Выцветы на поверхности бетонных изделий и методы их предотвращения.


Выцветы и высолы на поверхностях бетонных изделий и других строительных материалов стали чуть ли не будничной неприятностью. Выцветы – это появление беловатого налета на поверхности бетона. Чаще всего они появляются на мелкоштучных цветных изделиях: тротуарной плитке, облицовочных фасадных материалах. Выцветы бетона подразделяются на первичные и вторичные. Первичные выцветы проявляются при твердении бетона, а вторичные - под действием атмосферных факторов при его старении.

Первичные выцветания.

Свежеуложенный бетон любого типа пронизан системой капиллярных пор, который заполнены водным раствором из продуктов гидратации цемента, в основном это гидроксид кальция. Как правило, этот раствор в порах, по мере твердения бетона, вступает в реакцию с углекислым газом окружающей среды. Из-за этого концентрация гидроксида кальция в порах становится ниже, чем снаружи, что вызывает постепенный массоперенос гидроксида кальция с середины материала на его поверхность. Постепенно поры на поверхности бетона заполняются карбонатом кальция и процесс выцвета замедляется, потом и совсем останавливается. Когда поверхность бетона покрыта по какой-либо причине слоем или пленкой воды, гидроксид кальция распространяется по всей поверхности и образовывает нерастворимый в воде налет карбоната кальция. В таком случае появляется первичное выцветание бетона. Время, в течение которого возможно проявление первичного выцветания, определяется путем простого испытания. Нужно налить немного воды на поверхность твердеющего бетона. Если этот бетон склонен к выцветанию - то вскоре появится белесый налет карбоната кальция по краям высыхающей лужицы. Такое испытание нужно проводить не позже чем через 8 часов твердения бетона, пока поры не закупорились, в противном случае налет не образуется.

Вторичные выцветания.

Вторичные выцветания проявляются при атмосферном старении бетона даже в случае, когда бетонная смесь нормально затвердела и "испытание смачиванием" дало отрицательный результат. Внешне вторичные выцветания проявляются как общее визуальное осветление бетона. Причиной вторичного процесса является продолжение процессов гидратации компонентов цемента в отвердевшем материале. Вторичное выцветание имеет место до тех пор, пока продолжается рост прочности бетона. Выцветание бетонных плиток может проявляться в течение года после изготовления изделий. Потом белый налет постепенно смывается и, примерно через год, плитки самоочищаются и восстанавливают свой первоначальный цвет. Это происходит из-за превращения карбоната в бикарбонат, который лучше растворяется в воде. Сроки восстановления цвета плиток зависят от климата в местности. При засушливом климате вторичное выцветание сохраняется дольше, а затяжные дожди, постоянно смывающие гидрооксид кальция с поверхности бетона, ускоряют процесс очистки. Повторное проявление вторичного выцветания после естественного исчезновения налета бывает очень редко.
Факторы, влияющие на выцветание.

Основная первопричина появления выцветов - наличие гидрооксида кальция Са(ОН)2 в бетонном растворе. Чтобы на поверхности бетона появились выцветы, Са(ОН)2 должен мигрировать из середины бетонного изделия на его поверхность поверхность. При это путями миграции являются – капилляры, а побуждающей к миграции силой является разность концентраций Са(ОН)2 в жидкой фазе на поверхности и в объеме материала; и, наконец, нужна эта жидкая фаза.
Портландцемент и другие виды цемента на основе портландцементного клинкера в процессе гидратации образуют довольно большое количество Са(ОН)2: до 15% от массы цемента, т.е. до 100 кг в 1 м3 бетона. Простейшая рекомендация в этом случае для предотвращения выцветов: использование 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 - использование добавок, способных связывать его, например активных кремнеземистых добавок. Однако доступные и дешевые добавки, такие как пуццолана или золы ТЭС, в реальные сроки проявляют себя в должной степени только при интенсивной тепловлажностной обработке, в основном при автоклавировании. Кроме того, введение добавок в количествах, достаточных для связывания всего Са(ОН), понизит скорость твердения бетона и скажется на его стоимости. При оценке эффективности этого пути следует учитывать, что "выцветы"- явление поверхностное, поэтому подавляющая доля Са(ОН)2 не принимает участия в рассматриваемом процессе, т.е. остается "запертой» в бетоне. Другим необходимым условием образования выцветов является наличие капилляров, по которым жидкая фаза цементного камня с растворенным в ней Са(ОН)2 выносится на поверхность изделия. Возможных причин образования капиллярных пор в затвердевшей цементнопесчаной смеси (растворной части бетона) по крайней две: неправильно выбранное соотношение "песок-цементный раствор" и состав самого цементного раствора. Чтобы в затвердевшем бетоне не образовывалась система сообщающихся микропор, по которым может перемещаться жидкая фаза, необходимо обеспечивать достаточное количество цементного теста по отношению к песку. Это - известная задача в технологии бетона, для успешного решения которой необходимо применять пески с оптимальным зерновым составом и с невысокой удельной поверхностью. Капиллярные поры в самом цементном камне - неизбежная плата за избыточное содержание воды. Чем ниже водосодержание, тем ниже капиллярная пористость бетона. Ориентировочно 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 снижения капиллярной пористости с помощью уменьшения водосодержания
смеси при обеспечении плотной ее укладки используют два пути:
- применение суперпластификаторов в сочетании с вибролитьевой технологией;
- применение интенсивного уплотнения методом вибропрессования.
В любом из этих случаев технология не защищает от образования капилляров и пор: их будет меньше или больше, но они будут. Условия твердения бетонных изделий так же влияют на появление выцветов. Влияние влаги на поверхности твердеющих изделий уже было рассмотрено. В случае если поверхность изделий сухая, а в воздухе есть достаточное количество СО2, происходит карбонизация поверхностного слоя изделий. При этом Са(ОН)2, растворенный в жидкости, заполняющей поры, переходит в нерастворимый карбонат кальция - СаСО2. Все это происходит не в устьях пор, а внутри 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 целесообразно вводить водяной пар. Этот прием использован в технологии Джонсон (США). Защитная пропитка поверхности бетона
Возможны два варианта пропитки поверхности бетонных изделий: силиконовыми составами или бесцветными водоразбавляемыми акриловыми дисперсиями. Пропитка силиконами оказалась не очень эффективной в отношении предотвращения выцветания. Предотвращая попадание жидкой воды внутрь бетона, силикон практически не влияет на поступление в поры бетона водяного пара, который может там конденсироваться. Покрытие бетона акриловыми дисперсиями создает на его поверхности прозрачную пленку, которая закрывает поры бетона и предотвращает выделение карбоната кальция на поверхности. Малая толщина покрытия ограничивает срок его службы 1-2 годами. Но этого вполне достаточно, так как белый налет
обычно образуется в первые два года. Интересно отметить, что благодаря газопроницаемости пленки, поверхностный слой бетона под ней карбонизируется по описанной ранее схеме. Это служит гарантией от последующих выцветов.

