|
Снова и снова возвращаясь к теме полимерных покрытий в строительстве, нельзя обойти стороной один из самых острых вопросов, затрагивающий интересы всех участников этого рынка, – образование вздутий и пузырей. Такая беда может случиться и с наливными полимерными полами, и с приклеенным ламинатом и паркетом. В большинстве случаев ис-токи проблемы заключаются в миграции влаги в объеме строительных конструкций. Про-блема эта требует отдельного обстоятельного разговора. Вздутия и пузыри на покрытиях отравляют жизнь не только строителям, которые, выполняя гарантийные обязательства, вынуждены снова и снова заниматься ремонтом покрытий. Предпри-ятия останавливают работу целых участков на время проведения ремонта, магазины и торговые центры закрывают отделы, чтобы отремонтировать полы с отслаивающимся линолеумом или на-ливными полимерными полами, вздувающаяся ПВХ-плитка портит интерьер помещений, сдавае-мых в аренду, и заставляет девелоперов опять и опять обновлять полы…. Образование вздутий и пузырей (с последующим вероятным растрескиванием покрытия) – наиболее распространенный вид дефектов покрытий: как нанесенных непосредственно на под-ложку грунтовок, эмалей или компаундов, так и приклеенных листов, рулонных материалов или плиток. Попытаться понять, в чем все-таки дело, можно, изучив причины и механизм образования вздутий на монолитных покрытиях пола на основе синтетических смол. Профессионалы, занимающиеся устройством полимерных промышленных полов, знают, что иногда на уже давно сданных в эксплуатацию покрытиях (особенно толщиной до 3–4 мм) можно наблюдать неожиданное образование групп пузырей или вздутий. Обычно размер этих де-фектов колеблется от нескольких миллиметров до 10–15 см, а высота может достигать 15–20 мм. Если попытаться проколоть или просверлить образовавшееся вздутие, то чаще всего внутри ока-зывается «закапсулированная» вода под значительным давлением, так что при прокалывании вздутия получается настоящий фонтанчик. Механизм образования подобного дефекта еще недос-таточно изучен, однако большинство существующих сегодня объяснений и теорий сводятся к од-ному: в образовании вздутий и пузырей на монолитных полимерных покрытиях и клеевых швах виновато явление осмоса, так как величина давления, под которым находится обнаруженная в пу-зырях и вздутиях влага, чаще всего значительно превышает величины гидростатического давления подпора грунтовых вод и сопоставима с величинами осмотического давления. При этом описы-ваемые дефекты полимерных покрытий наблюдаются на основаниях, которые вовсе не соприка-саются с влажными грунтами, например межэтажные перекрытия. Проблема образования подобных дефектов на покрытиях касается не только полов; такие же вздутия можно наблюдать на кровельных покрытиях или, к примеру, на окрашенных портовых сооружениях. Естественно, причиной образования вздутий и прочих подобных дефектов на покрытиях может быть не только явление осмоса. Достаточно часто прямое воздействие гидростатического давления приводит к отслаива-нию не до конца отвержденного покрытия. Чаще всего это происходит в подвалах и прочих за-глубленных помещениях, когда бетонная плита расположена ниже уровня грунтовых вод или ко-гда бетонная плита отливается без должной гидроизоляционной подготовки на влажных грунтах. В этом случае вздутия на полимерном покрытии могут появляться в течение нескольких дней по-сле нанесения покрытия. Избыточное количество влаги в бетоне может создавать давление, доста-точное для деламинации покрытий или клеевых слоев, когда они еще не набрали достаточную прочность. Особенно это заметно, если различные участки поверхности пола подвергаются нерав-номерному нагреву (прямой солнечный свет, обогревательное оборудование) или, наоборот, ох-лаждению из-за сильных сквозняков или работающей вентиляции. В отличие от дефектов покрытий, обусловленных прямым воздействием гидростатического давления внутри тела бетона, «осмотические» вздутия и пузыри проявляются только через много недель или даже месяцев после укладки покрытий. То есть времени, в течение которого растет ве-личина осмотического давления, достигая критических значений. С этого момента и начинается процесс образования вздутий. Особенно неприятна в этой ситуации неожиданность образования дефектов внешне вполне качественно выполненного покрытия. Правильное и корректное определение причин возникновения вздутий и пузырей на поли-мерных покрытиях очень важно для выбора методов исправления дефектов. В данном случае го-ворить об «осмотической» природе образования дефектов можно только тогда, когда: – дефекты проявляются после нескольких месяцев эксплуатации готового покрытия; – вздутия и пузыри заполнены водой, находящейся под высоким давлением. Благодаря непредсказуемости появления на покрытиях дефектов «осмотической» природы некоторые строители и эксплуатационщики в шутку говорят об осмосе почти как о волшебстве. Однако им, как правило, становится не до шуток, когда они сталкиваются с необходимостью