Kts23.ru

АЗС оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое адгезия цемента

Что такое адгезия цемента?

Адгезия цемента к различным основам (поверхностям), является важной технической характеристикой определяющей следующие возможности. В частности: способность цемента удерживать элементы наполнителя бетона, способность цементной штукатурки «прилипать» и длительное время удерживаться на поверхностях стен выполненных из разных материалов.

адгезия цемента

Также это способность клея на основе цемента «приклеивать» отделочные и теплоизоляционные материалы (искусственный камень, керамическую плитку, пенополистирол, базальтовую вату и пр.) к кирпичу, бетону, пеноблоку, древесине и другим основам.

Технический смысл адгезии

Слово «Адгезия» в переводе с латинского означает – «прилипание». Имеется ввиду прилипание разнородных или однородных материалов друг к другу. В нашем случае рассматривается «прилипание» растворов на основе цемента: бетон, штукатурка, кладочный раствор, ремонтные составы, клей, другой строительный материал.

Существует три вида адгезии:

  • Физическая. Прилипание происходит на молекулярном уровне. Пример – прилипание магнита к стальной основе.
  • Химическая. Прилипание происходит на атомном уровне. Пример – сваривание и пайка деталей. Также химический смысл имеет адгезия стоматологической пломбы к пульпе зуба.
  • Механическая. Сцепление материалов происходит за счет проникновения адгезива (штукатурка, бетонный раствор, кладочный раствор, клей и т.п.) в поры и шероховатости основы. Пример: оштукатуривание, укладка плитки, окрашивание.

Степень адгезии измеряется в МПа. Цифровое значение обозначает величину силы, которую необходимо приложить для того чтобы оторвать адгезив от основания. Например, на упаковке сухой штукатурной смеси «ЭКО 44» указывается, что минимальная адгезия данного материала к основе составляет 0,5 МПа. Это значит что для того чтобы оторвать слой адгезива от основы понадобиться приложить усилие 5 кг на 1 см2 площади.

Что такое адгезия цемента?

Степень адгезии материала к основе разнится от вида и возраста основы. Например старый бетон имеет степень адгезии к новому бетону от 0,9 до 1,0 МПа, в то время как современные сухие строительные смеси способны обеспечивать степень «прилипания» до 2 МПа и более.

Лабораторное испытание степени адгезии сухих строительных смесей осуществляют на специальных образцах, в соответствии с требованиями ГОСТ 31356-2007.

Способы увеличения адгезии

Степень «прилипания» адгезива к основе есть величина «переменная», зависящая от ряда факторов:

  • Чистоты поверхности от загрязнений: пыли, жирных пятен, аморфных масс и пр.
  • Шероховатости поверхности. Например, в силу практически нулевой шероховатости поверхности, величина адгезия цемента к стеклу значительно ниже, чем адгезия цемента к дереву или адгезия цемента к бетону.
  • Усадочные процессы. При усадке адгезива возникают напряжения вызывающие растрескивания и отслоения от основы.

Чтобы получить величину адгезии соответствующей заданным параметрам, необходимо устранить указанные выше факторы. Применяют следующий комплекс мер:

  • Тщательная очистка основы от загрязнений, краски, старой штукатурки и аморфных масс.
  • Увеличение степени шероховатости методом нанесения насечек или шлифовки абразивами. Хороший результат дает обработка гладкой поверхности составом для увеличения шероховатости поверхности «Бетоноконтакт».
  • Применение химического модифицирования бетона специальными добавками, такими как «МС-АДГЕЗИВ» или «SikaLatex®». «МС-АДГЕЗИВ» значительно увеличивает адгезию цементных растворов, в том числе адгезию цемента к металлу и адгезию цемента к краске. Добавка вводится одновременно с затворителем в соответствии с инструкцией по применению. «SikaLatex®» жидкая добавка в цементные растворы улучшающая прочность сцепления, снижающая усадочные процессы. Вводится в затворитель согласно инструкции. С помощью данных добавок получают цемент с высокой адгезией, даже к старому или «гладкому» основанию.
  • Грунтовка основы. Грунтовки глубоко проникают в толщу основы и значительно увеличивают степень сцепления основы с адгезивом. Распространенные бренды: Люксорит-Грунт, Joint Primer, Максбонд Латекс.
Читайте так же:
Что делать если надышался цементной пылью

