Проектирование предприятия по производству сухих гидроизоляционных смесей

В зависимости от крупности  заполнителей (наполнителей) сухие  смеси подразделяются на бетонные с  максимальной крупностью заполнителя  более 5 мм, растворные - до 5 мм и дисперсные - до 0,63 мм. Дисперсные смеси в свою очередь подразделяются на круш-дисперсные с крупностью наполнителей до 0,63 мм, мелкодисперсные - до 0,315 мм и тонкодисперсные - до 0,14 мм. [3]. Максимальная крупность заполнителей (наполнителей) определяет минимальную толщину рабочего слоя.

 

Таблица 1.1. - Технические данные сухих гидроизоляционных смесей:
Предел прочности при сжатии, не менее	35Мпа
Предел прочности на растяжение при изгибе, не менее	7 Мпа
Расслаиваемость, не более	5%
Водоудерживающая способность, не менее	95%
Прочность сцепления со старым бетоном, не менее	2,0 МПа
Прочность сцепления со сталью, не менее
Марка по морозостойкости (для дорожного бетона)	F300
Марка по водонепроницаемости, не менее	W12
Водопоглощение, не более	2.5%
Минимальная толщина рабочего слоя, не менее	1мм

 

Первичная гидроизоляция

Первичная гидроизоляция  применяется для герметизации зданий и сооружений при новом строительстве. В этом случае, в качестве гидроизоляционного экрана служит сама ограждающая конструкция. Первичная гидроизоляция, как правило, выполняется из бетонных и железобетонных конструкций из бетона с соответствующей  водонепроницаемостью. Устройство гидроизоляции  осуществляется в монолитном или  сборном варианте. В монолитном варианте применяются сухие бетонные смеси, а в сборном - растворные смеси  для герметизации швов между сборными конструкциями (см. рис. 1).

Технология сухих смесей, в отличие от традиционной, позволяет  фракционировать как крупный, так  и мелкий заполнитель и подбирать  смеси заполнителей оптимальных  по гранулометрическому составу. Эта  возможность в совокупности с  рациональным подбором состава смеси  и вида заполнителей дает возможность  получать экономичные бетоны с маркой по водонепроницаемости W12 и выше с  повышенной устойчивостью к расслаиванию и водоотделению. Экономичность бетонов, получаемых по технологии сухих смесей, достигается за счет отказа от применения дорогостоящих химических и специальных вяжущих добавок.

Сухая бетонная смесь доставляется на объекты строительства в биг-бэгах или в специальных контейнерах. Приготовление бетонной смеси производится порционно непосредственно перед бетонированием. Такая схема позволяет избежать снижения технологических свойств бетонной смеси из-за задержек при транспортировке и бетонировании.

При устройстве первичной  гидроизоляции из сборных железобетонных конструкций применяются сухие  растворные смеси для герметизации швов. Данный вид смесей применяется  для жестких и полужестких  стыков, что ограничивает область  их применения.

Кроме низкой проницаемости  непосредственно самого раствора он должен обеспечивать непроницаемость  контакта раствора со сборной конструкцией, а также повышенную деформативность и трещиностойкость шва при силовых воздействиях на конструкцию. Это достигается использованием специальных видов вяжущего (напрягающих или расширяющихся цементов) или путем введения в смесь расширяющихся добавок.

 

Вторичная гидроизоляция

Сухие смеси для  проникающей гидроизоляции 

Сухие смеси для проникающей  гидроизоляции подразделяются на смеси  капиллярного действия и инъекционные.

Сухие смеси для проникающей  гидроизоляции капиллярного действия представляют собой смесь портландцемент (белого цемента), специально обработанного  наполнителя и химически активных веществ.

Принцип действия проникающей  гидроизоляции основан на проникновении  в бетон химически активных элементов  по капиллярным порам цементного камня и микротрещинам в бетоне, с последующим их химическим взаимодействием  с минералами цемента и конденсацией на поверхности пор нитевидных игольчатых водонерастворимых кристаллов. В результате чего формируется так называемый "кристаллический барьер", который препятствует проникновению воды. Однако при этом бетон остается проницаем для воздуха.

