Данная работа выполнена в соответствии с календарным планом хоздоговора № 646/13-225-06/ЖБ от 4 апреля 2006 г. с ЗАО «НПО Коррзащита» по теме: «Проведение испытаний грунт-эмали «Унипол» марки В на бетоне по основным показателям качества и выдача заключения».

1. Характеристика материалов и образцов, представленных на испытания

Грунт-эмаль «Унипол» марки В представляет собой суспензию пигментов и наполнителей в растворе каучуко-смоляной композиции в смеси органических растворителей. Эмаль «Унипол» двухкомпонентная и изготавливается по ТУ 2312-001-5984605-2003 «Эмаль СБЭ-111 «Унипол». Основные характеристики представленной на испытания грунт-эмали «Унипол», приведены в таблице 1.

Для проведения испытаний покрытия на основе грунт-эмали "Унипол" на бетоне, исполнителем в лаборатории коррозии и долговечности НИИЖБ, были изготовлены контрольные образцы, а также образцы бетона, предназначенные для нанесения материала.

Расход материалов на 1 куб. м бетона:

• Цемент- 350 кг;
• Песок- 630 кг;
• Щебень-1120 кг;
• Вода- 175 л.

Класс бетона по прочности В22,5.

Через две недели произведен повторный осмотр и тестирование окрашенных образцов.

Для проведения испытаний использованы следующие виды образцов:

1. бетонные образцы-кубы размером 7x7x7см для испытаний на адгезию, морозостойкость, водопоглощение.
2. бетонные образцы-цилиндры диаметром 15 см и высотой 5 см, для испытаний на водонепроницаемость.
3. цементно-песчаные (состав 1:3) образцы-кубы размером 7x7x7 см для испытаний на истираемость.

После изготовления бетонные образцы были выдержаны в камере естественного твердения при температуре (20 + 5)^o С и относительной влажности воздуха 80% в течение 28 суток, затем переданы заказчику для нанесения материала.

Нанесение покрытия на основе покрытия «Унипол» осуществляли представители Заказчика в ЗАО «НПО Коррзащита» в соответствии с «Технологической инструкцией по нанесению».

Поверхность всех бетонных образцов, перед нанесением материала, обеспылена Влажность поверхностного слоя бетона составляла менее 4%. Перед нанесением эмаль разбавляли растворителем - ксилолом до рабочей вязкости 28-ЗОс по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20+ 0,5)^oС. Нанесение грунт-эмали «Унипол» на образцы осуществляли краскораспылителем при температуре воздуха + 22^oС и относительной влажности (65 + 5)% в три слоя с междуслойной сушкой 48 часов, при расходе материала 0,2 кг/м . Общая толщина системы покрытия в среднем составила 350 мкм. Расходе материала на один слой покрытия-0,2 кг/м²

Образцы с нанесенным покрытием выдерживали до испытаний в помещении с температурой воздуха (20 + 5)^oС и относительной влажностью (65 + 5)% не менее 14 суток.

В соответствии с календарным планом работ по договору проведены испытания системы покрытия на основе грунт-эмали «Унипол» по следующим показателям: определение водонепроницаемости бетона с покрытием «Унипол» при прямом и обратном давлении воды, по сравнению с контрольными образцами;

• определение морозостойкости бетона с покрытием «Унипол» по сравнению с контрольными образцами;
• определение водопоглощения бетона с покрытием «Унипол» по сравнению с контрольными образцами;
• определение прочности сцепления (адгезии) покрытия «Унипол» с бетоном; определение истираемости покрытия «Унипол» по сравнению с контрольными образцами.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ГРУНТ-ЭМАЛИ "УНИПОЛ" НА БЕТОНЕ.

2.1. Определение водонепроницаемости Определение водонепроницаемости бетонных образцов-цилиндров с покрытием на основе грунт-эмали «Унипол» и бетонных образцов без защиты (контрольные образцы) проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 12730.5-84 «Бетоны. Метод определения водонепроницаемости». Испытания проведены на специальной шестигнездной установке, обеспечивающей возможность подачи воды к нижней торцевой поверхности образцов-цилиндров и наблюдение за верхней торцевой поверхностью бетона.

Давление поднимали ступенями по 0,2 МПа, начиная с 0,2 МПа до 1,6 МПа и выдерживали на каждой ступени в течение 6 часов (при толщине образцов 5 см). Испытания продолжали до появления признаков фильтрации воды в виде капель или мокрого пятна на верхней торцевой поверхности. Водонепроницаемость серии образцов оценивали максимальным давлением воды, при котором на четырех из шести образцов не наблюдается признаков фильтрации воды.

Для бетонных образцов с покрытием на основе грунт-эмали «Унипол» испытания проводили при прямом (со стороны покрытия) и обратном (со стороны торца образца, необработанного покрытием) давлении воды.

Результаты испытаний на водонепроницаемость представлены в таблице 2.

