Просто о сложном: результаты лабораторных испытаний смесей для проникающей гидроизоляции бетона «Акватрон»

Выпуск любого продукта сопровождается большим количеством экспертиз, тестов и лабораторных испытаний. Это необходимо и для улучшения рецептуры смесей, и для получения различных сертификатов — безопасности, экологичности, соответствия ГОСТам и т. д. Без этих документов невозможно переходить к продажам. Их же часто требуют оптовые заказчики на крупных стройках.

В результате таких испытаний у нас накопилось много интереснейшей информации. Но представлена она в виде «зубодробительных» технических отчетов, написанных языком формул и научных канцеляризмов. Материалы, прямо скажем, непростые — изучают их только по долгу службы.

Поэтому мы приняли решение изложить все накопленные знания простым, понятным языком. Информация будет, безусловно, полезна всем, кто связан со строительством.

Три «Акватрона». Базовые принципы работы проникающей гидроизоляции бетона

Реагенты, составляющие основу наших смесей, вступают в химическую реакцию с водой и переводят ее в «связанное» состояние — образуют нерастворимый кристалл. Эти кристаллы прорастают в толщу бетона, запечатывают все полости и микротрещины и полностью блокируют поступление воды внутрь конструкции.

ВОДА + РЕАГЕНТ = НЕРАСТВОРИМЫЙ КРИСТАЛЛ

Применяются смеси по-разному, в зависимости от ситуации.

«Акватрон-6» служит для поверхностного нанесения кистью или валиком, но при этом проходит глубоко внутрь бетона по порам и капиллярам.

«Акватрон-12» добавляют в жидкий бетонный раствор на этапе замешивания. В этом случае компоненты равномерно распределяются по всему объему и обеспечивают тотальную защиту конструкции.

«Акватрон-8» — специфический вариант для экстренной остановки протечек, в том числе с высоким давлением воды. Смесь обладает высочайшей адгезией и застывает в течение нескольких минут.

Немного о методике испытаний

Образцами обычно служат бетонные бруски 4 × 4 × 16 см. В зависимости от задачи их сушат, держат в воде, замораживают, разрушают под прессом, заражают грибками и т.д.

В некоторых тестах использовались старые растворные образцы производства 70-х годов. Это дало возможность посмотреть, как будет себя вести «старый» бетон, возраст которого уже более 50 лет. Ведь «Акватрон» применяют не только в новом строительстве, но и для защиты и ремонта старых бетонных конструкций.

Любые тесты проводят минимум на 4 образцах, чтобы исключить погрешности. Сами испытания проводились как в нашей внутренней лаборатории, так и сторонними независимыми экспертами из различных НИИ.

Испытание проникающей гидроизоляции «Акватрон-6» «на отрыв» и «на прижим». Эффект само-заживления трещин

При новом строительстве гидроизолируют внешние стены бетонной конструкции. В этом случае вода давит снаружи и как бы «прижимает» гидроизоляцию к бетонному основанию.

В ситуации со старыми протекающими фундаментами вода уже прошла сквозь слой бетона. В этом случае необходимо либо раскопать фундамент и повторно защитить внешние стены, либо нанести слой проникающей гидроизоляции изнутри подвала (что, конечно, в разы проще и дешевле). В этом случае вода, прошедшая сквозь фундамент, стремится «оторвать» слой гидроизоляции. И вполне успешно с этим справляется. Ни битум, ни специальные штукатурки, ни даже ультра-современная полимерная гидроизоляция совершенно не выдерживают «обратного» давления воды и отслаиваются от основания.

Испытания смеси для проникающей гидроизоляции бетона «Акватрон-6» в режимах «на прижим» и «на отрыв» (см. рисунок) проводил НИИЭС (Научно-исследовательском институте эргатических систем, г. Москва).

В опыте «на прижим» защитную смесь наносят на нижнюю часть бетонного бруска. Затем на специальном гидростенде подается вода под начальным давлением в 2 атмосферы. Постепенно давление увеличивают до 12 атмосфер.

В опыте «на отрыв» защищают верхнюю часть бетонного образца, а вода под давлением действует на незащищенный бетон. Это как раз имитирует вариант с ремонтом старых протекающих фундаментов.

