Защита от влаги продуктом Protectosil® BHN – часто задаваемые вопросы (ЧаВо) Сабин Гисслер Январь, 2006 • Какая разница между силанами, силоксанами и силиконами? Силаны – это мономерные соединения. Типичный размер молекулы силана – 1-1,5 нм. Силоксаны – это низкомолекулярные полимеры. Их типичный размер молекулы – 20-25 нм. Силиконы – высокомолекулярные молекулы, в основном используется полидиметилсилоксан (ПМС-жидкости). Типичный размер этих молекул – 100-500 нм. • Когда следует обрабатывать свежий бетонный объект материалом Protectosil® BHN? Состав можно наносить после того, как прошло отверждение бетона (95% гидрирования). Обычно на это требуется 28 дней. Во время отверждения бетону нужна вода для процесса гидролиза. Поэтому Protectosil® BHN следует применять после периода отверждения. • Как следует подготавливать поверхность перед нанесением Protectosil® BHN? Поверхность нужно тщательно очистить и освободить от грязи и масел. Грибковые отложения также необходимо убрать. Старая краска должна быть удалена. Лучший способ очистки поверхности – водяная струя под высоким давлением (10-15 атм). Грибковые отложения хорошо удаляются струей воды и 5% раствором отбеливателя (гипохлорид натрия). Перед применением гидрофобизатора поверхность должна быть сухой, таким образом абсорбция жидкостей будет максимальной. • Какой средний расход Protectosil® BHN? Расход зависит от поглощающей способности материала, по которому ведется обработка и желаемой глубины обработкию Обычно достаточным расходом является 150г/м2. • Каким образом Protectosil® BHN проникает на несколько сантиметров в бетон? Какое преимущество заключается в глубоком проникновении? Protectosil® BHN является мономерным продуктом. Размер молекулы – менее 1 нм. Он легко проникает в поры материала. Кроме того, благодаря малому размеру молекулы протекают через ветвистую структуру пор вглубь материала. Глубина проникновения обеспечивает материал важными факторами защиты: а) защиту от гидравлического давления оказываемого на поверхность дождем, сопровождающимся сильным ветром; б) защиту от микротрещин; в) защиту материала от повреждений, вызываемых водой, вследствие высокой дорожной нагрузки, или естественного погодного воздействия на поверхность; г) защиту обработки от УФ излучения. • Как достичь наибольшую степень проникновения? Используйте многостадийную обработку. Две и более последовательных обработки распылением позволяют достичь очень глубокого проникновения (8-10 мм). Время сушки между стадиями должно составлять 7 дней для получения наилучших результатов. Применение технологии нанесения «мокрое по мокрому» также возможно с потерей рабочих свойств. • Другие коммерческие влагозащитные продукты содержат силоксансилановые смеси. Производители заявляют, что эти продукты являются пропиточными и показывают лучшие характеристики. Какие преимущества и недостатки таких систем? Силоксан-силановые смеси содержат небольшое количество силана, чаще всего, метилтриалкоксисилана. Его молекула достаточно мала, чтобы проникать в поры бетона. Так как концентрация силана сравнительно мала, проникновение не идет дальше, чем на несколько десятых сантиметра. Силоксаны образуют покрытие на поверхности. Из-за этого покрытия система в целом в начале показывает очень хороший эффект отталкивания воды. Из-за некоторого имеющегося проникновения система работает лучше, чем та, которая базируется целиком на силоксане и силиконе. Однако, следует заметить, что метильная группа очень подвержена УФ атаке. Метильная группа также не дает защиты от гидравлического давления. • Является ли силиконовая система лучшей, чем Protectosil® BHN? Нет. Типичная силиконовая система является 7-16%-ным раствором в углеводородном растворителе. Protectosil® BHN не содержит растворителей. Поэтому силиконы сравнительно более дешевы по сравнению с Protectosil® BHN. Системы на основе силикона первоначально дают хороший эффект водоотталкивания, который распознают, как защиту от влаги. Но этот эффект недолговечен, так как силиконы не УФ стабильны. В то же время Protectosil® BHN, в силу глубокого проникновения, обеспечивает длительный эффект защиты от влаги. • Почему Protectosil® BHN стоит в 3-4 раза больше, чем силиконовая система? Protectosil® BHN не содержит растворителя. Продукт активен на 100%. Это продукт на основе высоких технологий. Он обеспечивает полную защиту на длительный срок (более 10-15 лет). «Если Вы хотите получить золото, то Вам надо заплатить по цене золота». • Почему силоксаны и силиконы, используемые, как гидрофобизаторы, образуют покрытия на поверхности? Типичный размер силоксанов – 20-50 нм, а силиконовых полимеров – 100-500 нм, или даже больше. Эти полимеры образуют кластеры в растворе или эмульсии. Размер молекулярных кластеров в 10 раз превосходит размер самих молекул. Типичный размер пор бетона – 10-100 нм. Размер пор известняка и других