PRAN Vs. PRAH: PENETRON RAZLIKA

Pogledajte izvješće ACI 212.3R-10 o kemijskim dodacima betona

„Izvještaj o kemijskim dodacima betona“ koji je objavio Američki institut za beton (ACI 212.3R-10 / siječnja 2011) uključuje poglavlje o dodacima koji smanjuju propusnost (PRA). Ti PRA-i (dodaci za smanjenje propusnosti) uključuju širok raspon dodataka nego što se mogu koristiti za smanjenje propusnosti betona. Konkretnije, opisuje dvije PRA kategorije:

  • Dodatak koji smanjuje propusnost za nehidrostatske uvjete (PRAN) - prethodno se nazivaju „dodacima za zaštitu od vlage“, pri čemu je otpornost na vodu pod pritiskom vrlo ograničena i nije pogodna za beton izložen vodi pod pritiskom
  • Dodatak koji smanjuje propusnost za hidrostatičke uvjete (PRAH) - ili „hidroizolacioni dodatak“ koji je dovoljno stabilan da odoli vodi pod pritiskom i koristi se za vodonepropusnu gradnju spremnika, temelja i zagradnih konstrukcija itd.

Općenito, izvedba dodataka za smanjenje propusnosti ovisi o tome je li to PRAN ili PRAH.

PRAN sastoje se od hidrofobnih ili vodoodbojnih kemikalija (sapuni i dugolančani derivati ​​masnih kiselina, biljnih ulja i nafte), sitno podijeljenih krutih tvari (talk, bentonit, silicijum u prahu, gline, ugljikovodičnih smola i kamenoloma) i kemijski aktivnih punila (vapno, silikati i koloidni silika). Najčešće se koriste za zaštitu od vlage u nehidrostatskim uvjetima.

PRAH uključuju sitno podijeljene krute tvari (poput koloidnog silicijuma), hidrofobne blokatore pora i kristalne smjese. Međutim, fino podijeljena kruta tvar, uključujući koloidni silicijev dioksid, obično se koristi u nehidrostatskim uvjetima i samo se neki od polimernih materijala mogu kategorizirati kao PRAH. Hidrofobni materijali za blokiranje pora koriste se samo u nehidrostatskim uvjetima. Kristalni hidrofilni polimeri (lateks, topiv u vodi ili tekućina
polimer) koriste se samo u hidrostatskim uvjetima.

Kristalni dodaci odupiru se prodiranju vode protiv hidrostatskog tlaka i pokazali su se najučinkovitijim PRAH proizvodima s jasnim prednostima u odnosu na hidrofobne materijale temeljene na drugim mehanizmima ili polimernim koalescencijama ili drugim punilima u smislu zaptivanja pukotina, dugoročne učinkovitosti, povećane trajnosti betonska konstrukcija itd. Konačno, oni mogu premostiti pukotine nastale toplinskim ili mehaničkim kretanjem.

Samo se kristalne smjese mogu klasificirati kao pravi PRAH proizvodi. Kao što je opisano u tablici na stranici 2 dokumenta ACI 212.3R-10 o dodacima („Dodaci, njihove karakteristike i upotreba“), u hidrostatskim uvjetima mogu se koristiti samo kristalni hidrofilni polimeri (lateks, topljiv u vodi ili tekući polimer).

Prednosti PRAH-a

Vlasnički aktivni sastojci u kristalnom PRAH reagiraju s česticama vode i cementa u betonu kako bi povećali gustoću kalcijevog silikatnog hidrata (CHS) i / ili stvorili naslage koje blokiraju pore u postojećim mikro pukotinama i kapilarima da bi se oduprle prodiranju vode. Kako se tijekom života betona pojavljuju pukotine na dlačicama, kristalni dodaci i dalje se aktiviraju u prisutnosti vlage, uklanjajući dodatne praznine.

Kao što je napomenuto u ACI-jevom izvješću: „Da bi se odupirali hidrostatičkom tlaku, PRAH-ovi koriste mehanizam za blokiranje pora od rasta kristala, koalescencije polimera ili drugog punila, iako će sposobnost izdržavanja hidrostatskog tlaka ovisiti o tome kako su u potpunosti blokirane pore i stabilnost naslaga pod pritiskom. Razlika treba biti izrađena na temelju dokazane sposobnosti dodataka da smanji prodor vode ispod očekivanog
uvjeti usluge. "

Mehanizam za blokiranje pora zasnovan je na vlastitim aktivnim kemikalijama pomiješanim sa mješavinom cementa i
pijesak.

Budući da se PRAH-ovi na osnovi polimerne koalescencije ili drugih punila ne mogu oduprijeti visokom hidrostatičkom tlaku, ne mogu se smatrati „istinskim“ PRAH smjesama. Mehanizam za blokiranje pora u kristalnom PRAH-u zasnovan je na vlastitim aktivnim kemikalijama pomiješanim s mješavinom cementa i pijeska, koji trajno i sveobuhvatno reagiraju na vlagu i promjene čak i ako su izloženi visokom hidrostatičkom tlaku.