Сухие смеси для проникающей  гидроизоляции капиллярного действия используются для материалов с развитой капиллярной пористостью, таких  как цементные бетоны и растворы. Они не могут быть использованы для  гидроизоляции плотных материалов - асбестоцементных конструкций и  прессованных изделий, а также конструкций  поверхности, которых пропитаны  маслом, смазкой и т.п.

Инъекционные сухие смеси  применяются для восстановления водонепроницаемости бетонных и  железобетонных конструкций, каменной и кирпичной кладки путем инъекции в материал конструкций и кальматации макропор и трещин.

Сухие смеси для  обмазочной гидроизоляции

Обмазочная гидроизоляция  представляет собой тонкое многослойное непроницаемое покрытие толщиной 1-3 мм, нанесенное на поверхность изолируемой  конструкции. Для этого вида изоляции используются сухие смеси, состоящие  из гидравлических вяжущих, наполнителей и полимерных и минеральных добавок.

В отличие от гидроизоляции  проникающего действия обмазочная гидроизоляция  на основе сухих смесей может быть использована для материалов практически  с любой пористостью, покрытие имеет  высокую деформативность и изолирует конструкцию не только от воды, но и от фильтрации воздуха и газов. Так же как и гидроизоляция проникающего действия покрытия из обмазочных смесей незначительно увеличивают массу конструкции.

Сухие смеси для штукатурной гидроизоляция

Для проведения гидроизоляционных  работ обмазочными составами, капиллярного действия, рулонными материалами  и др. необходимо иметь относительно ровную исходную поверхность, что приводит к дополнительной операции по выравниванию обрабатываемой поверхности. Кроме того, при использовании эластичных материалов требуется конструкционная защита гидроизоляционного покрытия, а для эластичной обмазочной гидроизоляции - армирование. В случае применения штукатурной гидроизоляции появляется возможность решить две задачи одновременно: выровнять поверхность и обеспечить ее герметичность, при этом не требуется дополнительной защиты и армирования. Это определяет высокую технико-экономическую эффективность применения штукатурной гидроизоляции.

В подборе состава смеси  и добавок заложена пятиуровневая  система защиты для обеспечения  максимальной надежности гидроизоляционного покрытия. Кроме того, разработана  специальная технология укладки  смеси, которая также увеличивает  степень надежности и долговечности  покрытия, что позволяет наносить растворную смесь, как механизированными  способами, так и вручную. За счет введения дополнительных добавок-модификаторов  можно в широких пределах изменять скорость твердения и реологические  свойства гидроизоляционного раствора для конкретных условий производства работ и эксплуатации.

Сухие смеси для  закладочной гидроизоляции

Закладочная гидроизоляция  применяется для герметизации подземных  сооружений и конструкций зданий. Она закладывается в зазор  между изолируемой конструкцией и грунтом специальных масс: гидрофобных  порошков и смеси с эффектом расширения при увлажнении. В результате формируется водонепроницаемый барьер. Простейшим вариантом закладочной гидроизоляции является глиняный замок, который широко использовался до конца XIX столетия.

Закладочная гидроизоляция  применяется в случаях, когда  необходимо герметизировать грубо  неровные поверхности (например: бутовая  кладка, сильно разрушенная кирпичная  кладка и т.п.).

Таблица 1.2. - Основные материалы для производства сухих гидроизоляционных смесей:

Вяжущие	Наполнители	Химические добавки
Портландцемент, белый цемент, глиноземистый цемент, напрягающий  и расширяющийся цемент	Кварцевый песок, перлит, каолин, слюда, бентонит, микрокремнезем, зола-уноса, пигменты, гранитный щебень	Пластификаторы, стабилизирующие  и водоудерживающие, диспергируемые полимерные порошки, замедлители, ускорители, загустители, порообразующие и антивспенивающие добавки, гидрофобизаторы

Используемые для производства сухих смесей материалы весьма разнообразны по номенклатуре и свойствам. Эти  материалы можно объединить в  несколько основных групп.

