§ 1.3. Штукатурная гидроизоляция из растворов и мастик (ч. 2)

Штукатурные покрытия из цементных растворов (ч. 2). Коллоидный цементный раствор (КЦР) разработан ВНИИГом в содружестве с ИФХ АН СССР для штукатурной гидроизоляции на основе высокодисперсного цемента М-500, тонкомолотого порошка-наполнителя и более крупного песка-заполнителя при пониженном содержании воды (В/Ц = 0,35) и повышенных добавках гидрофилизирующих ПАВ (ССБ или СДБ) [27, 41, 111].

Для КЦР характерна высокая водонепроницаемость при пониженных усадочных деформациях, что обеспечивает трещиноустойчивость покрытий. В табл. 1.23 приведены свойства КЦР в сравнении с традиционными цементными покрытиями. Основным достоинством КЦР является мелкопористая структура (большинство микропор — не более 1 мкм), благодаря чему покрытия из него водонепроницаемы не только для гравитационной воды (испытано при давлении 2,5 МПа в течение 270 суток), но и для капиллярной влаги. Гарантируется их высокая морозоустойчивость, сульфатостойкость, повышенная устойчивость против абразивного износа и кавитационной эрозии, а также повышенная прочность при ударном воздействии. При обычных работах используют высокомарочные портландцементы и минеральные наполнители (известняковый и доломитовый порошки, зола ТЭС, маршаллит и пр.). При виброизмельчении цемента и песка могут быть получены покрытия прочностью 70—80 МПа, а при использовании металлического порошка в качестве наполнителя — даже до 110 МПа.

Наиболее существенным недостатком КЦР является его слишком густая консистенция во время нанесения, вследствие чего при В/Ц > 0,35 в покрытии образуются усадочные трещины; поэтому раствор приходится наносить либо вручную, либо ручным аппаратом — виброрастворометом, строго соблюдая дозировку воды и правила ухода за покрытием. Эта трудность была исключена созданием смесительно-штукатурного агрегата ВНИИГа на базе вибросмесителя-растворомешалки СО-46 и модернизированного растворонасоса СО-49, позволяющего наносить растворы с подвижностью до 5 см (В/Ц = 0,32). Другим средством, предотвращающим усадочное трещинообразование, является введение полимерных добавок — применение КПЦР.

Коллоидный полимер цементный раствор (КПЦР) отличается добавками (3—5 % от массы цемента) латексов, полиэтиленовой эмульсии, эпоксидной эмульсионной пасты, которые повышают подвижность КЦР настолько, что даже при В/В = 0,2 его можно наносить растворонасосом. Кроме того, добавки эластомеров резко увеличивают трещиноустойчивость покрытий, что видно из табл. 1.23.

Таблица 1.23

Технико-экономические характеристики цементной штукатурной гидроизоляции

Характеристики Из цементных растворов Из коллоидных цементных растворов Стеклоцементная
1:2 В/Ц—0,4 с добавками торкрет КЦР КПЦР
Толщина покрытия, мм 25—30 25—30 30—50 10 10 10
Водонепроницаемость МПа 0,2—0,3 0,5—1,5 0,8—1,0 1,0—1,6 1,0—1,6 0,5—1,0
Прочность, МПа:
   при сжатии
   растяжении
   изгибе (Ra), не менее

30—40
3,6—4
5

20—40
1,5—2,7
5

20—45
2,5—5
7

35—45
3,5—5
7

25
2,5—3,5
8

35—50
3,8—8
12
Адгезия к бетону, МПа 0,7—0,9 0,5—0,6 0,5—0,6 0,8—1,0 1,0—1,2 3,0—3,5
Морозоустойчивость, более циклов 50 100 100 200 300 200
Усадка (Ус), мм/м, через 1 мес.
То же, через 6 мес.
0,5—0,7
0,5—0,75
1,0—1,1
1,2
1,1
1,2
0,5
0,7
0,75
0,80
0,1—1,0
0,5—0,7
Растяжимость (εн) %, не более 0,01 0,03 0,01 0,01 0,05 0,05
Модуль деформации (Еи), Мпа 1·104 5·103 2·104 3,5·104 (0,5÷2)·104 3·104
Коэффициент трещиноустойчивости
7·10–5 2,9·10–5 3,3·10–6 2·10–5 2·10–4 3,8·10–5
Осадка конуса СтройЦНИЛ, см 6—8 8—10 2—3 6—8 2—3
Расход материалов, кг/м2
В том числе:
   цемента
   песка + наполнителя
   добавок ПАВ, полимеров
50—60