Za razliku od hidrofobnih materijala - poput gore opisanih PRAN proizvoda - kristalne smjese su hidrofilne. Kristalne naslage razvijaju se u cijelom betonu, postajući stalni dio betonske mase kada su izložene vodi. PRAH čine vanjske hidroizolacijske membrane suvišnim, čak i za beton pod visokim hidrostatičkim pritiskom.

PENETRON PRAH tehnologija: Ispitivanje pod visokim hidrostatičkim uvjetima

Slično općem postupku opisanom za gornje smjese kristalnih PRAH, aktivni sastojci PENETRON ADMIX® reagiraju sa nusproizvodima hidratacije cementa u prisutnosti vode u svježim i očvrslim betonskim konstrukcijama. Ove reakcije produžavaju hidrataciju i tvore dodatne molekule kalcijevog silikata i netopive kristale u betonskom matriksu. Ove netopive formacije talože se unutar prirodnih pora i kapilara betonske smjese kako bi se dramatično smanjila propusnost betona.

Kada se PENETRON ADMIX® doda betonu tijekom punjenja, dobivena kristalna rešetka također trajno zaptiva pukotine na dlačicama tijekom razvoja betona. PENETRON proizvodi su opsežno testirani u laboratoriju pod visokim hidrostatičkim uvjetima (uključujući ASTM D5084, NBR 10.787 / 94, USAE CRD C48, BS EN 12390-8 i DIN 1048-5 propusnost vode). U tim ispitivanjima, dobivena kristalna rešetka učinkovito smanjuje propusnost betonskih uzoraka u usporedbi s kontrolnim uzorcima; curenje u obrađenom betonu uklonjeno je, čak i kada je izloženo visokim uvjetima hidrostatičkog ispitivanja.

Sljedeći primjeri pokazuju poboljšanja reakcija smanjenja propustljivosti PENETRON ADMIX® u uvjetima visokog hidrostatičkog stanja.

 

PRAH Vs PRAN apsorpcija vs propusnost

Proteklih nekoliko godina kristalne smjese, uključujući Penetron Admix, široko su se ustanovile i prihvaćene kao jedine prave mješavine za smanjenje propustljivosti za hidrostatičke uvjete (PRAH) kako ih je klasificirao Američki institut za beton (ACI).

Kristalni dodaci su hidrofilni materijali koji reagiraju s vodom u betonu, čime se formira netopljiva kristalna struktura koja pečata pore, mikro pukotine i kapilare. Stvaranje kristala u kapilarnom matriksu značajno smanjuje betonsku propusnost. Rezultat je trajno suha betonska konstrukcija koja je zaštićena od prodora vode i kemikalija koje se prenose u vodi čak i pod visokim hidrostatičkim tlakom.

Dokazano je da ova metoda zaštite značajno usporava procese propadanja betona, povećavajući trajnost i produljuje radni vijek obrađenih konstrukcija.

Suprotno kristalnim primjesama, hidrofobne ili vodoodbojne kemikalije, poput blokatora pora, spadaju u kategoriju dodataka koji smanjuju propusnost za nehidrostatske uvjete (PRAN). Ovi materijali mogu uključivati ​​razne sapune, ulja i masne kiseline dugog lanca, a dizajnirani su tako da odbijaju vodu prekrivajući zidove pora i kapilara vodom.

Zahvaljujući svom načinu odbijanja, hidrofobni materijali učinkoviti su u smanjenju kapilarne apsorpcije u nehidrostatskim uvjetima. Zbog toga proizvođači ovih materijala obično preporučuju ispitivanje apsorpcije kako bi pokazali performanse svojih proizvoda.

Uobičajeni standardi za ispitivanje kapilarne apsorpcije uključuju ASTM C1585 (Standardna metoda ispitivanja za mjerenje brzine upijanja vode hidrauličnim cementnim betonima) i BS EN 1881-122 (Ispitivanje betona, dio 122: Metoda za određivanje apsorpcije vode).

Opći postupak mjerenja apsorpcije vode u obrađenom uzorku betona koji se koristi u ovim standardima vrši se sušenjem uzorka u peći kako bi se osiguralo da voda ili vlaga ne sadrže. Masa suhog uzorka bilježi se prije nego što je potopljen u vodu nekoliko minuta / sati. Nakon uklanjanja uzorka iz vode težina se ponovno određuje i apsorpcija vode izračunava se prema formuli definiranoj u odgovarajućem standardu. Dobiveni rezultati obično se uspoređuju sa kontrolnim uzorkom.

