Колоидные цементные растворы

3. МЕТОДЫ  ПРИГОТОВЛЕНИЯ  И  НАНЕСЕНИЯ  КЦР 

3.1. ПОДГОТОВКА  ИСХОДНЫХ  МАТЕРИАЛОВ 

    Гидроизоляционные и физико-механические свойства коллоидных цементных растворов зависят от качества исходных материалов Подготовка исходных материалов является важной частью технологической схемы приготовления коллоидных цементных растворов состоит в следующем:

    - транспортировка исходных материалов на приобъектные склады;

    - хранение в условиях строительства;

    - сушка микронаполнителей и заполнителей;

    - просеивание заполнителей;

    - приготовление сухой смеси;

    - дополнительный помол вяжущего или его компонентов;

    - хранение дополнительно молотых материалов.

    Доставка  исходных материалов на приобъектные склады. Перевозка микронаполнителя осуществляется в мешках (полиэтиленовых или из крафт-бумаги) либо навалом в автомашинах, а перевозка песка — в автосамосвалах.

    Хранение  исходных материалов в условиях строительства. При длительном хранении портландцемента вследствие его гигроскопичности происходит частичная гидратация зерен цемента, понижающая его активность. Поэтому портландцемент необходимо хранить в закрытых емкостях. Во избежание дополнительной сушки микронаполнитель при хранении также защищают от увлажнения. Строительный песок, предварительно высушенный и просеянный, предохраняется от влаги, но незначительное увлажнение песка допустимо. В этом случае при определении водосодержания составов КЦР необходимо учитывать имеющуюся в песке воду. Все полимерные добавки, содержащие в своем составе воду, в зимний период должны храниться в помещениях, температура воздуха в которых превышает +10° С.

    Сушка микронаполнителей  и заполнителей. Высушивание минеральных составляющих до 5% влажности необходимо при приготовлении исходной сухой смеси микронаполнителя и заполнителя с портландцементом, т.к. излишняя влага приводит к потере активности цемента.

    В условиях строительной площадки используют жаровню.

    Сушка песка в сушильных барабанах, применяемых на асфальтобетонных заводах, основана на принципе противоточного прохождения горячих газов через высушиваемый сыпучий материал.   

      Просеивание заполнителей. Песок, поступающий к месту приготовления сухой смеси или КЦР, содержит частицы крупных фракций. Получение песка необходимой гранулометрии осуществляется его просеиванием через вибросито, имеющее размеры ячеек 2,5×2,5 мм или 3×3 мм.

    Приготовление сухой смеси. Централизованное приготовление сухой смеси наиболее целесообразно, т.к. позволяет получить однородную смесь исходных материалов. Сухое перемешивание составляющих осуществляется в любых смесителях принудительного действия, предназначенных для приготовления бетона или раствора.

    Дополнительный  помол  вяжущего    или    его    компонентов.

    Домол цемента может осуществляться либо совместно с песком, либо раздельно. Совместный домол цемента производить рациональнее, поскольку минеральные частицы песка оказывают абразивное воздействие на зерна цемента. Домол осуществляется в шаровых, стержневых либо в вибрационных мельницах.

    Хранение  дополнительно молотых  материалов. Сухая смесь цемента и песка предъявляет особые требования к сохранению активности цемента, имеющего высокоразвитую удельную поверхность. При хранении этой смеси необходимо изолировать ее от гигроскопической влаги окружающего воздуха, что лучше всего осуществляется при хранении материала в герметически закрывающихся емкостях.

3.2. СМЕШЕНИЕ  И АКТИВАЦИЯ РАСТВОРОВ 

    Главное условие получения материалов с повышенной гидроизолирующей способностью состоит в том, чтобы в результате завершения комплекса технологических операций создать плотную структуру материала с высокой дисперсностью и однородностью.

    Однако  реализация сочетания высокой дисперсности и большой концентрации дисперсной твердой фазы сопровождается на начальных стадиях технологии возникновением высоковязких трудно-перерабатываемых композиций. В результате верхний предел концентрации и дисперсности твердой фазы невелик. Это препятствие можно устранить за счет избыточного количества дисперсионной среды.

    Путь  устранения этого препятствия состоит  в том, чтобы на начальных стадиях  структурообразования создать в  дисперсной системе наибольшую легкоподвижность и текучесть (наименьшую эффективную вязкость) путем разрушения коагуляционных структур на этих начальных стадиях совместным применением вибрации и добавок ПАВ. В этих условиях удается получить дисперсный материал (КЦР) с максимально однородным распределением компонентов и высокой концентрацией твердой фазы.

    Наиболее эффективным является виброперемешивание составляющих, осуществляемое в вибросмесителе. 

    3.3.  УСТРОЙСТВО  ПОКРЫТИЯ 

    Устройство  гидроизоляционного покрытия из коллоидного  цементного раствора может быть разделено на несколько стадий:

    - подготовка изолируемых поверхностей;

    - нанесение КЦР и устройство покрытия;

    - обработка готового покрытия;

    - уход за покрытием.

    Подготовка  изолируемых поверхностей. Хорошее сцепление гидроизоляционного покрытия из КЦР с изолируемыми бетонными поверхностями ограждающих конструкций обеспечивается за счет заполнения пор бетона тонкодисперсным вяжущим КЦР. Поэтому бетонные поверхности изолируемых ограждающих конструкций должны тщательно очищаться от цементной пленки, пыли, загрязнений. Поврежденные участки бетонной поверхности, масляные и другие пятна устраняются механическим путем. Очистку бетонных поверхностей можно выполнять как вручную (металлическими щетками), так и механизированными способами (механическими металлическими щетками или пескоструйными аппаратами).

