Спосіб улаштування гідроізолюючого штукатурного покриття на будівельній конструкції

Реферат: Спосіб улаштування гідроізолюючого штукатурного покриття на будівельній конструкції включає приготування штукатурної розчинної суміші на основі цементу з дрібним мінеральним заповнювачем та хімічними добавками, нанесення її на будівельну конструкцію одним чи кількома шарами з вигладжуванням поверхні механічним інструментом. В одній ємності дрібний мінеральний заповнювач змочують рідкою хімічною добавкою - поліуретановим складом (суміш А), в другій ємності цемент змішують з водою тужавлення (суміш Б). Суміші А та Б змішують одна з одною, одержуючи штукатурну розчинну суміш. При вигладжуванні поверхні кожного шару робочу частину механічного інструмента змочують тим же поліуретановим складом. UA 105934 U (12) UA 105934 U UA 105934 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до будівельної галузі і може бути використана в будівельних та ремонтно-будівельних роботах з гідроізоляції та оздоблення будівельних конструкцій різного призначення (зовнішні та внутрішні поверхні стін будівель, підземних споруд, ємностей для води та хімічно активних речовин, гідротехнічних споруд). Улаштування гідроізолюючого штукатурного покриття (ГІШП) на будівельній конструкції в більшості випадків виконується штукатурним способом з вигладжування поверхні цього покриття «по-мокрому» механічним інструментом (кельма, шпатель, затирка тощо) [1]. Процес вигладжування виконується не стільки для вирівнювання поверхні ГІШП, скільки для механічного ущільнення штукатурної розчинної суміші (ШРС), яка завдяки цьому значно покращує всі функціональні характеристики покриття. Для забезпечення необхідної пластичності поверхових шарів ШРС при вигладжуванні робочу поверхню інструмента змочують водою, що негативно позначається на властивостях поверхневих шарів штукатурки із-за пересиченості їх водою. ШРС виготовляють з цементу, дрібного мінерального заповнювача, ущільнюючих, пластифікуючих та інших хімічних добавок, які, деякою мірою, забезпечують ГІШП задану водонепроникність, адгезію до основи, міцність, деформативність та зовнішній вигляд [2]. Відомі ШРС, в які при їх виготовленні додають полімери [3], поліуретанові [4] та інші хімічні добавки. Відомий спосіб виготовлення бетону, в якому крупний заповнювач попередньо обробляють цементною пастою, що збільшує адгезивні властивості заповнювача і, відповідно, міцність та водонепроникність розчину [5]. Відомі способи улаштування ГІШП, в яких покриття складається з кількох шарів; при цьому наступний шар наносять після затвердіння попереднього. Цей спосіб підвищення водонепроникності ГІШП базується на відомому процесі формування на поверхні штукатурки тонкого ущільненого шару "цементного молока". Цей шар є більш водонепроникним відносно внутрішніх об'ємів, але він фізично слабопов'язаний з основою цього шару і створює прошарок між шарами з пониженою міцністю. Найближчим аналогом є спосіб улаштування ГІШП, який включає приготування ШРС на основі цементу з дрібним мінеральним заповнювачем - піском, додавання ущільнюючої хімічної добавки - алюмінату натрію, нанесення її на конструкцію двома-трьома шарами з вигладжуванням поверхні кожного шару механічним інструментом, робоча частина якого змочується водою [1]. Недоліками аналога та інших наведених вище способів улаштування ГІШП є висока водопроникність покриття за рахунок поровокапілярної структури як дрібнодисперсного наповнювача, так і цементного каменю; тому для досягнення необхідної водонепроникності наносять досить товсті (не менше 30 мм) шари. Введення різних хімічних добавок в ШРС не вирішує проблеми штукатурної гідроізоляції в