Цементная гидроизоляция: преимущества, состав, свойства, сравнительные испытания

1 стр. из 1

Современное строительство невозможно без применения гидроизоляционных материалов — группы строительных материалов, обладающих гидроизоляционными свойствами, т. е. способностью противостоять проникающему действию воды.

Источником проникновения влаги могут быть грунтовые воды, атмосферные осадки, гигроскопическая и капиллярная конденсация, инфильтрация воды под давлением. Препятствием проникновению воды в строительную конструкцию являются два класса гидроизоляционных материалов: материалы, характеризующиеся отсутствием собственной пористости (например, металлические листы, полимерные материалы, стекло, каменное литье и др.), и материалы, характеризующиеся микропористостью (< 10–8 м). В последнем случае материалы несмотря на наличие пор относятся к гидроизоляционным, поскольку вода даже под большим давлением не может проникнуть в их структуру из-за высокого гидравлического сопротивления микропор.

Развитие рынка гидроизоляционных материалов в настоящее время происходит по материалам этих двух классов, однако в силу ряда экономических, санитарно-экологических и технических факторов бльшее распространение получают материалы второго класса, среди которых главенствующая роль принадлежит цементной гидроизоляции.

К основным преимуществам цементных гидроизоляционных материалов относят:
 удобство нанесения, определяемое пластичностью смеси;
 самопроизвольное отвердевание (формирование водонепроницаемой структуры) за счет химического взаимодействия цемента и воды;
 обеспечение высоких эксплуатационных свойств (прочности, безусадочности, морозостойкости и др.);
 обеспечение высокой долговечности, устойчивости к УФ облучению;
 определенный уровень паропроницаемости гидроизоляционного покрытия.
 
Сочетание этих свойств цементной гидроизоляции с экологической чистотой, негорючестью, пожаровзрывобезопасностью и относительно низкой стоимостью гарантирует большой спрос на материалы этого типа.

Основой цементной гидроизоляции является портландцемент. При разработке гидроизоляции применяют цементы, характеризующиеся высокой степенью гидратации: бездобавочные, высокопрочные, быстротвердеющие (например, цемент ПЦ 500 Д0Б, по ГОСТ 10178); однако требуется соблюдение дополнительных условий: минимизация величины водоцементного отношения (В/Ц), оптимизация гранулометрического состава заполнителей и наполнителей в растворной смеси, а также применение системы функциональных добавок — ускорителей, пластификаторов, полимерных порошков и т.д.

Все виды цементной гидроизоляции производятся в виде порошков (сухих строительных смесей), которые смешиваются с водой непосредственно перед применением. Водные цементные дисперсии имеют ограниченный срок хранения: минуты-часы. Современная промышленность выпускает несколько видов цементной гидроизоляции в виде порошков:
 штукатурная гидроизоляция (цементно-песчаные штукатурки наносятся до толщины покрытия 2–5 см);
 смеси для быстрой остановки водопритока («водяная пробка»);
 обмазочная гидроизоляция;
 мастики при толщине покрытия 2–5 мм.
 
Обмазочная гидроизоляция выпускается в двух вариантах: жесткая и гибкая (эластичная). Последняя способна перекрывать небольшие трещины (до 0,5 мм), образующиеся в строительной конструкции.

К другим видам цементной гидроизоляции относят проникающую гидроизоляцию, окрасочную гидроизоляцию (покрытие 0,2–0,5 мм), гидрофобизированные материалы, инъекционные смеси.

Из перечисленных групп цементных гидроизоляционных материалов по востребованности на рынке, удобству применения и гарантированному уровню свойств целесообразно выделить обмазочную гидроизоляцию. Эта гидроизоляция, кроме модификаций «жесткая» и «гибкая», выпускается в виде сухой одноупаковочной смеси, а также в виде двухупаковочного состава: порошка и жидкости затворения (полимерной водной дисперсии). При нанесении кистью в два слоя такая гидроизоляция обеспечивает, по данным производителей, защиту от проникающего действия воды под давлением до 5–8 кг/кв. см. Кроме водонепроницаемости такая гидроизоляция обеспечивает хороший уровень физико-механических свойств цементного камня (прочности при сжатии и изгибе), адгезии к подложке и др. На санкт-петербургском рынке гидроизоляции присутствуют материалы как зарубежных предприятий («Бараластик», «Аквафин», «Церезит», «Дейтерман» и др.), так и отечественных производителей («Плитонит», «Растро» и др.).