Как показывает практика, в частном строительстве применяют не весь комплекс мероприятий, а только некоторые пункты – очистку поверхности и увеличение степени шероховатости. Выполнение этих операций не требуют дополнительных затрат и обеспечивают достаточную степень сцепления при всех видах работ: штукатурке, укладке плитки, отделке пола и т.п.

Методы измерения величины адгезии

Числовое значение степени сцепления основы с адгезивом определяется специальным прибором «ОНИКС-АП» или его аналогами. Техническая суть технологии заключается в приклеивании рабочей пластины прибора на участок штукатурки, плитки, керамогранита и пр. При этом проверяемый участок должен соответствовать габаритам пластины. Соответствие габаритам пластины обеспечивается пропилами адгезива до основания.

Что такое адгезия цемента?

Далее прибор начинает нагружать (отрывать) пластину, пока полностью не оторвет ее от основания вместе с испытуемым участком адгезива. По ходу процесса происходит индикация нарастания величины нагрузки. С помощью данного прибора можно измерять степень адгезии от 0 до 10 МПа. Учитывая высокую стоимость данного прибора, около 70 000 рублей, приобретать его для разового использования в частном строительстве экономически нецелесообразно.

Заключение

Производители строительных материалов и торговые сети предлагают потребителям широкий выбор сухих строительных смесей «на все варианты»: штукатурки для наружных и внутренних работ, клеи на основе цемента для плитки, керамогранита, искусственного камня, пенополистирола и других теплоизоляционных и отделочных материалов.

При этом адгезия той или иной смеси соответствует своему назначению при соблюдении инструкции по использованию. Поэтому, если застройщики, используя данные составы, четко придерживаются требований производителя, им не стоит беспокоиться и адгезии – величина адгезии обеспечивается автоматически.

Цемент с высокой адгезией

Полистиролбетон на цементном вяжущем представляет собой сложную систему, содержащую гидрофобные и гидрофильные частицы и полярную жидкость (воду), которая хорошо смачивает вещества с ионно-ковалентной кристаллической решеткой и не смачивает гидрофобную поверхность пенополистирола.

Поэтому одним из условий формирования более прочных контактов в данной системе является создание промежуточных слоев из тонких пленок, обеспечивающих хорошую сцепляемость одновременно с пенополистиролом и цементом с помощью химических добавок. С целью повышения гидрофильности пенополистирола в работе были использованы следующие химические добавки: КМЦ, ПВА, акриловая грунтовка (АГ), С-3, моющее средство (МС) и пек талловый омыленный (ПТО).

Перечисленные химические добавки или содержат полярную группу, как, например ПТО и моющее средство, сульфогруппу (С-3), или представляют собой водные высокодисперсные эмульсии синтетических клеев (ПВА, АГ), или коллоидную систему клея (КМЦ). Следовательно, перечисленные добавки характеризуются различной дисперсностью частиц: от истинных растворов с размеров частиц меньше 0,1 мк до эмульсии с размером частиц 1 мк и более [2]. Добавки вводились в количестве 0,2, 0,4, 0,6 и 0,8% от массы цемента, из расчета на сухое вещество. Величина адгезии оценивалась по пределу прочности при сдвиге.

Для этого образцы-плиточки пенополистирола (5*5*2 см), поверхность которых смачивалась водными растворами добавок, склеивались цементным тестом, приготовленном на этих же растворах толщиной 1 см. Одновременно формовались образцы-кубики (2*2*2 см) из цементного теста с целью установления влияния добавок на прочность цементного камня, результаты представлены в таблице 1, 2 и на рисунке.

