СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2007 года по МПК C04B41/52 

Изобретение относится к строительству, а именно к созданию защитных покрытий подвергающихся воздействию воды пористых строительных материалов и сооружений из них (дорог, фундаментов, крыш, стен) и может быть использовано при возведении новых, а также реконструкции существующих зданий и сооружений, при гидроизоляции сооружений, подвергающихся действию воды под давлением, а также в дорожном строительстве.

Известно много способов защиты зданий и сооружений от влаги и других атмосферных воздействий.

Существующие методы герметизации конструкций зданий и гидротехнических сооружений можно разделить на две группы: первичные и вторичные. Для первичной защиты используется непосредственное ограждение конструкций из бетона соответствующей водонепроницаемости. При вторичной защите производится дополнительная пропиточная, штукатурочная, обмазочная или наклеечная гидроизоляция ограждающих конструкций.

Старейшая гидроизоляционная штукатурка - плотный и твердый слой в 2-3 мм из чистого цемента (цементного теста) без наполнителей. Это так называемое "железнение", которое применялось еще нашими дедами по фундаментам под срубы и в погребах. В дальнейшем появились цементные растворы с добавкой церезита, мелких заполнителей, вяжущих добавок и растворы на жидком стекле и с добавкой алюмината натрия. Также широко применяют нанесение на защищаемые поверхности гидрофобизирующих покрытий, например кремнийорганических веществ, жидкого стекла, силиконовых смол и т.д.

Патенты РФ №№2081262 и 2083773 описывают способ создания гидроизоляционного покрытия на бетонных поверхностях, включающий шпаклевку известковым тестом, нанесение штукатурного слоя из цементно-песчаного раствора с добавкой ортофосфорной кислоты в количестве 0,02-0,03% от массы цемента и оплавление затвердевшего штукатурного слоя потоком низкотемпературной плазмы.

Патент РФ №2117116 описывает способ крепления защитного полимерного покрытия к строительным конструкциям, который заключается в нанесении на поверхность конструкции полимерной мастики и укладке по ней защитного полимерного покрытия. Полимерную мастику на основе полимерных смол используют в качестве грунтовки и заделки трещин, а в качестве защитного полимерного покрытия используют гидроизоляционный полимер на основе осадков мазутохранилищ.

Патент РФ №2117737 предлагает для гидроизоляции железобетонных конструкций прикреплять клеящей мастикой к защищаемой железобетонной конструкции слоистый рулонный материал, состоящий из двух полимерных слоев из резины на основе и комбинации хлорсульфированного полиэтилена и синтетического дивинилового каучука и расположенного между ними слоя стеклоткани.

В заявке РФ №95104886 описан несмачиваемый защитный слой из материала на основе глины, армированного с помощью волокон.

Для гидроизоляции кровель в патенте РФ №2068920 предлагают нанесение грунтовочного и изоляционного слоев, причем грунтовочный слой представляет собой композицию на основе низкомолекулярных диеновых каучуков с армированием, а изоляционный слой представляет собой гидроизоляционную композицию с наполнителем в виде резиновой крошки.

Хорошо повышает влагонепроницаемость, морозостойкость и прочность пористых строительных материалов герметик проникающего действия (п. РФ №214989), включающий три функционально связанные в одно целое части, находящиеся в соотношении, мас.%: 77:0,42:остальное, при этом первая часть состоит, мас.%:

портландцемент ПЦ 500 до - 40-60

прокаленный кремнеземистый компонент - кварцевый песок фракции менее 315 мкм - остальное,

вторая часть состоит, мас.%:

азотнокислый кальций - 14-16

сернокислый натрий - 34

углекислый натрий - 14-16

азотнокислый натрий - 22

известь негашеная - 5,5

метасиликат кальция - остальное,

третья часть - вода с показателем общей жесткости не более 6 мг·экв/л - остальное.

Этот герметик обладает двойным защитным действием: - капиллярным - в результате глубокого проникновения в поры изолирующего материала и бронирующим - в результате образования на поверхности механически и химически прочного слоя. Химические компоненты глубоко проникают по капиллярам под действием осмотического (капиллярного) давления. В результате химической реакции образуются нерастворимые кристаллы игольчатой формы, которые заполняют капилляры и трещины, вытесняя при этом воду. Этот процесс происходит как по направлению, так и против давления воды. Эффект непроницаемости достигается за счет прохождения внутри материала реакции между компонентами герметика и компонентами вяжущего материала. Визуальное изменение структуры гидроизоляционной смеси в контакте с конструкцией, измеренное электронным микроскопом с увеличением ×104, показывает игольчатое образование в капиллярах на глубину более 150 мм. Установлено, что при использовании указанного герметизирующего состава несмотря на увеличение плотности раствора уменьшаются размеры капилляров, сохраняется паропроницаемость, способность высыхания после увлажнения.

