Использование полимеров для защиты бетона

Обычные цементно-песчаные растворы для устройства защитных экранов, как показала практика, недостаточно эффективны Такие растворы не обладают высокой степенью водонепроницаемости и стойкостью к агрессивным воздействиям, получение равнопрочного сцепления поврежденного бетона конструкций с раствором не представляется возможным, деформативные характеристики растворов отличны от характеристик бетона конструкций, растворы характеризуются длительными сроками твердения.

Недостатками данных растворов является также усложнение технологического процесса ремонтно-восстановительных работ при отрицательных температурах воздуха.

Поэтому необходимой является разработка новых материалов, обеспечивающих проектные свойства защитного слоя.

К основным требованиям, которым должен удовлетворять материал конструкций, следует отнести водонепроницаемость, морозостойкость, высокую химическую стойкость, стойкость к механическим воздействиям и т.д.

Следует учитывать щелочной характер основного материала специальных сооружений – бетона – при выборе полимерных связующих для проведения ремонтных работ.

При использовании полимеров для работ такого рода необходим поиск материалов, позволяющих осуществить замену дорогостоящих химических продуктов другими, экономически эффективными и равноценными по эксплуатационным характеристикам

Одним из основных мероприятий для успешной и долговременной эксплуатации стальных и бетонных конструкций является эффективная защита от коррозионных воздействий

В роли защитных (промышленных) покрытий могут выступать краски и полимерные системы на основе полиуретанов, эпоксидных смол, поликарбамидов (полимочевина), а также фторполимер. Существует большое количество промышленных покрытий на основе фосфатов, фторопластов, а также металлических покрытий, таких как напыление конденсацией из паровой (газовой) фазы (англ. physical vapour deposition; сокращённо PVD), газотермическое напыление, металлизация, алитирование, цинкование свойств.

Они обладают достаточной химической стойкостью. Такие покрытия правильней называть защитными системами, поскольку их устройство состоит из ряда последовательных операций.

Немного хотелось бы остановиться на гидроизоляции.

Пористая структура бетона требует защиты от влаги возведенных из него конструкций. В домостроении это – фундаменты, подвальные перегородки, плоские крыши, балконы. Для их изоляции надо применять такие материалы, которые создадут плотный, эластичный слой непосредственно на поверхности бетона. Данными свойствами отличается обмазочная гидроизоляция. Она объединила в себе группу полужидких растворов, мастик, эмульсий, которые образуют после застывания цельное водоотталкивающее покрытие.

Виды обмазочной гидроизоляции

Строить без гидроизоляции нельзя. В конструкциях, подверженных влаге, начнут образовываться трещины, со временем они разрушатся. Это приведет к незапланированным ремонтам, уменьшению срока эксплуатации постройки. Выполняется обмазочная гидроизоляция бетона нанесением средства на сухую, зачищенную поверхность. От его состава зависит скорость работ, так как различные добавки позволяют уменьшить количество слоев, наносить мастики холодным способом.

Обмазочная гидроизоляция по составу подразделяется на следующие виды:

• битумная;
• цементная;
• битумно-латексная;
• битумно-полимерная;
• цементно-полимерная [7].

Полиуретановая пропитка для бетона

Следует считать, что именно этот тип материалов получил самое широкое распространение. Главными преимуществами данного материала является экономичность готового покрытия, успешное решение существенного круга задач. В зависимости от используемого состава можно укрепить и обеспылить даже самые слабые основания М150, но при этом будет несколько увеличен расход.

Сфера применения: предприятия самая разная – это здравоохранение, атомная энергетика, пищевая промышленность, терминалы, склады, торговые залы, выставочные центры, морозильные, холодильные камеры и проч. Возможна внутренняя и наружная отделка помещений данным материалом

Преимущества:

• проникновение в толщу искусственного камня на 2-3 мм и выше;
• пропитанный слой упрочняется до М600 и выше;
• герметизация и прекращение пыления;
• рост ударопрочности и износостойкости;
• усиление химической стойкости;
• не требует ухода;
• простая и легкая уборка;
• декоративность.

Полиуретановыми пропитками можно работать при температуре от -30 градусов.

Недостатки:

• материал выделяется резким запахом;
• на открытом воздухе требуется гидроизоляция, нанесение противоскользящего слоя.

