Гидрофобизация фасадов зданий –

как наиболее простой и эффективный способ гидро- и тепло-изоляции стен

Тарасов В.И., к.х.н.

В конце осени и начале зимы Северо-запада стоит ветреная влажная погода, которая способствует насыщению каменных стен зданий и сооружений влагой. Это насыщение влагой из атмосферы происходит из-за гидрофильной природы капиллярно-пористой структуры силикатных стеновых материалов. Ячеистые и легкие бетоны, керамические и силикатные кирпичи содержат в нормальном состоянии микро пузырьки воздуха, который и обеспечивает эффективность теплоизоляции, а при заполнении этих пузырьков влагой резко повышается теплопроводность материала (вода и лед имеют коэффициенты теплопроводности в 22,7 и 99 раза большие, чем воздух, соответственно). Резкое похолодание после влажного периода может приводить к замерзанию влаги в поверхностном слое, что еще значительней увеличивает в нем теплопроводность материала. Стены становятся «ледяными» и для отопления жилых помещений до нормы требуются значительные затраты энергии.

Хорошо известен способ реализации паспортных данных стеновых каменных материалов в условиях влажного климата: это обработка поверхностного слоя гидрофобизирующими материалами на основе кремнийорганических соединений:

-SiOH + NaO-Si-C₂H₅ à -Si-O-Si-C₂H₅ + NaOH

Гидрофильные гидроксильные группы пор силиката в результаты реакции с алкилсиликонатом натрия замещаются углеводородными радикалами и становятся гидрофобными (водоотталкивающими). После обработки поверхности с нее скатывается влага «как с гуся вода» и избыточная влага камня удаляется через открытые гидрофобные поры поверхности, которые заполняются неподвижным в них воздухом.

Проблема заключается в том, что многочисленные коммерческие гидрофобизирующие водные пропитки на основе алкилсиликоната натрия не обеспечивают долговечный влагозащитный эффект. И требуется ежегодная обработка поверхностного слоя в сухой летний период.

Для решения данной проблемы в 1985 году Техническим Управлением Ленгорисполкомома было выделено соответствующее финансирования темы в отраслевой научно-исследовательской лаборатории на базе Института химии силикатов СССР.

К 1990 году эта проблема была решена мною полностью: был синтезирован новый наноразмерный силикон, проведены необходимые лабораторные испытания и выполнены обработки фасадов жилого здания из газобетона в пос. Верево и в 1998 году одно из кирпичных зданий Санкт-Петербургского государственного университета на Стрелке Васильевского острова.

Здания пос. Верево и на В.О. за 10 лет сохранили свежий вид и удовлетворительные влагозащитные свойства поверхности.

В настоящее время выпускается наноразмерный силикон под названием «водоотталкивающая пропитка «ГолдТар» и имеет цену 400 рублей за 1 литр концентрата, разбавляемого в 10 раз перед нанесением на поверхность. Затраты на 1 м² поверхности не превышают по материалу 40 рублей.

Препарат имеет гигиенический и технический сертификаты, рекомендацию ГИОПа:

За прошедшие 18 лет данной пропиткой «ГолдТар» обработаны сотни частных коттеджей из газобетона и кирпича, ряд культурно-исторических (арсенал в Нижнем Новгороде) и промышленных и жилых объектов. Отзывы положительные. Например, после обработки фирмой РеалСтройСервис стеновых панелей в квартире первого этажа при морозе -25^оС, в комнатах температура повысилась на 5^оС с 12 до 19^оС при постоянной температуре парового отопления.

Сравнительная эффективность пропитки «ГолдТар» и классических гидрофобизирующих препаратов показана на рисунке.

Как видно из рисунка, после обработки поверхности камня, водоотталкивающая пропитка «ГолдТар» придает наибольшее сопротивление капилляр камня к проникновению влаги.

Техническая информация изготовителя ГолдТар®

ВОДООТТАЛКИВАЮЩАЯ ПРОПИТКА

РФ ТУ 2388-004-71450847-2004, гигиенический сертификат № 78.01.06.238.П.007974.12.04

Для обработки пористых материалов, эксплуатируемых во влажных условиях. Таких материалов как бетоны, силикатные и керамические кирпичи, фасадные и внутренние штукатурки, шифер, керамика, гранит, дерево, кожа.