Способ применения описан в указанном патенте и на сайте в Интернете www.polyex.ru. Поверхность очищают от краски, жира и других водонепроницаемых покрытий, обдувают, увлажняют водой до насыщения, грунтуют герметиком, разбавленным питьевой водой (из расчета: 1 часть воды на 1 часть основного состава), после выдержки 5-10 минут торкрет способом с помощью кисти, шпателя и т.п. наносится основной состав герметика на поверхность сооружения (стену, пол, потолок) или изделия, которое нужно сделать гидронепроницаемым, с расходом в зависимости от назначения.

Способ нанесения герметика, описанный в указанном патенте и на странице в Интернете, взят нами за прототип. По патенту герметик используют после объединения трех частей в однородную массу путем смешения ручным или механическим способом и нанесения на поверхность изделий, требующих защиты от проникновения жидкости, или ввода его непосредственно в состав изделий при их изготовлении.

Однако, как показывает опыт, простое нанесение запатентованного герметика на поверхность не обеспечивает желаемых результатов. Недостатком описанного способа является недолговечность покрытия, которое через некоторое время разрушается.

Задачей изобретения является разработка способа создания надежного защитного покрытия с использованием герметика проникающего действия.

Технический результат: обеспечение надежной гидроизоляции и увеличение прочности покрытий за счет усиления и увеличения роста кристаллов в защищаемых пористых поверхностях.

Поставленная задача решается тем, что разработан способ создания защитного покрытия на поверхностях из пористых строительных материалов, включающий смачивание и грунтовку герметиком проникающего действия, способным при контакте с водой образовывать нерастворимые кристаллы, и нанесение основного слоя упомянутого герметика, отличающийся тем, что предварительно осуществляют очистку поверхности, после очистки поверхность прогревают, смачивание производят водой с добавлением двууглекислого натрия, хлористого натрия и упомянутого герметика при их соотношении 100:0,7:0,7:1 соответственно, после грунтовки осуществляют сушку, а перед нанесением основного слоя упомянутого герметика наносят слой цементного раствора с последующей его сушкой и в конце на всей поверхности создают условия для роста кристаллов в покрытии тем, что поверхность накрывают пароводонепроницаемым материалом или в течение 3-4 недель регулярно прогревают и смачивают водой с добавлением двууглекислого натрия, хлористого натрия и упомянутого герметика.

Второй вариант способа создания защитного покрытия на поверхностях из пористых строительных материалов включает смачивание и грунтовку герметиком проникающего действия, способным при контакте с водой образовывать нерастворимые кристаллы, и нанесение основного слоя упомянутого герметика, отличающийся тем, что предварительно осуществляют очистку поверхности, после очистки поверхность прогревают, смачивание производят водой с добавлением двууглекислого натрия, хлористого натрия и упомянутого герметика при их соотношении 100:0,7:0,7:1 соответственно, после грунтовки осуществляют сушку, а перед нанесением основного слоя упомянутого герметика наносят слой цементного раствора, затем на него накладывают нетканое полотно, предварительно смоченное водой с добавлением двууглекислого натрия и хлористого натрия, после этого поверхность сушат, затем снова смачивают водой с добавлением двууглекислого натрия и хлористого натрия и прогревают, причем после нанесения основного слоя упомянутого герметика наносят еще один слой цементного раствора и в конце на всей поверхности создают условия для роста кристаллов в покрытии тем, что поверхность накрывают пароводонепроницаемым материалом или в течение 3-4 недель регулярно прогревают и смачивают водой с добавлением двууглекислого натрия, хлористого натрия и упомянутого герметика.

В качестве герметика приникающего действия для обоих вариантов используют, например, "Акватрон-6".

Сущность изобретения поясняется не ограничивающим изобретение примером промышленной реализации изобретенного способа.

1 этап. Поверхность перед нанесением покрытия очищают от грязи, жира, краски и других посторонних покрытий с целью открытия системы капилляров и микротрещин. Рыхлый, с нарушенной структурой материал удаляют. Трещины более 0,3 мм разделывают (10×10 мм) и заполняют цементно-песчаным раствором с добавлением 3-5% герметика, в частности "Акватрон-6".

2 этап. Поверхность тщательно прогревают. Прогревание можно осуществить паяльной лампой или любым другим нагревательным прибором. Прогревание открывает поры материала и подготавливает его к поглощению герметика проникающего действия. После прогрева возможна зачистка поверхности металлической щеткой (если это необходимо).