10—20
20—40
0,01
50—60

10—15
20—40
0,1—1,0
60—100

25—40
40—50
0,14
20

4,2
14
0,04
20

4,0
14
0,4
20

14
0,6
0,17
Стоимость покрытия руб/м2 0,60 1,05 1,6—4,6 1,15 1,35 1,7—2,35
Трудозатраты, чел.-дн./м2 0,03 0,05 0,16—0,42 0,16 0,05—0,1 0,25

Весьма эффективна добавка ПАВ — пенообразователя ОП-7 (оксиэтилированного алкилфенола) в количестве 5—8 % от массы вводимого эластомера или 0,15 % от массы цемента. Такая добавка играет роль стабилизатора латекса, эмульгатора полимера и воздухововлекающей пептизирующей добавки в цементном растворе. В результате становится возможной комплексная механизация приготовления и нанесения КПЦР с помощью обычного оборудования (рис. 1.5, б). Зимой эту гидроизоляцию наносят в тепляках.

Растворы КЦР и КПЦР применяются в следующих случаях:

  • а) на напорных гранях гидротехнических сооружений в суровых климатических условиях — применены на насосных станциях Троицкой и Гусиноозерской ГРЭС, в плавательных бассейнах в Ленинграде, на напорных водоводах Артемьевского гидроузла и других объектах;
  • б) на поверхностях, подвергающихся абразивному воздействию, например бункеров гидрозолоудаления на Троицкой ГРЭС, на очистных устройствах Череповецкого металлургического комбината, водосбросах Варцихской ГЭС;
  • в) в условиях отрывающего напора воды, например в подвалах жилых домов, Смольного и Преображенского соборов, дворца Меншикова в Ленинграде, на вагоноопрокидывателях Павлодарской ГРЭС, в шандорохранилище Верхнекамской ГЭС, на насосной станции Шамской ГЭС при напоре до 20 м и т.п.

Недостатком штукатурной гидроизоляции из КПЦР является низкая ее трещиноустойчивость, из-за чего ее нельзя применять на трещиноватом основании при раскрытии трещин более 0,15 мм и на сборных конструкциях. Однако простота технологии, надежность покрытий, недефицитность и безвредность исходных компонентов, небольшая стоимость и трудоемкость покрытий открывают широкие возможности для использования КПЦР.

Стеклоцементная гидроизоляция разработана ВНИИНСМом и ВНИИСТом в содружестве с ИФХ АН СССР также на основе коллоидного цементного клея с армированием покрытия рубленым стекловолокном [22]. В данном случае технология немного видоизменена: виброизмельченная и виброактивированная цементно-песчаная смесь набрызгивается слоями толщиной по 1 мм с армированием путем набрызга рубленого стекловолокна; поэтому для создания надежного гидроизоляционного покрытия требуется нанести восемь-десять наметов (рис. 1.6, в). Долговечность покрытия достигается сочетанием глиноземистого цемента и алюмоборосиликатного стекловолокна или портландцемента и щелочестойкого стекловолокна ЖС 23/60. Предусмотрена также добавка до 10 % латекса, что намного удорожает гидроизоляционное покрытие (табл. 1.23).

Все упомянутые работы по созданию коллоидных цементных растворов значительно опережают аналогичные разработки зарубежных фирм. Можно указать на применяемый в ФРГ цементно-песчаный раствор «колькрет», приготавливаемый в турбулентных двухбарабанных смесителях со скоростью вращения 2200 об/мин, безусадочный цемент «торосил» в США.