Чем обработать бетон после заливки
Советы по выбору пропитки для бетона
Бетон очень прочный материал. Он отлично справляется с неблагоприятными погодными условиями и высокими нагрузками. Но бетон не способен сопротивляться такому процессу разрушения, как поверхностное истирание, в результате которого на поверхности пола образуется цементная пыль. Для борьбы с этим явлением используют специальные пропиточные составы.
Необходимость применения пропиток для бетона
Бетон – пористый материал. Его прочность зависит во многом от процесса гидратации цемента. В результате этого процесса в порах бетона может содержаться гелевая субстанция цементного раствора, влага и воздух. Все это негативно сказывается на бетоне в ходе эксплуатации.
Наличие микропор обуславливает два основных недостатка этого материала:
Современные технологии позволяют преобразовывать пористую структуру бетона и превращать его в водонепроницаемый камень, что особенно актуально при создании бетонных поверхностей, контактирующих с влагой.
С помощью пропиток для бетона решаются следующие задачи:
Классификация бетонных пропиток
Пропитки для бетона в зависимости от состава делятся на два вида:
Органические пропитки действуют по следующему принципу: связующий элемент этих жидких составов заполняет поры бетона, наделяя поверхность способностью сопротивляться агрессивным средам и отталкивать воду. Кроме того, пропитки этого вида предотвращают пыление бетона и делают его более прочным.
Неорганические пропитки имеют иной принцип действия. Они не заполняют микропоры бетона, а вступают в реакцию с внешними молекулярными соединениями, которые в итоге растворяются и становятся инертными к прочим реакциям. В результате бетонная поверхность перестает пылить и приобретает такие дополнительные качества, как прочность и водоустойчивость.
Наибольшую распространенность на сегодняшний день получили органические пропитки, которые в свою очередь делятся на:
Акриловые составы
Пропитки на основе акрила отличаются невысокой ценой, но при этом демонстрируют неплохое качество. Они очень хорошо защищают бетон от воздействия хлоридов и влаги. Кроме того, они обладают высокой стойкостью к ультрафиолетовому излучению, сохраняя свой цвет на всем протяжении эксплуатации.
Акриловые пропитки используются для обеспыливания бетонных полов, испытывающих совершенно незначительные нагрузки. При всех своих положительных качествах эти составы не отличаются долговечностью, поэтому их необходимо периодически обновлять (примерно каждые 2-3 года).
Полиуретановые пропитки
Полиуретановые пропитки являются более эффективными, чем акриловые. Они обеспечивают бетонной поверхности одновременно обеспыливание, устойчивость к химическим реагентам, влагонепроницаемость, высокую прочность. Полиуретановыми пропитками можно покрывать бетон, цементные стяжки марки М350, бетонную и метлахскую плитку, кирпич. Они проникают в слой бетона на глубину до 6 мм и могут использоваться как внутри помещений, так и на открытых площадках, но под навесами. Кроме того, применение пропиток данного типа требует наличия под бетонным основанием гидроизолирующего слоя, ограничивающего доступ капиллярной влаги в структуру бетона.
Бетон после нанесения полиуретановой пропитки получает целый ряд дополнительных свойств:
Популярности полиуретановых пропиток способствуют такие их свойства, как быстрое и простое нанесение состава, невысокая стоимость оборудования, используемого для этого процесса. По обработанной поверхности можно передвигаться пешком уже через день, а на транспорте – через три дня.
Эпоксидные пропитки
Пропитки на эпоксидной основе могут быть и бесцветными, и окрашенными. Их чаще применяют внутри помещений, поскольку под действием ультрафиолета они приобретают желтоватую окраску. Эпоксидные пропитки представляют собой двухкомпонентную смесь, обязательными компонентами которой являются отвердитель и эпоксидная смола. В качестве отвердителя применяются фенолы, третичные амины или их аналоги. Пропорции отвердителя и смолы могут быть самыми разными и зависят от области применения пропитки.
По сравнению с другими пропитками эпоксидные составы имеют такие преимущества, как:
Эпоксидные пропитки при нанесении не выделяют такого резкого запаха, как полиуретановые, но по сравнению с ними они обладают меньшей устойчивостью к химическому и механическому воздействию. Эпоксидные пропитки можно использовать на таких объектах, как медицинские учреждения, цеха пищевой промышленности, бассейны, стены подвалов в зданиях, возведенных на участках с высоким уровнем грунтовых вод.