Читайте так же:
Цемент м 400 для раствора м 100

Анализ полученных результатов позволяет оценить эффективность химических добавок и определить их максимальную дозировку, исходя из значений предела прочности при сдвиге. При этом следует отметить, что все исследованные добавки повышают гидрофильность пенополистирола (угол смачивания меньше 90C). Практически одинаковую и более высокую адгезию показали добавки АГ, ПВА и С-3 при оптимальных дозировках, соответственно, 0,4, 0,2 и 0,8. При этом предел прочности при сдвиге в 2,21-2,25 раза выше, чем прочность на цементе без добавок (рис.). Также следует отметить пластифицирующий эффект перечисленных добавок, а именно снижается водопотребность при одинаковой пластичности на 6- 18,5%.

Наиболее эффективной из этого класса добавок следует считать ПВА, т.к., и пластифицирующий эффект и повышение адгезии достигается при меньшей дозировке. В свою очередь добавки КМЦ, ПТО и МС повышают адгезию на 27-92%, однако, при этом возрастает водопотребность на 6 -17% и до 35% на КМЦ. Кроме того, данные добавки понижают прочность цементного камня при сжатии (табл. 2), следовательно, величина адгезионной прочности непропорциональна пределу прочности при сжатии. Эффективность добавок также оценивалась по способности окатывать сухим цементом поверхность полистирольных гранул (раствора с добавками), пошедшей на смачивание их поверхности. Концентрация растворов с добавками, используемая для смачивания их поверхности, составляла от 0,8 до 3,2%, что соответствовало принятым дозировкам (0,2-0,8% от массы цемента). В данном эксперименте исследовались три вида добавок при постоянном объеме гранул, постоянном расходе растворов и цемента. Гранулы окатывались в течении 2 мин. (1 мин. — в растворе и 1 мин. — в цементе).

Установлено, что в зависимости от концентрации и вида добавки расходуется различное количество раствора для смачивания поверхности пенополистирола и лежит в пределах от 8 до 12,8% от объема гранул. Насыпная плотность окатанных гранул также изменяется и составляет от 0,37 до 0,47 г/см3, при этом насыпной объем увеличивается на 20%, а исходная насыпная плотность пенополистирольных гранул составляет 0,015 г/см3. Также следует отметить, что при одинаковых условиях окатывания поверхность полистирольных гранул покрывается цементным слоем не однородно, это наблюдается в случае применения ПВА и эмульсии АГ. Вероятно, это связано не только с шероховатостью поверхности гранул, но и с капельно-дисперсным строением эмульсии.

В случае использования добавки С-3, не относящейся к разряду классических клеев, хорошая окатываемость вероятно связана с более высокой дисперсностью частиц, обеспечивающих большую площадь истинных контактов.

Таким образом, полученные результаты позволяют целенаправленно управлять процессами структурообразования в системе пенополистирол-цемент-вода.

Литература

1. Дерягин Б.В., Кротова Н.А., Смигла В.П. Адгезия твердых тел. М.: Наука, 1973, 278с.
2. Писаренко А.П., Поспелова К.А., Яковлев А.Г. Курс коллоидной химии. М.: Высшая школа, 1964, 250с.
3. Черкинский Ю.С. Полимерцементный бетон, М.:Стройиздат, 1984, 212с

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка цемента можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков « Рынок цемента в России ».

Журба О.В., аспирант, Архинчеева Н.В., канд. хим.наук, доц.,
Щукина Е.Г., канд. техн. наук, доц., Константинова К.К., канд.хим.наук

Восточно-Сибирский государственный технологический университет

Читайте так же:
Установка для инъектирования цемента

Цемент с высокой адгезией

Основой физико-химического взаимодействия твердых материалов являются когезионно-адгезионные процессы. Когезионные силы – это силы взаимодействия молекул одного сорта или одной химической природы, адгезия – взаимодействие молекул разного сорта или разной химической природы. Когезионное взаимодействие обеспечивает форму твердых тел, адгезионное – все процессы прилипания. Эффективное склеивание имеет место в случае преобладания адгезионных сил над когезионными или их равенства.

