Упрочняющие пропитки для бетона

На строительном рынке сейчас предлагается огромное количество материалов для упрочнения и обеспыливания бетона и, в первую очередь, бетонных полов. Большую популярность завоевали пропитки в связи с невысокой стоимостью обработки на квадратный метр поверхности. Но потребители столкнулись с проблемой – какие-то пропитки действительно дают желаемый результат, а некоторые ничего не меняют.

Слова «пропитка, пропитывающий состав» означают, что жидкий материал после его нанесения на поверхность не остается и полимеризуется на ней, а «проникает» в основание, «пропитывает» его на определенную глубину. Проникновение в бетон означает отсутствие на поверхности бетона какой-либо пленки. При этом материал либо способен упрочнять бетон на глубину проникновения, либо выполняет другую функцию (например, гидроизолирует).

Безусловно, не все пропитывающие материалы упрочняют. Почему?
Ответ достаточно очевиден – чтобы упрочнить поверхностный слой пропитывающий состав должен либо:
а) полимеризоваться в порах бетона и иметь такую собственную прочность, чтобы 5-10% объема занятого полимеризованной пропиткой существенно увеличивали прочность оставшихся 90-95 % объема, который занимает бетон (итоговая прочность будет сложным среднеарифметическим значений собственной прочности материалов, в нашем случае бетона и пропитки);
б) пропитка должна каким-то образом реагировать с веществами, содержащимися в бетоне, с образованием химических веществ, «естественным» образом увеличивающих прочность конструкции.

Рассмотрим первый вариант: Это материалы на основе полиуретановых, эпоксидных и прочих смол. В технологии полимерных полов, к которой и относятся данные составы, существует 2 типа материалов:
1) обеспечивает сцепление основного слоя с основанием и такие составы называются грунтовками (или на иностранный манер «праймерами»);
2) закрывают или «запечатывают» готовое полимерное покрытие (чаще всего декоративное) и такие составы называются «финишными лаками» или просто «лаками».

Оба типа материалов - тонкослойные (могут наноситься тонким слоем), а грунтовки имеют возможность разбавления органическими растворителями со снижением вязкости, а значит с облегчением возможности проникновения в бетон. Отличительной особенностью большинства полиуретановых составов служит то, что они представляют собой и грунтовку и основной слой и финишный лак в «одном флаконе». Получить в такой ситуации «пропитку» труда не составляет – для этого достаточно разбавить грунтовку в 2-3 раза подходящим растворителем. Полученный состав достаточно легко пропитает бетон и обеспечит сцепление основного слоя, но упрочнить бетон он не сможет. Собственная прочность грунтовок и лаков примерно в 2 раза выше собственной прочности бетона марки 300. Посему полимеризации в 5-10% объема бетона недостаточно для ощутимого увеличения прочности. Что касается лаков, то они, в большинстве своем, совсем не проникают в структуру бетона, образуя на поверхности пленку, которая, безусловно, будет иметь повышенную химическую стойкость, но и в обязательном порядке будет подвержена истиранию и не прослужит долго.

Распознать подобную «пропитку» возможно внимательно изучив (по описанию или на переговорах с поставщиком) химического состава данной «пропитки». Если только в составе (явно или как часть материала) упоминается какое-либо органическое вещество (полиуретан, эпоксид, акрилат и метаакрилат, ПВХ, полиэфир и т.д.), с высокой долей вероятности можно отнести данную «пропитку» к грунтовкам или лакам.

Еще отдельный тип «пропиток» для бетона силеры и кьюринги. С точки зрения химии это одинаковые материалы. Силер английское слово, пришедшее из-за океана, а кьюринг слово немецкое и пришло из Германии. Обоими названиями характеризуются материалы, предназначенные для защиты свежеуложенного бетонного пола от преждевременного испарения влаги. В России силеры/кьюринги стали использовать не только для защиты полов с топпингом, но и для защиты затертого бетона и без дополнительного упрочнения. Этот способ оказался более современным и не менее надежным, чем традиционное укрывание поверхности мокрыми опилками. По химическому составу “запечатки” (жаргонное название этого типа материалов) разнообразны, но чаще всего основой служит водная дисперсия акриловой смолы. В качестве «напарника» используются полиуретан, латекс. По механизму действия они близки к финишным лакам, описанным выше, но главное различие в том, что лаки не «ложатся» на влажную поверхность, слезают, как кожа, а силеры образуют на поверхности влажного бетона влагонепроницаемую пленку. Несмотря на заверения многих производителей и продавцов силеров, что материал пропитывает поверхность бетона, химический состав этих материалов и основное предназначение заставляют сомневаться в возможном проникновении силеров/кьюрингов в бетон, не говоря уже об его упрочнении.

Эффект упрочнения вполне допустим, но только связан он может быть исключительно с более хорошими условиями для гидратации цемента в бетоне, по сравнению с другими способами его защиты. Механическая и абразивная прочность данных материалов невысока, т.к. они не предназначены для длительного решения этой проблемы. С последним высказыванием сегодня полностью соглашаются производители и продавцы средств по уходу за свежим бетоном. Распознать силер или кьюринг достаточно просто: в большинстве случаев в названии они содержат либо слог «сил» («seal») или слог «кур», «кюре» («cure»). Для подстраховки можно поискать в описании химический состав. Если в составе присутствует упоминание об акриловой дисперсии или акриловом лаке – перед вами, скорее всего, средство по уходу за бетоном.

Второй вариант. Материалы на основе кремнефторидов (фторсиликатов) и основе из силикатов щелочных материалов.
Кремнефториды являются солями сильной кремнефтористой кислоты (Н2SiF6). Большинство кремнефторидов труднорастворимо в воде, исключение составляют кремнефториды магния, цинка, алюминия, которые повсеместно применяются в строительстве для флюотирования бетонных и железобетонных конструкций. Принцип флюотирования основан на химической реакции между кремнефторидом и кальцийсодержащими веществами (гидроксидом и карбонатом) с образованием труднорастворимых солей: кремнефторида кальция и гидроксида (магния, цинка, алюминия). Таким образом, после флюотирования вынос на поверхность растворимых солей будет исключен, и поверхность бетона не будет пылить. Водные растворы силикатов щелочных металлов (натрия, калия, лития) с добавлением различных органических добавок в настоящий момент являются стандартом для термина «упрочняющая и обеспыливающая пропитка» и только эти материалы надежно и надолго решают проблемы пыления бетона. К этому классу материалов, например, относятся классические американские пропитки Ashford Formula и Retroplate и современная разработка новосибирских ученых «Монолит 20М***».

Таким образом, мы выяснили, что реально упрочнять поверхность бетона способны только пропитки химического принципа действия, причем причина упрочнения связана с уменьшением количества пор, но не за счет полимеризации в них «инородного» материала, а за счет кристаллизации в них (порах) продуктов химической реакции пропитки и веществ, находящихся вне кристаллической решетки бетона.