материалов даже меньше. Поэтому большие молекулярные кластеры не могут проникнуть внутрь пор и образуют пленки покрытия на поверхности. Кроме того, поры имеют разветвленную структуру внутри материала. Для больших полимерных кластеров не является возможным проникнуть в эти ветви пор. • Почему силоксаны и силиконы растворяют в углеводородных растворителях, в то время как продукты на основе Protectosil® BHN – в спиртах? Силоксаны и силиконы в общем случае не растворяются в спиртах. Поэтому их растворяют в углеводородных растворителях. Protectosil® BHN растворим в обычных спиртах. • Какая функция растворителя? Какая разница при нанесении между различными растворителями? Растворителя используют, как носитель для полимеров. Углеводородные растворители не совместимы с минеральными материалами. Неорганические материалы являются высокополярными из-за ОН-групп на поверхности. Углеводородные растворители неполярны. С другой стороны, спирт – очень полярен и совместим с неорганическим материалом. Из-за несовместимости углеводородных растворителей, полное смачивание материала невозможно. Поэтому, существует барьер между раствором полимера и поверхностью материала. Из-за этого барьера адгезия между полимером и материалом слабая. Поэтому развиваются дефекты под действием УФ или тепла, идет образование микротрещин. Затем вода проникает в эти микротрещины и удаляет покрытие. Поэтому, большинство полимерных покрытий не держатся более нескольких лет. • Возможно ли окрашивать поверхность после обработки Protectosil® BHN? Да, поверхность можно окрашивать после обработки Protectosil® BHN, так как Protectosil® BHN не меняет саму поверхность. Усилие раздира не меняется. Кроме того, после обработки Protectosil® BHN возможны другие виды обработки поверхности, например продуктами Protectosil® SC CONCENTRATE или Protectosil® ANTIGRAFFITI. • Сколько нужно выждать после обработки Protectosil® BHN, чтобы обработать поверхность Protectosil® SC CONCENTRATE или Protectosil® ANTIGRAFFITI? Лучше всего выждать 2 недели, так как Protectosil® BHN нужно полностью сшиться. Это особенно важно в случае свежего бетона, для того, чтобы избежать выщелачивания. • Почему обработка Protectosil® BHN не вызывает изменения внешнего вида поверхности? Как узнать, обработана ли поверхность? Protectosil® BHN реагирует с материалом и изменяет химическую структуру поверхности. Эти изменения происходят в нано-масштабе (на молекулярном уровне). Поэтому такая обработка не видна, по сравнению с покрытием. Основное количество Protectosil® BHN содержится внутри материала. Трубка RILEM (Карстена) – это простой тест, который можно использовать для того, чтобы определить, обработана ли поверхность. • Если поры прореагировали и покрыты Protectosil® BHN, как они остаются дышащими? Поверхность пор реагирует с Protectosil® BHN. Это происходит на молекулярном уровне на высоте приблизительно 1-3 нм от поверхности. Таким образом, объем пор уменьшается на это количество и остается достаточно много места для выхода молекул пара (размер 0,5-1 нм). • Может ли Protectosil® BHN применяться по окрашенной поверхности? Это не рекомендуется, так как поры окрашенной поверхности закрыты. Protectosil® BHN эффективно и долговременно работает, так как проникает на глубину 1 см и более. Кроме того, краска имеет свойство слезать со временем. Protectosil® BHN показывает свои лучшие свойства при нанесении на очищенную поверхность. • Можно ли применять Protectosil® BHN по штукатурке? Да, поверхность штукатурки может реагировать подобно поверхности бетона. • Какое преимущество дышащего бетона? Отверждение бетона – это процесс гидрирования. Связующий цемент реагирует с водой с образованием силикатов кальция и алюминия. Обычный бетон отверждается на 90-95% за 28 дней. Остаточное отверждение происходит значительно дольше (возможно, 10-20 лет). Тогда бетон достигает оптимума своей прочности. Бетон должен дышать для того, чтобы облегчить гидрирование и процесс высушивания во время отверждения. Кроме того, дышащий бетон остается в равновесии с окружающей средой, поэтому внутри структуры материала разница осмотического и гидростатического давлений остается минимальной. Если вода, заключенная в структуре, не может испариться, тогда весьма вероятно раскалывание бетона, так как зимой, при замерзании, вода образует кристаллы льда, которые занимают больший объем, чем жидкая вода. • Что такое выщелачивание? Как можно его предотвратить? Строительные материалы очень пористы и позволяют воде проникнуть внутрь их структуры. Когда вода выходит из толщи, она несет вместе с собой химические компоненты этой структуры. При высыхании воды на поверхности остается осадок. Большинство этих вымываемых осадков белые, поэтому мы видим белые подтеки на поверхности и на строительных объектах (а также на стекле, дереве и т.