„Testovi apsorpcije pogodni su za PRAN-ove, jer oni ne primjenjuju vodu pod pritiskom. Hidrofobni blokatori pora imaju samo ograničen otpor protiv hidrostatskog tlaka, uglavnom zbog činjenice da kapilare nisu fizički blokirane. Funkcija odbijanja podnosi samo nizak tlak vode kako bi se smanjio ulazak vode zbog kiše ili vlage. "

Glavni razlog za to je što hidrofobni materijali vjerojatno neće jednoliko prekriti sve pore. Pored toga, veće praznine i pukotine ne mogu se dovoljno zaštititi. To obično rezultira otporom hidrostatskog tlaka od samo nekoliko centimetara vodene glave. Ako se tlak poveća, viši se odbijajući efekt odbija i “prevladava”, a voda će kroz još uvijek otvoren kapilarni sustav moći prodrijeti u beton. Osim toga, nove pukotine neće ostati zaštićene hidrofobnim materijalima i predstavljat će rizik od prodiranja vode. Suprotno tome, kristalne smjese ponovno će se aktivirati u prisustvu vode (hidrofilne), formirat će nove kristale i „samo zacijeliti“ nove pukotine u betonu.

Ispitivanje apsorpcije ne preporučuje se za kristalne smjese. Zbog svoje hidrofilne prirode voda se u početku apsorbira u očvrsli beton. Ta voda pokreće kemijsku reakciju koja tvori netopive kristalne strukture koje će zauzvrat zapečatiti sve mikro pukotine i betonske kapilare. Nakon što se kapilare zapečate, više vode neće moći prodirati u beton. Stoga vrijednosti apsorpcije dobivene nakon nekoliko minuta / sati (ovisno o odabranom standardu) ispitivanja mogu biti pogrešne i ne bi ih trebale koristiti za tumačenje hidroizolacijskih svojstava hidrofilnog proizvoda.

„Preporučeni i ispravan način testiranja performansi kristalnih dodataka (PRAH) testovi su propusnosti. Ovi testovi primjenjuju vodu pod pritiskom i dati će bolju indikaciju učinka proizvoda u hidrostatskim uvjetima. "

Prikladni i međunarodno prihvaćeni standardi ispitivanja uključuju DIN 1048 pt. 5 (Ispitivanje betona: Ispitivanje očvrslog betona), BS EN 12390-8 (Ispitivanje očvrslog betona. Dubina prodiranja vode pod pritiskom) i ASTM D5084 (Standardne metode ispitivanja za mjerenje hidrauličke vodljivosti zasićenih poroznih materijala pomoću fleksibilnog parametra zida. ).

Ispitivanja propusnosti promatraju prodor vode pod pritiskom u obrađene betonske uzorke. Ovisno o primijenjenom standardu, voda se unosi u uzorak očvrslog betona, koji se stvrdnjava 28 do 35 dana, pod pritiskom (npr. 5 bara) tijekom određenog vremena (npr. 3 dana). Odmah nakon oslobađanja tlaka mjeri se prodor vode u uzorak (npr. U mm) razdvajanjem uzorka. Rezultati tretiranog uzorka obično se uspoređuju sa kontrolnim uzorkom.

Ovi testovi primjenjuju vodu pod pritiskom i, suprotno apsorpcijskim testovima, mogu dati naznaku djelovanja smjese u hidrostatskim uvjetima. Budući da se puno vode primijenjene tijekom ovog testa preuzima kristalnom reakcijom kako bi se dobili kristali, istinska indikacija performansi može se postići ponavljanjem ciklusa ispitivanja tijekom nekoliko tjedana (vidi slike 4 testa ispitivanja dolje).

 

Kristalni rast - premošćivanje razlika između propusnosti i trajnosti

Uvod

Građevinska industrija ima preko 40 godina iskustva u području integralne kristalne hidroizolacije. Jednostavno dodavanje Penetron Admixa, kristalne hidroizolacijske smjese, betonu omogućava građevinskoj industriji da u kraćim vremenskim okvirima izgradi ekonomične i izdržljive građevine, koje traju i do 60 godina duže.

Kad se beton tretira Penetron Admix-om, sam beton ima mogućnost samocjeljenja i zaptivanja svih pukotina, pora i kapilara unutar betonskog matriksa ako je izložen vodi. To rezultira vodonepropusnim betonskim elementom koji može podnijeti visoki hidrostatski tlak i kemijske napade s rasponom pH od 3 do 11.

Izazov koji predstavlja postavljanje je da metoda koja se koristi za vodonepropusnost i zaštitu betona treba vidjeti kako bi pojedinac mogao vjerovati da je prisutan.

Eksperimenti i rezultati

Glavni cilj ovog izvještaja je pružiti vizualni dokaz rasta kristala unutar betonske matrice, što rezultira smanjenom propusnošću betona i ukupnim povećanjem trajnosti.

Vizualna provjera

Puknuti Penetron Admix koji sadrže uzorke betona su očvrsli u vodi šest mjeseci i pregledani pod mikroskopom kako bi se potvrdio rast kristala. Slike dolje snimljene su iz istog uzorka i napuknutih područja, ali različitog uvećanja (x100, x500 i x1000). Jasno je da se unutar pukotine stvaraju iglasti kristali, premoštavajući i samoliječiti pukotinu. Kristali nisu rasli samo u napuknutom području, već je i kristalni rast prisutan u čitavoj betonskoj matrici.