Рассмотрим вкратце принципиальные моменты учета и использования явлений адгезии в строительной практике.

Проблемы адгезионного взаимодействия строительных материалов в процессе формирования многослойных композиций имеют принципиальное значение. Недооценка этих вопросов приводит к возникновению дефектов: трещин, шелушению, отслаиванию и разрушению покрытий, появлению холодных швов, «бухтению» стяжек и т.д.

Для обеспечения требуемой адгезии предусматривается ряд обязательных мероприятий, куда входят:

  1. Механическая подготовка поверхности (шлифование, обеспыливание и пр.);
  2. Физико-химическая подготовка поверхности (шпаклевание, грунтование и пр.);
  3. Использование композиций, имеющих друг к другу химическое сродство;
  4. Использование композиций, обладающих высокой способностью к прилипанию (клеи)
  5. Применение составов, не проявляющих антагонизма друг к другу

Ремонт бетонных и железобетонных конструкций, производство стяжек должны предусматривать вопросы сцепления старого бетона с новым. Основной причиной образования холодных швов (за исключением некачественной подготовки поверхности) является карбонизация бетона. Свободная известь (щелочь — гидроксид кальция), являясь основным источником функционального взаимодействия бетонных композиций, практически отсутствует на поверхности старого бетона. Под действием углекислого газа воздуха известь превращается в карбонат кальция – инертную соль, реагирующую только с кислотными агентами. Свежий щелочной цементный раствор плохо сцепляется с карбонизованной поверхностью, оставляя пустоты. Ремонтные растворы, заполняющие дефекты, «приклеиваясь» к старому основанию, не составляют с ним единого целого, и со временем отходят.

Процессы естественной усадки жестких цементных композиций приводят к образованию трещин, т.е. — к началу разрушения. Поэтому выбор ремонтной системы предусматривает комплекс материалов, включающий:

  • Адгезионный состав, наносимый на обрабатываемую поверхность в качестве промежуточного (перед ремонтным) и обеспечивающий необходимый уровень сцепления со старым основанием (ASOCRETKS/HB).
  • Собственно ремонтный состав, пластичный, безусадочный с высокой скоростью схватывания и набора прочности (;ASOCRETRN до 20 мм глубины дефекта,ASOCRETGM100 – до 100 мм дефекта).
  • Шпаклевочный финишный раствор с мелкодисперсным наполнителем и аналогичным комплексом свойств (ASOCRETBS2).

Ремонтные композиции ASOCRET производства SCHOMBURG (Германия) – это сухие смеси на основе высококачественного цемента, фракционированного песка и комплекса эффективных полимерных добавок профессионального назначения.

Цементно-песчаная основа таких систем должна быть модифицирована соответствующими добавками – присадками, которые сообщают ремонтным растворам требуемые свойства. В качестве таких присадок современные технологии широко используют так называемые сухие полимеры – высокомолекулярные соединения, получаемые в виде порошка из соответствующих жидкостей по принципу сухого молока. При затворении подобного порошка водой образуется и начинает работать полноценный жидкий полимер, обеспечивающий требуемые свойства: пластичность, безусадочность, водо- и морозостойкость, а также высокую адгезионную способность строительных растворов.

Вопросы повышения адгезии принципиально важны при работе с отделочными композициями: штукатурными растворами, красками, защитными полимерными покрытиями. Особое место в этом ряду занимают цементные стяжки, имеющие тенденцию «бухтеть», т.е. отставать от основы. Во избежание этого следует использовать специальные адгезионные прослойки, например ASOCRETKS/HB или ASOHaftschlämmeflex – суспензии на цементной основе, наносимые тонким слоем кистью или щеткой на бетонное основание. Затем методом «свежее на свежее» заливается цементная стяжка.