    Нанесение КЦР и устройство покрытия. Наиболее целесообразным является способ транспортирования раствора во взвешенном состоянии и струе сжатого воздуха.[10]

    При такой транспортировке раствор, подаваемый из нагнетателя в смешивается со сжатым воздухом, и готовая растворо-воздушная смесь передвигается но шлангу с большой скоростью. Этот способ имеет ряд преимуществ в сравнении с методом сухого торкретирования, при котором по шлангам транспортируется сухая смесь цемента с песком и лишь при выходе из сопла производится ее смешение с водой. При таком нанесении часть исходной сухой смеси при набрасывании на изолируемые   поверхности   отражается   от  нее  и  в  виде отходов идет в отброс.

    Эти отходы называются «отскоком» и составляют до 20— 25% исходного материала. Что осложняет прогнозирование свойств наносимого покрытия. В то же время это приводит к перерасходу исходного материала и тем самым понижает производительность используемых механизмов.

    Наиболее   целесообразно,   с   точки зрения получения  гидроизоляционного  покрытия  со стабильной  плотной однородной водонепроницаемой структурой, применять способ транспортирования готового раствора по шлангам с нанесением  его струей  сжатого  воздуха.   В  этом  случае  имеется возможность заранее прогнозировать и контролировать физико-механические и гидроизоляционные свойства готового   покрытия и основной    трудностью   при   транспортировке    раствора    по шлангам является нагнетание растворной массы в шланг из-за высокой вязкости растворной смеси. С этой целью для преодоления повышенной вязкости КЦР наряду с применением ПАВ разработаны    механизмы:   пневмовибронагнетатель    ВНИИГ-78  и штукатурно-смесительный   агрегат   ВНИИГ-7.    При    введении в КЦР полимерных добавок возможно понизить вязкость раствора за счет некоторого повышения водовяжущего отношения, что позволяет упростить процесс нагнетания раствора в шланг. [10]

    Обработка готового покрытия. При пневматическом способе нанесения покрытия на ограждающие конструкции фактура покрытия имеет равномерную шероховатость. Однако часто необходимо выравнивать и выглаживать нанесенный гидроизоляционный слой. Выравнивание может быть осуществлено с помощью пневмовиброгладилок, изготовленных на базе пневматических или электрических прикрепляемых вибраторов. Вместе с тем применение виброразравнивающих устройств улучшает структуру наносимого слоя КЦР.

    Таким образом, наиболее целесообразно для  получения водонепроницаемого покрытия наносить КЦР пневматическим способом с последующим вибрационным уплотнением его.

    Уход  за покрытием. Наиболее реальным для применения в производственных условиях является комбинированный режим твердения покрытия с увлажнением поверхности в течение первых 7 суток твердения. При этом желательно не допускать высыхания покрытия, что достигается укрытием гидроизоляции из КЦР влагоудерживающим материалом.

    В помещениях с повышенной влажностью для предотвращения испарения влаги из нанесенного гидроизоляционного покрытия рекомендуется окраска его пленкообразующими материалами, например силикатными растворами, битумными и этинолевыми лаками. 

    4. МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КЦР 

    4.1. ОБОРУДОВАНИЕ  ДЛЯ  ПОДГОТОВКИ  ИСХОДНЫХ  МАТЕРИАЛОВ

    При устройстве гидроизоляции из коллоидных цементных растворов существенную роль играет подготовка исходных материалов, что является достаточно трудоемким процессом, требующим максимальной механизации производства работ, для чего рекомендуются механизмы и оборудование, приведенные ниже.

    Установка для сушки минеральных  составляющих

Техническая характеристика сушильного барабана с  прямоточным

внутренним  огневым обогревом марки СМ-1013

Температура сушки, °С:

          начальная    ......................................................................800

          конечная  ......................................................................... 100

Максимальный  размер частиц материала, мм ………………..35

Производительность, т/ч.............................................................3,5 

    Сушильный барабан предназначен для сушки  сыпучих материалов, минерального порошка, песка, шлака, асбеста.

Установки для просеивания  минеральных составляющих

Техническая характеристика сита с электроприводом  марки СМ-237М

Установленная мощность, кВт..................................................1,5

Производительность, кг/ч.......................................................1500

Техническая характеристика сита с электроприводом  марки СМ-487М

Установленная мощность, кВт.................................................4,2

Производительность, кг/ч......................................................2000

    Установки предназначены для процеживания цементно-песчаных растворов и просеивания минеральных составляющих растворов.

Оборудование  для приготовления  дисперсий ЭКК

Техническая характеристика мешалки   для   окрасочных  составов  СО-1Ц98

Емкость, л....................................................................................63

Допустимая консистенция перемешиваемого состава

(по конусу  СтройЦНИЛа), см....................................................15

Производительность., л/ч................................................350—400

Оборудование  для помола минеральных  составляющих

Техническая характеристика вибромельницы М-230 (модель М-39-23Б)

Емкость корпуса, л.....................................................................230

Производительность при домоле цемента и песка

в соотношении 70:30 до удельной поверхности, равной 5000 см²/г, кг/ч..... 500

Техническая характеристика вибромельницы М-400 (модель М-24-04 бронированная)

Емкость корпуса, л.....................................................................400

Производительность  при домоле цемента и песка

 в соотношении  70:30 до удельной поверхности, равной 5000 см²/г, кг/ч.....1200