3 этап. Прогретую поверхность тщательно до насыщения смачивают водой комнатной температуры с добавлением двууглекислого натрия (питьевой соды), хлористого натрия (пищевой соли) и герметика "Акватрон-6". Соды и соли берут из расчета три столовые ложки на ведро воды, герметика "Акватрон-6" берут 100 г на ведро воды, т.е смачивающий состав вода: двууглекислый натрий: хлористый натрий: герметик проникающего действия готовят из расчета 100:0,7:0,7:1 соответственно. Применение для смачивания состава из воды, двууглекислого натрия, хлористого натрия и герметика проникающего действия, в частности "Акватрон 6", создает условия для глубокого проникновения герметика вглубь материала по открытым порам, его хорошего сцепления с молекулами материала и роста кристаллов. Вода с добавлением соды и соли служит хорошим проводником для герметика и катализатором физико-химических процессов.

4 этап. Поверхность грунтуют с помощью кисти или шпателя герметиком "Акватрон 6", разведенным водой до сметанообразного состояния (1 часть сухого состава на 1 часть воды) и сушат в течение 5-10 минут. Грунтовку можно проводить два раза с промежуточной сушкой.

5 этап. На грунтовку наносят с помощью кисти или шпателя цементный раствор толщиной 3-5 мм, приготовленный известным образом с добавлением, например, песка, после чего выдерживают для сушки.

6 этап. На слой цементного раствора наносят кистью, шпателем или торкрет-способом основной слой предварительно подготовленного в соответствии с инструкцией герметика, в частности "Акватрон 6". Расход и толщина основного слоя зависит от назначения. На горизонтальную поверхность можно наносить слой сухого герметика просеиванием через сито.

7 этап. Для созревания защитного покрытия (для создания условий роста кристаллов) создают парниковый эффект путем укрывания пароводонепроницаемым материалом, например полиэтиленовой пленкой, брезентом, или наносят пароводонепроницаемый слой, например цементный раствор с жидким стеклом в определенных пропорциях или жидкое стекло (можно разбавленное водой); либо регулярно (до 3-х раз в день) в течение 3-4 недель прогревают и увлажняют поверхность водой с добавлением двууглекислого натрия, хлористого натрия и герметика при соотношении 100:0,7:0,7:1 соответственно, при этом можно накрывать поверхность, например, мокрой мешковиной или мокрыми опилками.

Второй вариант способа отличается от описанного тем, что после нанесения цементного раствора (5 этап) этот слой не сушат, а сразу же на него накладывают нетканое полотно (или ткань), предварительно смоченное водой с добавлением двууглекислого натрия и хлористого натрия, после чего поверхность сушат, удаляют возникшие воздушные пузыри и снова смачивают водой с добавлением двууглекислого натрия и хлористого натрия, затем поверхность прогревают и на нее наносят известным образом основной слой герметика проникающего действия, например "Акватрон-6", затем наносят слой цементного раствора, приготовленного известным образом с известными добавками и в конце для созревания защитного покрытия создают условия для роста кристаллов теми же способами, как описано выше. Двууглекислый натрий и хлористый натрий в воду для смачивания добавляют в количестве от 3 до 10 столовых ложек на ведро (10 литров) воды. Нетканое полотно или ткань выполняют роль армирующего материала, еще более усиливающего гидроизоляционные и защитные свойства покрытия.

Сроки сушки различных слоев создаваемого защитного покрытия зависят от характера и размеров объекта, на который покрытие наносится, а также от условий окружающей среды и не влияют на конечный результат.

Новизна и изобретательский уровень предлагаемого технического решения состоят в том, что впервые к известным операциям грунтовки и нанесения основного слоя покрытия предложено дополнительно сочетание в определенной последовательности таких операций, как очистка и прогревание поверхности, смачивание водой с добавлением двууглекислого натрия и хлористого натрия и последующее нанесение герметика проникающего действия, при этом смачивание производят водой с добавлением двууглекислого натрия, хлористого натрия и упомянутого герметика при их соотношении 100:0,7:0,7:1 соответственно. Сочетание в определенной последовательности указанных технологических операций позволяет достичь заявляемый технический результат, а именно создать надежное защитное покрытие, увеличивающее прочность защищаемых поверхностей. Во втором варианте дополнительно накладывают на поверхность нетканое полотно, что придает защищаемой поверхности еще большую прочность и герметичность.

