состав и способ для внутристенной отсечной гидроизоляции

Формула изобретения

1. Состав для внутристенной отсечной гидроизоляции, включающий жидкое стекло и добавку, отличающийся тем, что содержит в качестве жидкого стекла калиевое жидкое стекло с силикатным модулем 2,33-2,88, а в качестве добавки - этилендиаминотетрауксусную кислоту - Трилон Б при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное калиевое жидкое стекло	99,6-99,9
Трилон Б	0,1-0,4

2. Способ внутристенной отсечной гидроизоляции составом по п.1, включающий подачу состава в кладку через заранее пробуренные отверстия с периодическим осуществлением после подачи сушки кладки по схеме: подача-сушка-подача.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, а именно к реконструкции и восстановлению старых зданий и сооружений, конкретно к средствам и способам для внутристенной отсечной гидроизоляции для защиты стен от воздействия почвенной влаги.

Одной из серьезных проблем, встречающихся при ремонте капитальных зданий и сооружений, в частности, представляющих исторический интерес, является высокое содержание влаги в строительных конструкциях.

Слой горизонтальной гидроизоляции, уложенной при строительстве здания в стены, с течением времени разрушается, переставая выполнять свои функции. Почвенная влага проникает вглубь строительных конструкций и поднимается за счет капиллярных сил по кладке все выше на высоту нескольких этажей.

Описаны гидрофобизирующие составы и способ для внутристенной отсечной гидроизоляции. (Патент RU №2206675, С2 7 Е04В 1/62 В; С04В 41/00).

Составы представляют собой кремнийорганические соединения, типа:

где R; R¹; R ² - неорганические соединения, преимущественно метильные группы.

Это гидрофобные соединения, обладающие недостатком - низкой подвижностью в системах капилляров неорганических строительных конструкций, стены которых по своей химической природе являются гидрофильными. Способ заключается в пробуривании в кладке двух рядов отверстий, заполнение верхнего ряда кремнийорганическим составом, нижнего - песчаноцементным раствором, введение в заполненные отверстия электродов. Обеспечении направленного движения гидрофобизирующего состава за счет электрического поля.

Подобный способ с применением электрического поля усложняет и удорожает ремонтные работы. Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности является гидрофильная композиция и способ, включающие жидкое натриевое стекло и добавку; способ отличается тем, что данная композиция вводится в материал путем погружения в комплексный раствор и выдерживается в нем без давления или с давлением в течение 10-30 мин. (Авторское свидетельство СССР №535259, кл. С04В 41/22, 1976).

Недостаток: высокая вязкость состава, низкая проникающая способность, неэффективность способа.

Также известен состав для пропитки, включающий катионактивный ПАВ - динатриевую соль этилендиаминотетроуксусной кислоты (трилон Б) и добавку.

Решение о выдаче патента на изобретение по заявке №2006105993/04(00648 8). Состав для пропитки строительных изделий, МПК С04B 41/62 (2006.01), С04В 41/68 (2006.01), 06 марта 2007. Состав не содержит силикатов, и недостаточно эффективен для отсечной гидроизоляции.

Цель изобретения: снижение вязкости, повышение коэффициента фильтрации, улучшение характеристик отсечной гидроизоляции для защиты стен от воздействия почвенной влаги.

Достигается это тем, что состав, включающий жидкое стекло и добавку, содержит в качестве жидкого стекла - калиевое жидкое стекло, в качестве добавки - катионактивный ПАВ - этилендиаминотетроуксусную кислоту (трилон Б) при следующем соотношении компонентов:

Калиевое жидкое стекло	99,6 - 99,9
Трилон Б	0,1-0,4

Рекомендуемый способ заключается в том, что состав подается в пробуренные в кладке отверстия (шпуры), отличающийся тем, что подается в сочетании с периодической сушкой по прерывистой схеме: - подача-сушка-подача-.

В качестве примера использовались: калиевое жидкое стекло, поставляемое Германской фирмой Cerezit, и отечественное - в соответствии с ГОСТ 18958-73.