Проведение сравнительных испытаний этих материалов в одной лаборатории и сравнение полученных результатов с характеристиками, заявленными производителями этих материалов, связано с преодолением ряда организационных сложностей и возможно только в ограниченных масштабах. Поэтому мы сочли возможным провести лишь частично эту работу, выбрав в качестве объектов для испытания материалы «Плитонит» (МС-Bauchemie Russia), Ceresit (Henkel) и Kerakoll Idrobuild (Kerakoll).

Определение комплекса свойств и проведение сравнительных испытаний материала, цементной однокомпонентной (одноупаковочной) гидроизоляции (жесткой),  были выполнены для трех образцов гидроизоляционных цементных жестких сухих смесей «Плитонит Т-Гидро», Ceresit CR65, Deiterman DS, отличающихся принципом изоляции конструкции, толщиной наносимого слоя и некоторыми эксплуатационными характеристиками.

Декларируемые производителями свойства гидроизоляционных материалов приведены в таблице 1.

Свойства

Наименование состава

«Плитонит Т–Гидро»

Ceresit CR65

Deiterman DS

В/Т или количество воды затворения, л

0,13–0,16

6,5–7 на 25 кг при нанесении кистью; около 5,5 на 25 кг при нанесении шпателем

4–4,7 на 25 кг

Срок годности готовой растворной смеси

Не более 45 мин.

Около 2 часов

1 час

Рекомендуемая толщина одного слоя, мм

10–20

2–5

2–3

Прочность при изгибе в возрасте 2 сут., МПа

-—

>2,5

Прочность при изгибе в возрасте 28 сут., МПа

≥5

>5,5

Прочность при сжатии в возрасте 2 сут., МПа

≥10

Прочность при сжатии в возрасте 28 сут., МПа

35

≥15

Прочность сцепления раствора с основанием, МПа

≥0,5

≥1

Водонепроницаемость, МПа

W12

≥0,7

Коэффициент поверхностного водопоглощения, кг/кв. м·час0,5

0,2

Примечание. Прочерк в графе таблицы означает, что характеристика материала производителем не указана.

Смесь «Плитонит Т-Гидро» может быть отнесена к гидроизоляционным штукатуркам, поскольку нормируемая толщина наносимого слоя составляет 10–20 мм, тогда как смеси Ceresit CR65 и Deiterman DS относятся к тонкослойным (толщина слоя не более 2–5 мм) обмазочным водоизолирующим мембранам, обладающим водоотталкивающими свойствами и пониженной водонепроницаемостью.

В целом, оправдано проведение сравнительных испытаний для импортных смесей Ceresit CR65 и Deiterman DS. Для материала «Плитонит Т–Гидро» может быть оценен уровень свойств и соответствие полученных результатов характеристикам, декларируемым производителем.
В таблице 2 приведены экспериментальные данные испытаний цементных жестких гидроизоляционных материалов.

Табл. 2. Экспериментальные данные испытаний цементных жестких гидроизоляционных материалов

Свойства

Наименование состава

«Плитонит Т–Гидро»

Ceresit CR65

Deiterman DS

Наибольшая крупность заполнителя, мм

1,25

0,315

0,315

Насыпная плотность, кг/куб. дм

1,45

1,11

1,17

В/Т

0,145

0,22

0,19

Подвижность, мм (30 встряхиваний)

130

136

155

Начало схватывания, ч-мин.

0–40

4–00

>6–00

Конец схватывания, ч-мин.

1–10

4–30

Не определялся

Прочность при изгибе, МПа:

-

-

-

— в возрасте 2 (3)* сут.

5,8*

3,7

5

— в возрасте 28 сут.

8

7,4

8,6

Прочность при сжатии, МПа:

— в возрасте 8 часов

0,1

0,5

0

— в возрасте 24 часов

8

6,6

7,5

— в возрасте 7 суток

40,3

21,1

47,3

— в возрасте 28 суток

54,8

27,7

57,5

Прочность сцепления с цементным основанием, МПа:

-

-

-

— в возрасте 7 суток

0,72

0,70

1,15

— в возрасте 28 суток

0,80

0,76

1,22

Усадка в возрасте 28 суток, %

0,08

0,14

0,13

Коэффициент капиллярного водопоглощения, кг/кв. м·час0,5

0,07

0,08

0,08

Водонепроницаемость (марка при разной толщине покрытия)

W4 (10 мм)

W2 (2 мм)

W2 (2 мм)

Характерными особенностями «Плитонит Т-Гидро» являются: наличие в сухой смеси 20% крупных частиц заполнителя размером >0,63 мм, пониженная водопотребность смеси (В/Т=0,145) и короткие сроки схватывания (конец схватывания фиксируется через 1 час 10 минут). Раствор «Плитонит Т-Гидро» обладает незначительными усадочными деформациями и достаточно низким коэффициентом капиллярного водопоглощения (0,07 кг/кв. м·час0,5 при допустимой норме 0,5 кг/кв. м·час0,5).