В соответствии с результатами испытаний защитное покрытие «Унипол» обладает высокой водонепроницаемость и повышает марку по водонепроницаемости бетона при прямом давлении воды -на пять ступеней, при обратном - на одну ступень.

2.2. Определение морозостойкости

Определение морозостойкости бетонных образцов с нанесенным покрытием на основе грунт-эмали «Унипол» и бетонных образцов без защиты (контрольные образцы) проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 10060.2-95 «Бетоны. Методы определения морозостойкости». Морозостойкость определяли по ускоренному методу (третий метод) при многократном переменном замораживании-оттаивании в 5% растворе хлорида натрия при температуре минус (50±5)^oС. Оттаивание образцов происходило при температуре плюс (18±2)^oС.

Соотношение между числом циклов испытаний по ускоренному методу, основанному на замораживании-оттаивании в растворе соли и морозостойкостью принимали по таблице 3.

Оценку состояния образцов с покрытием производили по изменению внешнего вида и адгезии. Результаты испытаний приведены в таблице 4 соответственно.

Морозостойкость покрытия на бетоне оценивали числом циклов замораживания - оттаивания, при котором в серии из шести образцов на четырех не наблюдалось разрушений покрытия (по внешнему виду) и снижения величины адгезии к бетону более чем на 35% от исходной величины.

Результаты испытаний на морозостойкость показали, образцы бетона с покрытием на основе грунт-эмали «Унипол» выдержали практически без изменений 15 циклов замораживания-оттаивания, бетон без защиты - 5 циклов, что соответствует марке по морозостойкости F500 и F200 соответственно.

2.3. Определение водопоглощения

Водопоглощение бетонных образцов с покрытием на основе грунт-эмали «Унипол» и контрольных образцов определяли с использованием ГОСТ 12730.3-78 «Бетоны. Метод определения водопоглощения». Образцы насыщали водой при полном погружении до постоянной массы.

Водопоглощение (W_H) определяли по формуле:

В соответствии с результатами испытаний значение величины водопоглощения бетонных образцов с покрытием на основе грунт-эмали «Унипол» составило 2,92% по массе, контрольных образцов бетона (без покрытия) - 4,15%.

2.4. Определение прочности сцепления (адгезии) с основанием.

Определение прочности сцепления грунт-эмали «Унипол» с бетоном проводили в соответствии с ГОСТ 28574-90 «Защита от коррозии в строительстве. Конструкции бетонные и железобетонные. Методы испытаний адгезии защитных покрытий». Для определения количественной величины адгезии материалов к основанию использовали метод нормального отрыва, заключающийся в измерении силы отрыва покрытия от защищаемой поверхности при помощи приклеенного к покрытию металлического штампа и динамометра.

Величину адгезии (R) материала вычисляли по формуле:

Результаты определения адгезии покрытия на основе грунт-эмали «Унипол» к бетону показали, что покрытие обладает высокими адгезионными свойствами. Величина адгезии составляет 3,0 МПа, при этом характер отрыва - междуслойный.

2.5. Определение истираемости покрытия на бетоне

Испытания цементно-песчаных образцов с покрытием на основе грунт-эмали «Унипол» и цементно-песчаных образцов без защиты (контрольные образцы) по показателю истираемость проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 13087-81.

Образцы испытывались на испытательном круге ЛКИ - 3, шлифзерно № 16 по ГОСТ 3647-80. Полный период испытаний длился четыре цикла. Истиранию подвергали нижнюю грань образца. Перед испытанием образцы взвешивали и измеряли площадь истираемой грани по методике ГОСТ 10180-78.

Истираемость бетона на круге истирания G в г/см², характеризуемую потерей массы образца, определяют с погрешностью до 0,1 г/см для отдельного образца по формуле

Выпадающие результаты в сериях отсутствуют (Приложение № 2 ГОСТ 13087-81), т.к. для серии из трех образцов величина T^j не превышает критического значения Т^к = 1,15. За величину истираемости покрытия на основе грунт-эмали «Унипол» принимаем среднюю истираемость, полученную экспериментально, т. е. G^cp = 0,728 г/см². Контрольные образцы бетона имеют величину истираемости равную 0,852 г/см . По ГОСТ 13015.0-83 обе серии образцов соответствуют конструкциям, работающим в условиях малой интенсивности движения (элементы лестниц жилых зданий, плиты для покрытий тротуаров во внутриквартальных проездах и т.п.).

3. Общие выводы.

Результаты испытаний системы защитного покрытия на основе грунт-эмали «Унипол» марки В (ТУ 2312-001-5984605-2003) на бетоне по основным показателям качества по сравнению с бетоном без защиты приведены в обобщенной таблице 6.

Результаты проведенных испытаний позволяют сделать следующие выводы.

Система покрытия на основе грунт-эмали «Унипол» марки В обладает высокими адгезионными свойствами к бетонной поверхности (3.0 МПа).