СПОСОБ ЗАЩИТЫ БЕТОННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЮ МОЧЕВИНЫ Российский патент 2000 года по МПК C04B41/62 

Изобретение относится к способам защиты лакокрасочными покрытиями бетонных строительных конструкций, подвергающихся воздействию мочевины при ее производстве, переработке и хранении.

Бетонные строительные конструкции под воздействием мочевины подвергаются разрушению вследствие развития процессов кристаллизации, вызывающих возникновение опасных напряжений в бетоне. Наличие мочевины в порах бетона затрудняет работы по защите бетонных строительных конструкций путем нанесения лакокрасочных покрытий. Как правило, покрытия, которые повторно наносятся на бетон, ранее подверженный воздействию мочевины, быстро разрушаются.

Известен способ подготовки к ремонту бетонных строительных конструкций путем пропитки поверхности 10-40%-ным водным раствором формалина из расчета 400 - 500 г/м² (a.c. СССР N 472113, кл. C 04 B 41/28, опубл. 30.06.75, бюл. N 20 - прототип). Этот способ не обеспечивает длительный срок службы защитного лакокрасочного покрытия (покрытие разрушается через 6 лет эксплуатации), имеет высокий расход водного раствора формалина, не обеспечивает снижение расхода защитного лакокрасочного покрытия, его пленка имеет матовый пропиточный вид. При обработке поверхности бетона водным раствором формалина в воздухе рабочей зоны содержится высокая концентрация формальдегида.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа защиты бетонных строительных конструкций, подверженных воздействию мочевины, в котором за счет пропитки бетонной поверхности карбамидоформальдегидной смолой обеспечивается высокая адгезия покрытия к бетону, что позволяет увеличить срок его службы, уменьшить расход материалов и снизить концентрации формальдегида в воздухе рабочей зоны.

Сформулированная задача решается за счет того, что в способе защиты бетонных строительных конструкций, подверженных воздействию мочевины, путем предварительной пропитки разрушенной поверхности пропиточным составом и последующего нанесения лакокрасочного покрытия в качестве пропиточного состава используют карбамидоформальдегидную смолу, имеющую соотношение карбамид:формальдегид 1: (2,5-2,7) и содержащую формальдегид в свободном виде - 20% от общего количества формальдегида.

Карбамидоформальдегидная смола по ТУ 6-03-469-80 с изменениями п. 1,2,3 имеет состав, мас.%:
Kарбамид - 20,0-24,0
Формальдегид - 54,0-60,0
Вода - Остальное
Из общего количества формальдегида 20% находится в свободном виде, остальное количество формальдегида химически связано с карбамидом в результате реакции поликонденсации в щелочной среде. При обработке поверхности бетона с карбамидной пылью свободный формальдегид проникает в поры и связывает карбамидную пыль, что способствует лучшей адгезии защитного покрытия.

Пропитка бетона, содержащего мочевину, карбамидоформальдегидной смолой (КФС), имеющей соотношение карбамид:формальдегид 1:(2,5-2,7) и содержащeй формальдегид в свободном виде - 20% от общего количества формальдегида, и последующее нанесение ЛКП обеспечивает увеличение срока службы покрытия, уменьшает расход пропиточного материала и защитного покрытия. Улучшается внешний вид покрытия, улучшаются санитарные условия при выполнении защитных работ за счет снижения концентрации формальдегида в воздухе рабочей зоны при пропитке бетонной поверхности. Указанный эффект достигается за счет того, что в отличие от известного способа в предложенном способе в пропиточном составе наряду с формальдегидом содержится карбамидоформальдегидная смола. Формальдегид, обладая высокой проникающей способностью и химической активностью, поглощается бетоном, связывает мочевину, находящуюся в порах бетона, в смолообразные продукты, которые хорошо совместимы с карбамидоформальдегидной смолой, содержащейся в пропиточном составе. Это обеспечивает высокую адгезию. За счет меньшей концентрации формальдегида в пропиточном составе уменьшаются его потери в окружающую среду из-за испарения при пропитке, что снижает расход пропиточного состава, и улучшаются санитарные условия при проведении работ. Находящиеся в пропиточном составе карбамидоформальдегидные смолы заполняют имеющиеся в бетоне пустые поры и раковины, а при сушке образуют ровную эластичную грунтовку, обеспечивающую высокую адгезию ЛКП к бетону.