При испытании «на прижим» все тестовые образцы успешно выдержали давление в 12 атмосфер. В опыте «на отрыв» 3 образца показали аналогичный результат, а вот четвертый преподнес неожиданный сюрприз — протечка возникла уже на 4 атмосферах.

Лаборатория предполагает, что была допущена ошибка при замешивании цементного раствора, и образец получился неравномерным. Такое, кстати, случается и при обычном строительстве. Поэтому при заливке бетона всегда используют специальные вибро-механизмы, чтобы обеспечить максимальную однородность заливки.

Но эта протечка дала замечательную возможность продемонстрировать эффект само-заживления трещин, который наблюдается при использовании проникающей гидроизоляции. Опыт не остановили, а продолжили собирать выступающую воду фильтровальной бумагой. Впоследствии течь исчезла, а образец выдержал плановое давление воды в 12 атмосфер.

Объясняется это просто: компоненты смеси, проникшие вглубь бетона, вступили в реакцию, восстановили целостность бетона и «залечили» протечку.

Влияние «Акватрона-6» на водопоглощение бетона

Водопоглощение измеряют в процентах от массы сухого бетона. Если бетон массой 100 кг после выдерживания в воде стал весить 105 кг (т. е. впитал 5 кг воды), то коэффициент водопоглощения бетона составляет 5%.

Сразу оговоримся, что согласно всем ГОСТам и строительным нормам, качество проникающей гидроизоляции бетона оценивают по величине водонепроницаемости (какое давление воды выдерживает защищенный бетон), а коэффициент водопоглощения является величиной второстепенной.

Тем не менее оба этих показателя очевидно связаны. Если водонепроницаемость увеличилась, то водопоглощение бетона естественным образом уменьшится.

Лабораторные испытания, проведенные АО «Полиэкс», показали, что после однократного нанесения «Акватрона-6» водопоглощение бетона снизилось в 3 раза, а после двукратного — более чем в 11 раз.

Водонепроницаемость бетона — информационная справка

Водонепроницаемость бетона обозначают буквой W. Цифра рядом показывает, какое давление воды (в атмосферах) способен выдержать бетон данной марки.

Бетоны марок W2-W4 неустойчивы к попаданию влаги и обычно применяются для различных подготовительных работ и временных вспомогательных конструкций.

W6 — условный стандарт в гражданском строительстве домов, зданий, иных сооружений.

W10-W20 — влагоустойчивые бетоны, применяемые в специальном строительстве плотин, дамб, бункеров, убежищ и т. д.

Использование смесей «Акватрон» дает возможность получить бетон с наивысшим уровнем водонепроницаемости W20. Но здесь необходима оговорка. Согласно действующим ГОСТам, качество гидроизоляционных смесей оценивают не по абсолютным значениям водонепроницаемости, а по тому, на сколько ступеней выросла водонепроницаемость бетонного образца после применения смеси.

Мысль очень неочевидная, поэтому поясним ее на примере. Если исходный бетон W16 после обработки стал бетоном W20, то это нельзя считать большим достижением. Ведь водонепроницаемость бетона выросла всего на 2 ступени. Уровни водонепроницаемости всегда четные (2-4-6 и т. д.), поэтому увеличение показателей с 16 до 20 атмосфер = рост на 2 ступени.

А вот если уровень W20 удалось получить после обработки нестойкого бетона W4, то это замечательный результат (рост на 8 ступеней сразу). Именно такой максимальный результат (рост на 6-8 ступеней) обеспечивают смеси «Акватрон».

Паропроницаемость

Паропроницаемость — важное свойство для жизнестойкости железобетонных конструкций. Рост водонепроницаемых кристаллов в толще бетона после применения смеси «Акватрон» полностью блокирует поступление воды, но при этом сохраняет паропроницаемость материала, что обеспечит долговечность фундамента или иного бетонного сооружения.

Глубина проникновения

Ключевое свойство проникающей гидроизоляции бетона — глубина прохождения смеси в бетон. Ведь лучшая гидроизоляция работает внутри конструкции, а не снаружи.

По данным независимых испытаний, «Акватрон-6» проходит в глубину бетона на 15 сантиметров. В собственной лаборатории мы фиксировали глубину проникновения 20 сантиметров при помощи электронного микроскопа.