После нанесения герметика на поверхность по описанному способу его активные компоненты под действием капиллярного давления проникают в микротрещины, капилляры, поры, вступают в реакцию со свободным кальцием в присутствии влаги, формируя нерастворимые кристаллические образования. При создании условий для созревания покрытия путем регулярного смачивания или создания парникового эффекта за счет нанесения пароводонепроницаемого слоя или закрывания на определенный срок пароводонепроницаемым материалом возникает новый контакт с молекулами воды, возобновляется реакция, и процесс уплотнения структуры материала развивается в глубину конструкции. В результате герметик образует с защищаемым материалом единую, хорошо совместимую с ним прочную структуру.

При реализации способа могут использоваться аналогичные герметики проникающего действия близкие по механизму действия, такие как "Kalmatron", "Penetron", "Лахта".

Созданное таким образом покрытие является очень долговечным и прочным. Предложенный способ нанесения защитного покрытия в два раза увеличивает водостойкость и на 10% прочность бетона, в результате чего отпадает необходимость ежегодного ремонта кровель, отмостков, цоколей, подвалов зданий и сооружений. Новая технология может применяться в гидростроении и в дорожном строительстве. Применяя второй вариант способа с тканевым армированием, можно на достаточно длительные сроки решить проблему фильтрации бетонных конструкций, находящихся в воде под давлением.

Изобретение относится к строительству, а именно к созданию защитных покрытий, подвергающихся воздействию воды пористых строительных материалов и сооружений. Способ создания защитного покрытия на поверхностях из пористых строительных материалов включает очистку поверхности, затем смачивание и грунтовку герметиком проникающего действия, разбавленным водой, с последующей сушкой и нанесением основного слоя этого герметика, при этом после очистки поверхность прогревают, смачивание производят водой с добавлением двууглекислого натрия, хлористого натрия и герметика проникающего действия при соотношении 100:0,7:0,7:1 соответственно, а перед нанесением основного слоя герметика наносят слой цементного раствора с последующей его сушкой и в конце на всей поверхности создают условия для роста кристаллов в покрытии. Условия для роста кристаллов в покрытии создают тем, что поверхность в течение 3-4 недель регулярно прогревают и смачивают водой с добавлением двууглекислого натрия, хлористого натрия и герметика проникающего действия, или накрывают пароводонепроницаемым материалом, или покрывают пароводонепроницаемым слоем. Охарактеризован второй вариант способа - с тканевым армированием для создания защитного покрытия на поверхностях из пористых строительных Технический результат: повышение долговечности и прочности покрытия. 2 н.п. ф-лы.

1. Способ создания защитного покрытия на поверхностях из пористых строительных материалов, включающий смачивание и грунтовку герметиком проникающего действия, способным при контакте с водой образовывать нерастворимые кристаллы, и нанесение основного слоя упомянутого герметика, отличающийся тем, что предварительно осуществляют очистку поверхности, после очистки поверхность прогревают, смачивание производят водой с добавлением двууглекислого натрия, хлористого натрия и упомянутого герметика при их соотношении 100:0,7:0,7:1 соответственно, после грунтовки осуществляют сушку, а перед нанесением основного слоя упомянутого герметика наносят слой цементного раствора с последующей его сушкой и в конце на всей поверхности создают условия для роста кристаллов в покрытии тем, что поверхность накрывают пароводонепроницаемым материалом или в течение 3-4 недель регулярно прогревают и смачивают водой с добавлением двууглекислого натрия, хлористого натрия и упомянутого герметика.2. Способ создания защитного покрытия на поверхностях из пористых строительных материалов, включающий смачивание и грунтовку герметиком проникающего действия, способным при контакте с водой образовывать нерастворимые кристаллы, и нанесение основного слоя упомянутого герметика, отличающийся тем, что предварительно осуществляют очистку поверхности, после очистки поверхность прогревают, смачивание производят водой с добавлением двууглекислого натрия, хлористого натрия и упомянутого герметика при их соотношении 100:0,7:0,7:1 соответственно, после грунтовки осуществляют сушку, а перед нанесением основного слоя упомянутого герметика наносят слой цементного раствора, затем на него накладывают нетканое полотно, предварительно смоченное водой с добавлением двууглекислого натрия и хлористого натрия, после этого поверхность сушат, затем снова смачивают водой с добавлением двууглекислого натрия и хлористого натрия и прогревают, причем после нанесения основного слоя упомянутого герметика наносят еще один слой цементного раствора и, в конце, на всей поверхности создают условия для роста кристаллов в покрытии тем, что поверхность накрывают пароводонепроницаемым материалом или в течение 3-4 недель регулярно прогревают и смачивают водой с добавлением двууглекислого натрия, хлористого натрия и упомянутого герметика.