Двухкомпонентные полиуретановые составы, характеризуются всеми указанными преимуществами, но обеспечивают большую глубину проникновения – 4-5 мм и более. Это является актуальным в тех случаях, когда однокомпонентный состав не может обеспечить требуемых эксплуатационных, технических, технологических характеристик.

Двухкомпонентными материалами работают в следующих ситуациях:

• основание малопористое (промышленные ж/б изделия, высокопрочные бетонные полы);
• максимальные истирающие нагрузки;
• необходимость нанесения на влажный бетон [13-15].

Технические характеристики

Эпоксидные пропитки для бетона

Надо сказать, что эпоксидные материалы довольно редко применяются для пропитки бетонных полов. Технология подразумевает использование двухкомпонентного состава, дающего 100% сухой остаток, – тут не содержится растворителей. Эпоксид обладает высокой вязкостью, поэтому глубина проникновения не так велика и составляет 1-2 мм. Однако преимуществом является отсутствие резкого запаха, что делает метод безальтернативным в ряде ситуаций.

Сфера применения: объекты медицины, фармацевтики, холодильно-морозильные комнаты, цеха пищевой промышленности.

Преимущества:

• бетон получает защиту от кислот, щелочей, воды, солей, ГСМ;
• тройное упрочнение;
• обеспыливание;
• предотвращение трещинообразования.

Недостатки:

• только внутреннее применение;
• низкая глубина проникновения;
• материал уступает ПВХ и полиуретановым аналогам по стойкости к химико-механическому воздействию.

Технические характеристики

Эпоксидные составы после полного высыхания экологически безопасны [16-18].

Акриловые пропитки для бетона

Это легкие пропитки, эффективные там, где требуется обеспечить герметизацию, обеспыливание. Но они предназначены в тех местах, где на основание не действуют серьезные нагрузки. Это может быть бетон под фальш-полами, ламинатом, паркетом, полы в подсобных помещениях и проч. Кроме того, это отличный вариант для временного обеспыливания промышленных полов, сроком на 2-3 года. Акрил дает невысокую глубину проникновения, практически как эпоксидные аналоги – до 1 мм и более.

Сфера применения: объекты бытового обслуживания, универмаги, супермаркеты, склады, базы, цеха фармацевтической, пищевой промышленности, автосервисы, парковки, внутренние и наружные площадки промышленного и общественного назначения [19-21].

Преимущества:

Технические характеристики

Материалы на основе ПВХ смол

Данный материал может наноситься при отрицательных температурах. Он проявил эффективность для обеспыливания и упрочнения промышленных полов. ПВХ смолы обеспечивают защиту от высоких транспортно-механических нагрузок, агрессивных сред.

Материал позволяет быстро восстановить старые изношенные полы, реанимируя поверхность, работает даже на низкомарочном бетоне, не говоря уже о новых основаниях.

Глубина проникновения составов на основе ПВХ смол – до 5 мм и выше.

Сфера применения: терминалы, рынки, склады, базы, подсобные помещения, производства пищевой промышленности площадки, внутри и снаружи помещений, парковки, автостоянки, автосервисы [22-24].

Преимущества:

• может использоваться на низкомарочных бетонах;
• простота нанесения, универсальность;
• работает по старым и новым основаниям;
• высокая глубина проникновения;
• обеспечение низкой истираемости, износостойкости.

Недостатки:

• покрытие склонно к загрязнениям.

Технические характеристики

Латексные пропитки для бетона

Составы на латексной основе чаще всего используются для внутренних и внешних работ. Данный материал работает не только на горизонтальных, но и на вертикальных поверхностях.

В результате образуется долговечное, прочное, защитное покрытие, которое не теряет свой цвет даже при действии прямых солнечных лучей.

Плюс, пропитка служит отличным основанием под полиуретановую, алкидную, латексную краску.

Преимущества:

обеспечение защиты от абразивного износа;

• защита от действия нефти, солей, бензина;
• защита бетона от высолов;
• прекращение пылеобразования;
• грязеотталкивающие свойства;
• снижение риска образования выбоин и растрескивания;
• стойкость к ультрафиолету.

Недостатки:

• низкая глубина проникновения.

