Долговременная защита строительных материалов наноразмерными минеральными покрытиями на

Долговременная защита строительных материалов наноразмерными минеральными покрытиями на основе серы И. А. Массалимов, А. Н. Хусаинов, А. Г. Мустафин, А. Е. Чуйкин, М. Р. Янахметов Башкирский государственный университет ГУ 'НИТИГ АН РБ'

Причины разрушения зданий: Проникновение влаги в поры материалов сухой поры увлажненный Приводит к: Вымыванию материала Разрушению в результате циклов замерзания и оттаивания

Губительному действию воды подвержены все известные строительные материалы

В результате разрушаются здания

основной способ увеличения долговечности материалов – использование защитных покрытий: лакокрасочных материалов фасадных красок сайдингов кремнийорганических составов материалов, обеспечивающих проникающую гидроизоляцию

Предлагаемый способ продления срока службы строительных материалов Применение пропиточных составов глубокого проникновения на основе элементной серы Преимуще ство – природная гидрофобн ость серы, низкая теплопров одность и реакционн ая способност ь, стойкость к действию химических агентов Гидрофобность обеспечивает эффективность водоотталкивающих свойств, а химическая стойкость – долговечность покрытий на основе серы

Особенности предлагаемого метода долговременной защиты строительных материалов долговечность – обеспечивается минеральной природой водооталкивающего покрытия на основе серы высокая вязкостью проникающая способность раствора результате в обеспечивается создаётся низкой эффективное водооталкивающее покрытие толщиной превышающей 1 – 3 см. поры пропиточный состав | | глубина пропитки свыше 1 см нано сера в порах бетона

В результате пропитки сера обволакивает тонким слоем поры бетона и придает ему водоотталкивающие свойства исходный пропитанный скол пропитанного образца

Характерные размеры атомов и межатомных расстояний в молекулах полисульфидов r(Ca) = 0, 197 нм. r(Ba) = 0, 20 нм. r(Na) = 0, 17 нм. r(K) = 0, 22 нм. r(S-S) = 0, 19 нм. r(Ba-S) = 0, 25 нм. r(Ca-S) = 0, 23 нм. r(Na-S) = 0, 25 нм.

Кристаллы полисульфида кальция и частицы серы поликристаллический полисульфид монокристаллы полисульфида кальция частицы серы, выделенные из дисперсии. средний размер частиц 55 нм.

Изображение наночастиц серы, полученное с помощью зондового микроскопа СОЛВЕР PRO-M. Измерения проводились в Институте биохимии УНЦ РАН г. Уфа

Порошок наноразмерной серы, средний размер частиц 55 нм. Рентгенограмма наночастиц серы, наблюдаются рентгеновские пики, соответствующие только орторомбической фазе. Измерения проведены на дифрактометре Rigaku Ultima 4

Трехмерное изображение поверхности скола бетона пропитанного бетона На сколах расположены частицы серы, имеющие округлую плоскую форму, причем поперечный размер частиц составляет 50 -150 нм, а высота варьируется в пределах от 2 нм до 10 нм Измерения проводились в ИФМК УНЦ РАН г. Уфа на сканирующем мультимикроскопе СММ- 2000 Т

Для определения размеров частиц серы в порах материалов пористый был также пропитан ракушечник, высушен, а затем растворен в соляной кислоте 20 нм 14 Calcium Carbonate Cа. СO 3 Данные лазерного анализатора «Shimadzu» Баш. ГУ

Для определения размеров частиц серы в порах материалов пористый магнезит был пропитан , Magnesium высушен, а затем растворен Carbonate в соляной кислоте 4 Mg. CO 3 Mg(OH)24 H 2 O 15 20 нм

Обработка пропиточным составом приводит к: уменьшению водопоглощения, повышению прочности и химической стойкости материалов, увеличению морозостойкости и долговечности, устойчивости действия атмосферных факторов, сохранению паропроницаемости, защите материалов от воздействия грунтовых вод и гниения снижению энергопотерь (до 30%).