Другими словами, даже при поверхностном нанесении смеси слой бетона в 15-20 сантиметров становится полностью неуязвим для воды.

Отметим только, что добавление «Акватрона-12» в жидкий бетонный раствор будет дешевле по стоимости, чем обработка уже построенного фундамента с помощью «Акватрона-6». Тем не менее, если фундамент уже залит из обычного бетона, у застройщика все равно остается возможность защитить его с помощью «Акватрона-6» с минимальными усилиями и без особых финансовых затрат.

Срок службы

Сразу проговорим ключевое отличие смесей для проникающей гидроизоляции от любых других способов защиты бетона от воды. Проникающая гидроизоляция становится частью бетонной конструкции, а потому служит столько, сколько стоит само здание. По сути, такая защита является вечной.

Но данный термин нельзя употреблять в официальных документах — нет такого технического и юридического понятия, как «вечная защита». Ускоренные лабораторные испытания, проведенные в НИИ бетона и железобетона им. Гвоздева, установили официальный срок службы «Акватрона» в 100 лет. И эту цифру уже можно использовать в сертификатах.

Испытания на морозостойкость бетона

Морозостойкость бетона обозначают буквой F. Цифра рядом означает количество циклов заморозки и оттаивания, которые способен выдержать бетон с потерей не более 5% исходной прочности. Например, F100 говорит о том, что данный бетон выдержит 100 циклов заморозки, не теряя своих прочностных характеристик.

«Акватрон» не является специализированной добавкой для увеличения морозостойкости бетона. Но комплексные испытания, проводимые НИИЭС, измеряли и эту характеристику. Результат: применение «Акватрона-12» увеличивает морозостойкость бетона на 1-2 марки.

Здесь опять поясним на примере. Бетон марки M200 F100 выдерживает 100 циклов заморозки. Бетон следующей марки M300 F200 — уже 200 циклов. Таким образом, повышение морозостойкости на 1-2 марки при использовании «Акватрона-12» существенно улучшает исходные характеристики бетона и добавляет 50-150 циклов заморозки.

Адгезия смеси «Акватрон-6» к бетонному основанию

Адгезия — по-другому прилипание. Чем выше адгезия, тем прочнее сцепка смеси с бетонным основанием.

Адгезия «Акватрона» к бетону составляет 1.1-1.7 МПа. Для сравнения: адгезия плиточного клея составляет 0.5-1.5 МПа.

Тут следует напомнить, что «Акватрон-6» не только обеспечивает глубокую проникающую защиту (основную свою функцию), но и создает дополнительный водонепроницаемый «бронеслой» на поверхности, который предохраняет бетон не только от влаги, но и от кислот, щелочей, нефтепродуктов. Именно об адгезии этого слоя и идет речь в данном разделе.

Для некоторых видов проникающей гидроизоляции, представленных на рынке, показатель адгезии неприменим в принципе. Таков, например, американский «Пенетрон». Производитель полагает, что одинарной проникающей защиты вполне достаточно, поэтому внешнего защитного «бронеслоя» у этой смеси нет. Остатки после нанесения легко сметаются обычным веником или щеткой.

Прочность на сжатие и на изгиб

Эти эксперименты с использованием гидравлического пресса мы провели в 2024 году в собственной лаборатории. Тестировали образцы «Акватрона» и смеси основных конкурентов, представленных на российском рынке.

В первом испытании проверяли прочность брусков из «Акватрона-6» и «Пенетрона». Во втором изучали смеси для экстренных остановок течей «Акватрон-8», «Пенеплаг» и «Ватерплаг».

Результаты приведены на диаграммах.

В различных опытах «Акватрон» оказался прочнее на 30%-600%.

В данных экспериментах мы изучали образцы, на 100% состоящих из указанных выше смесей. Если же говорить о бетоне с добавкой «Акватрона», то, по данным лаборатории НИИЭС, он становится прочнее на 50-70%.

Устойчивость к вибрациям

Неощутимые микровибрации постоянно присутствуют в нашей жизни. И постепенно могут приводить к разрушению даже такого прочного материала, как бетон.

Данный эксперимент также проводили в собственной лаборатории. Измеряли устойчивость материалов к постоянной вибрации частотой 50 Гц. Это моделирует ситуацию с прохождением поезда метрополитена под многоэтажным зданием.

«Легенда» испытания — металлические и полипропиленовые трубы внутри бетонного перекрытия защищены смесями для экстренной остановки течей «Акватрон-8» и «Пенеплаг». При таком подходе даже в случае прорыва трубы внутри перекрытия протечка не возникнет (либо будет незначительной, что даст время оперативно отреагировать на аварию).

С полипропиленом обе смеси показали высокую степень устойчивости. А вот в случае с металлической трубой на «Пенеплаге» произошел скол.

Испытания на грибковую устойчивость

Противогрибковые свойства исследовали в НИИ ННГУ Нижнего Новгорода. Образцы «заражали» различными видами грибков и выдерживали в термостате при температуре 28-30 ℃ на протяжении 28 суток.

Первый тест — проверка, может ли сама смесь являться питательной средой для плесневых грибков. Например, широко применяемый для гидроизоляции битум вполне «съедобен» для некоторых видов плесени и поэтому разрушается с течением времени. Материал считается грибоустойчивым, если набирает 1-2 балла. Результат «Акватрона» — 1 балл.

Второй тест изучает фунгицидные свойства, то есть способность вещества угнетать размножение грибка. Здесь применяется 6-балльная шкала, а материал считается фунгицидным, если получает хотя бы 1 балл. Результат «Акватрона» — 2 балла.

Таким образом, смесь «Акватрон» является грибоустойчивой и фунгицидной.

Повышение пластичности бетона — важнейший дополнительный эффект «Акватрона-12»

Должны сказать, что сами мы никогда не проводили никаких опытов о влиянии «Акватрона-12» на пластичность бетонного раствора и даже не думали об этом. Неожиданная информация пришла к нам от бетонных заводов.

Итак, пластичность бетона — очень важное свойство. Чем более текуч бетонный раствор, тем равномернее смесь распределится при заливке и тем прочнее окажется итоговая конструкция.

Проверяют пластичность путем заполнения бетонным раствором конусообразной емкости. Затем конус переворачивают и измеряют разницу высот между исходным конусом и тем, который получился после растекания бетона. Чем больше разница, тем пластичнее раствор.

Всего различают 6 степеней пластичности бетона. Для строительства подходят три: П4, П5 и П6. Строители знают, что бетон с высокой пластичностью всегда стоит дороже.

По данным бетонных заводов, добавление в раствор «Акватрона-12» повышает пластичность на одну марку. Например, исходный бетон П4 превратится в П5. Другими словами, применение гидроизоляционной добавки «Акватрон-12» позволяет получить бетон с лучшими свойствами без дополнительных затрат.

Результаты зарубежных испытаний

Ряд испытаний мы проводили в зарубежных лабораториях. Вот результаты одного из тестов.

Перевод заключения ниже. Мы привели его «как есть», хотя стиль изложения немного режет слух, т. к. делался чешским переводчиком.

Чешский технический ВУЗ в Праге
Институт KLOKNERUV

Уважаемой госпоже
инж. Маргите Грибкова,
ул. Глубинска, 36
70200 Моравска Острава

12.09.2000

Уважаемая госпожа инженер!

В связи с опытами, которые сделаны в нашем институте, могу сказать, что гидроизоляционный материал «Акватрон» можно сравнить по его характеристикам с другими системами гидроизоляции на основе силикона, у которых идет процесс кристаллизации (например, «Пенетрон», «Вандекс», «Ксайпекс» и др.).

В нашем Институте мы проверяли защитное действие материалов серии «АКВАТРОН» в гидроизоляции бетонных конструкций (как он держит воду) и защиты от нефтепродуктов (масло, нефть, бензин) на основе опытов.

Нанесение «Акватрона» на бетон очень простое, его необходимо наносить на необязательно ровную поверхность, предварительно подготовленную, кистью, шпателем. Опыты показали, что материалы серии «АКВАТРОН», по сравнению с вышеуказанными системами, обеспечивают лучшую защиту.

 

На этом завершаем рассказ о лабораторных испытаниях смесей для проникающей гидроизоляции бетона «Акватрон». Уверены, что такая подробная и структурированная информация будет полезной для всех читателей, так или иначе связанных со строительством.

Следующая >