Читайте так же:
Сколько цемента нужно для приготовления одного куба бетона м200

Увеличение адгезии – весьма актуальная проблема при использовании как ремонтных, так и штукатурных составов на цементно-песчаной основе. Решению этой проблемы, в частности, способствует применение эластификатора ASOPLASTMZ.

ASOPLASTMZ это водная дисперсия низкомолекулярного синтетического каучука, которая не омыляется в щелочной среде строительного раствора.

Длинноцепные молекулы каучука в составе воды затворения, равномерно распределяясь в цементной композиции, сообщают ей необходимую пластичность и повышают клеящую способность покрытия.

В итоге имеется возможность:

  • Существенно увеличить адгезию покрытий, осуществив предварительно набрызг или полунабрызг цементно-песчаным раствором с добавкой ASOPLASTMZ в воду затворения.
  • Штукатурить без сетки, добавляя ASOPLASTMZ в воду затворения.
  • Повысить адгезионные свойства и атмосферостойкость красок при их разведении с добавлением в воду ASOPLASTMZ.
  • Получать тонкие слои выравнивающих и ремонтных растворов, а также галтелей с гарантированным отсутствием трещин после отверждения.

В ряде случаев строителям приходится сталкиваться с проблемами снижения адгезии. Получение качественной бездефектной бетонной поверхности при распалубливании весьма существенно для элементов лицевого бетона. Данная проблема может решаться при использовании смазочных средств ASIKON, BLANKOL для опалубок разного типа (металлических, деревянных и пластиковых), как впитывающих, так и не впитывающих. Основу смазок составляют минеральные масла с высокой покрывающей способностью и возможностью минимального расхода (15 – 30 г/кв.м поверхности). Смазки образуют на поверхности форм тонкие твердые гидрофобные пленки, способствующие формированию качественной поверхности изделия.

Второй возможностью получения гладкой лицевой поверхности бетона является использование специальных добавок в раствор. Такой добавкой является пластификатор BETOMIXBV10, вводимый в готовую смесь в количестве 2,5 мл на 1 кг цемента. Действие добавки исключает адгезию бетонной массы к стенкам опалубки и обеспечивает отсутствие дефектов на поверхности бетонного изделия.

Необходимость сведения к минимуму адгезионных свойств поверхности привела к широкому использованию пластиковых труб в системах водоснабжения и водоотведения. Такие трубы не зарастают изнутри, поскольку механические примеси и соли в воде не задерживаются на стенках поливинилхлорида, полиэтилена или полипропилена. Современные технологии предусматривают также применение пластиковых резервуаров, водосборников-хранилищ, гальванических ванн, химических реакторов из полиэтилена и полипропилена высокой плотности, поскольку данные материалы обладают универсальной химической стойкостью и легко очищаемой поверхностью. Механическую прочность и долговечность таким сооружениям обеспечивает «одежда» — внешняя бетонная оболочка, с которой пластмассовый «вкладыш» соединен специальными выступами — анкерами, вплавленными в материал. Монтаж анкерированной пластиковой конструкции со свежим бетоном в опалубке приводит к получению монолитных систем, получивших название бетон-термопласт-облицовок. Производимые в Германии термопласт-облицовки монтируются в бетонные сооружения разного назначения, обеспечивая высокую эффективность и долговечность эксплуатации данных сооружений.

Идея использования термопласт-облицовок весьма плодотворна в вопросах ремонта старых железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействия агрессивных сред. Сохранив старую конструкцию в качестве несъемной опалубки, вносят пластиковый вкладыш с наружными анкерами и заливают свежим бетоном пространство между вкладышем и старым бетоном. Образующийся после твердения бетона монолит в составе старой конструкции позволяет существенно повысить сопротивление агрессии и на многие годы продлить рабочее состояние резервуаров, труб, электролизеров, ванн и других сооружений.