Функциональные свойства пропиток
В зависимости от функциональности бетонные пропитки делятся на:
Упрочняющие пропитки
Пропитки этого вида в большинстве случаев изготавливаются на основе неорганических соединений – силикатных грунтовочных составов. Они не образуют на поверхности бетона защитный слой, поскольку проникают вглубь материала и изменяют его структуру. Благодаря такому свойству пропитка не отслаивается и обеспечивает бетонной поверхности высокую износоустойчивость с полным ее обеспыливанием.
Раньше пропитки глубокого проникновения производились на основе натриевых и калиевых силикатов. Теперь на смену им пришли новые составы на основе литиевых силикатов. При использовании литиевых пропиток исключена возможность образования высолов на бетоне. Бетонные полы, обработанные такими пропитками, приобретают высокую устойчивость к механическим истирающим воздействиям и к влаге, а также перестают пылить. Глубокая пропитка увеличивает прочность поверхностного слоя бетона в 2-3 раза.
Водоотталкивающие пропитки
Водоотталкивающие (гидрофобизирующие) пропитки проникают в поры и трещины бетона, защищая его от проникновения влаги и воздействия таких негативных факторов, как:
Водоотталкивающие пропитки повышают морозостойкость бетонных конструкций, эксплуатируемых на улице. Они также предохраняют конструкции внутри помещений от влаги, но не защищают фундамент от проникновения грунтовых вод. Данную проблему решают, используя целый комплекс мер по гидроизоляции бетонной конструкции.
Пропитки этого вида представлены на строительном рынке в очень широком ассортименте. Самыми эффективными и дорогими являются двухкомпонентные составы, используемые для обработки гидротехнических сооружений, например, бассейнов. Этот тип пропиток по сути можно назвать универсальным, но если бетону не нужен такой набор качеств, то лучше приобретать специализированные пропиточные составы, которые и стоят дешевле, и отлично справляются с возложенными задачами.
Обеспыливающие пропитки
Пропитки данного типа широко применяются для открытых бетонных полов, претерпевающих большие нагрузки, а также для защиты уличных площадок. Такая широкая сфера применения обусловлена свойствами пропиток, которые кроме обеспыливания обеспечивают еще и высокую износостойкость и прочность бетонных поверхностей.
Противопыльные составы используют с целью:
Окрашивающие составы
Окрашивание бетона может выполняться обычной краской или специальной цветной пропиткой. Поверхность, окрашенная краской, менее долговечна. При постоянных проездных/проходных нагрузках слой краски растрескивается и шелушится.
Цветные пропитки проникают вглубь бетона до 3-х миллиметров, благодаря чему окраска пола сохраняется длительное время вне зависимости от интенсивности воздействия различных нагрузок. Но бетонную поверхность, обработанную окрашивающим составом, необходимо дополнительно покрыть защитной водоотталкивающей пропиткой.
Обзор пропиток от разных производителей
В настоящее время производители предлагают огромный ассортимент бетонных пропиток разного вида. В этом разделе представлены те, которые завоевали хорошую репутацию у строителей и пользуются большой популярностью.
Упрочняющий грунт для бетонных полов Протектор.
Этот состав укрепляет бетонную поверхность, обеспыливает ее и улучшает устойчивость бетона к воздействию химических реагентов.
Пропитку Протектор используют при обустройстве бетонных поверхностей самого разного назначения: полы, дороги, пешеходные дорожки, взлетно-посадочные полосы. Выпускается состав в емкостях по 20 л. Стоимость 1 литра – 180 рублей.
Упрочняющая пропитка Ретроплейт
Применяется для обеспыливания и упрочнения низкомарочных бетонов (менее М300), а также старых и новых мозаичных полов.
При работе с этой пропиткой необходимо учитывать следующие нюансы:
Выпускается состав в ведрах по 20 л. Цена одного литра – примерно 400 рублей.
Органическая пропитка Протексил
Разработана специально для обработки полов на промышленных объектах. Она отлично защищает бетонный пол от воздействия агрессивных сред, высоких механических и транспортных нагрузок.
Технико-эксплуатационные характеристики Протексил:
Универсальная пропитка Монолит 20-М
Это состав на водной основе, поэтому она экологически чистая и не горючая.
Пропитка действует на бетонный пол следующим образом:
Расход пропитки Монолит 20-М составляет один литр на 3-5 квадратных метров (зависит от пористости и состояния бетона). Цена одного литра – 130 рублей.