Плотность жидкого стекла устанавливалась и в том и в другом случае 1,178/см. Количество твердой фазы по данным дереватографии в импортном стекле - 24%, в отечественном -19,2%.

Химический состав твердой фазы, определенной методом I_cp - спектроскопии, следующий (мас.%):

Импортное стекло: SiO₂ 18,35: TiO ₂ 0,004: Al₂О₃ 0,02; Fe₂О₃ 0,01; MnO 0,001; CaO 0,001; MgO 0,001; Na₂O 0,12; K₂O 6,37; P₂O ₅ 0,005.

Отечественное стекло: SiO ₂ 16,10; TiO; 0,01; Al₂O ₃ 0,08; Fe₂О₃ 0,02; MnO 0,01; CaO 0,01; MgO 0,01; Na₂ O 0,62; K₂О 6,90; P₂ O₅ 0,03.

Отечественное стекло, как видно, более загрязнено включениями, главным образом оксидом натрия, что сказывается на вязкости и фильтруемости через пропитываемый материал. Меньшая концентрация SiO₂ ухудшает эффект сужения и перекрытия капилляров. Важно лимитировать содержание оксида натрия.

Трилон Б соответствовал ГОСТ 10652-73.

Могут быть применены выпускаемые промышленностью калиевые жидкие стекла в соответствии с ГОСТ 18958-73, плотность 1,1-1,2 г/см³. Экспериментально была установлена желательная с точки зрения гидродинамики пропитки плотность состава - 1,178 г/см³.

Ниже 1,1 - снижается эффективность закупорки пор.

Выше 1,2 - ухудшается гидродинамика пропитки капиллярно-порового пространства.

Рекомендуемая модульность жидкого стекла 2,33-2,88.

Модульность ниже снижает закупоривающую способность геля кремниевой кислоты. Выше - ухудшается растворимость силиката калия.

Экспериментальные данные по вязкости составов, коэффициенту фильтрации в кирпиче и известковом мертеле представлены в табл.1.

Таблица №1
Состав для инъектирования, %	Вязкость В 3-4, сек	Коэффициент фильтрации в кладку, см/сек
		Известковый мертель		Кирпич
		Импорт. КЖС	Отечеств. КЖС	Импорт. КЖС	Отечеств. КЖС
1. Натриевое жидкое стекло, добавка (а.с. №535259)	14
2.КЖС 100 Трилон Б 0	12	0,8·10-3	0,5·10 -3	0,25·10-4	0,2·10-4
З.КЖС 99,9 Трилон Б 0,1	11	1,9·10-3	1,6·10-3	2,2·10-4	2·10 -4
4.КЖС 99,6 Трилон Б 0,4	10	1,9·10 -3	1,8·10-3	2,3·10-4	2,3·10-4
5.КЖС 99 Трилон Б 1	10	1,9·10-3	1,8·10-3	2,3·10-4	2,3·10 -4

Как видно, скорость фильтрации состава в мертеле на порядок выше, чем в кирпиче. Импортное стекло с меньшим содержанием К₂O предпочтительнее. Предлагаемый состав, включающий калиевое жидкое стекло и добавку - этилендиаминотетроуксусную кислоту в указанных количествах (составы 4 и 5) имеет низкую вязкость, значительный коэффициент фильтрации, обладает большой проникающей способностью.

Добавка хорошо совмещается с жидким стеклом, не вызывает его коагуляцию; обладает блокирующим свойством в отношении пристеночных катионов Са²⁺ и Mg²⁺ , связывая их комплексное соединение; тем самым способствует проникновению жидкого стекла и геля кремниевой кислоты в более мелкие поры, капилляры, микротрещины. Данные о влажности строительного материала на разных уровнях стены в разные сроки после обработки кладки (характеристика отсечной гидроизоляции) представлены в табл.2.

Инъектирующий состав вводится в кладку порциями за 5-6 подач при продолжительности подач 0,5 часа. После каждого просушивания устраивается перерыв, осуществлялась сушка с помощью теплоэлектронагревателей (ТЭНов).

Прерывистая схема - подачи-прогрева - позволяет расширить зону подсушиваемого материала, парообразная влага может выходить из кладки через просверленные шпуры. Температура кладки около нагревателя составляла 100 и более градусов.