Читайте так же:
Средство для удаления бетона с кирпича

Гидроизоляция
на цементной основе

нанесение цементной гидроизоляции

Высокие достоинства цементных материалов: эффективность, простота в использовании, прочность, экологичность, долговечность обеспечили им широкое распространение.

Гидроизоляция на цементной основе — это паропроницаемый материал с высокой адгезией к бетону (максимальная адгезия среди всех гидроизоляционных материалов), что делает его предпочтительным при устройстве внутренней гидроизоляции, работающей на отрыв.

Основные виды

Обмазочные цементные материалы подразделяются на жесткие (сухая смесь) и гибкие (сухая смесь+полимерная эмульсия).

Жесткие материалы (цементно-песчаные смеси) затворяют водой и в пастообразном состоянии наносят на влажную поверхность.

Гибкие двухкомпонентные полимерцементные материалы по составу аналогичны цементным обмазочным материалам, но затворяются водной эмульсией полимера, поэтому значительно дороже. Их поставляют в виде сухой смеси в мешке и канистры эмульсии.

Полимерцементные покрытия обладают эластичностью, не рвутся при появлении в покрываемой конструкции усадочных трещин с раскрытием до 0,5 мм, а при армировании щелочестойкой сеткой – до 1,5 мм.

ПоказателиГидроизоляция на цементной основе
Жесткая обмазочнаяГибкая обмазочная (полимерцементная)
Толщина гидроизоляции
в 2 слоя, мм
3. 52. 3
Расход сухой смеси кг/м25. 83. 5
Время выдержки первого слоя5. 243. 24
Температура применения,
С°
+5 –+30+5 –+30
Армирование гибкой гидроизоляции

Самыми уязвимыми местами в сооружении при нанесении гидроизоляции на цементной основе является герметизация сопряжений, стыков, швов и пр.

В местах возможного образования трещин (примыканий, переходов, стыков, и т.д.) необходимо предусматривать армирование полимерцементного покрытия полосками щелочестойкой сетки шириной 20-30 см.

Армирующая сетка утапливается в первом слое свежеуложенного материала и после выдержки перекрывается вторым слоем гидроизоляции.

гидроизоляционная обмазка на цементной основе

Уход за гидроизоляцией

Применение гидроизоляционных материалов на цементной основе требует тщательного влажностного ухода за обработанными поверхностями с целью предотвращения преждевременного высыхания затвердевшего раствора и образования усадочных трещин.

Уход за гидроизоляционным покрытием, включающий регулярный полив водой, укрытие полиэтиленовой пленкой, мокрыми материалами (рогожа, брезент) и т.п., особенно важен в период первых 2-3 суток.

В первую очередь уход требуется за толстослойной цементной гидроизоляцией склонной к образованию микротрещин при наличии высокой температуры, сквозняка и т.д.

Обмазочная полимерцементная гидроизоляция более стойкая к образованию трещин и зачастую не требует особого ухода после ее нанесения, но на всякий случай ее обычно закрывают полиэтиленовой пленкой.

Технология гидроизоляции

Технология устройства гидроизоляции из материалов на цементной основе:

  • очистка изолируемой поверхности
    от пыли, грязи и других веществ, ослабляющих адгезию растворной смеси к основанию;
  • насыщение поверхности водой;
  • нанесение первого слоя раствора
    при помощи шпателя, кисти или валика на влажное (без свободной воды) основание;
  • выдержка уложенного слоя
    в течение определенного времени, осуществляя уход за ним;
  • нанесение второго и последующих слоев
    на уже затвердевший, но не высохший предыдущий (методом "мокрое по мокрому").

При устройстве обмазочной полимерцементной гидроизоляции направление движения инструмента при нанесении каждого последующего слоя должно быть перпендикулярно предыдущему.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector