Способ защиты строительных материалов

 

Использование: для защиты бетона, цементного раствора, железобетонных изделий и конструкций. Сущность изобретения: способ заключается в последовательном нанесении грунтовочного состава и битум-полимерной композиции. В качестве грунтовочного состава используют 6 - 8%-ный раствор нефтеполимерной смолы в керосино-газойлевой фракции, выкипающей в пределах 180 - 360^oC, а в качестве битум-полимерной композиции - композицию, содержащую битум, полученный окислением до температуры размягчения по КиШ 85 - 100^oС смеси остатков атмосферно-вакуумной перегонки и вакуумного погона, имеющего кинематическую вязкость при 100^oC не менее 8 сСт, и нефтеполимерную смолу в количестве 4,0 - 6,0 мас.% от массы битума. Адгезия к сухой бетонной поверхности защитного покрытия составляет 0,97 - 1,0 МПа, к водонасыщенной бетонной поверхности - 0,65 - 0,67 МПа. 1 табл.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для защиты бетона, цементного раствора, железобетонных изделий и конструкций.

Известен способ защиты строительных материалов путем нанесения на их поверхность композиции, включающей, мас. петролатум 40 50, битум 25 35, соляровое масло 10 25, пиролизную смолу 5 19 [1] Наиболее близким к изобретению является способ защиты строительных материалов путем последовательного нанесения грунтовочного состава в виде 45 - 75% -ного раствора бензола в органическом растворителе и битумно-резиновой мастики [2] Однако известный способ не обеспечивает достаточно хорошую адгезию бетона и битумно-резиновой мастики.

Изобретение направлено на повышение адгезии сухого и водонасыщенного бетона к битум-полимерной композиции и удешевление гидроизоляционного покрытия. Техническая задача достигается тем, что в способе защиты строительных материалов путем последовательного нанесения грунтовочного слоя и слоя из битума с полимерной добавкой в качестве грунтовочного слоя используют 6 8% -ный раствор нефтеполимерной смолы в керосино-газойлевой фракции, а в качестве полимера в битумно-полимерной композиции используют нефтеполимерную смолу в количестве 4 6% от массы битума, полученного окислением до температуры размягчения по КиШ 85 100^oC остатков атмосферно-вакуумной перегонки и вакуумного погона.

Нефтеполимерная смола представляет собой сложную смесь нефтепродуктов продуктов вторичного происхождения с широким пределом выкипания 130 - 220^oC, полученную из смолы пиролиза. В ней содержится значительное количество диеновых алкилароматических и других способных к полимеразации углеводородов. Под воздействием температуры и давления фракции смолы 130 - 220^oC полимеризуются с последующей отгонкой непрореагировавших углеводородов при атмосферном давлении и под вакуумом до получения нефтеполимерной смолы с требуемой температурой размягчения 78 85^oC.

Отличительные признаки изобретения заключаются в том, что в качестве грунтового состава используют 6,0 8,0%-ный раствор нефтеполимерной смолы в керосино-газойлевой фракции, выкипающей в пределах 180 360^oС, а в качестве битум-полимерной композиции композицию, содержащую битум, полученный окислением до температуры размягчения 85 100^oC, и нефтеполимерную смолу в количестве 4,0 6,0 мас. от массы битума.

Вакуумный погон, добавляемый в остатки атмосферно-вакуумной перегонки, имеет перед окислением кинематическую вязкость при 100^oC не менее 8 сСт.

Способ осуществляют следующим образом.

На поверхность бетона наносят грунтовочный состав, представляющий собой 6,0 8,0% -ный раствор нефтеполимерной смолы в керосино-газойлевой фракции, выкипающей в пределах 180 360^oС, и выдерживают поверхность для высыхания и впитывания в течение 1 1,5 ч, а затем наносят битум-полимерную композицию, содержащую битум, полученный окислением до температуры размягчения по КиШ 85 100^oC остатков атмосферно-вакуумной перегонки и вакуумного погона, имеющего кинематическую вязкость при 100^oC не менее 8 сСт, и нефтеполимерную смолу в количестве 4,0 6,0 мас. от массы битума.