Таблица №2
Состав для инъектирования, %		Внести над уровнем грунта, м	Влажность кирпича в кладке, %
			Без обработки через 3 сутки	После инъектирования состава на уровне грунта
				Через 3 сутки	Через 3 месяца	Через 6 месяцев
1. КЖС	100	0,5	20	11	12	13
Трилон Б	0	1,5	15	8	9	9
2. КЖС	99,9	0,5	20	4	3	4
Трилон Б	0,1	1,5	15	3	3	4
3. КЖС	99,6	0,5	20	5	4	5
Трилон Б	0,4	1,5	17	3	3	4
4. КЖС	99	0,5	20	6	5	4
Трилон Б	1	1,5	16	5	5	6

Наиболее интенсивно влага подсасывается необработанными образцами кирпича.

Необработанные образцы за 72 часа подтягивают влагу до 15-20%. Обработанные за то же время 3-10%.

Наиболее высокие характеристики отсечной гидроизоляции имеют составы 2 и 3. Составы 1 и 4 несколько худшие характеристики. Был выполнен эксперимент по способу а.с. 539259, т.е. путем погружения материала, в комплексный раствор. Эффект отсечной гидроизоляции обнаружен не был. Таким образом, нами рекомендуется новый состав и способ, заключающийся в подаче состава в пробуренные шпуры и периодической сушке по прерывистой схеме: - подача-сушка-подача -, что позволяет обеспечить внутристенную отсечную гидроизоляцию.

Пример осуществления сушки: схема «подача-сушка-подача» - 5 циклов, в каждом цикле сушка 1 час, температура 100 градусов по Цельсию.

Образуется сплошная зона обработки вследствие заполнения составом тонких пор кладки, освобождаемых от влаги в процессе предыдущей сушки.

Состав и способ целесообразно использовать при ремонте старых зданий для остановки капиллярного переноса воды в кирпичной и каменной кладках, сборных конструкциях посредством создания внутристенного гидрофобного эффекта и сужения или перекрытия капилляров. Возможна закупорка состав капилляров и трещин раскрытием до 0,5-1 мм. Состав экологически безопасен. Эффект сохраняется и в случае последующего образования вторичной капиллярной системы.

Основными этапами производства работ по внутристеночной гидроизоляции являются: разбивка отверстий, сверление, сушка кладки с применение электронагревателей. Монтаж инъекторов и установки для подачи состава, приготовление рекомендуемого состава, подача в кадку, периодическая просушка, извлечение инъекторов, перенос установки на новую захватку.

Элементы технологии следующие.

- Поверхность кирпичной кладки, мертель, гипсовых или известковых блоков и др. очистить от пыли, грязи, нефтепродуктов, цементного молока, высолов и т.д. от любых посторонних веществ.

- Пробурить безударным способом отверстия в стене по периметру вблизи фундамента диаметром 20-30 мм на расстоянии 150-200 мм под углом 30-45° к горизонтали на 3/4 толщины стены. Мусор и пыль удалить.

- Подготовить рекомендуемую композицию путем смешивания калиевого жидкого стекла с трилоном Б в указанном соотношении.

- Заполнить отверстия составом. Дать выдержку для проникновения на 1/2 длины до следующего отверстия. Возможно применение давления.

- Осуществлять периодический процесс: - подача - сушка - подача -.

- Отверстия заделать, дать выдержку для замоноличевания стены.

Контроль:

- следить при производстве работ за равномерностью растворов в каждое отверстие, за созданием сплошного обработанного слоя. Качество обработки определяется по подсушиванию кладки выше зоны обработки в течение 0,5-1 года.

Применение композиции и способа для внутристенной отсечной гидроизоляции позволяет отказаться от других общеизвестных технологий гидроизоляции: пропил стен, устройство вентиляционных галерей, греющих плит, сооружения вокруг зданий дренажных стен. Кладка стен сохраняет свою прочность, компоненты дешевы, технология доступная, работы можно осуществлять в тесненных условиях без расселения жильцов.