д.) Процесс известен под названием выщелачивание. Этот процесс губителен для структуры строительного материала, так как он создает пустоты, и тем самым ослабляет его. В случае бетона выщелачивание связано с потерей свободного кальция. Обработка Protectosil® BHN предотвращает проникновение воды во внутрь пор материала и таким образом, также предотвращает повреждение строения. Protectosil® BHN защищает от вторичного выщелачивания, но не от первичного, которое вызывается недостаточным количеством воды по отношению к бетону. • Какие типы материалов можно обрабатывать Protectosil® BHN? Практически все материалы, используемые в строительстве можно обрабатывать Protectosil® BHN. Это а) бетон; б) кирпич; в) песчаник; г) гранит; д) известняк; е) мрамор. • Какие методы используют для оценки степени защищенности здания от воздействия влаги? Существуют различные тесты, чтобы распознать поверхность, защищенную от воздействия влаги. Тест с использование трубки RILEM (Карстена) является простым неразрушающим тестом для вертикальных и горизонтальных поверхностей. Этот тип трубки закрепляют на обработанной поверхности. Затем трубку наполняют водой и наблюдают изменение уровня воды в трубке за 10-минутный отрезок времени по сравнению с необработанной поверхностью. Другие тесты являются деструктивными. Образец, вырезанный из обработанной поверхности испытывают в лаборатории на водопоглощение (с помощью измерений веса и вымачивания), на глубину проникновения – с помощью чернил или пиролитической газовой хроматографии для того, чтобы получить профиль распределения концентрации силана по глубине проникновения. • Места соединений – наиболее уязвимые. Почему? Как Protectosil® BHN обеспечивает защиту стыков и соединений? Соединения – сравнительно малая часть зданий. Они соединяют большие части общей конструкции вместе. Соединения обычно находятся под большим напряжением, чем остальная часть конструкции. Вода легко проникает внутрь из-за пористой структуры компонентов соединений. Вода способствует разбуханию соединений и разбухание спадает, когда вода уходит из соединения. Разбухание и обратный процессы создает пустоты и способствует развитию трещин. Protectosil® BHN реагирует с соединениями таким же образом, как и с остальной частью конструкции. Обработка препятствует проникновению воды в соединение. Таким образом, процессов разбухания-высыхания удается избежать. • Почему в бетоне появляются трещины? Как Protectosil® BHN защищает конструкцию после того, как появились трещины? Существует два вида бетона: бетон, который уже треснул, и бетон, который имеет потенциал для растрескивания. Когда бетон подвержен воздействию окружающей среды он расширяется и сжимается (подобно губке). Если напряжение, связанное с такими изменениями объема, превышает емкость напряжений бетона, то образуется трещина. Такой тип трещины называют трещиной расширения. Предполагается, что трещины могут возникать в бетоне и действуют, как «клапан для спуска избыточного давления». В бетоне, используемом для соединений, толщина слоя меньше. Это позволяет трещине идти по прямой линии вдоль соединения, так как узкая секция предполагает путь с меньшим сопротивлением, чем более толстая секция. Protectosil® BHN проникает глубоко в структуру бетона. Микро трещины обычно 0,10,2 мм толщины и 2-10 мм глубины. Поэтому поверхность трещины все еще защищена от поглощения воды. • Почему здания накапливают грязь? Большинство строительных материалов очень полярны. Полярность обеспечивается ОН-группами на поверхности. Частицы грязи также очень полярны и содержат ОНгруппы на поверхности. Когда такие частицы находятся поблизости к поверхности строения, они притягиваются ей полярными силами. Эти частицы связываются с поверхностью такими силами притяжения (водородная связь). • Подходят ли очень маленькие алкильные группы (такие, как метильные) для защиты бетона? Нет. Метилсилоксаны могут гидролизоваться при высоком рН, который есть в бетоне. Результатом являются растворимые силиконаты и полная потеря гидрофобных свойств. Поэтому необходима цепь из минимум трех атомов углерода. Функциональная изобутильная группа Protectosil® BHN показывает очень хорошие свойства проникновения, превосходную стойкость к щелочам и только небольшие потери при испарении. • Является ли Protectosil® BHN устойчивым к щелочам? Да. Это можно измерить, погружая обработанные образцы в 5% раствор КОН. Снижение водопоглощения должно все еще быть выше 90%. • Как Protectosil® BHN помогает в защите бетона от сульфатной атаки? Сульфатная атака на бетон происходит из-за химической реакции между ионом сульфата и гидратированным алюминатом кальция и/или гидроксидом кальция – компонентами отвержденной цементной пасты в присутствии воды. Основными продуктами реакции являются эттрингит и гипс, которые значительно больше по объему, чем твердые исходные реагенты. Так получается избыточное напряжение, а результатом является растрескивание.