Технические характеристики

Сфера применения латексных пропиток: бетонные фасады, пешеходные дорожки, полы гаражей, подвалов [2, с.25-27].

Хотелось бы также немного остановиться на красках для бетонных покрытий.

Основные виды

На сегодняшний день производителями представлен разнообразный ассортимент красок для бетонных поверхностей на улице. Все они имеют разные характеристики, различаются технологией изготовления и применяемого основания. Поэтому стоит определиться перед тем, как приступить к покраске, какой вид нужен.

Акриловая – наиболее популярная при проведении отделочных работ. В её составе лежат полиакрилаты и их сополимеры. Для неё характерно:

• экологическая чистота и безопасностью;
• хорошее сцепление с поверхностью бетона;
• быстрое высыхание;
• высокая стойкость к износу;
• экономный расход;
• простота ухода за окрашенной поверхностью;
• широкий ассортимент цвета;
• длительный срок службы.

Основным недостатком данной краски заключаются в довольно высокой цене такого состава.

Масляная – относится к числу экономных строительных материалов, нашедших широкое применение у пользователей. В состав входят алкидные смолы, синтетическая и комбинированная олифа. К преимуществам покрытия относится:

• прочность и износоустойчивость;
• хорошая адгезия;
• простой уход;
• окрашенная поверхность устойчива к влаге.

В составе краски присутствуют токсичные растворители, что небезопасно для людей подверженных аллергическим реакциям. У масляного покрытия плохая эластичность, поэтому при температурных колебаниях она трескается.

Водоэмульсионные – данные краски изготавливаются на водной основе, суспензии и связующих компонентов. Соотношение этих компонентов отличается в зависимости от требуемых характеристик. Для этого покрытия важно соблюдать условия хранения. Основное его достоинство – это экологическая безопасность. Кроме того, существуют следующие преимущества:

• не имеет пахнущих летучих веществ;
• способна долго сохранять наложенный слой краски после высыхания;
• имеет широкую гамму цветов и оттенков;
• препятствует развитию плесени и бактерий.

Работать с таким покрытием не стоит в дождливую погоду. А перед использованием его нужно хорошо перемешивать.

Полимерная – придаёт бетону хорошие декоративные качества. Создаётся на основе акрила, полиуретана или эпоксида. Краску применяют в торговых залах и производственных помещениях. Полимерное покрытие отличается:

• невысокой стоимостью;
• широкой гаммой расцветок;
• высокой стойкостью к воздействию химических реагентов;
• поверхность после покрытия пригодна к эксплуатации в течение трёх суток;
• возможностью использовать при экстремально низких температурах.

Отрицательной чертой этого материала является ограничение в способах несения на бетонные конструкции.

Водно-эпоксидная – является составом, состоящим из двух компонентов на водной основе. Оно образует на поверхности плёнку, которая защищает от внешних воздействий, скрывает от дефектов и придаёт декоративные качества. Сырьё длительно сохраняет свой первоначальный цвет. Водно-эпоксидная краска обладает:

• стойкостью к химическим составам;
• не имеет резкого, неприятного и трудно проветриваемого запаха;
• повышенной адгезией к бетонной поверхности;
• особенной декоративностью в зависимости от техники нанесения.

Подготовленное к работе покрытие необходимо быстро использовать. Заменить цвет другим будет проблематично. Цена на краску не самая бюджетная.

Резиновая – это покрытие появилось на рынке относительно недавно. В результате его высыхания образуется гибкая полимерная плёнка. С понижением температуры воздуха она сжимается, а с повышением – растягивается. Такая особенность защищает материал от появления сколов и трещин. В основном данные краски содержат водно-дисперсионный раствор с акрилатным полимером. К уникальным эксплуатационным характеристикам можно отнести:

• лёгкость в нанесении;
• устойчивость к температурным перепадам;
• способность выполнять функции гидроизоляции;
• способность переносить воздействие ультрафиолетовых лучей.

Важно правильно наносить резиновую краску на поверхность. При неграмотном окрашивании может произойти отслоение плёнки [3].

Хотелось бы немного остановиться на неорганических пропитках для бетона

Неорганические упрочнители бетона являются более современными и эффективными, поскольку проникают в его структуру, повышают прочность, максимально улучшают его характеристики, а также просты в нанесении и более долговечны.

Наиболее популярные на рынке – силикатные пропитки, которые производятся из фторсиликата натрия, магния, калия или лития.

Специалисты рекомендуют использование веществ на основе лития. Эти свойства обеспечивают универсальность такой пропитки, возможность ее использования для бетонных поверхностей в разных условиях эксплуатации. Протектор на литиевой основе успешно применяется на промышленных, офисных, торговых площадках.

Литий эффективно упрочняет всю поверхность стяжки, не образуя «слабых зон», а добавление минеральных красителей позволяет решить вопрос с декорированием поверхности.

Свойства пропиток для бетонных поверхностей

Функциональные характеристики пропиток обуславливают сферу и условия их применения. Они подразделяются на:

• Повышающие прочность бетона

Упрочняющие смеси обычно изготавливаются на основе неорганических компонентов – силикатных пропиток. В отличие от органических они не образуют пленку, а проникают внутрь структуры бетонного состава и изменяют его структуру. Полы после обработки такой пропиткой имеют повышенную износоустойчивость, стойкость к влаге, а также получают защиту от истирания и появления пыли. Прочность материала повышается в несколько раз.

• Водоотталкивающие пропитки

Гидрофобные составы обладают свойством проникновения внутрь бетона и защищают от различных патогенов, плесени, грибков, осадков, воздействия солнечных лучей. Гидрофобная пропитка повышает морозостойкость бетона, который используется на улице, а также улучшает влагоизоляционные свойства конструкции, используемой внутри. Сегодня они представлены в широком ассортименте.

Пропитки, устраняющие пыль

Такой тип применяется для бетона на улице, или в помещениях с частым передвижением техники который подвергается значительным нагрузкам. Свойства наносимого материала обеспечивают устранение пыли, но и повышение прочностных характеристик. Они применяются не только для предотвращения появления пыли, но и для продления срока эксплуатации бетона, предохранения его от физических воздействий и влияния агрессивных химических средств, а также облегчают уход за ним;

• Окрашивающие пропитки

Цвет бетону придается обычной краской или цветной пропиткой. Поверхность, обработанная краской менее прочна и долговечна, так как в структуру бетона добавлены средства, не добавляющие прочности. При этом краска окрашивает только поверхностный слой. Постоянные нагрузки, способствуют растрескиванию и шелушению материала, который окрашен с помощью краски. Глубина проникновения пропитки составляет до 3-х мм, что обеспечивает стабильность цвета и прочность на протяжении всего периода эксплуатации [6].

Описать все существующие защитные системы невозможно – только по Европе насчитывается более 3000 поставщиков покрытий, и с каждым годом это число увеличивается. Поэтому остановимся на частном случае: защита бетонных поверхностей при погруженном и подземном режиме эксплуатации. Изготовители систем – Stonhard и Reactamine Technology.

В табл. 1 приводится краткий обзор основных физико-механических свойств (показатели гарантированы производителем) рекомендованных изготовителем защитных полимерных систем [5-8]. В табл. 2 указан родовой тип и страна происхождения рассматриваемых покрытий.

Таблица 1

Родовой тип и страна происхождения покрытий

* экспериментальный состав на основе указанной смолы, лабораторные испытания

Таблица 2

Родовой тип и страна происхождения рассматриваемых покрытий

Физико-механические показатели полимерных систем

Данные покрытия имеют высокую стойкость к большинству органических кислот, щелочей и солей. Однако необходимо отметить, что эти покрытия не рекомендуется применять при эксплуатации в среде следующих концентрированных неорганических кислот и органических растворителей:

• хромиковая кислота 40 %,
• фторводородная кислота 15 %,
• азотная кислота 40 %,
• серная кислота 70 %,
• ацетон, акрилонитрил, метиленхлорид.

Ниже приведен список веществ, после воздействия которых в течение 7 дней и более на указанных защитных системах не остается следов воздействия:

Анализ физико-механических свойств говорит о том, что указанные системы имеют достаточно высокую адгезию к бетонной поверхности.

Некоторые системы могут наноситься на бетонную поверхность без предварительного нанесения грунтовки.

Однако необходима предварительная подготовка поверхности, что является залогом адекватного сцепления со старой бетонной поверхностью

Изготовитель защитных систем рекомендует

• наносить защитное покрытие только на чистое, прочное, сухое, правильно подготовленное основание.
• Минимальная температура воздуха во время нанесения не должна быть ниже 13 °С
• Максимальная температура воздуха во время нанесения не должна превышать 32 °С.
• Температура поверхности должна быть более чем на 3 °С выше точки росы.
• Поверхность должна быть сухой и чистой от всякого рода воска, смазки, жиров, масел, грунта, рыхлого и чужеродного материала, а также цементного молочка.
• Цементное молочко, а также несвязанные цементные частички, должны быть удалены механическим способом, например, дробеструйным методом или кирковкой.
• Другие загрязняющие компоненты могут быть удалены при помощи скребка и высокоэффективного промышленного моющего средства, с последующей промывкой чистой водой.
• Поверхность должна иметь открытые поры и шероховатую структуру наждачной бумаги.

В связи с тем, что рассматриваемые покрытия имеют сходный с бетоном коэффициент термического расширения, обеспечивается одинаковые температурные деформации покрытия и бетона, исключая возникновение внутренних напряжений на границе бетон-покрытие.

Инженерные элементы, подготовка поверхности и нанесение защитной системы являются важными факторами, которые влияют на эффективность защитной системы.

Несмотря на то, что затраты по выполнению указанных факторов составляют всего лишь 40 % от стоимости материала типичной защитной системы покрытия (см. рис. 1), недостаточное внимание к этим факторам приводит, в 90 % случаев, к преждевременному разрушению защитного покрытия.

Рис. 1. Затраты по устройству защитной системы

Особое внимание следует уделить заделке деформационных швов, стыков и трещин. Примеры заделки трещины и деформационного шва приведены на рис. 2, 3. Вариант устройства стыка дна резервуара со стенкой показан на рис. 4. В качестве инженерного текстиля применяется ткань из прочного и эластичного инертного материала.

Рис. 2. Заделка трещины

Рис. 3. Устройство деформационного шва

Рис. 4. Обработка стыка дно-стенка

Большое значение имеет правильная подготовка поверхности. В большинстве случаев необходимо выполнить дробеструйную или пескоструйную обработку (бластировку) поверхности для получения текстуры, которая обеспечит надежное сцепление материала покрытия с бетонной поверхностью.

При надлежащей обработке поверхности сила сцепления (адгезия) полимерного материала может существенно превышать прочность бетона при растяжении.

Особое внимание должно уделяться обработке деформационных стыков и заделке трещин с применением инженерного текстиля и паковочных шнуров.

Необходимо отметить, что на сегодняшний день рынок промышленных покрытий предлагает стойкие полимерные системы для жестких окружающих условий, таких как зоны вторичных отходов, полы производственных участков, отстойники, траншеи и др. Проблема выбора защитной системы во многом зависит от условий эксплуатации сооружения.

Большинство предлагаемых систем изготавливается за рубежом, что существенно сказывается на их стоимости. Поэтому мы считаем целесообразным и важным направлением – разработку отечественных материалов [1].

Хотелось бы также остановиться на покрытиях для бетонных полов

Бетонные полы приобретают статус идеального варианта не только в промышленных сферах, но и в бытовых условиях: они применяются в гаражах, мастерских, подвалах, а также на первом этаже частных домов. В связи с особенностями эксплуатации бетонных полов становится неотъемлемым требование к использованию полимерных покрытий для бетонных полов или других методов обработки поверхности.

В частном строительстве популярность бетонного пола объясняется легкостью его изготовления своими силами. Смесь состоит из связующего (цемент), наполнителя (гравий разной формации, песок, каменная крошка), улучшающие добавки и вода, что делает материал доступным по стоимости. Существуют и другие плюсы материала:

• Надежность, механическая прочность и долгий срок службы.
• Стойкость к агрессивным средам.
• Пожаробезопасность.
• Простой уход.

Однако бетонная поверхность со временем начинает терять однородность, что связано с двумя процессами:

• Перепады температуры и влажности снижают прочность верхнего слоя, на нем образуются микротрещины, а затем появляются выбоины.
• Пористость материала, выход на поверхность солей, а также его низкая прочность на растяжение приводит к тому, что под нагрузкой верхний слой начинает отшелушиваться. Поэтому бетонный пол пылит.

