Данная работа выполнена в соответствии с календарным планом хоздоговора № 1581/13-498-06/ЖБ от 21 августа 2006 г. с ЗАО "НПО Коррзащита" по теме: "Проведение испытаний Унипол-гидроизоляции в качестве защитного покрытия на бетоне по основным показателям качества и выдача научно-технического заключения".

1. Характеристика материалов и образцов, представленных на испытания

Унипол-гидроизоляция на основе эмали СБЭ-111 представляет собой суспензию пигментов и наполнителей в растворе дивинилстирольного термопласта в смеси органических растворителей, и изготавливается по ТУ 2312-001-59846005-03 "Эмаль СБЭ-111 "Унипол-Гидроизоляция." Основные характеристики представленной на испытания эмали и покрытия на ее основе, приведены в таблице 1.

Для проведения испытаний покрытия на основе эмали СБЭ-111 "Унипол-гидроизоляция" 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- 320 кг;
• Песок- 630 кг;
• Щебень-1120 кг;
• Вода- 175 л.

Класс бетона по прочности В22,5.

Для проведения испытаний использованы следующие виды образцов:

1. бетонные образцы-кубы размером 7x7x7см для испытаний на морозостойкость и водопоглощение;
2. бетонные образцы-кубы размером 10x10х10см для испытаний на адгезию;
3. бетонные образцы-цилиндры диаметром 15 см и высотой 5 см, для испытаний на водонепроницаемость;
4. цементно-песчаные (состав 1:3) образцы-плитки размером 14,5x9,5x2,5 см с клинообразной выемкой для испытаний на трещиностойкость.

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 «Унипол-Гидроизоляция» 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%.

Поверхность бетонных образцов для испытаний на адгезию (серия 2) увлажняли непосредственно перед нанесением материала кистевым способом.

Перед нанесением эмаль разбавляли смесью растворителей ксилола с уайт-спиритом до рабочей вязкости 30 с по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20+ 0,5) °С. Нанесение покрытия "Унипол-гидроизоляция" на образцы осуществляли краскораспылителем при температуре воздуха + 20°С и относительной влажности (65 + 5) % в пять слоев с междуслойной сушкой 1 час. Общая толщина системы покрытия в среднем составила 450 мкм. Расходе материала на один слой покрытия- 0,22 кг/м²

Образцы с нанесенным покрытием выдерживали до испытаний в помещении с температурой воздуха (20 + 5)^oС и относительной влажностью (65 + 5)% 28 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 трещиностойкости покрытия «Унипол» на бетоне.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ Унипол-гидроизоляции НА БЕТОНЕ.

2.1. Определение водонепроницаемости Определение водонепроницаемости бетонных образцов-цилиндров с покрытием "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 "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 покрытие "Унипол-гидроизоляция" обладает высокой водонепроницаемостью и повышает марку по водонепроницаемости бетона при прямом давлении воды на семь ступеней, при обратном - на две ступени.

2.2. Определение морозостойкости

Определение морозостойкости бетонных образцов с покрытием «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.

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 "Унипол-гидроизоляция" выдержали практически без изменений 15 циклов замораживания-оттаивания, бетон без защиты - 5 циклов, что соответствует морозостойкости 500 и 200 циклов 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 «Унипол-гидроизоляция» составило 2,14 % по массе, контрольных образцов бетона (без покрытия) -4,07 %. Таким образом применение покрытия «Унипол-гидроизоляция» позволяет снизить водопоглощение бетона в два раза.

2.4. Определение прочности сцепления (адгезии) с основанием.

Определение прочности сцепления покрытия "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 "Унипол-гидроизоляция" к бетону показали, что покрытие обладает высокими адгезионными свойствами. Величина адгезии покрытия к бетону составляет не менее 2,8 МПа, при этом характер отрыва - междуслойный. Так как прочность сцепления покрытия с бетонным основанием превышает прочность сцепления между слоями покрытия определить влияние влажностного состояния поверхности на величину адгезии не представилось возможным.

2.5. Определение трещиностойкости покрытия

Для определения трещиностойкости покрытия «Унипол» на бетоне использовали метод (PC СЭВ 5634-76), наиболее близко моделирующий условия образования трещин под покрытием в железобетонной конструкции, при котором покрытие сначала наносят на бетонный образец, а затем при растяжении образца в бетоне, под покрытием, образуются трещины. Испытания проводили на приборе, разработанном в лаборатории коррозии НИИЖБ.

С момента образования трещины в бетоне образца за ней вели наблюдение с помощью прибора МПБ-2. За показатель трещиностойкости принимали ширину раскрытия трещины в бетоне предшествующую той, при которой было замечено образование первого дефекта в покрытии над трещиной.

Показатель трещиностойкости покрытия на бетоне определяли по результатам испытания трех образцов-близнецов. За результат испытаний принимали среднюю величину из минимальных значений раскрытия трещин, измеренных на каждом из испытуемых образцов.

Результаты испытаний показали, что представленное покрытие "Унипол-гидроизоляция" является трещиностойким и выдерживает без разрушения значительную ширину раскрытия трещины в бетоне. Показатель трещиностойкости покрытия на бетоне составил 1,2 мм.

3. Общие выводы.

Результаты испытаний системы защитного покрытия "Унипол-гидроизоляция" на основе эмали СБЭ-111 (ТУ 2312-001-59846005-03) на бетоне по основным показателям качества по сравнению с бетоном без защиты приведены в обобщенной таблице 5.

Результаты проведенных испытаний позволяют сделать следующие выводы.

Покрытие на основе «Унипол-гидроизоляции» обладает высокими адгезионными свойствами к бетонной поверхности (2,8 МПа), является трещиностойким и выдерживает ширину раскрытия трещины в бетоне 1,2 мм.

Нанесение системы покрытия на бетон позволяет увеличить марку бетона по водонепроницаемости на 7 ступеней (с W2 до W 16) при прямом давлении воды и на 2 ступени (с W2 до W 6) при обратном, повысить морозостойкость более чем в 2,5 раза (с 200 до 500 циклов), снизить величину водопоглощения бетона в 2 раза по сравнению с бетоном без защиты.

Таким образом, система покрытия "Унипол-гидроизоляция" обладает высокими эксплуатационными свойствами и может быть рекомендована для антикоррозионной защиты бетонных и железобетонных конструкций в практике гражданского и промышленного строительства в соответствии со СНиП 2.03.11-85, МГСН 2.08-01, МГСН 2.09-03, для гидроизоляции зданий, подземных сооружений, а также при устройстве кровель.