Просочення будівельних виробів водним розчином сірки

Відомо, що обробка будівельних виробів пропитними ущільнювальними складами дозволяє підвищити міцність і щільність матеріалу і тим самим продовжити термін служби конструкцій. з прийнятим технологічним режимом, просочують рідким складом, здатним за певних умов отверждаться безпосередньо в поровому просторі, утворюючи додаткові структурні зв'язки. , Франція, Україна та ін.), використовуючи для цієї мети різні композиції, у тому числі на основі мономерів типу стиролу, метилметакрилату, розплаву сірки. Такі бетони отримали технічну назву бетонополімерів. Просочення бетонів значно підвищує їх міцність, щільність, знижує проникність для рідин і газів, збільшує морозостійкість, атмосферостійкість, стійкість до впливу агресивних середовищ. Залежно від поставленої мети просочення здійснюють шляхом повного занурення при нормальному атмосферному тиску (вакуумі, надлишковому тиску) або шляхом поверхневого нанесення, що забезпечує різну швидкість просочення і глибину проникнення просочувального складу. Розрізняють поверхневу (на глибину 1-2 мм), часткову (до 50% площі поперечного перерізу) та повне просочення. При поверхневому просоченні в конструкції утворюється щільний захисний шар, що підвищує стійкість бетону до зовнішніх впливів, а здатність конструкції, що несе, не збільшується. Як часткове, так і повне просочення конструкції підвищують одночасно і стійкість до зовнішніх впливів, і здатність, що несе. Основніпорівняльні фізико-механічні властивості бетонів до та після просочення наведені в таблиці 1.

найменування показника	значення показників
	до просочення	після просочення
розплавом сірої	ММА
Середня густина, кг/м3	2000-2400	2100-2600	2100-2450
Межа міцності, МПа
- При стисканні	20-40	60-100	90-160
- при вигині	5-6	14-16	15-20
Модуль пружності, МПа х 104	2,0-2,5	3,0-4,0	3,5-4,5
Водопоглинання, %	6-8	0,1-0,3	0,1-0,25
Морозостійкість, цикли	150-300	700-1000	1000-1500
Водонепроникність	В2-В3	В10-В20	В10-В20

Новим напрямком застосування сірки як просочувальна композиція є водні розчини сірки, розроблені та запропоновані НІІРЕАКТИВ (м. Уфа) Крім бетонів, технологія просочення може бути використана для зміцнення будь-яких пористих будівельних матеріалів, у тому числі деревини, азбестоцементу, цегли, природного каменя та ін. пісок", рівним 1:3, та водоцементним відношенням, рівним 1:2, а також на бетонних зразках розміром 10х10х10 см. Вік розчинних зразків 12 днів, бетонних 5 місяців. Розчинні зразки через добу після формування піддавалися термовлажностной обробці. Усі матеріали,застосовувані при виготовленні зразків, відповідали стандартам. Водний розчин сірки, що використовується як просочувальна композиція, отриманий від НДІРЕАКТИВ (ТУ 2229-008-45225481-2002). Розчин мав жовте забарвлення, густина розчину 1,14 г/см3. Розчинні зразки просочували у водному розчині сірки за повного занурення в умовах нормального атмосферного тиску і температури. За результатами досліджень контролювали зміну ваги зразків після просочення та сушіння, міцність на стиск, водопоглинання. Результати наведено у таблиці 2.

ПоказникиЗначення показниківконтрольніпісля просочення2 години24 години

Щільність, г/см32,222,272,31Зміна ваги після

- Просочення,%-+6+7,6

- Сушіння, %--2,7-3

Залишок, %-+3,3+4,6

Міцність, кгс/см2118177225Зміцнення-1,51,9Водопоглинання, %

- Через 30 хв7,51,180,95

- через 24 год10,21,571,13Зниження водопоглинання

- Через 30 хв-4,27,9

- через 24 год-6,59,1 Обробка зразків у режимі просочення-сушіння призводила до підвищення щільності, міцності та зниження водопоглинання.

Випробування на розрив зразків, склеєних водним розчином сірки, показали наступні результати: Мармурові балочки - 2-2,5 кгс/см2; Гранітні балочки - 1-1,5 кгс/см2; Металеві грибки - 0,5-1,0 кгс/см2;

Бетонні зразки піддавали поверхневому просоченню шляхом нанесення водного розчину сірки пензлем. В процесі обробки контролювали час вбирання розчину, що наноситься, по висиханню поверхні, а також збільшення ваги, глибину просочення, втрату ваги після сушіння. Результати наведено у таблиці 3.

Число покриттів	Зміна ваги, г	Глибина просочення, мм
2	11	6,5
4	17	9,8
6	20	11,5
8	22	12,7
10	26	15,0

Порівняльні випробування контрольних і просочених зразків показали, що кількість води, що проходить у структуру зразка після обробки водяним розчином сірки, у 6-8 менше. Результати наведено у таблиці 4.