Было проведено несколько опытов по способу защиты строительных материалов согласно предлагаемому способу (примеры 1 7).

Адгезию полученных покрытий к бетону определяли по методике, разработанной в отделении твердых материалов ЦНИИС. Испытания проводили на бетонных образцах в виде полудисков диаметром 69 мм и толщиной 38 мм следующим образом. На диаметральные плоскости полудисков наносят грунтовочный состав, а затем битум-полимерную композицию в горячем виде, после чего поверхности полудисков склеивают крест накрест и помещают в фиксирующую обойму до полного затвердевания битум-полимерной композиции. Затем склеенные образцы помещают в воду на 10 сут либо выдерживают 10 сут на воздухе, а далее проводят испытания на разрывной машине типа УММ-0,5. Для испытания берут не менее 5 образцов. За величину адгезии принимают среднее из пяти значений нагрузки, вызывающей отрыв покрытия от бетонной поверхности.

Примеры 1 7 иллюстрируют способ по изобретению.

Пример 1 (по изобретению).

На диаметральные плоскости полудисков бетонных образцов наносят грунтовочный состав 7,0%-ный раствор нефтеполимерной смолы (НПС) в нефтепродукте первичного происхождения керосино-газойлевой фракции с пределами выкипания 180 360^oC и выдерживают в течение 1 ч для пропитывания. Далее наносят БПК, содержащую битум, полученный окислением до температуры размягчения по КиШ 93^oC остатков атмосферно-вакуумной перегонки и вакуумного погона, имеющего кинематическую вязкость при 100^oC не менее 8 сСт, и нефтеполимерную смолу в количестве 5,0 мас. от массы битума. Склеенные образцы выдерживают на воздухе в течение 10 дней.

Аналогично проводят подготовку образцов с нанесением грунтовочного cостава и БПК и испытывают в течение 10 дней в воде.

Адгезия покрытия к сухой и водонасыщенной поверхности составляет 1,00 и 0,67 МПа (или 10,0 и 0,7 кг/см²) cоответственно.

Пример 2 (по изобретению).

Аналогично примеру 2 на образцы наносят в качестве грунтовочного состава 6,0% -ный раствор нефтеполимерной смолы в керосино-газойлевой фракции с пределами выкипания 180 360^oC c последующим выдерживанием в течение 1 ч для пропитывания, в качестве БПК 5 мас. нефтеполимерной смолы в битуме с Т_разм по КиШ 93^oC. Адгезия, определенная при выдерживании образцов на воздухе и в воде, составляет соответственно 0,98 и 0,66 МПа (или 9,8 и 6,7 кг/см²).

Пример 3.

Аналогично примеру 2 на образцы наносят грунтовочный состав 8,0%-ный раствор нефтеполимерной смолы в керосино-газойлевой фракции с пределами выкипания 180 360^oC и выдерживают в течение 1 ч. Затем наносят БПК по примеру 2, т.е. 5,0% нефтеполимерной смолы в битуме с температурой размягчения 93^oC. После испытания образцов 10 сут на воздухе и в воде в течение 10 сут адгезия составляет 0,99 и 0,66 МПа (или 9,9 и 6,6 кг/см²) соответственно.

Пример 4.

Аналогично примеру 2 наносят грунтовочный состав 7%-ный раствор нефтеполимерной смолы в керосино-газойлевой фракции с пределами выкипания 180 360^oC и выдерживают в течение 1 ч. На грунтовочный состав наносят БПК, содержащую тот же битум, с Т_разм=98^oC, что и в предыдущих примерах, и 4,0 мас. от массы битума нефтеполимерной смолы. Образцы выдерживали на воздухе и в воде в течение 10 сут. Далее определяют адгезию покрытия к сухому и водонасыщенному бетону. Она составляет 0,97 и 0,65 МПа (или 9,7 и 6,5 кг/см²) cоответственно.

Пример 5.