Величины прочностей при изгибе, сжатии и сцепления с основанием превышают декларируемые в ТУ 5745-004-51552155-2003 минимальные величины в 1,6 раза. Водонепроницаемость покрытия «Плитонит Т-Гидро» толщиной 10 мм, по нашим определениям, соответствует марке W4, что не согласуется с декларируемой маркой W12, однако следует отметить, что в ТУ МС-Bauchemie Russia марка по водонепроницаемости определяется в соответствии с ГОСТ 12730.5, в котором нормируемая минимальная толщина раствора составляет 30 мм, тогда как в данных испытаниях толщина раствора составила 10 мм. Возможно, разная толщина испытываемых покрытий и объясняет полученное пониженное значение.

Сравнительные испытания однотипных гидроизоляционных тонкослойных составов Ceresit CR65 и Deiterman DS позволяют сделать вывод, что смеси имеют практически идентичный фракционный состав, близкие значения величин усадочных деформаций, коэффициента водопоглощения и водонепроницаемости. Начало схватывания составов — замедленное (от 4 до более 6 часов).

Выявлено значительное различие в величинах прочности при сжатии в интервале времени твердения от 2 до 28 суток: прочность раствора Deiterman DS превышает прочность раствора Ceresit CR65 в 2 раза. Аналогичная тенденция отмечена для прочности сцепления, которая для раствора Deiterman DS превышает аналогичный параметр Ceresit CR65 в 1,5 раза.

Можно отметить, что для смеси Ceresit CR65 прочностные показатели и коэффициент водопоглощения совпадают с заявленными значениями. Прочность сцепления незначительно меньше (~ на 0,2 МПа) декларируемой в технической информации величины.

На основании полученных результатов можно сделать вывод: технические свойства цементной гидроизоляции «Плитонит Т-Гидро» соответствуют заявленным в ТУ 5745-004-51552155-2003 требованиям (за исключением водонепроницаемости) и общепринятым показателям жестких гидроизоляционных штукатурок.

Свойства гибкой цементной двухкомпонентной (двухупаковочной) гидроизоляции, по данным производителей, представлены в таблице 3.

Свойства

Данные производителей

«Плитонит Гидро-Эласт 2К»

Ceresit CR166

Kerakoll Idrobuild

Сухой компонент

Влажность, %

< 0,1

Максимальная крупность зерна заполнителя, мм

0,63

Насыпная плотность, кг/куб. м

1 100

Жидкий компонент

Сухой остаток, %

44–46

Плотность, кг/куб. дм

1,01–1,03

~1

1,01

Технические характеристики

Расход жидкого компонента, Ж/Т по массе

0,32

0,41–0,43

0,33

Расплыв конуса, мм, не менее

160–180

Плотность растворной смеси, кг/куб. м

1 720

1 770

Срок годности растворной смеси, ч

1

~ 1

> 2

Марка раствора по водонепроницаемости, W, не менее

W6

W2

W6 (0,7 МПа выдержал в течение 24 часов)

Прочность сцепления с основанием, МПа, не менее

0,5

0,7

1

Относительное удлинение при разрыве, %, не менее

10

8–14

7,5

Прочность в момент разрыва, МПа, не менее

0,6

Гибкость покрытия, 0С, не менее

–20

Теплостойкость покрытия, 0С, не менее

70

Время затвердевания покрытия до степени 3, ч, не более

6

Результаты, полученные при испытании гидроизоляционных двухкомпонентных смесей «Плитонит Гидро-Эласт 2К» и некоторых зарубежных фирм, приведены в таблице 4.

Свойства

Экспериментальные данные

«Плитонит Гидро-Эласт 2К»

