Битумно-эпоксидные мастики

Гидроизоляционные покрытия на основе чистых битумов не обладают достаточной прочностью и долговечностью. Но их свойства улучшаются при сочетании битума и эпоксидной смолы с добавлением других необходимых компонентов.  Днепропетровский инженерно-строительный институт (ДИСИ ) разработал холодные битумно-эпоксидные мастики для безрулонных гидроизоляционных покрытий повышенной долговечности и стойкости.

Вяжущее в этих мастиках комплексное; битум  марки БН-IV и эпоксидная смола ЭД-6 или ЭД-5. Эпоксидные смолы представляют собой жидкости различной вязкости. При длительном хранении их вязкость почти не изменяется. Эпоксидные смолы обладают высокой адгезией, малой усадкой при твердении (0,5—1%), стойкостью к действию многих химических реагентов (соляная и фосфорная кислоты, хлор и т. д.). Такие смолы растворяются в толуоле, ксилоле и ацетоне. В присутствии отверждающих веществ эпоксидная смола способна переходить в неплавкое и нераство римое состояние.Для холодного отверждения чаще всего применяются полиэтиленполиамин в количестве 8—15% от веса смолы. Полиэтиленполиамин представляет собой коричневую маслянистую жидкость с характерным запахом. При отверждении смолы никакие побочные продукты не выделяются. Твердение происходит при температуре 18—20°С и нормальном давлении, благодаря чему эту смолу применяют как добавку для устройства наиболее надежных гидроизоляций и защитных покрытий.

Состав холодной битумно-эпоксидной мастики ДИСИ,% по весу

Наполнитель52,6

Для приготовления холодных битумно-эпоксидных мастик применяют смешанные наполнители в таких соотношениях: цемент—асбест (2:1); цемент—песок (2:1); цемент—песок—асбест1 Более подробно об эпоксидных смолах; шлак молотый—песок молотый (2:1). При таких соотношениях получаются хорошая подвижность состава, а также наилучшие физико-механические свойства покрытия. В оборудование, которое используют для приготовления битумно-эпоксидной мастики, входят: битумоварочный котел для разогрева битума; мешалки для приготовления раствора битума и раствора эпоксидной смолы; смеситель для приготовления мастики.

Приготовление битумно-эпоксидной мастики. Предварительно размельченный битум БН-IV загружают в битумоварочный котел, где он разогревается до температуры 160— 170°С. Расплавленный битум по трубопроводу, снабженному паровой рубашкой, поступает через дозатор в смеситель с механической мешалкой, где охлаждается до температуры 70—80°С. В охлажденный битум равномерной струей вливают растворитель—ксилол, который попадает из емкости самотеком через дозатор. Битум и растворитель перемешивают до получения однородной смеси, после чего готовый битумный раствор сливают в емкость для хранения. Одновременно готовят раствор эпоксидной смолы в ксилоле. Для этого смолу разогревают на водяной или песчаной бане до температуры 55—60°С и смешивают с соответствующим количеством растворителя. Если вместо смолы ЭД-6 применяют смолу ЭД-5, то ее можно не разогревать и растворять при комнатной температуре. Количество растворителя в этом случае уменьшается до требуемой густоты. Приготовленные таким образом битумный раствор и раствор эпоксидной смолы перемешивают в смесителе, вводят туда же небольшими порциями наполнитель. Наполнитель должен быть сухим (сушить его можно в металлических карманах, навешенных на битумоварочный котел), не иметь комков и посторонних включений. Перемешивание продолжается 5—7 мин, пока не получится однородная масса черного цвета—битумно-эпоксидная мастика. Готовую мастику сливают в емкости с герметически закрывающимися крышками типа молочных бидонов, где она может храниться не больше одного месяца.