Основные компоненты: минеральные  вяжущие, заполнители и наполнители, полимерные связующие и модификаторы минеральных вяжущих. Вспомогательные добавки: пластификаторы и суперпластификаторы; водоудерживающие добавки; пеногасители; пигменты; регуляторы схватывания минеральных вяжущих (ускорители и замедлители); гидрофобизаторы и др.

Рассматривая технологическую  цепочку производства сухих строительных смесей, можно выделить следующие  этапы:

- подготовка заполнителей  и наполнителей;

- просеивание и отделение  крупных частиц у вяжущих ;

- складирование материалов в расходных бункерах;

- дозировка компонентов (добавки дозируются отдельно);

- перемешивание компонентов;  затаривание в мешки и складирование.

Необходимо подчеркнуть, что на всех этапах производства исходные материалы, полуфабрикаты и готовая  сухая смесь должны предохраняться от увлажнения, так как и минеральные  вяжущие, и полимерные модификаторы чувствительны к влаге. Будучи увлажнены, они комкуются и теряют свои качества.

3 ТРЕБОВАНИЯ К СЫРЬЕВЫМ МАТЕРИАЛАМ

Материалы, применяемые для  приготовления смесей, должны соответствовать  требованиям нормативных или  технических документов на эти материалы.

3.1 ВЯЖУЩЕЕ ВЕЩЕСТВО

В качестве вяжущих материалов применяют:

- портландцемент по ГОСТ 10178;

- общестроительные цементы  по ГОСТ 31108;

- глиноземистый цемент  по ГОСТ 969;

- белый цемент по ГОСТ 965;

- смешанные (сложные) вяжущие по нормативным или техническим документам на вяжущие конкретных видов.

Большинство рецептур сухих  строительных смесей базируются на применении портландцемента.

Цементы, рекомендуемые к  применению, чаще всего являются высокопрочными (марка «500» и выше), быстротвердеющими (прочность в 2 сут. >25 МПа) и бездобавочными (ПЦ Д-0) и имеют удельную поверхность S>450 м2/кг. Именно такая характеристика цементов в большинстве случаев обеспечивает необходимую кинетику формирования свойств в условиях «тонкослойной технологии» при минимальном расходе функциональных добавок. Но иногда используют рядовые цементы с минеральными добавками.

Значительное количество рецептур базируется на применении глинозёмистых  цементов, обеспечивающих быстрое нарастание прочности, а также смесей портландского и глинозёмистого (высокоглинозёмистого) цемента для обеспечения быстрого схватывания и ранней прочности.

В некоторых случаях применяют  специальные цементы: расширяющиеся, напрягающие и др.

Содержание щелочей в  цементных вяжущих, предназначенных  для изготовления смесей, не должно превышать 0,6 % массы вяжущего. Известь в составе смешанных (сложных) вяжущих не должна содержать непогасившиеся частицы извести.

 

3.2. НАПОЛНИТЕЛИ  И ЗАПОЛНИТЕЛИ

Обязательными компонентами практически всех сухих строительных смесей являются заполнители и наполнители - минеральные природные или искусственно приготовленные материалы определённого  зернового состава. Они составляют до 70-80% всего объёма строительных растворных смесей и позволяют сократить  расход вяжущих без заметного  падения прочности растворов, а  также уменьшить усадочные деформации цементного камня.

Заполнитель способствует релаксации (снятию) механических напряжений, возникающих  в цементном камне вследствие усадки. Деформации смесей цемента  с заполнителем снижаются примерно в 10 раз по сравнению с усадкой  цементного камня.

 В качестве заполнителей  применяют:

- щебень или гравий  по ГОСТ 26633, ГОСТ 8267;

- песок для строительных  работ по ГОСТ 8736;

- пористые пески по  ГОСТ 25820;

- декоративные заполнители  и наполнители (мраморная крошка, слюда и др.) по ГОСТ 22856 или  нормативным и техническим документам  на заполнители и наполнители  конкретных видов.

Пигменты (двуокись титана, сурик железный, охра и др.) должны обладать стойкостью в щелочной среде  и соответствовать требованиям  нормативных и технических документов на пигменты конкретных видов.