Появление пыли – явление повсеместное, но такая ситуация неприемлема не только для производства, но и для домашнего гаража или мастерской.

Для избавления от пыли применяются специальные покрытия для бетонного пола. В результате обработки поры на поверхности закупорятся, износостойкость покрытия улучшится.

На практике применяется несколько способов защиты бетонной поверхности с использованием разных материалов и технологий. Их разнообразия хватит, чтобы подобрать наиболее приемлемый и эффективный вариант для конкретных условий [28-30].

Топпинг-системы

Топпингом – это сухая смесь, применяемая для упрочнения поверхности бетонного пола (второе название – упрочняющая смесь). Технология обладает следующими особенностями:

• Смесь наносится на свежий бетон (сразу после укладки). Ее распределяют по поверхности.
• Расход топпинга зависит от предполагаемой нагрузки. Если нагрузка будет небольшой или средней, расходуют примерно 3 кг/м². При средних или больших нагрузках расход увеличивают до 4-5 кг/м².
• Смесь впитывает влагу из бетонной смеси и темнеет, после чего ее впрессовывают затирочной машиной. Топпинг становится единым целым с бетонным основанием.

Основой (вяжущим) топпинга, как и бетона является цемент. За функциональные свойства отвечают заполнители: кварц, корунд (минеральный или синтетический), карбид железа, другие соединения. Химические добавки-пластификаторы контролируют процесс заполнения и усадки. Благодаря красящим пигментам топпинг может получить любой оттенок и фактуру.

Применение топпинг-систем положительно влияют на характеристики поверхности следующим образом:

• Повышает ударопрочность и износостойкость. Срок эксплуатации поверхности увеличивается в несколько раз, значительно уменьшается риск возникновения трещин, сколов.
• Прекращает образование пыли. Поверхностный слой приобретает плотную структуру, становится ровным и гладким. Это облегчает сухую и влажную уборку, что полезно с точки зрения гигиены и здоровья.
• Топпинги светлых оттенков хорошо отражают свет, что позволяет сэкономить на освещении.

У использования топпингов в качестве покрытия для бетона имеются следующие ограничения:

• Сухие смеси выгоднее применять в помещениях большой площади (в цехах, складах, на паркинге), там, где работает тяжелая техника.
• Они не подходят для мест, где используются (и проливаются) химические реагенты.
• В помещениях с повышенной влажностью дополнительно используют уплотняющие пропитки.

Праймеры, пропитки, грунтовки

Праймер (грунтовка) – это материал, который применяют для предварительной подготовки поверхности (если собираются затем наносить финишное покрытие). Праймерами часто (и ошибочно) называют пропитки, которые, по сути, являются самостоятельными пропиточными уплотняющими материалами.

Все эти материалы являются не внешними, а проникающими; их главное достоинство заключается в том, что они помогают быстро и качественно обеспылить пол в гараже.

Основой праймеров и пропиток служат пленкообразующие вещества (полимеры). Составы могут быть природными или синтетическими. После нанесения они проникают в поры бетона и укрепляют рыхлую структуру, связывая ее полимерными молекулами.

В результате бетон практически перестает пылить и становится прочнее. Он лучше переносит отрицательные температуры, воздействие случайно пролитых кислот и щелочей. Для укрепления бетонного покрытия используют следующие виды пропиточных материалов:

• Полиуретановые. Подходят и для грунтовочного, и для финишного слоя, улучшают гидроизоляцию, защищают от истирания. Обработку пола проводят два раза, неразбавленным составом. Наилучший результат полимеризации получается при умеренных температурах (0-17°C) и влажности не ниже 70%. Полиуретановая грунтовка нередко применяется для ремонта поверхности, для чего ее смешивают с песком.
• Водно-дисперсионные. Бюджетный вариант, изготавливаются на водной основе, запах практически отсутствует. Основное свойство – обеспыливание, поверхность укрепляется незначительно. Перед нанесением водно-дисперсионные смеси разводят водой.
• Эпоксидные. Основное свойство эпоксидных грунтовок – гидроизоляция. Как любые материалы на основе эпоксидных смол, это двухкомпонентные составы, которые нужно смешивать непосредственно перед нанесением, а использовать при температурах от +5°C.