Пропитка Аквастоун
Данная пропитка обеспечивает обеспыливание и защиту поверхности бетонных, мозаичных полов и цементно-песчаных стяжек. Она демонстрирует отличное проникновение, обеспечивая высокую прочность и твердость бетонной поверхности. Рекомендуется для использования, как на промышленных, так и на бытовых полах. Ее можно наносить на основания с повышенной влажностью. Цена одного литра – 220 рублей.
Пропитка Аквасол
Пропитка относится к водоотталкивающим составам и применяется для защиты от влаги и прочих вредных атмосферных воздействий любых строительных материалов, изготовленных на основе цемента. Один литр этой пропитки стоит 210 рублей.
Пропитка Эпоксол
Является эпоксидным вододисперсионным составом и применяется для упрочнения, обеспыливания и защиты бетонных и магнезиальных полов, цементных стяжек. Она повышает в 2-3 раза прочность бетона на сжатие и предотвращает образование трещин. Эпоксол можно наносить на влажный бетон. Рекомендуется для упрочнения полов на складах, предприятиях фармацевтической и пищевой промышленности, в общественных и жилых помещениях, медицинских и детских учреждениях. Цена одного литра составляет 380 рублей.
Пропитка Ашфорд Формула
Пропитка представляет собой силикатный полимер на водной основе. Рекомендуется для упрочнения бетонных покрытий внутренних и открытых площадок логистических терминалов, складов, производственных цехов, рынков, торговых центров, гаражей, автостоянок, взлетно-посадочных полос и прочих объектов с повышенной транспортной и пешеходной нагрузкой. Стоимость одного литра составляет примерно 110 рублей.
Советы по выбору пропитки
При выборе пропитки для бетона необходимо учитывать следующее:
При использовании пропиточных составов необходимо учитывать следующие требования:
Уход за бетоном после бетонирования
Уход за бетоном после бетонирования – очень важная операция для обеспечения качества замоноличенных конструкций. От правильного ухода за бетоном зависит и прочность бетона, и появление или не появление трещин, и поведение этой конструкции в дальнейшем при эксплуатации. Поэтому уход за бетоном должен стоять на первом месте после его укладки и уплотнения.
В чем заключается уход за бетоном и для чего он делается?
Уход за бетоном предполагает создать такие условия твердения, чтобы:
В чем заключается уход?
Уход за бетоном заключается в:
Таким образом, уход за бетоном сводится к решению двух важных задач:
Предотвращение испарения влаги с поверхности бетонной конструкции и из бетонной смеси
Почему вообще возникает необходимость защищать свежезалитую и уплотненную бетонную смесь от испарения влаги не только с ее поверхности, но и из самой бетонной смеси?
Для начала определимся, что такое бетон? В качестве структурных элементов бетонной смеси различают: цементный камень, крупный заполнитель и песок.
После затвердевания бетонной смеси структура тяжелого бетона представляет собой цементный камень с втопленными в него зернами заполнителя, имеющий множество пор и пустот разных размеров и происхождения.
Разберем, что же такое гидратация цемента, какую роль она играет в производстве бетона.
Гидратация цемента
Гидратация цемента – химическая реакция цемента с водой, в процессе которой жидкий или пластичный цементный клей (цемент + вода) превращается в цементный камень. Первая стадия этого процесса называется загустеванием или схватыванием, вторая – упрочнением или твердением.
Процесс гидратации цемента – самый важный и решающий во всем производстве бетонной конструкции. Изменение любого свойства бетона определяется именно этим процессом. То, в каких условиях происходит процесс гидратации, определяет изменение как структуры бетона, так и его свойств.
При затухании и окончании процесса гидратации, затухают и стабилизируются во времени все изменения свойств бетона.
Само по себе цементное тесто, которое превращается в цементный камень – гигроскопическое вещество (способное поглощать водяные пары из воздуха) так как частицы цемента обладают гидрофильным характером (способностью хорошо впитывать воду), а в самом цементном тесте присутствуют микропоры.
В процессе гидратации цемента в цементном камне возникают крупные капиллярные поры, образовавшиеся при приготовлении цементного теста.
Почему появляются поры в цементном камне?
Дело в том, что для полной гидратации всех цементных минералов, то есть, для того, чтобы цемент полностью прореагировал с водой, воды необходимо примерно 18% от массы цемента (водоцементное отношение В/Ц = 0,18). Но для того, чтобы получить подвижную, а значит и удобоукладываемую смесь, воды добавляется намного больше, и значение водоцементного отношения в большинстве случаев варьируется от 0,4 до 1 (В/Ц = 0,4 ÷ 1). То есть, воды добавляется в 2 ÷ 4 раза больше, чем нужно для нормального затворения цемента.
