химически активными составами, благодаря которым раствори-
мые составляющие вступают в реакцию, образуя нерастворимые
соли. В большинстве каменных конструкций присутствует Са-
СО3. Для обработки используют кремнийфтористый водород-
ный компонент. В результате химической реакции взаимодейст-
вия с компонентами бетонной конструкции получают
SiO2–нерастворимое вещество, заполняющее поры и создающее защит-
ную поверхность.
Силикатизация заключается в обработке поверхности жид-
ким стеклом и хлористым кальцием для получения нераствори-
мых веществ, создающих более плотную поверхность.
Поверхностная гидрофобизация представляет собой нанесе-
ние на поверхность, в ручную или механизированным способом
(распылением под давлением), гидрофобных кремнийорганиче-
ских растворов (ГКЖ) на водной или спиртовой основе. Они
создают на поверхности водостойкую и паропроницаемую
пленку. По правилам технической эксплуатации неоштукату-
ренные кирпичные поверхности необходимо обрабатывать ГКЖ
через каждые 4-5 лет, т.е. при проведении плановых текущих
ремонтов, нанося их на сухую чистую поверхность.
Любой из перечисленных методов обработки поверхности
каменной конструкции должен исключать создание наружного
паронепроницаемого покрытия для того, чтобы водяные пары
могли свободно испаряться из материала строительной конст-
рукции.
Инъектирование
Для нагнетания растворов в конструкцию используют раз-
личные составы: цемент (цементация), жидкое стекло (силика-
тизация), битумные растворы (битумизация), полимерные кар-
бомидные смолы с отвердителями (смолизация), гидрофобные
составы (объемная гидрофобизация) и т.д.
Технология тампонирования заключается в закачивании рас-
твора в толщу конструкции через специальные дренажные труб-
ки. Они устанавливаются в отверстия, просверленные в конст-
рукции. Состав заполняет поры, неплотности, капилляры, тре-
щины, создавая непроницаемый гидрофобный слой.