Краски для бетона

Краски разного состава широко используются в числе покрытий бетонного пола. Так как они относятся к финишным покрытиям, перед нанесением поверхность подготавливают: очищают и наносят грунтовку. Различают эпоксидные, акриловые и полиуретановые краски и др. Это увеличивает срок службы покрытия, важно только выбирать грунт на основе того же полимера, что и краситель [4].

Альтернативные покрытия на бетон

Защитить бетон от разрушения, а себя от пыли, можно, не прибегая к пропиткам и краскам. Альтернативные покрытия на бетон способны обеспечить эстетичный вид полу и стать практичной защитой даже в сложных гаражных условиях. Следующие материалы способны качественно защитить бетонное основание:

• Керамическая плитка. Прочный, простой в уходе и стойкий к истиранию материал. Наилучшим по качеству решением для гаража будет клинкерная плитка; также облицовку пола можно выполнить керамогранитом. Практичным решением будет неглазурованный или рельефный материал с высоким уровнем истираемости (пятого класса). Обычная керамическая плитка не выдержит гаражные условия эксплуатации.
• Резиновая плитка. Модульная плитка, изготовленная из резиновой крошки, подходит для гаража, автомойки или автомастерской. Она устойчива к воздействию солевых растворов, моторных масел и щелочей, не скользит в мокром виде. Упавшая деталь или инструмент не повредит покрытие и останется целым. Важные плюсы модулей – износостойкость, простота в уборке и широкая цветовая палитра.
• ПВХ-плитка. В гараже много времени уходит на уборку, особенно с приходом зимы с ее слякотью и солевыми разводами. ПВХ-плитка упростит проблему; это неприхотливое покрытие, более надежное, чем краски, и менее дорогостоящее, чем плитка. Ее сборка не требует цементирования, а в эксплуатации она не скользит. Если один элемент получает повреждение, его меняют, не нарушая конструкцию.
• Рулонная резина для гаража (также маты). Разновидность изделий, изготавливаемых из резиновой и каучуковой крошки; используется в гаражах, фитнес залах, на беговых дорожках. Главные достоинства: быстрая укладка, отсутствие скольжения, низкая истираемость, долгий срок эксплуатации (до 20 лет), разнообразный внешний вид [5].

Ниже мы хотели бы привести примеры некоторых новейших исследований в области новых полимеров, предназначенных для защиты бетона.

Так, в статье “Polymers in Concrete – The Shielding against Neutron Radiation” описывался, который бетон использовался в качестве защиты от фотонов высокой энергии (гамма) и нейтронов с самого начала использования ядерных реакций в энергетике, медицине и исследованиях. Уровень знаний в технологии защитного бетона таков, что, хотя в случае защиты от гамма-излучения повышение плотности, вызванное заменой типа заполнителя на тяжелый, обычно является эффективным решением, защита от нейтронов является более сложной. Это связано с различиями во взаимодействии нейтронов с веществом в зависимости от их кинетической энергии и сечений различных реакций атомов компонентов цементного теста и заполнителя. В статье представлены результаты проекта НГС-Бетон – защитный бетон нового поколения. Цель состоит в том, чтобы спроектировать состав бетона, устойчивый к ионизирующему излучению, путем использования эксперимента, основанного на многокритериальной оптимизации материалов, поддерживаемой моделированием Монте-Карло. Лучший бетон – тот, который поглощает больше тепловых нейтронов и одновременно замедляет больше быстрых нейтронов. В статье представлены как результаты моделирования Монте-Карло, так и экспериментальные исследования обычного и тяжелого бетона, содержащего добавку эпоксидного полимера. Близкие значения коэффициентов ослабления тепловых нейтронов доказали хорошее соответствие моделирования и эксперимента. Окончательный вывод состоит в том, что эпоксидная смола является эффективной добавкой к нейтронно-защитным бетонам, улучшающим их способность защищать главным образом от нейтронов низкой энергии. В экспериментальных измерениях не наблюдалось улучшения затухания быстрых нейтронов за счет увеличения содержания атомов водорода, введенных с эпоксидной смолой [8].