де-тального обследования повреждений, со значительными затратами на ремонт и потерями из-за не-возможности полноценно эксплуатировать помещение. К счастью, в процессе уже почти сорокалетней истории применения полимерных покрытий в строительстве накопился достаточный опыт в подборе материалов, выборе технических решений и конструктивов покрытий, которые способны в большой степени сопротивляться разрушитель-ному воздействию осмоса. Разумеется, такие покрытия имеют более высокую стоимость по сравнению с «традицион-ными», что обусловлено как применяемыми материалами, так и большей толщиной покрытий (от 4 мм) и соответственно большим удельным расходом материалов. Однако это невысокая плата за многолетнюю беспроблемную эксплуатацию. Немного истории С проблемой образования вздутий и пузырей на полимерных покрытиях первыми столкну-лись европейские строители, как только в начале 1970-х гг. началось активное использование са-монивелирующихся (наливных) полимерных составов при устройстве монолитных промышлен-ных полов. Причем подобные дефекты наблюдались независимо от вида синтетических смол, применявшихся при устройстве покрытия. Вздутия и пузыри возникали и на эпоксидных и на по-лиэфирных покрытиях, а также наблюдались практически на всех типах рулонных и плиточных покрытий, приклеенных с помощью эпоксидных клеев. Только в середине 1970-х гг. окончательно утвердилось мнение, что, казалось бы, спонтан-ные появления вздутий и пузырей на покрытиях имеют, тем не менее, вполне определенную, «ос-мотическую» природу. В ряде работ, посвященных этой тематике, было доказано, что бетонное основание (плита) может рассматриваться как полупроницаемая мембрана. А дальнейшие экспе-рименты, в частности в лабораториях фирмы Hoechst, лишь подтвердили теорию на практике. Дальнейшие исследования разрушительного влияния осмотических процессов на целост-ность пленки ЛКМ и прочих полимерных покрытий показали, что осмос может быть причиной появления вздутий и пузырей даже на защищенных покрытиями металлических поверхностях, по-груженных в воду или водные растворы, хотя, в отличие от бетона, изначально влажность и не присутствует внутри структуры субстрата. В настоящее время установлено, что осмос способен оказывать разрушительное воздейст-вие только на лакокрасочные слои и полимерные покрытия толщиной до 4–5 мм. Например, по-лимерные покрытия промышленных полов толщиной 4–6 мм уже практически не подвержены влиянию осмотического давления, так как чрезвычайно прочны и обладают высоким деформаци-онным сопротивлением. Что такое осмос? Осмос – очень важное и достаточно хорошо изученное термодинамическое свойство рас-творов. Этот термин используется для описания процесса самопроизвольного переноса воды в сторону водного раствора или от более разбавленного раствора к более концентрированному при условии, если два раствора разделены полупроницаемой мембраной, пропускающей через себя только молекулы растворителя, а не растворенного вещества. Иными словами, процесс идет в на-правлении выравнивания концентраций. Перенос растворителя (воды) в область раствора более высокой концентрации приводит к постепенному увеличению давления в этой области, которое с течением времени может достиг-нуть очень высоких значений. Чтобы говорить об осмосе, необходимы три основных условия: – концентрация растворенного в воде вещества – наличие (или возникновение) полупроницаемой мембраны – источник воды (растворителя) Осмос и полимерные покрытия полов Концентрация растворенного в воде вещества Верхний слой цементной стяжки или бетона, где наблюдается наиболее высокая концен-трация растворимых в воде веществ, и нанесенное позже на поверхность непроницаемое для воды и ее паров полимерное покрытие образуют подобие полупроницаемой мембраны. Таким образом избыточная влага оказывается «запертой» в нижележащих слоях основания. Движение воды из этих слоев основания к поверхности, где выше концентрация растворенных веществ (неорганиче-ских солей), способствует росту осмотического давления, значение которого может превышать адгезионную прочность связи покрытия с основанием или когезионную (разрывную) прочность клеевого шва. В этом случае и происходит процесс деламинации (отслоения) покрытия от поверх-ности основания. Форма и размеры вздутий и пузырей на поверхности полимерного покрытия будут зависеть от целого ряда факторов, например от исходной концентрации растворимых веществ, диффузион-ных свойств основания (т. е. качества полупроницаемой мембраны), а также от прочности адгези-онной связи покрытия и поверхности основания, от конструктивных особенностей покрытия (ко-личества слоев, вида материала) и его толщины. Вещества, содержащиеся в бетонном или цементном основании и участвующие в осмоти-ческих процессах, могут быть как неорганическими, так и органическими, растворимыми в воде. В обоих случаях их количество и состав зависят от химического состава покрытия или клея, сопри-касающегося с основанием, от свойств самого основания (т. е. свойств минерального субстрата) и от состава примесей и загрязнений, которые могут присутствовать в составе первого и второго. Влияние на концентрацию неорганических солей в верхнем подслое бетонного основания могут оказать даже способы его обработки перед нанесением полимерного покрытия, например предварительное травление кислотами, применение флюатов, разнообразных пропиток и т.