Что происходит с лишней водой, которая не пошла на гидратацию цемента? Она испаряется, и на месте испаренной воды образуются капиллярные поры, доступные для миграции влаги. А основной закон прочности каменных материалов: кривая зависимости прочности от пористости носит гиперболический характер – чем больше пористость, тем меньше прочность.
К тому же, в процессе гидратации происходит перераспределение качества воды: за счет уменьшения количества свободной или капиллярной воды увеличивается количество химически и физико-химически связанной воды. То есть, для того, чтобы нормально происходила гидратация цемента, необходимо достаточное количество свободной воды.
ГОСТом предусмотрено определять нормативную прочность бетона в возрасте 28 суток. При этом он должен твердеть при нормальной температуре 20 ± 2°С и относительной влажности окружающего воздуха 90-100%.
Фактическое содержание воды в цементном камне зависит от влажности окружающей среды. Если относительная влажность воздуха падает ниже 50%, капиллярные поры быстро осушаются, необходимая для гидратации цемента свободная вода испаряется.
К тому же, при достаточно жаркой погоде, да еще и с ветром, быстрое испарение воды с поверхности бетона может привести к пластической усадке и образованию усадочных трещин в бетоне. Подробнее об этом можно прочитать в статье «Усадочные трещины в бетоне».
Таким образом, повышенная температура наружного воздуха (более 20°С) и пониженная относительная влажность (менее 50%) вызывают не только быстрое испарение воды с поверхности конструкции, но и «вытягивание» воды из тела бетона через поры, а также ее растрескивание. Следовательно, в таких условиях или не следует бетонировать конструкцию вообще, дождаться более благоприятных условий, либо следует предпринять защитные меры: нужно любым способом сохранить влагу в бетоне.
Защитные меры для предотвращения испарения воды
Для обеспечения сохранности воды в бетонной смеси и в твердеющем бетоне, необходимо забетонированную конструкцию закрыть водонепроницаемым или пароизоляционным материалом. Для предотвращения образования волосных трещин на поверхности при высыхании следует предотвратить потерю воды даже до схватывания бетона.
Поскольку бетон в данное время малопрочен, необходимо покрыть его поверхность. Эта защита требуется только в сухую погоду, но может также применяться для предохранения поверхности свежего бетона от дождя.
В настоящее время для этих целей чаще всего применяют герметические пленки или водонепроницаемую бумагу.
Однако, пленка эффективно предохранит бетон от испарения воды, но не допустит проникания воды для пополнения потери последней в результате самоусыхания.
Поэтому, когда бетон схватился, особенно при бетонировании летом, в жарких условиях, необходимо более интенсивно обеспечить увлажнение бетона в твердеющих конструкциях. Влажное выдерживание обеспечивается контактом бетона непосредственно с водой. Это может быть достигнуто распылением или поливкой, а также покрытием бетона мокрым песком или землей либо древесными опилками или соломой. Можно применять периодически увлажняемые хлопковые маты или маты из пеньки и джута, пропитанные битуминозным составом.
Как поливать бетон
— при температуре +15 и выше полив конструкции продолжают в течении 10-15 дней (до набора конструкцией 70% прочности);
— при температуре +10 полив продолжают в течении 5-10 дней.
Регулирование тепловыделения массивных бетонных конструкций
Если конструкция массивная, например, монолитная фундаментная плита или монолитное перекрытие, необходимо предусмотреть плавный подъем температуры в бетонной смеси при его твердении.
При твердении, то есть, при гидратации цемента, происходит выделение тепла, так как схватывание и твердение цемента – процессы экзотермические. Из-за того, что теплопроводность бетона сравнительно низкая, то внутри массивных бетонных конструкций гидратация приводит к значительному подъему температуры.
Главная масса тепла выделяется в течение первых 3-7 суток твердения цемента.
В течении 7 суток с момента затворения цемента водой 1 кг цемента марки 300 выделяет в бетоне более 30 Ккал тепла, а цемент марки 500 – более 50 Ккал.
В массивных конструкциях этому теплу деваться некуда. Разогревается вся конструкция, особенно на глубине, в середине, и даже доходит до верха поверхности. Температура может достигать достаточно высоких значений: 50 — 70°С, иногда и 80°С, и может снижаться в течении нескольких месяцев, если не предпринять меры.
Почему нужно предпринять меры, чтобы температура не превышала каких-то значений? Прежде всего это нужно для того, чтобы не допустить градиента температуры между средним слоем и поверхностью.