В статье“ Polymers in Concrete: Applications and Specifications» описывается использование полимеров в бетоне, которая имеет очень долгую историю. За последние 25 лет было проведено множество исследований полимеров. Из-за сильного воздействия полимера на конструкции и бетонные процедуры эти исследования продолжаются. Полимеры улучшают механические и химические свойства бетона, некоторые из которых включают повышенную прочность на сжатие, изгиб и растяжение, а также хорошие показатели увеличения долговечности и снижения коррозии и проницаемости бетона. Как правило, существует три типа бетона, изготовленного из полимера, включая бетон, пропитанный полимером (PIC), полимербетон (PC) и бетон, модифицированный полимером (PMC). В этой статье была предпринята попытка рассмотреть историю использования полимеров в бетоне, а также рассмотреть методы и современные исследования в области строительства и улучшения этого типа бетона [9].

В статье “Polymer-Concrete Composites for the repair of concrete structures” обсуждаются история применения бетона в строительстве. Менее чем за столетие бетон стал наиболее широко используемым строительным материалом во всем мире. Менее чем через полвека сложно представить бетон полностью без полимеров. Имплантация полимеров в бетон привела к появлению бетонного полимерного композита: C-PC. С тех пор (1975 г.) продолжается разработка новых классов бетонов: C-PC = PMC + PCC + PI + PC, где PMC Бетон, модифицированный полимером (содержание полимера < 1% массы бетона); Полимерцементный бетон PCC (> 1% массы бетона); Бетон с полимерной пропиткой PIC (3-8% массы бетона), Полимерный бетон PC (8-12% массы бетона). С течением времени роль полимеров расширилась и к ней добавились полимеры с дополнительным предлогом: полимеры на бетоне (накладки, покрытия, гидроизоляционные и связующие материалы). Все эти полимерные композиты нашли незаменимое применение в сфере ремонта бетона. Достаточно сказать, что в десяти частях европейского стандарта EN 1504 категория «полимер» встречается 73 раза, и это является доказательством большого значения этого материала при ремонте и защите бетона. Просто для сравнения: во всех частях стандарта EN 1504 термин «цемент» встречается только 59 раз. Действительно, если отремонтированный бетон относится к более высокому классу, то ремонтный материал должен содержать больше полимера. Обоснование принадлежит адгезии, которая является фундаментальной проблемой при ремонте бетона. Но учитываются также короткие сроки готовности к эксплуатации и многие другие преимущества полимерных композитов [10].

В статье “Structural design pf polymer protective coatings for reindorced concrete structures. Part 2 Experimental verification” описан процесс попадание различных газов, жидкостей и ионов из окружающей среды, которое приводит к разрушению бетонных конструкций. Для нанесения на бетонные поверхности в тех случаях, когда необходима специальная защита от агрессивного воздействия, разработано большое количество и разнообразие защитных обработок и покрытий на основе полимеров. В то же время постоянно появляются новые системы защиты, приспособляемость которых к конкретным условиям среды должна в каждом случае доказываться. Представлены полуэмпирические модели прогнозирования разрушения с течением времени, позволяющие создавать покрытия с необходимыми барьерными свойствами. В данной статье описаны характеристики системы на основе инден-кумароновых смол в широком диапазоне воздействий и условий применения, а также представлены рекомендации по разработке таких защитных покрытий [11].

В статье “Different aspects of polyester polymer concrete for sustainable construction” описаны полимерные материалы, которые играют жизненно важную роль в строительной отрасли на протяжении последних 50 лет, и в разных странах проводится множество исследований по использованию полимеров в строительстве для различных целей. Полимерный бетон – это тип экологически чистого бетона, который полностью не содержит цемента и воды в качестве связующего вещества, тем самым обладая различными преимуществами по сравнению с зеленым бетоном по сравнению с обычным портландцементным бетоном. В этой статье авторы разработали смесь для полимербетона с использованием изофталевой смолы с прочностью на сжатие более 60 МПа для изготовления смотровых крышек и рам. Разработанный полимерный бетон, обладающий различными преимуществами, такими как более высокие механические свойства, высокая долговечность, быстрое затвердевание и очень хорошие кислотостойкие свойства, может использоваться в различных областях архитектуры, строительства, химической, нефтяной промышленности и т. д. Различные аспекты разработанного изофталевого полиэфирного полимерного бетона (IPPC), в этой статье обсуждаются его применения в целях устойчивого строительства в различных отраслях [12].