Методы, соответствующие методы и методики.

Один из простейших - уже описанное "испытание смачиванием". Он дает хорошее представление о том, что может произойти с изделием при конденсации влаги в пропарочной камере, и характеризует первичное выцветание. Для того чтобы смоделировать вторичное выцветание в условиях хранения бетонных изделий на заводском дворе или на стройплощадке, можно периодически (дважды в день) опрыскивать стопку плиток дистиллированной водой в течение 30 минут. Вторичные выцветы отмечались на плитках в местах их соприкосновения друг с другом, где вода долго не высыхала. Верхний слой плиток высыхал достаточно быстро и не был подвержен выцветанию. Эти испытания показывают как надо, а точнее - "как не надо" хранить бетонные изделия. Количественную оценку вторичного выцветания можно проводить, измеряя яркость поверхности фотометром.

Защитная пропитка поверхности бетона

Возможны два варианта пропитки поверхности бетонных изделий: силиконовыми составами или бесцветными водоразбавляемыми акриловыми дисперсиями. Пропитка силиконами оказалась не очень эффективной в отношении предотвращения выцветания. Предотвращая попадание жидкой воды внутрь бетона, силикон практически не влияет на поступление в поры бетона водяного пара, который может там конденсироваться. Покрытие бетона акриловыми дисперсиями создает на его поверхности прозрачную пленку, которая закрывает поры бетона и предотвращает выделение карбоната кальция на поверхности. Малая толщина покрытия ограничивает срок его службы 1-2 годами. Но этого вполне достаточно, так как белый налет обычно образуется в первые два года. Интересно отметить, что благодаря газопроницаемости пленки, поверхностный слой бетона под ней карбонизируется по описанной ранее схеме. Это служит гарантией от последующих выцветов.

Заключение.

Выцветание поверхностей бетонных изделий - процесс многофакторный. Борьба с ним довольно трудная. Тем не менее можно создать условия, сводящие его к минимуму:
1. Бетон должен иметь минимально возможную пористость и водопроницаемость.
2. При твердении изделий желательно обеспечить доступ углекислого газа к их поверхности.
3. В процессе твердения и при последующей выдержке на заводе- изготовителе необходимо защищать поверхность изделий от попадания влаги. Со временем естественные процессы карбонизации понизят вероятность выцветания бетона в процессе эксплуатации.
4. Появление выцветов, возможно, предотвратить нанесением прозрачных покрытий из водных дисперсий акрилатов.


 


 

 

Бетон Плиты перекрытия Блоки фундаментные Перемычки Вентиляционные блоки

Лестничные марши Сваи Панели ограждения Кольца Арматура

 


 

Транс-Бетон
Пожтехника   Промгума
Интернет магазины - рейтинг TopShops.com.ua. Интернет магазин - отзывы потребителей Украина онлайн

Строительное оборудование ○ Рукав, шланги, токарный патрон, краскопульт для побелки, вибратор глубинный, вибратор площадочный, молоток отбойный ○ Пожтехника ○