комплексі тому, що кожна добавка відіграє як позитивний, так і негативний вплив, особливо за умови високого тиску води (0,4 МПа і більше) та порівняно невеликих товщин ГІШП (до 10-15 мм). Наприклад, хімічна добавка - алюмінат натрію неприпустимо прискорює термін тужавлення, дає висоли та знижує тріщиностійкість, уповільнює терміни набору міцності та знижує рівень міцності в подальшому. До цього слід додати, що всі вищенаведені заходи не збільшують хімічної стійкості ГІШП до агресивних компонентів, які можуть знаходитись у воді (розчини солей, кислот, лугів). В основу корисної моделі поставлена задача розробки такого способу улаштування ГІШТ на будівельній конструкції, який би забезпечив високий рівень водонепроникності, механічної міцності та хімічної стійкості штукатурного покриття. Поставлена задача вирішується тим, що ШРС на основі цементу готують в три етапи: в одній ємності дрібний мінеральний заповнювач змочують рідкою хімічною добавкою поліуретановим складом (ПУС) (суміш А), в другій ємності цемент змішують з водою тужавлення (суміш Б), після чого суміші А та Б змішують одна з одною, одержуючи ШРС, а при вигладжуванні поверхні кожного шару робочу частину механічного інструмента змочують тим же ПУС. ПУС для приготування суміші А витрачають в межах 3-30 мас.ч. на 100 мас.ч. цементу, що 2 знаходиться в суміші Б, а для вигладжування поверхні - в межах 0,04 - 0,1 л на 1 м поверхні кожного шару. ПУС вибирають з співвідношення активних NCO- до ОН-груп більше 1,2. Найпоширенішим заповнювачем ШРС на основі цементу є пісок дрібних фракцій, який відіграє у формуванні штукатурного покриття як позитивну роль (місце для зародження сталих центрів гідратації активних складових цементу, зменшення вартості ШРС, підвищення рівня 1 UA 105934 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 тріщиностійкості розчину), так і негативну (зниження водонепроникності розчину за рахунок поровокапілярної структури та підвищення водопотреби його). Змочування поверхні піщинок ПУС одночасно вирішує кілька задач: активує поверхню заповнювача, підвищує інтенсивність протікання процесів гідратації, що забезпечує більшу щільність цементного каменю і, відповідно, більшу міцність, водонепроникність та хімічну стійкість, зменшує водопотребу розчинної суміші, просочує поверхневі шари піщинок і після полімеризації ПУС блокують пори та капіляри від проникнення туди води, підвищує пластичність ШРС при змішуванні розчинів А і Б та при нанесенні її на поверхню будівельної конструкції, міцно склеює окремі фрагменти штукатурного шару водонепроникною плівкою, підвищує адгезію ГІШП до поверхні бетонної конструкції, яка може знаходитись у вологому чи оґрунтованому станах, що позитивно впливає на міцність та водонепроникність ГІШП, значно скорочує терміни тужавлення та набору міцності в першу добу після улаштування ГІШП. ШРС, яка виготовлена з сумішей А та Б, стає більш водонепроникною відносно прототипу, але поровокапілярна структура цементного каменю створює умови для фільтрації води крізь штукатурний шар, тому наступна технологічна операція в способі - вигладжування поверхні ШРС інструментом, робоча частина якого неодноразово змочується тим же ПУС, формує водонепроникний бар'єр на кожному шарі ГІШП. Водонепроникний бар'єр створюється завдяки зсувним механічним процесам, в результаті яких ПУС змішується з поверхневими шарами розчинної суміші і після полімеризації утворює міцно зчеплений з розчином поліуретанмінеральний шар. Останній зміцнює не тільки поверхневий шар покриття, а і все ГІШП за рахунок блокування випаровування води з ШРС при тужавленні та затвердінні. Таким чином, ГІШП на будівельній конструкції, завдяки