Выцветы и высолы на поверхности строй материалов и конструкций (бетона, керамики, штукатурных поверхностей и т.п.) стали чуть не обыденной неприятностью. В этой статье мы помещаем материал об исследовании, предотвращении и борьбе с выцветами.
Достаточно всераспространенный вид бетонных изделий, являются выцветы - возникновение белесого налета на поверхности бетона. В особенности это касается цветных мелкоштучных изделий: тротуарной плитки, облицовочных фасадных.
Выцветы бетона принято подразделять на первичные и вторичные. Первичные появляются уже при твердении бетона, вторичные - при его старении под действием атмосферных причин.
Первичные выцветания
Свежеуложенный бетон пронизан системой капиллярных пор, заполненных аква веществом товаров гидратации цемента, приемущественно гидроксида кальция. В обыкновенном случае по мере твердения устьях пор, вступает в реакцию с углекислым газом окружающего.
Из-за этого концентрация гидроксида кальция в устье поры становится ниже, чем в ее объеме. Это вызывает неизменный массоперенос гидроксида из объема на поверхность материала. Равномерно капилляры заполняются карбонатом кальция и процесс замедляется, а потом и совершенно останавливается.
Когда поверхность бетона либо хотя бы какой-нибудь ее участок покрыт пленкой воды, гидроксид кальция может распространиться по всей поверхности, а потом образовать налет карбоната кальция, нерастворимый в воде. В данном случае может показаться первичное выцветание бетона.
Нерастворимость карбоната кальция предназначает "самоторможение" хим процесса. Время, в течение которого может быть проявление первичного выцветания, можно найти методом обычного тесты, налив малость воды на поверхность твердеющего бетона. Если бетон склонен к выцветанию, то скоро можно узреть белоснежный налет карбоната кальция по бокам высыхающей лужицы. Если такое испытание провести позднее чем через восемь часов твердения бетона на воздухе, то налета не появляется, потому что к этому времени устья пор уже закупорены карбонатом кальция. Доказательством этой догадки служит тест на бетоне, твердеющем в атмосфере азота. Отсутствие белоснежного налета в таком случае - итог, подтверждающий карбонатную природу явления и указывающий на связь скорости выцветания с содержанием углекислого газа в воздухе.
Вторичные выцветания
Вторичное выцветание проявляется при атмосферном старении бетона даже в этом случае, если бетон нормально затвердел и "испытание смачиванием" дает плохой результат. Снаружи это проявляется как общее осветление поверхности бетона.
Есть основания считать, что предпосылкой вторичного процесса является продолжение процессов гидратации компонент цемента в отвердевшем материале. А именно, об этом гласит тот факт, что вторичное выцветание имеет место до того времени, пока длится рост прочности бетона. Наблюдения проявили, что выцветание бетонных плиток может проявляться в течение года после производства изделий. Потом налет равномерно смывается, и приблизительно через год плитки самоочищаются и восстанавливают собственный начальный цвет. Размывание налета разъясняется неспешным перевоплощением карбоната в бикарбонат, более растворимый в воде. Сроки восстановления цвета плиток зависят от климата в данной местности. При засушливом климате вторичное выцветание сохраняется подольше. Но затяжные дождики, повсевременно смывающие гидрооксид кальция с поверхности бетона, только затягивают процесс выцветания.
Повторное проявление вторичного выцветания после естественного исчезновения налета случается очень изредка. Способы надлежащие способы и методики. Один из простых -уже описанное "испытание смачиванием". Он дает не плохое представление о том, что может произойти с изделием при конденсации воды в пропарочной камере, и охарактеризовывает первичное выцветание.
Для того чтоб смоделировать вторичное выцветание в критериях хранения бетонных изделий на заводском дворе либо на стройплощадке, можно временами (два раза в денек) опрыскивать стопку плиток дистиллированной водой в течение 30 минут. Вторичные выцветы отмечались на плитках в местах их соприкосновения вместе, где вода длительно не сохнула. Верхний слой плиток сохнул довольно стремительно и не был подвержен выцветанию. Эти тесты демонстрируют как следует, а поточнее - "как не нужно" хранить бетонные изделия.
Количественную оценку вторичного выцветания можно проводить, измеряя яркость поверхности фотометром.
Причины, действующие на выцветание
Основной предпосылкой, можно сказать, первопричиной возникновения выцветов является наличие гидрооксида кальция Са(ОН)г в цементном камне. Чтоб выцветы появились на поверхности бетона, Са(ОН)2 должен мигрировать из объема цементного камня на эту поверхность. Для этого нужны пути передвижения -капилляры и силы, побуждающие к передвижения - разность концентраций Са(ОН)г в водянистой фазе на поверхности и в объеме материала; и в конце концов, нужна эта водянистая фаза. Разберем эти причины по порядку.
Полртландцемент и другие виды цемента на базе портландцемен-тного клинкера в процессе гидратации образуют достаточно огромное количество Са(ОН)г: до 15% от массы цемента, т.е. до 100 кг в 1 м3 бетона. Простая рекомендация в данном случае для предотвращения выцветов: внедрение цементов с пониженным содержанием трех-кальциевого силиката (элита). Но такие цементы характеризуются низкой скоростью твердения и пониженной маркой.
