Главная → Статьи

Влияние влажности цементных оснований и температуры окружающей среды на клеящую способность холодных грунтовок

Для всесторонней оценки холодных грунтовок на зеленом масле и определения их наивыгоднейшего состава были проведены исследования их клеящей способности, кроющей способности, па-ропроницаемости и погодоустойчивости.

Работы при каждой температуре проводились в отдельных помещениях — в двух комнатах лаборатории (при температурах -i-20° и +10°), в приемной комнате холодильной камеры (0°) и в самой холодильной камере (— 10°).

При нанесении грунтовки на цементные плиты и проведении испытаний требуемая температура поддерживалась в самом помещении; в остальное время плиты с нанесенными на них грунтовками хранились в термошкафах с автоматической регулировкой температуры.

Отклонения от принятой для проведения опыта температуры допускались не более +3°.

Для каждой температуры испытания грунтовки наносились на различной влажности плиты: на воздушно-сухие, насыщенные влагой и плиты промежуточной влажности.

Воздушно-сухими считались плиты, выдержанные в течение 10 дней при температуре +20°, насыщенными влагой — выдержанные до постановки опыта в воде также в течение 10 дней. Плиты промежуточной влажности получались путем поверхностного увлажнения воздушно-сухих плигг перед нанесением грунтовки, с определенным расходом воды на увлажнение; этот расход выдерживался в размере 70 см3 на одну плиту площадью 60X30 см.

Перед нанесением грунтовки плиты выдерживались в течение часа при температуре испытания. Кроме того, на влажные и увлажненные плиты грунтовка наносилась тогда, когда на поверхности плит уже не наблюдалось воды, т. е. поверхность была влажной, но не мокрой.

Для испытаний при температурах +20° и — 10° увлажнение воздушно-сухих плит проводилось при той же температуре, а для испытаний при — 10° и 0° •— при комнатной температуре, во избежание образования ледяной корки на поверхности плит.

Плиты приготовлялись площадью 60X30 см из цементного раствора 1 : 3, на цементе марки «400». Чтобы предотвратить потерю влаги с боковых и нижней поверхностей плитами, которые по условиям опыта должны быть влажными, эти плиты обклеивались со всех сторон рубероидом на горячей мастике с наполнителем, кроме той стороны, на которую наносилась грунтовка.

Непосредственно перед нанесением грунтовки с поверхности плит в различных местах (в середине и по краям) соскабливался верхний слой толщиной 1—2 мм для точного установления степени влажности плиты (высушиванием).

Рее грунтовки наносились кистью.

I рунтовки на зеленом масле, содержащие 20 и 30% битума, при нанесении не образуют пленки на поверхности плиты, а только окрашивают ее в темнокоричневый цвет. При содержании би-:ума 40% и выше грунтовки образуют на поверхности плиты плен-ку, толщина которой тем больше, чем ‘больше битума в грунтовке; кроме того, толщина пленки зависит от влажности плиты. На на-ыщенцых влагой плитах толщина пленки больше, чем на плитах ‘Ромежуточной влажности и воздушно-сухих, что объясняется меньшим прониканием грунтовки в основания с заполненными влагой порами.

Прочность сцепления холодной грунтовки с основанием оценивалась по усилию, которое требовалось для отрыва кубика со стороной площадью 2X2 см, приклеенного на мастике к огрунтован-ной поверхности, и выражалась в кг/см2- Перед испытанием грунтовка прорезалась ножом по периметру кубика, во избежание отрыва пленки грунтовки за пределами площади приклейки кубика.

Кубик от основания отрывался при помощи специально сконструированного прибора, в котором 10 пружинных динамометров прикреплены своими верхними и нижними крючками к двум круглым дискам, в центре которых с наружных сторон имеется по одному большому крючку. Крючок верхнего диска прикрепляется к тросу штатива прибора, а крючок нижнего диска зацепляется за ввинченное в кубик кольцо.

Штатив представляет собой доску, перпендикулярно к которой на концах прикреплены две металлические стойки; на этих стойках укреплен вал с ручкой. На вал неподвижно насажен ролик, к которому прикреплен стальной трос, соединенный другим концом с крючком на верхнем диске прибора. При вращении ручки вала трос наматывается на ролик, и при некотором усилии кубик отрывается от плиты-

Усилие на каждом динамометре фиксируется прикрепленным к циферблату указателем, который перемещается стрелкой динамометра при ее движении и останавливается на том месте, до ко-рого дошла стрелка при испытании. Суммируя отсчеты всех работающих динамометров, получают величину отрывного усилия,, в зависимости от которой при последующих опытах в работу включается соответствующее число динамометров.