Используется для отсечки (гидроизоляции) фундаментов и каменных стен от грунтовых и атмосферных вод, гидроизоляции шахт, подвалов, фасадов, каменных откосов окон, швов между керамических плиток в ваннах и душевых кабинах, стыков железобетонных плит. В саунах и парных.

После обработки поры поверхностного слоя материала заполняются гидрофобным силиконом, и поры открыты только для удаления избытка влаги. Это позволяет осушить материалы во влажных атмосферных условиях, прекратить физико-химическое и микробиологическое разрушение, существенно увеличить долговечность и теплоизоляцию кирпичных стен и стен из ячеистого (пено- и газобетона) во влажных и морозных условиях, способствует ликвидации высолов на фасадах.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ:

Концентрат силиконовых частиц 15 нм в воде (не щелочной) или изопропаноле (горючий) используют для обработки влажных поверхностей и инъекции в толщу камня. Твердеет во влажных условиях.

Для обработки сухих поверхностей предварительно разбавляется водой 1:10.

Рабочий водный золь силикона не горючий, бесцветный или окрашенный по требованию.

Хранение концентрата не менее 12 месяцев без доступа влаги от -40^оС (зимняя марка) до +40^оС.

Расход концентрата 100 мл/м² для поверхности керамического и силикатного кирпича.

Товарный ячеистый бетон марки «600» быстро (0,5 ч) поглощает пористой гидрофильной поверхностью атмосферную влагу при достижении «точки россы» до 10 кг\м² (это в 2 ÷ 3 раза увеличивает теплопроводность стен). При обработки поверхности пропиткой (в расчете на концентрат) в количестве 50 мл\м² поглощение влаги составляет за 24 ч не более 2,5 кг\м² - максимальная величина по СН 277-80 Инструкции НИИЖБа. При обработке количеством 100 мл\м² поглощение влаги за 24 ч составляет не более 1 кг\м², а при количестве 200 мл\м² влагопоглощение – 0,1 кг\м².

Стоимость обработки 1 м² поверхности до 35 рублей.

Долговечность влагозащитных свойств обработанных фасадов и кирпичных стен более 10 лет (натурные испытания).

РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ:

Для обработки сухой поверхности при положительных температурах следует 1 литр пропитки влить тонкой струей в 10 л холодной воды при перемешивании. Получаемый водный золь силикона используется течение рабочей смены. Наносится известными способами в проветриваемых условиях на 20 м² фасадной поверхности. Расход водной эмульсии на 1-ый слой составляет до 300 мл/м² и (после впитывании ее поверхностью) на 2-ой слой до 200 мл/м².

Обработку влажных материалов и при отрицательных температурах осуществляют концентратом.

После полного высыхания, на гидрофобную (водоотталкивающую) поверхность, как правило, наносятся композиции как на неводной основе так и «обратные» водо-эмульсионные полимерные и силикатных композиций, включая цементно-песчанные штукатурки, сухие смеси с водой до 10 -15%.

ПРИМЕЧАНИЕ: Поверхности известняка, мрамора, гипса и непрочного камня следует предварительно обработать укрепляющей пропиткой “ГолдТар”. Выпускаются марки пропитки, которые придают поверхности камня «мокрый» эффект или окраску для улучшения декоративных качеств и контроля процесса обработки поверхности.

Перед инъекцией пропитки в тело кирпичной кладки, выполняют работы по нагнетанию известково-цементного раствора для заполнения трещин и пустот в каменных стенах и фундаменте. Далее выполняют работы по нагнетанию под давлением пропитки с помощью насоса и пакеров (расстояние между шпурами – 14 см, диаметр бура – до 30 мм, глубина бурения – 5 см не доходя до противоположной поверхности стены, угол наклона – 30 градусов к горизонту с пересечением горизонтального шва). Или обработка без давления путем капиллярного впитывания пропитки поверхностью стенками отверстий кирпичной кладки (повторно пробуренные после инъекции известково-цементного раствора под давлением). В отверстие заливается пропитка и оставляется на 24 ч до полного ее всасывания стенками. Далее отверстие заделывается цементно-известковым раствором.