Предлагаемый способ позволяет удлинить срок службы и улучшить внешний вид покрытия до разрушения при снижении расходов пропиточного раствора и ЛКП.

Пример 1. Разрушенную поверхность бетонных конструкций пропитывают карбамидоформальдегидной смолой из расчета 250-400 г/м². Через 24 ч на обработанную таким способом поверхность наносят эпоксидное покрытие ЭП-00-10. Покрытие эксплуатируется на внутренней поверхности грануляционной башни действующего производства карбамида. Адгезию определяли через 24 ч и 10 месяцев. Срок службы определяли по растрескиванию покрытия и по его отслаиванию (по потере адгезии). Концентрацию формальдегида в воздухе определяли на расстоянии 50 см от пропитываемой поверхности в момент проведения пропиточных работ. Результаты приведены в таблице.

Пример 2. Аналогичный участок разрушенной бетонной поверхности внутри грануляционной башни производства карбамида рядом с участком по примеру 1 пропитывали 30%-ным водным раствором формалина из расчета 400-500 г/м². Через 20 ч на обработанную таким способом поверхность нанесли эпоксидное покрытие ЭП-00-10. Эксплуатацию, наблюдения и анализы проводили одновременно и аналогично примеру 1. Результаты приведены в таблице.

Пример 3 (контрольный). Участок разрушенной запыленной мочевиной бетонной поверхности внутри грануляционной башни производства карбамида рядом с участком по примеру 1 пропитывали карбамидоформальдегидной смолой, имеющей соотношение карбамид:формальдегид 1:(1-1,3) и содержащей свободный формальдегид в количестве 0,15% из расчета 250-400 г/м², через 24 ч на обработанную таким образом поверхность наносили эпоксидную смолу ЭП-00-10. Свойства покрытия определяли аналогично примеру 1.

Пример 4 (контрольный). Аналогично примеру 1. Смола содержит свободный формальдегид в количестве 15% и соотношение карбамид:формальдегид 1:(2,5-2,7).

Как показывают результаты контрольных примеров, при использовании известной КФС (пример 3) резко снижается срок службы покрытия до 0,5-1,0 года за счет плохой адгезии. При снижении концентрации свободного формальдегида в предлагаемой КФС до 15% (пример 4) также снижается срок службы покрытия за счет снижения адгезии.

В предлагаемом способе (пример 1) по сравнению с известным (пример 2) улучшается внешний вид защитного покрытия, более чем на 30% удлиняется срок службы (после 8 лет эксплуатации в условиях действующего производства покрытие в хорошем состоянии), в 1,7 раза снижается концентрация формальдегида в воздухе при проведении пропиточных работ, снижается расход пропиточного состава на 20-37,5% и ЛКП на 21,7%.

Способ защиты бетонных строительных конструкций, подверженных воздействию мочевины, может быть использован в производстве мочевины, при ее переработке и хранении. Способ включает предварительную пропитку разрушенной поверхности карбамидоформальдегидной смолой с соотношением карбамид: формальдегид 1:(2,5 - 2,7) и содержанием свободного формальдегида 20% от общего количества формальдегида и последующее нанесение лакокрасочного покрытия. Технический результат: повышение адгезии покрытия к поверхности бетона, увеличение срока его службы, уменьшение расхода материала и снижение концентрации формальдегида в воздухе рабочей зоны. 1 табл.

Способ защиты бетонных строительных конструкций, подверженных воздействию мочевины, путем предварительной пропитки разрушенной поверхности пропиточным составом и последующего нанесения лакокрасочного покрытия, отличающийся тем, что в качестве пропиточного состава используют карбамидоформальдегидную смолу, имеющую соотношение карбамид : формальдегид 1 : (2,5 - 2,7) и содержащую формальдегид в свободном виде 20% от общего количества формальдегида.