Точность деления циферблата каждого динамометра составляет 0,1 кг. При работе на нескольких динамометрах точность определения усилия соответственно уменьшается. Обычно работа проводилась на 7—8 динамометрах; следовательно, точность работы составляла 0,7—0,8 кг.

Для получения средних показателей замеры клеящей способности грунтовок проводились последовательно, на трех одинаковых образцах, по истечении 1, 3, 5, 10, 15 и 20 суток после нанесения грунтовки.

Кроме показателей динамометров, при проведении испытаний отмечался также характер отрыва кубика от плиты, причем различались следующие случаи:
а) отрыв по грунтовке, когда основание после отрыва кубика остается окрашенным и мастик» на грунтовке не остается; это имело место при грунтовках с содержанием битума 20—30%;
б) отрыв по мастике, когда мастика остается и на грунтовке и на кубике;
в) отрыв от основания, когда грунтовка отделяется от основания и обнажается неокрашенный цемент;
г) отрыв от кубика, когда мастика отстает от кубика и обнажается металл.

По характеру отрыва кубика от плиты можно предполагать, что в последние сроки испытания при температуре +20° и + 10° имело место не равенство сил сцепления грунтовки с основанием II грунтовки с мастикой, а увеличение силы сцепления грунтовки с мастикой, по сравнению с силой сцепления мастики с кубиком.

Грунтовка состава 70% битума и 30% зеленого масла, на влажных основаниях, в первый срок отставала от основания при отрыве кубика. В последующие сроки отрыв большей частью происходил п^ грунтовке.

При 0° и — 10° преобладало отслоение мастики от кубика, вследствие хрупкости битума при отрицательных температурах.

На рис. 2—4 показаны кривые, выражающие нарастание прочности склейки мастики с основаниями различной влажности, грунтованными холодными грунтовками разного состава при температуре +20°, а на рис. 36—38 —такие же кривые в случае огрунтовки основания при температуре 0°. На всех этих рисунках состав грунтовки показан процентным отношением битум: зеленое масло.

Холодные грунтовки, нанесенные на воздушно-сухое основание при температуре f 20°, дают в течение первых трех суток Интенсивное нарастание прочности склейки с основанием; после этого нарастание идет медленно. Через 20 суток прочность склейки холодной грунтовки с основанием в 2—3 раза больше, чем горячей грунтовки (битума марки IV) с таким же Основанием.

Холодные грунтовки при нанесении на увлажненное основание в тех же температурных условиях (+ 20°) в течение первых пяти

суток даюг интенсивное нарастание прочности склейки; затем нарастание прочности продолжается медленно и через 10 суток у большинства грунтовок прекращается. Прочность склейки грунтовки с основанием составляет 2,8—5,4 кг/см2, что в 2—4 раза больше, чем у горячей грунтовки в таких же условиях.

Холодные грунтовки, нанесенные при такой же температуре (+20°), но на насыщенное влагой основание дают нарастание.

Нанесение холодной грунтовки на воздушно-сухое основание при + Ю° приводит к замедлению темпа нарастания прочности склейки грунтовки с основанием, однако, эта прочность для всех холодных грунтовок уже через сутки выше, чем для горячей грунтовки, а через 20 суток превосходит последнюю в 2—4 раза.

Холодные грунтовки, нанесенные при температуре -f-10° на увлажненное основание, дают интенсивное нарастание прочности склейки с основанием в течение первых 10 суток, после чего нарастание прочности прекращается. В этих условиях прочность склейки холодной грунтовки через 20 суток в 6—10 раз больше, чем горячей грунтовки (битум марки IV), с таким же основанием.

Холодные грунтовки, нанесенные при той же температуре (+ 10°) на насыщенное влагой основание, дают такую же прочность оклейки с основанием, как и нанесенные на увлажненное основание. Почти у всех грунтовок нарастание прочности склейки заканчивается на десятые сутки. Прочность склейки холодных грунтовок с основанием в этих условиях составляет 1,8—5,6/сг/сл2. Горячие грунтовки в тех же условиях не дают никакого сцепления с основанием.

Холодные грунтовки, нанесенные на воздушно-сухие, увлажненные или насыщенные влагой основания при температуре 0°, имеют низкие показатели прочности склейки с основанием. Эта прочность через 20 суток остается почти такой же, как и по истечении первых суток, т. е. нарастания прочности склейки не происходит. В зависимости от состава грунтовки прочность ее склейки с основанием составляет 0,5—2,5 кг/см2, причем прочность склейки больше у грунтовок с меньшим содержанием битума в растворе- Холодные грунтовки состава 60% битума и 40% зеленого масла, а также 70% битума и 30% зеленого масла из-за большой вязкости при температуре 0° оказались в данных условиях непригодными.