Аналогично примеру 2 наносят 7% -ный раствор нефтеполимерной смолы в керосино-газойлевой фракции с пределами выкипания 180 360^oC. Поверх грунтовочного состава наносят БПК, содержащую битум с температурой размягчения по КиШ 93^oC и 6,0% масс от массы битума нефтеполимерной смолы. Образцы выдерживают 10 сут на воздухе и в воде и определяют адгезию покрытия к сухому и водонасыщенному бетону. Она составляет 0,98 и 0,67 МПа (или 9,8 и 6,7 кг/см²) cоответственно.

Пример 6.

На образцы наносят грунтовочный состав 7,0%-ный раствор нефтеполимерной смолы в керосино-газойлевой фракции с пределами выкипания 180 360^oC и выдерживают в течение 1 ч. Далее наносят БПК, содержащую битум с температурой размягчения по КиШ 85^oC и 5,0 мас. от массы битума нефтеполимерной смолы. Выдерживают образцы на воздухе и в воде в течение 10 сут и определяют адгезию покрытия к сухому и водонасыщенному бетону. Она составляет 9,90 и 0,66 МПа (или 10,0 и 6,6 кг/см²) соответственно.

Пример 7.

Аналогично примеру 7 берут тот же грунтовочный состав и ту же БПК, но в качестве основы БПК берут битум с температурой размягчения 100^oC. Образцы выдерживают на воздухе и в воде в течение 10 суток, а затем определяют адгезию покрытия к бетону. Она составляет 0,99 и 0,67 МПа (или 9,9 и 6,7 кг/см²) соответственно.

Пример 8 (контрольный).

На диаметральные плоскости полудисков бетонных образцов при вышеописанных условиях наносят грунтовочный состав 5,0%-ный раствор нефтеполимерной смолы в керосино-газойлевой фракции с пределами выкипания 180 360^oC и выдерживают в течение 1 ч. Поверх грунтовочного состава наносят БПК, содержащую вышеописанный битум с Т_разм. по КиШ 80^oC и 3,0 мас. от массы битума нефтеполимерной смолы. После испытания образцов на воздухе и в воде в течение 10 сут были получены результаты по адгезии 0,70 и 0,35 МПа (или 7,0 и 3,5 кг/cм²) соответственно.

Пример 9 (контрольный).

На образцы наносят грунтовочный состав 9,0%-ный раствор нефтеполимерной смолы в керосино-газойлевой фракции с пределами выкипания 180 360^oC и выдерживают в течение 1 ч. Далее наносят БПК, содержащую вышеописанный битум с Т_разм.= 105^oC и нефтеполимерную смолу в количестве 7,0 мас. от массы битума. После выдержки образцов на воздухе и в воде по вышеописанному методу адгезии покрытия к бетону составляла 0,80 и 0,45 МПа (или 8,0 и 4,5 кг/см²) соответственно.

Все данные по примерам 1 приведены в таблице.

Из таблицы видно, что способ защиты строительных материалов по изобретению позволит улучшить адгезию к сухой бетонной поверхности до 9,7 - 10,0 кг/см² (в прототипе 1,8 кг/см²), а также к водонасыщенной бетонной поверхности 6,5 6,7 кг/см² (в прототипе 0,7 кг/см²). Другие показатели полученного предлагаемым способом покрытия: температура хрупкости остается на уровне прототипа, водопоглощение уменьшается до 0,28 0,32% Таким образом, использование предлагаемого способа позволит увеличить адгезию битум-полимерной композиции к бетону по сравнению с прототипом в 9 раз. Это обеспечит увеличение долговечности гидроизоляционного материала.

Кроме того, предлагаемый способ обеспечит использование более дешевых и менее дефицитных компонентов, таких как керосино-газойлевая фракция и нефтеполимерная смола.

Формула изобретения

Способ защиты строительных материалов путем последовательного нанесения грунтовочного слоя и слоя из битумно-полимерной композиции, отличающийся тем, что в качестве грунтовочного слоя используют 6 8%-ный раствор нефтеполимерной смолы в керосиногазойлевой фракции, а в качестве полимера битумно-полимерной композиции используют нефтеполимерную смолу в количестве 4 6% от массы битума, полученного окислением до температуры размягчения по КиШ 85 100^oC остатков атмосферно-вакуумной перегонки и вакуумного погона.

РИСУНКИ

Рисунок 1