Применение мастики.  Перед употреблением мастику перемешивают, а затем вводят отвердитель полиэтиленполиамин —10% от веса эпоксидной смолы и еще раз тщательно перемешивают. После этого мастика должна быть использована в течение одного-двух часов. Битумно-эпоксидную мастику наносят на сухие поверхности теми же механизмами и инструментами, что и обычные мастичные покрытия. Физико-механические свойства битумно-эпоксидных покрытий преобладают над битумными: по морозостойкости — в 2,5—3 раза, теплостойкости — в 2 раза, по адгезии к бетону — в 1,5—?3 раза. Водопоглощение битумно-эпоксидных покрытий в 1,5 раза меньше, чем у битумных. Такие покрытия стойкие в небольших концентрациях кислот, щелочей, солей. Стоимость 1 м2 битумно-эпоксидного покрытия — 0,7—?0,75 руб. при расходе 1,5 кг компаунда.  С учетом трудовых затрат и долговечности битумно-эпоксидного покрытия, даже при существующих высоких ценах на эпоксидную смолу, это недороже битумных, ксилольно-битумных, полиизобутиленовых и эмульбитных покрытий и в 1,5—2 раза дешевле рулонных. Холодные битумно-эпоксидные мастики можно рекомендовать как гидроизоляционные покрытия для подземной части сооружений (например, опускных колодцев), где нужна большая прочность и надежность; для гидроизоляции коллекторов, которые нагреваются до 120°С и пр. В строительстве применяют и другие виды мастик на основе эпоксидной смолы и битума.

Состав гидроизоляционной эпоксидно-битумной мастики, вес. ч.

Наполнитель (цемент или молотый песок) 0,5

Приготовление этой мастики аналогично приготовлению битумно-эпоксидной.

Применение мастики.  Жизнеспособность эпоксидно-битумной мастики после введения отвердителя— 1—2 ч. Она может применяться при температуре не ниже +15°С. В исключительных случаях допускается наносить мастику на влажную поверхность,? хотя при этом адгезия ее к бетону снижается примерно вдвое. Эпоксидно-битумная мастика такого состава защищает бетонные конструкции от воздействия сульфатных, углекислых и других агрессивных вод. Например, при строительстве приемной камеры канализационной насосной Бердянского рыбоконсервного комбината бетон в стенах оказался низкого качества (наличие раковин, трещин и других дефектов). Наносить раствор способом торкретирования нельзя было из-за малой площади производства работ, высокого уровня грунтовых вод и сжатых сроков строительства. Тогда применили эпоксидно-битумную мастику, которая должна гарантировать водонепроницаемость бетона под действием сточных и фекальных жидкостей, а также агрессивных природных минеральных вод.

Стены и днище приемной камеры предварительно затерли?цементным раствором. Выровненную поверхность огрунтовали раствором, состоящим из битума марки БН-Ш и ксилола. После того как раствор высох, кистями нанесли эпоксидно-битумную мастику сначала на стенки, а затем на днище камеры. В местах установки сальников и сальниковых закладных деталей мастику наносили в 3 слоя. Гидроизоляционные работы вели при температуре 20°С. Через четверо суток после нанесения мастики произвели гидравлическое испытание приемной камеры, которое, как и последующая ее эксплуатация, подтвердили высокую надежность изоляции. В Бердянском общественном научно-исследовательском институте полимеров исследовали влияние стеклополотна, наклеен?ного на бетон эпоксидно-битумной мастикой, на прочность и водонепроницаемость конструкций. Наклеивать стеклополотно лучше всего таким составом, вес. ч.:

Наполнитель (цемент) 0,5

Образцы с таким покрытием в один слой испытывали на водопроницаемость. Оказалось, что при давлении до 5 ати вода сквозь покрытие не проникает. Применение стеклополотна в сочетании с эпоксидно-битумной мастикой обеспечивает не только высокую водонепроницаемость конструкциям, но и намного усиливает их. Это особенно ценно при строительстве опускных колодцев, гидроизолировать которые обычными способами трудно, а многослойная рулонная изоляция часто не дает желаемого эффекта.