Прочность склейки холодных грунтовок с воздушно-сухими, увлажненными и насыщенными влагой основаниями при температуре — 10° меньше, чем грунтовок, нанесенных при температуре 0°, и составляет 0,2—2 кг/см2.

На основании изложенных выше данных, вытекающих из табл. 25 и показанных на рис. 33—44 графиков, можно принять следующие правила:
1. Холодные грунтовки состава 30% битума марки V и 70% зеленого масла можно наносить на воздушно-сухое основание при температуре не ниже 0°, а на увлажненное и насыщенное влагой основания—не ниже +10°.
2. Холодные грунтовки состава 50 % битума марки) V и 50% зеленого масла можно наносить на основания любой влажности, но При температурах не! ниже +10°.
3. Холодные грунтовки состава 60—70% битума марки V и 40—30% зеленого масла можно наносить только на воздушно-сухие основания, при температуре среды не ниже j 10°.

В общем применять холодные грунтовки по увлаж.^ным или насыщенным влагой основаниям нерационально, вследствие низких показателей прочности сцепления. Необходимо отметить, что в кровельных покрытиях нанесение холодных грунтовок, а следовательно, и устройство кровельного ковра на увлажненных или насыщенных влагой основаниях можно допустить лишь в том случае, когда конструкция кровельного покрытия обеспечивает просушивание основания и беспрепятственное испарение влаги после укладки кровельного ковра (отсутствие пароизоляционного слоя, устройство специальных продухов и т. п.).

Процесс просушивания основания после устройства кровли длится долго; поэтому при наличии в перекрытии органического неантисептированного утеплителя не рекомендуется без устройства специальных продухов наносить холодную грунтовку на влажную цементную стяжку. Практически, влажные цементные стяжки туюжно огрунтовывать при любой несущей конструкции (кроме штампованного металлического настила), если в конструкции перекрытия нет пароизоляционного слоя-

При устройстве гидроизоляционного покрытия, зажатого между конструкциями, наносить холодную грунтовку, а следовательно, и укладывать гидроизоляционный ковер можно на основания любой влажности, поскольку просушивание этих оснований в дальнейшем не происходит и не требуется.

Для выбора наилучшего с точки зрения прочности склейки состава грунтовки при нанесении ее на воздушно-сухое основание можно пользоваться графиком рис. 14.

Кривые на рис. 15 характеризуют клеящую способность холодных грунтовок на увлажненном основании, а на рис. 16 — на основании, насыщенном влагой. Из этих графиков видно, что наибольшую клеящую способность в этих условиях имеют грунтовки о малым содержанием битума.

По рассмотренному в данном разделе вопросу о прочности склейки холодных грунтовок с основаниями можно на основании испытаний сделать нижеследующие общие выводы.

Холодная огрунтовка оснований из затвердевшего цементного раствора значительно увеличивает прочность склейки горячих мастик с основанием. В тех случаях, когда наличие влаги в конструкции не может в дальнейшем оказать вредного действия, холодная огрунтовка позволяет наклеивать кровельный ковер на увлажненные и насыщенные влагой основания.

Клеящая способность холодных грунтовок с понижением температуры окружающей среды снижается.

При температурах f 10° и +20° холодные грунтовки, содержащие 20 и 30% битума, дают большую прочность склейки при нанесении их на основание промежуточной влажности, чем на основанне воздушно-сухое. Это явление можно объяснить тем, что при производстве испытаний плита промежуточной влажности получалась путем поверхностного увлажнения, и сосредоточенная в. поверхностном слое влага, диффундируя в сухую толщу плиты, увлекала за собой грунтовку; при этом низкая вязкость грунтовки способствовала более быстрому прониканию ее в поверхностный слой плиты. С увеличением же вязкости подвижность грунтовки уменьшается, и затрудняется засасывание ее в толщу плиты.

Можно предполагать, что движение влаги в плите, увлажненной с поверхности, протекает быстрее в первое время после увлажнения, когда более резка разница во. влажности слоев плиты по ее толщине. Это предположение отвечает результатам определения прочности склейки, а именно: через сутки после нанесения грунтовки прочность склейки значительно выше для плит промежуточной влажности, чем для воздушно-сухих, а через 10—20 суток для тех и других плит получаются одинаковые показатели прочности склейки.

Холодные грунтовки с небольшим содержанием битума (20, 30 и 40%), нанесенные тонким слоем на насыщенные влагой основания, не создавали, вероятно, воздухонепроницаемой пленки, в связи с чем при температурах f 20° и + 10° происходило интенсивное подсыхание цементного основания.

Ваш отзыв