Час, год	Кількість води (см3), що пройшла через площу контакту вода-зразок (5 см2)
	контрольні	просочені
1	3,92	0
1,5	4,9	0,7
3	9,8	1,5
38	46,0	6

Отримані результати випробувань дозволили рекомендувати водний розчин сірки, розроблений НДІРЕАКТИВ, як просочувальна композиція для поверхневого та об'ємного просочення будівельних конструкцій з бетону різних складів, деревини, азбестоцементу та інших матеріалів як на етапі виготовлення конструкцій, так і при виконанні ремонтно-відновних робіт. Слід зазначити простоту і доступність технології обробки виробів водним розчином сірки. За даними, отриманими НДІРЕАКТИВ в ході складання техніко-економічної довідки, собівартість розчину сірки щільністю 1,14 г/см3 становить близько 10 руб. за літр.

Витрата розчину сірки на один квадратний метр бетонної поверхні залежить від міцності, щільності і вологості бетону в момент обробки. Якщо прийнято міцність у межах 20-30 МПа і пористість 4,5-6%, витрата розчину сірки при глибині просочення 5-10 мм становитиме 0,5-1 кг. Подорожчання конструкції при цьому перебуватиме в межах 5-10 руб. на один квадратний метр без урахування витрат на технологічні операції виконання робіт. Вартість обробки становитиме не більше 2–5% від собівартості виробу. Ці витрати значно менші, ніж при застосуванні для просочення складів на основі полімерних матеріалів, наприклад, метилметакрилату. Пропонується два способи обробки виробів розчином сірки. За першим способом просочення здійснюють методом занурення виробів в просочну камеру з розчином сірки. Така технологічна схема найбільш підходить для стаціонарного розміщення, наприклад, на заводі, що діє залізобетонних виробів в якості додаткової технологічної ділянки, на якому частина виробів, що випускаються заводом, може оброблятися в розчині сірки. Можливе використання цього способу при експлуатації мобільної установки, на якій просочення виробів виконують на будівельному майданчику безпосередньо перед їх монтажем (наприклад, просочення паль перед їх забиттям або елементів нульового циклу перед їх монтажем). Перший спосіб використовується для обробки збірних, як правило, нових, ще не змонтованих виробів. Глибина просочення забезпечується режимом і контролюється витратою розчину у ванні за цикл просочення.

За другим способом розчин сірки наносять на поверхню конструкцій пензлем, валиком, розпилювачем або за допомогою іншого аналогічного прийому. Спосіб може застосовуватися як для збірних, ще не змонтованих конструкцій, так і елементівіснуючих будівель, у т. ч. при їх ремонті або реконструкції. Обидва способи технологічно прості і доступні для практичного застосування з мінімальними капіталовкладеннями. Енерговитрати при обробці виробів розчином сірки як першим, так і другим способом мінімальні, тому що технологічні операції здійснюють без нагріву при звичайній температурі. та при ремонті та реконструкції. Особливим попитом у будівельників користуються технології з дешевими матеріалами та простим обладнанням. Саме цими якостями володіє пропонована технологія. За даними НДІРЕАКТИВ, планується випуск досить великої партії розчину сірки в кількості 100 т. Якщо ця партія призначена тільки для потреб будівництва, то, умовно поділивши її порівну між поверхневим і повним просоченнями, можна отримати наступні обсяги освоєння технології. Повне просочення вимагає витрати на 1 м3 бетону приблизно 50-70 кг розчину сірки, що дозволяє обробити близько 800 м3 виробів із залізобетону. Витрата розчину сірки на 1 м2 при поверхневій обробці може становити 0,6-0,8 кг. Це дозволить обробити понад 100 000 м2 поверхні.

Економічна ефективність запропонованої технології порівняно з просоченням складами на основі ММА очевидна. На технологію просочення розчином сірки розроблено необхідну технічну документацію, в т.ч. "Інструкція по застосуванню", "Технічні умови", отримані також висновок МОЗ України та сертифікат на продукцію. , деревини,азбестоцементу та інших матеріалів як на етапі їх виготовлення, так і при виконанні ремонтно-відновлювальних робіт. Слід зазначити простоту та доступність технології обробки виробів водним розчином сірки.

Олексій ВОЛГУШЕВ, старший науковий співробітник, к.т.н., ГУП НИИЖБ, Москва,

Ісмаїл МАССАЛІМОВ, зав. лабораторією, к.ф.м.н., НДІРЕАКТИВ, Уфа,

Рим МУСАВІРІВ, директор, д.х.н., професор, НДІРЕАКТИВ, Уфа

---