Результаты определения водопоглощения и средней плотности при одно-, двух- и трехкратной пропитке образцов мелкозернистого бетона составом АКВАСТАТ Водопоглощен ие по массе, % Средняя плотность, г/см 3

Результаты определения водопоглощения по массе и привеса при одно-, двух- и трехкратной пропитке образцов автоклавного газобетона составом АКВАСТАТ

Водопоглощение по массе (%) образцов мелкозернистого бетона в зависимости от режима пропитки составом «Аквастат» ( = 1, 18 г/см 3) 20

Водопоглощение по массе (%) образцов мелкозернистого бетона в зависимости от режима пропитки составом «Аквастат» ( = 1, 25 г/см 3) 21

Водопоглощение по массе (%) керамического кирпича в зависимости от режима пропитки составами «Аквастат» ( = 1, 18 г/см 3 и 1, 25 г/см 3) г/см 3 22 г/см 3

Водопоглощение по массе (%) строительного гипса в зависимости от режима пропитки составами «Аквастат» ( = 1, 18 г/см 3 и 1, 25 г/см 3) г/см 3 23 г/см 3

Кинетика водопоглощения вибропрессованных бетонных плиток в зависимости от длительности пропитки серой способом полного погружения (в см): 1 - непропитанный (контрольный) образец тяжелого бетона; 2 - непропитанный (контрольный) образец вибропрессованной бетонной плитки; 3 - пропитка вибропрессованной плитки в течение 2 ч полным погружением в раствор серы; 4 - то же в течение 4 ч; 5 - то же в течение 12 ч; 6 - то же в течение 48 ч;

ПОКАЗАТЕЛИ БЕТОННОЙ ПЛИТКИ МОЩЕНИЯ, ПРОПИТАННОЙ РАСТВОРОМ СЕРЫ ПАТЕНТ РОССИИ № 2416589, 2009. Метод обработки – погружение в раствор на 4 часа. Размеры плитки 203 х102 х60 мм 3. Глубина пропитки 25 мм.

Гигиеническое заключение

Этапы получения гидрофобизирующего состава комовая сера термохимическая обработка со стабилизаторами измельчение в дезинтеграторе измельченная сера d = 10 -15 мкм композиция серосодержащая размер молекулы меньше 0. 5 нм щелочные агенты нанодисперсия серы d = 20 -120 нм

1. Массалимов И. А. , Бабков В. В. , Мустафин А. Г. Состав для обработки строительных материалов и способ их обработки. Патент РФ № 2416589 от 23. 09. 2009 г. 2. Массалимов И. А. , Хусаинов А. Н. , Чуйкин А. Е. , Волгушев А. Н. , Мустафин А. Г. Долговременная защита строительных материалов покрытиями на основе наноразмерной серы. «Нанотехнологии в строительстве научный Интернет-журнал» № 1(5)/2010 с. 45 - 58. 3. Массалимов И. А. , Мустафин А. Г. , Чуйкин А. Е. , Волгушев А. Н. , Массалимов Б. И. , Хусаинов А. Н. Упрочнение и увеличение водонепроницаемости бетона покрытиями на основе наноразмерной серы. «Нанотехнологии в строительстве научный Интернет-журнал» № 2(6)/2010 с. 54 - 61.

Объекты на которых можно применять гидрофобизирующее покрытие крыши, фасады, водостоки, фундаменты, мосты, дамбы, колодцы, эстакады, бордюрные камни, плиты мощения, цокольные этажи, сваи и др. Для обработки 1 м 2 необходимо от 1 до 1, 5 кг продукта

Процесс обработки бетонных изделий окунанием в ОАО «Башкиравтодор»

Укладка пропитанных раствором на основе серы сталефибробетонных водопропускных труб на автодороге Абдулмаметово – Хамитово (Бурзянский район Республики Башкортостан, 2003 г. )

Действие воды на образцы

Благодарю за внимание