Ceresit CR166

Kerakoll Idrobuild

Сухой компонент

Влажность, %

0,11

0,17

0,05

Максимальная крупность зерна заполнителя, мм

0,63

0,63

0,315

Насыпная плотность, кг/куб. м

1 350

1 290

1 300

Жидкий компонент

Сухой остаток, %

42,6

34,4

49,1

Плотность, кг/куб. дм

1,03

1,02

1,03

Технические характеристики

Расход жидкого компонента, Ж/Т по массе

0,32

0,34

0,33

Расплыв конуса, мм, не менее

190

162

171

Плотность растворной смеси, кг/куб. м

1 720

1 660

Срок годности растворной смеси, ч

> 1

> 1

> 2

Марка раствора по водонепроницаемости, W, не менее

W6

W2

0,7 МПа

Прочность сцепления с основанием, МПа, не менее

0,8

0,4

1,5

Относительное удлинение при разрыве, %, не менее

23

7,4

38,6

Прочность в момент разрыва, МПа, не менее

0,4

0,5

1,8

Гибкость покрытия, 0С, не менее

не выдержал

выдержал

не выдержал

Теплостойкость покрытия, 0С, не менее

выдержал

выдержал

выдержал

Время затвердевания покрытия до степени 3, ч, не более

3

3

6

Результаты сравнительных испытаний двухкомпонентных гидроизоляционных составов позволяют сделать следующие выводы.
Заявленные производителями характеристики сухих смесей и жидких компонентов — влажность, максимальный размер зерна заполнителя, содержание сухого остатка в жидком компоненте, плотность жидкого компонента — по нашим данным, находятся в полном соответствии, в пределах допусков.

Технические характеристики растворных смесей и растворов в ряде случаевотклоняются от декларируемых. Наибольшее расхождение отмечено в количестве жидкого компонента для состава Ceresit CR166 — вместо жидко-твердого отношения 0,41–0,43 для затворения смеси потребовалось снизить Ж/Т отношение до 0,34. Заявленное производителем значение плотности растворной смеси 1500 кг/куб. м для смеси «Плитонит Гидро-Эласт 2К» является ошибочным. Измеренная величина этого показателя составила 1 720 кг/куб. м.

Основное свойство — водонепроницаемость — выдерживается всеми испытанными составами и соответствует заявленным производителями значениям.

Вопрос о фактической водонепроницаемости испытываемых составов требует уточнения, поскольку на эту характеристику влияет длительность нахождения образца под действием статического напора. При выдержке в течение 4 часов, что соответствует требованиям ГОСТ 12730.5 «Бетоны. Методы определения водонепроницаемости», значение водонепроницаемости для состава «Плитонит Гидро-Эласт 2К» соответствует заявленной марке W6.

При испытании по методике фирмы Clariant значение водонепроницаемости соответствует давлению, которое выдерживает образец, если вода не фильтруется через образец в течение 3 суток. Испытание гидроизоляционного покрытия «Плитонит Гидро-Эласт 2К» фирмы МС-Bauchemie Russia показало, что образец выдерживает в течение 3 суток статический напор, соответствующий марке W4.

Другой важнейшей характеристикой двухкомпонентных гидроизоляционных покрытий является их способность к деформациям удлинения. Хорошие результаты показал образец марки «Плитонит Гидро-Эласт 2К». Относительное удлинение этого состава было в 2,3 раза выше заявленного и составило 23%. Высокие результаты по деформационной способности показал также состав Kerakoll Idrobuild, относительное удлинение которого было ~ в 5 раз выше заявленного и составило 38,6%.

Образцы состава «Плитонит Гидро-Эласт 2К» показали повышенную по сравнению с декларируемой прочность сцепления раствора с основанием — 0,8 МПа (вместо заявленной 0,5 МПа). Во всех случаях образцы имели когезионную картину отрыва или же с небольшой долей (10–15%) адгезионной составляющей.

Если сравнивать свойства гидроизоляционного состава «Плитонит Гидро-Эласт 2К» с двумя исследованными аналогами, то в целом можно констатировать, что по показателю водонепроницаемости этот материал соответствует максимальному значению, полученному в испытываемой группе составов — W6. По уровню таких свойств, как эластичность и прочность сцепления, свойства состава «Плитонит Гидро-Эласт 2К» находятся на достаточно высоком уровне, превышая показатели состава Ceresit CR166 по водонепроницаемости и прочности сцепления и уступая по прочности сцепления составу Kera-koll Idrobuild. Испытание на гибкость покрытия при низкой температуре из исследованных составов выдержал только Ceresit CR166.

Следует отметить особенность гидратации цемента в составе исследуемых образцов. Пленка полимера блокирует доступ воды к частицам активных минералов цемента, поэтому нарастание прочности в системе за счет процессов гидратации идет очень медленно, и основную роль в потере жизнеспособности играет удаление влаги с поверхности готовой растворной смеси. Консистенция в объеме растворной смеси изменяется очень медленно, поэтому такая характеристика растворной смеси, как срок годности, очень условна.

Дата: 25.09.2007
В. И. Корнеев, П. В. Зозуля, Н. И. Нуждина
"Петербургский строительный рынок" 9 (103)
1 стр. из 1


«« назад

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!