Градиент температуры: при различной температуре разных участков тела возникает самопроизвольный перенос тепла от участков с более высокой температурой к участкам с низкой температурой. Возникновение процесса вызывается свойством, которое называется теплопроводностью.
Если этот градиент будет превышать 20-30°С, то может произойти разрыв структуры бетона, появление не только внутренних трещин, которые могут впоследствии залечиться, но и внешних трещин. То есть, пойдет интенсивное трещинообразование, что не допустимо ни для каких конструкций.
К тому же, повышение температуры свежеуложенного бетона приводит к более быстрой гидратации цемента, а, следовательно, к ускоренному схватыванию и меньшей прочности затвердевшего бетона.
Каким образом в таких конструкциях добиваются снижения температуры?
При бетонировании в жаркую погоду могут быть применены некоторые меры еще в процессе производства бетона, снижающие его температуру. Так, чтобы снизить теплоту гидратации, необходимо до минимума сократить содержание цемента в бетонной смеси. Также, для замеса можно использовать лед вместо некоторого количества воды. Однако при этом необходимо следить, чтобы до окончания перемешивания бетонной смеси лед полностью растаял.
Способы ухода за бетоном на площадке
Прежде всего, после укрытия поверхности паронепроницаемым материалом, наливают на эту поверхность холодную воду. Либо насыпают опилки и поливают их водой, либо наливают холодную воду и после ее нагрева, меняют снова на холодную.
Не менее важно и предотвратить резкое снижение температуры бетона. Разница в температуре поверхности и в среднем слое не должна превышать 20-30°С, в зависимости от массивности конструкции. Главное обеспечить скорость подъема температуры и скорость снижения температуры.
Скорость снижения температуры не должна быть резкой. Она обычно составляет 1-2°С в час, а для некоторых конструкция – за сутки 12-13°С. Это указывается в технологическом регламенте в зависимости от массивности конструкции, применяемых материалов и т.д.
Для обеспечения медленного снижения температуры применяются различные способы. Если вдруг температура падает слишком быстро, (обычно это бывает, когда температура воздуха резко понизилась, и поверхность остывает очень быстро и разница между температурой на поверхности и температурой внутри конструкции — очень велика, чего нельзя допускать), то на поверхность бетонной конструкции необходимо уложить теплоизоляционные материалы.
Чаще всего это рулонные теплоизоляционные материалы, например, минераловатные плиты. Это позволяет сохранить тепло на поверхности конструкции, и тогда разница между температурами наружного слоя и внутреннего будет стремиться к минимальной. Если не хватает одного слоя теплоизоляции, добавляют следующий слой.
Уход за бетоном предусматривает знание температуры. Каким же образом узнать температуру бетона? Необходимо предусмотреть измерение температуры в процессе твердения бетона в конструкции.
Для измерения температуры бетона используются различные приборы: технические термометры, термопары, электронные приборы. Температура в первые сутки после заливки бетонной смеси измеряется каждый час, но не реже, чем каждые два часа. Последующие сутки измерение производится раз за 8 часов. Эти температуры обязательно записываются, и как только они выходят за пределы допустимого, применяются меры для того, чтобы эту температуру сбить.
Для того, чтобы померять температуру внутри конструкции при бетонировании вставляются специальные отверстие-образователи (полимерные трубочки), в которые затем можно опустить термометр и термопар.
Отверстие-образователь — это полимерные трубочки, в которые можно опустить термометр для замера температуры бетона
Обычно измерение температуры производится в нескольких местах конструкции, но не реже, чем на 8 метрах поверхности. То есть, каждые 8 метров конструкции обязательно должны делать отверстия для измерения температуры.
Если говорить про зимнее время бетонирования, то там главная задача – обеспечить твердение бетона до приобретения критической прочности. Это та прочность, при которой влияние низких температур не будет носить отрицательный характер. Как правило, критическая прочность достигается в течении 3-7 суток. В этот период необходимо обеспечить бетону условия, при которых он твердеет, то есть, обеспечить нужную температуру твердения. А эта температура не ниже +5°С.
При отрицательной температуре наружного воздуха требуется прогрев конструкции. В некоторых случаях обходятся без прогрева, используя внутреннее тепло гидратации цемента. И здесь условия для лета и зимы разнятся. Летом процесс гидратации опасен для бетона, а зимой – играет на руку строителям, поскольку внутреннее тепло можно сохранить, использую термоосмас (наподобие термоса). Благодаря этому конструкция подогревается.