§ 1.3. Штукатурная гидроизоляция из растворов и мастик (ч. 5)

Холодная асфальтовая штукатурная гидроизоляция (ч. 2)

Холодные асфальтовые мастики хамаст и БАЭМ согласно физико-химической механике [56, 57, 103] являются принципиально новым типом твердообразных асфальтов (рис. 1.10).

Технологические схемы приготовления и нанесения холодных асфальтовых мастик эмульсионного типа
Рис. 1.9. Технологические схемы приготовления и нанесения холодных асфальтовых мастик эмульсионного типа
а — мастики на основе известково-битумной эмульсионной пасты хамаст; б — мастики на основе битумно-асбестовых эмульсионных мастик БАЭМ и асбилата
1 — растворомешалка; 2 — растворонасос диафрагменного типа; 3 — бескомпрессорная форсунка или штукатурное сопло; 4 — турбулентный растворосмеситель

Таблица 1.28

Составы и свойства покрытий из холодных асфальтовых мастик

Составы и свойства Для гидроизоляции Для кровель Для заполнения швов
ИИ-20 БАЭМ-Ц БАЭМ асбилат ГП-50
Состав во влажном состоянии, %:
   битумная паста
   минеральный порошок

75—80
20—25

90
10

30 (битум)
20

30 (битум)
20+10

50
50
Состав в сухом состоянии, %:
   битум БНД 40/60
   минеральный порошок

52—58
42—48

55
45

60
40

57
38+5

33
67
Вид минерального порошка Известь +
+ известняк
Асбест +
+ цемент
Асбест Асбест +
+ латекс
Глина +
+ мелкозернистый песок
Плотность покрытия, г/см3 1,31 1,45 1,40 1,30 1,57
Пористость расчетная, % 12,7 5,6 20,2 22,3 11,3
Коэффициент водоустойчивости через 6 мес. 1,07   0,98 0,85   0,46 0,53
Водопоглощение, % массы 8,6 4,2 15,7 22,0 12,6
Набухание, % объема 0,81 0,6 1,5 8,7 2,2
Предел прочности при сжатии, Мпа 0,5 0,9 0,8 1,5 0,6
Растяжимость при 20° С, % 8,7 3,1 30,6 62,7
Динамическая прочность, МН·м/м3 0,2 0,9 0,8 1,5 0,5
Адгезия к бетону, МПа 0,2 0,7 0,2 0,4 0,1
Стоимость покрытия толщиной 10 мм, руб/м2 1,25 1,02 0,90 1,76 0,36

Твердообразные свойства определяются структурными особенностями мастик после их обезвоживания (рис. 1.10, г), когда мигеллы битума образуют конгломератные комплексы, окруженные толстыми прослойками минерального эмульгатора и наполнителя, а частичная коалесценция мицелл происходит через адсорбционно-связанные пленки битума; поэтому мастики хамаст близки по своим структурно-механическим свойствам к жестким асфальтобетонам (рис. 1.10, б), а мастики на основе горячего битума и битумных эмульсий отличаются прослойками объемного битума (рис. 1.10, а и б), что лишает их твердообразных свойств: предела текучести и тиксотропии.

Структура и структурно-реологические свойства асфальтов
Рис. 1.10. Структура и структурно-реологические свойства асфальтов (справа показаны закономерности деформирования асфальтов)
а — битумы и битумные эмульсии; б — литые асфальтовые мастики и растворы; в — уплотняемые жесткие асфальтобетоны; г — холодные асфальтовые мастики
1 — битумные мицеллы; 2 — адсорбционно-сольватный слой эмульгатора; 3 — минеральные частицы наполнителя и заполнителя; 4 — адсорбционные прослойки битума; 5 — адсорбционный слой минерального эмульгатора; 6 — воздушные поры

Эмульсионные мастики по закономерностям деформирования (течения), как твердообразные жидкости, подчиняются видоизмененной формуле Михайлова [52] для эффективной вязкости мастики:

; s,
(1.9)

где

; ;
(1.10)

η* — эффективная вязкость мастики; η° — наибольшая структурная вязкость; ηm — наименьшая структурная вязкость; τ — расчетное касательное напряжение; τo — предел текучести (предел Шведова); τr — предел прочности структуры (предел Бингама); θ — время релаксации.

Структурно-механические характеристики различных мастик приведены в табл. 1.29 и на рис. 1.10.

Жесткость мастик часто является их недостатком, в частности она приводит к образованию трещин в кровельных покрытиях; поэтому были разработаны мастики БАЭМ и асбилат на основе асбестового эмульгатора-наполнителя, волокна которого придают стабилизированному покрытию повышенную деформативную способность на морозе до –70° С и в то же время обеспечивают теплоустойчивость покрытий даже при + 120° С. Следует подчеркнуть, что добавки латексов в мастиках асбилат еще более повышают их растяжимость: латекса СКС — до 65 %, латекса гектолекса — до 95 %.

Таблица 1.29

Структурно-механические характеристики эмульсионных мастик при сдвиге

Марка мастики (эмульгатор + наполнитель) Температура, ° С Пределы текучести, ГПа Структурная вязкость, Па·с Время релаксации θ, с
τ° τr η° ηm
Хамаст ИИ-20 7
20
48
33,44
509
88,6
3,5·1011
2,0·1010
4,5·1010
2,3·1010
6,1·105
2,0·104
(Известь + известняковый порошок) 50 6,8 10,0 3,9·107 2,0·106 1,8·103
Хамаст ИД-25 20 18,0 65,0 5,0·109 9,3·108 6,5·104
(Известь + доломитовый порошок) 60 1,8 7,2 8,0·107 1,1·107 1,1·104
БАЭМ-40 30 37,3 420 4,3·103 2,3·108 4,8·103
(Асбест 7—8-го сорта) 18
–18
155
1500
90
2700
1,1·1011
5,4·1014
9,1·1010
4,9·1012
5,1·103
5,4·103

Столь существенное улучшение свойств мастик БАЭМ по сравнению с мастиками хамаст позволяет рекомендовать их в качестве основных, тем более что, добавляя цемент и латекс, можно управлять их свойствами в широких пределах. Характеристики этих покрытий приведены в табл. 1.30.

Таблица 1.30

Технико-экономические характеристики холодной асфальтовой гидроизоляции (толщиной 10 мм)

Характеристики Мастика БАЭМ для кровель Мастика БАЭМ-Ц для гидроизоляции Мастика асбилат
Общий расход влажной мастики, кг/м2
В том числе:
   битума БНД 40/60
   асбеста 7—8-го сорта
   добавки
30,4

7,7
7,7
Нет
35,8

8,2
8,2
Цемент — 1,2
28,8

6,4
6,4
Латекс — 1,5
Стоимость покрытия, руб/м2
То же, армированного (20 % площади)
То же, при сплошном армировании
Трудовые затраты, чел.-ч/м3
То же, при сплошном армировании
1,16
1,24
1,48
0,45
0,53
1,38
1,46
1,70
0,45
0,53
1,48 до 2,58
1,56 до 2,66
1,74 до 2,89
0,48
0,55