використанню ПУС, при товщині покриття в 5 мм витримує тиск води до 0,8 МПа. При більшому тиску води ГІШП улаштовують з двох чи більшої кількості шарів, виконаних по тій же технології. Побічними позитивними ефектами використання ПУС як для змочування заповнювача, так і для вигладжування поверхні ШРС є: скорочення термінів тужавлення та затвердіння ШРС, що прискорює процес улаштування ГІШП, особливо в багатошаровому варіанті, висока якість поверхні, яку можна використати як оздоблення чи основу для фарбувальної або шпалерної обробки. Як відомо, поліуретанмінеральні матеріали характеризуються як значною міцністю, водонепроникністю, так і хімічною стійкістю. Всі ці три властивості поліуретанмінерального шару на поверхні кожного шару ГІШП та спроможність ПУС ущільнювати покриття по його об'єму залежать повною мірою від співвідношення NCO- та ОН-груп в складі. При недостачі ОН-груп в ПУС його активні NCO- групи починають взаємодіяти з ОН-групами матеріалів ШРС, утворюючи міцні хімічні зв'язки між собою. Новизна цієї корисної моделі визначається наступними факторами: Обробка дрібного заповнювача ШРС саме ПУС, що одночасно вирішує три вищенаведені задачі з поліпшення прототипу. Відомий спосіб активації заповнювача цементною пастою [5] може бути використаним лише для крупного заповнювача (щебня) і не вирішує всього комплексу вищенаведених задач. Замочування робочої частини механічного інструмента ПУС при вигладжуванні поверхні ШРС. Зазначена послідовність технологічних операцій з виготовлення ШРС для реалізації корисної моделі. Визначення оптимальної кількості ПУС для виконання технологічних операцій по змочуванню заповнювача і вигладжуванню поверхні. Вибір ПУС для реалізації корисної моделі за параметром співвідношення активних функціональних груп. Приклад реалізації способу улаштування ГІШП на будівельній конструкції. Для виготовлення ГІШП готують такі вихідні матеріали: поліуретановий склад "Моноліт.3.ПУ.ІН'ЄКТ-02" (ТУ У 24.6-16282377-010:2007) із співвідношенням NCO- до ОН-груп близько 1,4 портландцемент ПЦ400 алюмінат натрію (порошок) пісок кварцовий фракції 0,1-0,3 мм 2 UA 105934 U 5 10 15 20 інструменти: кельма В сім ємностей засипають по 2 кг піску фракції 0,2 мм і в кожну ємність заливають ПУС в кількості літрів, що відповідає показникам таблиці 1, п. 7. Суміш перемішують - це суміш А. В сім інших ємностей заливають по 0,4 л води, розчиняють в кожній 0,05 кг алюмінату натрію і засипають по 1 кг цементу ПЦ400. Суміш перемішують - це суміш Б. Потім в суміш Б вводять суміш А і перемішують 5 хвилин, одержуючи ШРС. Шар ШРС товщиною 5 мм наносять кельмою на зволожену (чи оґрунтовану) поверхню бетону, вигладжують цей шар кельмою, робочу поверхню якої змочують ПУС у відповідній 2 кількості на 1 м поверхні. Вигладжування виконують до зникнення ПУС з поверхні інструменту, але не менше 10 разів (рухів) по кожному місцю. У разі нанесення другого шару ШРС (зразок 4) процес виконують після набуття попереднім твердого стану; в більшості випадків термін твердіння шару настає за 4-6 годин, що дозволяє виконати двошарове ГІШП за одну робочу зміну. Склади зразків для випробування ГІШП, виготовлених способом - корисною моделлю та способом - прототипом, наведені в Таблиці 1, а результати випробувань - в Таблиці 2. Водонепроникність вимірювали на ГІШП товщиною 5 мм (зразки №№ 1-3, 5-7 та товщиною 10 мм (зразок № 4)), нанесеному на торець циліндричної бетонної основи діаметром та висотою у 100 мм і з водонепроникністю менше W2. Хімічну стійкість вимірювали зміненням водонепроникності на тих же зразках ГІШП після витримки їх в морській воді протягом 100 діб. Міцність ГІШП на стирання вимірювали на таких же зразках методом тертя абразивами і зважуванням пилу від стирання. Таблиця 1. Склади зразків ГІШП, виготовлених відповідно способу-корисної моделі, що містять компоненти в межах концентрацій, запропонованих цим способом, (№№ 1 - 4) та в межах, що виходять за концентрації запропонованих цим способом (№№ 5к, 6к), а також склад зразка, виготовлених способом-прототипом (№ 7 - прототип) № п/п 1 1 2 3 4 5к 6к 7найближчий аналог ПУС "Моноліт.3.