Шибаев С. Ю.

Современные технологии защиты бетона в сооружениях питьевого водоснабжения

Аннотация

Компания MC-Bauchemie (Германия) предлагает собственные инновационные разработки – ремонтные и защитные материалы нового поколения для сооружений питьевого водоснабжения.

Скачать статью в журнальной верстке PDF

Питьевая вода является одним из важнейших и незаменимых продуктов для жизнедеятельности человека. Вопросы ее качества и безопасности и сейчас сохраняют свою актуальность, приобретая со временем все большее значение.

Конструктивные решения, принимаемые при проектировании, строительстве или реконструкции сооружений водоснабжения, не должны оказывать влияние на качество воды с бактериологической, химической, физической или биологической точек зрения. Основным материалом, применяемым в сооружениях питьевого водоснабжения, является железобетон. В связи с этим при конструировании и отделке железобетонных резервуаров возникает ряд вопросов.

При длительном контакте питьевой воды с бетоном практически невозможно избежать выщелачивания. Эти процессы приводят к снижению качества воды (за счет вымывания водорастворимых компонентов бетона повышается содержание солей в питьевой воде и ее жесткость) и прочностных свойств бетона (повышается его пористость, что негативно отражается на эксплуатационных качествах). В таких сооружениях необходимо предусматривать защиту бетона от воздействия питьевой воды и питьевой воды от постоянного контакта с бетоном.

При строительстве новых и санации существующих резервуаров защитные системы должны соответствовать техническим и санитарно-гигиеническим нормам. С технической точки зрения на первый план выступают требования по плотности защитного покрытия. Присутствующие на рынке тонкослойные минеральные покрытия не могут полностью решить проблему. Практика их применения и многочисленные исследования показывают, что вследствие взаимодействия таких покрытий с чистой водой уже через несколько месяцев на них появляются как локальные, так и обширные поверхностные дефекты (бетон размягчается и приобретает коричневую окраску). Причина появления пятен – большое количество органических добавок, вводимых в тонкослойные минеральные защитные покрытия для обеспечения необходимой плотности и технологических свойств раствора (при низком соотношении вода/цемент). Сопротивляемость коррозионному процессу в местах дефектов заметно снижается, что приводит к нарушению защитных свойств покрытия.

На основе накопленных данных во многих европейских странах введены ограничения на использование тонкослойных минеральных покрытий. Например, Комитет по воде и газу Германии ввел стандарты и инструкции по использованию минеральных защитных покрытий в резервуарах питьевой воды. В утвержденных стандартах рекомендуется использование минеральных покрытий толщиной не менее 3 мм.

Имея большой опыт работы в области защиты бетона в резервуарах питьевой воды, компания MC-Bauchemie (Германия) предлагает собственные инновационные разработки – ремонтные и защитные материалы нового поколения для сооружений питьевого водоснабжения. В их основе лежит концепция DySC(Dynamic SynCrystallization – Динамическая Совместная Кристаллизация). Исследования компании в области нанотехнологий показали, что при применении различных латентно-гидравлических и пуццолановых добавок создается структура с наиболее плотной упаковкой, т. е. размеры пор и пустот находятся в нанообласти и исчезающе малы. Кроме того, матрица вяжущего уплотняется и укрепляется благодаря комплексным и связанным процессам на основе концепции DySC.

Состав вяжущего нового типа определяет повышение плотности и прочности покрытия во время эксплуатации. Матрица вяжущего совершенствуется вследствие процессов перекристаллизации и минеральных новообразований. Длительные изыскания независимых исследовательских институтов подтверждают, что общая пористость покрытия со временем снижается и оптимизируется за счет изменения радиуса пор. Динамичный во времени процесс роста новых кристаллов создает оптимальную долговременную защиту. Применение данной концепции позволяет получать чрезвычайно плотные материалы, отличающиеся высокой стойкостью к гидролизу и незначительным выщелачиванием.

На основе инновационной технологии и с учетом предыдущего опыта применения толстослойных (от 6 мм) защитных покрытий для сооружений водоподготовки была разработана минеральная система защитных и ремонтных материалов MC-RIM PW (в материалах полностью отсутствуют какие-либо полимерные добавки). Технология DySCобеспечивает повышенную плотность покрытия. При соотношении воды и цемента не более 0,5 общий объем пор в свежем растворе не превышает 3%, а в готовом покрытии через 90 дней после нанесения составляет около 4,2%. При этом размер пор лежит в области второстепенных гелевых пор. Эти поры расположены в нанообласти (диаметр 0,1–10 нм) и всегда наполнены физически связанной водой затворения, поровым раствором. Диффузионная способность материала с такими порами для жидких сред очень слабая, и скорости переноса в этом случае крайне незначительны. Это обеспечивает водонепроницаемость покрытия при его высокой паропроницаемости, позволяющей избежать возникновения пузырей и отслоений, связанных с осмотическими явлениями при эксплуатации конструкции. Эстетическим аспектом применения данной системы является белый цвет покрытия и невозможность биологических обрастаний его поверхности.

Сертифицированная система MC-RIM PW (включая сертификат на контакт с питьевой водой) состоит из следующих элементов: антикоррозионная защита арматуры MC-RIM PW CP, адгезионная грунтовка MC-RIM PW BC, ремонтный состав MC-RIM PW20 и защитные покрытия MC-RIM PW10 и MC-RIM PW30. Компоненты системы могут использоваться на горизонтальных, вертикальных или потолочных поверхностях. Нанесение материалов может выполняться как вручную, так и машинным набрызгом. Таким образом, система MC-RIM PW позволяет выполнять весь спектр задач при ремонте и защите бетонных резервуаров питьевой воды.

Система защитных покрытий MC-RIM PW успешно использовалась на многих объектах как при ремонте, так и при строительстве новых резервуаров питьевой воды в разных странах Европы, Южной Америки и в Южной Африке. К сожалению, в России эта система пока не применялась. Однако проблема качественной и долговечной защиты сооружений водоподготовки актуальна, поэтому, несомненно, такие инновационные системы найдут свое применение и в России.

MC-Bauchemie Russia

187341, Ленинградская область, г. Кировск, ул. Набережная, 1/17