Другой вариант уменьшения количества Са(ОН)2 - внедрение добавок, способных связывать его, к примеру активных кремнеземистых добавок. Но доступные и дешевенькие добавки, такие как пуццолана либо золы ТЭС, в реальные сроки проявляют себя в подабающей степени только при насыщенной тепловлажностной обработке, в главном при автоклавировании. Не считая того, введение добавок в количествах, достаточных для связывания всего Са(ОН).,, снизит скорость твердения бетона и скажется на его цены. При оценке эффективности этого пути следует учесть, что "выцветы"- явление поверхностное, потому подавляющая толика Са(ОН)2 не воспринимает роли в рассматриваемом процессе, т.е. остается "запертой"в бетоне.
Другим нужным условием образования выцветов является наличие капилляров, по которым водянистая фаза цементного камня с растворенным в ней Са(ОН)2 выносится на поверхность изделия. Вероятных обстоятельств образования капиллярных пор в затвердевшей цементнопесчаной консистенции (растворной части бетона) по последней две: некорректно выбранное соотношение "песок-цементное тесто" и состав самого цементного теста.
Чтоб в затвердевшем бетоне не создавалась система сообщающихся микропустот, по которым может мигрировать водянистая фаза, нужно обеспечивать достаточное количество цементного теста по отношению к песку. Это - популярная задачка в технологии бетона, для удачного решения которой нужно использовать пески с хорошим зерновым составом и с низкой удельной поверхностью.
Капиллярные поры в самом цементном камне - неминуемая плата за лишнее содержание воды. Чем ниже водосодержание, тем ниже капиллярная пористость бетона. Приблизительно ее можно подсчитать по формуле, предложенной Г.И. Горчаковым:
Пк=(В-CoЦ)*10%,
где
В - расход воды на 1 м3 бетона, кг;
Ц - расход цемента на 1 м3 бетона, кг;
Cо -доля химически связанной воды в частях от массы цемента (обычно о< = 0,15-0,2).
Для понижения капиллярной пористости при помощи уменьшения водосодержания консистенции при обеспечении плотной ее укладки употребляют два пути:
- применение суперпластификаторов в купе с вибролитьевой технологией;
- применение насыщенного уплотнения способом вибропрессования.
Но в любом из этих случаев разработка не защищает от образования капиллярных пор: их будет меньше либо больше, но они будут.
Условия твердения бетонных изделий так же оказывают влияние на возникновение выцветов. Главнейшие причины в данном случае - СО., воздуха и возможность конденсации воды на поверхности изделий.
Воздействие воды на поверхности твердеющих изделий уже подверглось рассмотрению. В случае если поверхность изделий сухая, а в воздухе есть достаточное количество СО2, происходит карбонизация поверхностного слоя изделий. При всем этом Са(ОН)2, растворенный в воды, заполняющей поры, перебегает в нерастворимый карбонат кальция - СаСОг Все это происходит не в устьях пор, а снутри капилляров. Карбонат кальция кольматирует поры, повышая водонепроницаемость бетона, но не изменяя его цвета.
Для интенсификации этого процесса можно использовать принудительную подачу углекислого газа в камеры твердения. Источником воздуха, обогащенного углекислым газом, могут быть отходящие газы из котельной. В подаваемую смесь целенаправлено вводить водяной пар. Этот прием применен в технологии Джонсон (США).
Защитная пропитка поверхности бетона
Вероятны два варианта пропитки поверхности бетонных изделий: силиконовыми составами либо водо-разбавляемыми акриловыми тусклыми дисперсиями.
Пропитка силиконами оказалась не очень действенной в отношении предотвращения выцветания. Предотвращая попадание водянистой воды вовнутрь бетона, силикон фактически не оказывает влияние на поступление е поры бетона водяного пара, который может там конденсироваться.
Покрытие бетона акриловыми дисперсиями делает на его поверхности прозрачную пленку, которая закрывает поры бетона и предутверждает выделение карбоната кальция на поверхности. Малая высота покрытия ограничивает срок его службы 1-2 годами. Но этого полностью довольно, потому что белоснежный налет обычно появляется в 1-ые два года. Любопытно отметить, что благодаря газопроницаемости пленки, поверхностный слой бетона под ней карбонизируется по описанной ранее схеме. Это служит гарантией от следующих выцветов.
Заключение
Выцветание поверхности бетонных изделий - процесс многофакторный, и борьба с ним довольно трудна. Но можно сделать условия, сводящие его к минимуму:
1. Бетон обязан иметь мало вероятную пористость и водопроницаемость.
2. При твердении изделий лучше обеспечить доступ углекислого газа к их поверхности.
3. В процессе твердения и припоследующей выдержке на заводе- изготовителе нужно защищать поверхность изделий от попадания воды. С течением времени естественные процессы карбонизации снизят возможность выцветания бетона в процессе использования.
4. Возникновение выцветов может быть предупредить прозрачными поверхностными покрытиями из аква дисперсий акрилатов.
Предоставлено компанией TROTUAR.RU
и журнальчиком 'Строительство'-Информационный бюлетень.