ПУ.ЛН'ЄКТ-02", пісок кг цемент кварцовий вода для алюмінат кількість фракції ПЦ400, тужавлення, вигладжування натрію, кг шарів для кг л поверхні із 0,10,3 замочування розрахунку на 1 мм, кг 2 м поверхні 2 3 4 5 6 7 8 1 2 0,05 0,4 1 0,03 0,1 1 2 0,05 0,4 1 0,12 0,06 1 2 0,05 0,4 1 0,30 0,04 1 2 0,05 0,4 2 0,30 0,04 1 2 0,05 0,4 1 0,02 0,02 1 2 0,05 0,4 1 0,40 0,03 1 2 0,05 0,4 25 3 1 --- --- UA 105934 U Таблиця 2. Властивості ГІШП, виготовлених відповідно складів, наведених в Таблиці 1 №п/п 1 2 3 4 5к 6к 7найближчий аналог 5 10 15 20 25 30 35 Хімічна стійкість, віднос. одиниці Міцність на водонепроникність після Водонепроникність, водонепроникність стирання, віднос. дії агресивного віднос. одиниці до дії агресивного одиниці середовища протягом середовища 100 діб 1,8 2,8 1 1 2,4 2,1 1 1 3,2 1,9 1 1 10,1 1,9 1 1 1,1 0,95 1 1 1,2 0,8 1 0,98 1 1 1 0,61 Відповідно до результатів досліджень, ГІШП товщиною у 5 мм, які були виготовлені згідно зі способом - корисної моделі, переважають за показниками водонепроникності у 1,8-3,2 разу, міцності на стиранні у 1,9-2,8 разу та хімічної стійкості у 3,3-4 рази ті покриття, які були виготовлені за найближчим аналогом, а ГІШП, виконане у два шари товщиною у 5 мм кожний, підвищує показник з водонепроникності у 10 разів. Джерела інформації: 1. Кушнерюк Ю.Г., Морин А.Л., Чернышев А. А. Справочник по технологии капитального ремонта жилых и общественных зданий. - К.: Будивельнык, 1989 2. Ратинов В.Б., Розенберг Т.Н. Добавки в бетон. - М.: Стройиздат, 1989 3. Черкинский Ю.С. Полимерцементный бетон. - М.: Госстройиздат, 1960 4. Дубровина А.В., Коляда В.М., Ивченко Н.К. "О влиянии полиизоцианата на структуру и свойства цементного камня" - Сб. "Композиционные полимерные материалы", К. Наукова думка - 1990, вып.41 - с. 33 - 36 5. Шейніч Л.О. "Основні проблеми технології бетону та залізобетону" - Сб. "Будівельні конструкції", вип.. 59, книга 1 - Київ, НДІБК, 2003, с.34 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб улаштування гідроізолюючого штукатурного покриття на будівельній конструкції, який включає приготування штукатурної розчинної суміші на основі цементу з дрібним мінеральним заповнювачем та хімічними добавками, нанесення її на будівельну конструкцію одним чи кількома шарами з вигладжуванням поверхні механічним інструментом, який відрізняється тим, що в одній ємності дрібний мінеральний заповнювач змочують рідкою хімічною добавкою поліуретановим складом (суміш А), в другій ємності цемент змішують з водою тужавлення (суміш Б), після чого суміші А та Б змішують одна з одною, одержуючи штукатурну розчинну суміш, а при вигладжуванні поверхні кожного шару робочу частину механічного інструмента змочують тим же поліуретановим складом. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що кількість поліуретанового складу для приготування суміші А витрачають в межах 3-30 мас. ч. на 100 мас. ч. цементу, що знаходиться 2 в суміші Б, а для вигладжування поверхні - в межах 0,03-0,1 л на 1 м поверхні кожного шару. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що поліуретанову композицію вибирають зі співвідношенням активних функціональних NCO- до ОН-груп більше 1,2. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4