д. Так-же часть слабых растворов солей, образующихся при отверждении цементных растворов и бето-нов на основе портланд-цемента, мигрируют к поверхности бетона, еще более увеличивая концен-трацию растворимых солей в верхних слоях бетона. Этот процесс аналогичен образованию высо-лов на кирпичной кладке. При анализе жидкости, содержащейся внутри вздутий и пузырей, было обнаружено значи-тельное содержание растворимых сульфатов (чаще гидросульфатов щелочноземельных металлов). В среднем концентрации растворенных веществ составляли 3–13%. Кстати, следует помнить, что концентрации растворов солей были бы намного выше, если бы не поступающая под действием осмоса вода, которая снижает концентрацию растворов. Органические растворимые вещества могут присутствовать в растворах, выделяясь из со-става полимерных покрытий или загрязнений и примесей в бетоне. Концентрация растворимых веществ может зависеть от целого ряда факторов: – существующие загрязнения минерального основания – следы СОЖ, антиобледенитель-ных солей, химикатов и т.д.; – следы послекислотного травления и моющих средств; – остатки солей в некачественно промытых заполнителях бетона (щебне, гравии и песке); – некоторые модификаторы и добавки в составе бетона; – косвенно из-за несоблюдения режима ухода за уложенным бетоном и его отверждения; – несоблюдение пропорций смешивания компонентов полимерного компаунда при устрой-стве покрытия; – выщелачивание некоторых компонентов в составе синтетических смол (компаундов) для полимерных покрытий; – применение полимерных материалов с превышенным сроком годности. Полупроницаемая мембрана Слой цементного или бетонного основания можно сравнить с полупроницаемой мембра-ной, так как поры в теле основания, как правило, пропускают только молекулы воды и сопостави-мы с ними по размерам. Размер пор в бетоне хорошего качества составляет 1–2х10-5 мм, что как раз сопоставимо с размерами ассоциированной молекулы воды. Даже если размер существующих в бетоне пор заметно больше указанного выше, примене-ние различных грунтовочных составов изменяет их размер, превращая верхний подслой мине-рального основания в полупроницаемую мембрану. Таким образом, в ряде случаев недостаточное грунтование основания провоцирует разрушительное воздействие осмоса. Причем основа приме-няемой грунтовки не имеет значения: в этом смысле эпоксидные, полиуретановые, полиэфирные или метакрилатные грунтовки ведут себя совершенно одинаково. Источник влаги Когда мы говорим, что бетонное или цементное основание «сухое», мы подразумеваем хотя бы 3–5-процентную остаточную влажность. Коварство осмоса заключается еще и в том, что такого уровня влажности совершенно достаточно для возникновения осмотического давления и никаких дополнительных источников избыточного увлажнения не нужно. Вздутия и прочие подобные дефекты, обусловленные влиянием осмоса, обычно проявляют-ся через полгода-год после введения покрытия в эксплуатацию. Рост числа вздутий и увеличение их размеров обычно происходит еще, по крайней мере, в течение двух лет. По истечении этого срока увеличение вздутий больше не наблюдается и в большинстве случаев жидкость, закапсули-рованная в них, постепенно уходит обратно, так как к этому моменту концентрации растворов со-лей и прочих растворимых веществ по обе стороны полупроницаемой мембраны выравниваются, а в ряде случаев начинается процесс обратного осмоса. Тогда под покрытием образуется полость. Скорое разрушение покрытия на месте вздутия приводит к потере его целостности и монолитно-сти, а значит, и к потере эксплуатационных свойств. Наиболее вероятной причиной начала осмотических процессов является присутствие в бе-тоне чистой воды или раствора с наименьшей концентрацией растворенных солей. Избыточное увлажнение бетонного основания возможно по целому ряду причин, среди ко-торых: – отсутствие, разрушение либо неправильное устройство гидроизоляционной подготовки под бетонной плитой, залитой на влажном грунте; – протечки трапов и стоков, расположенных в теле бетонного основания; – проникновение влаги через стены; – остатки воды, используемой при нейтрализации поверхности основания после травления; – конденсация на поверхности бетона влаги из воздуха перед нанесением полимерного по-крытия. Как предотвратить осмос К сожалению, сегодня не существует универсальных и простых рецептов предотвращения осмоса в строительных конструкциях, защищенных полимерными покрытиями. Однако, обращая внимание на указанные ниже факторы и меры предосторожности, можно с большой долей вероят-ности избежать возникновения этой проблемы: – перед началом работ по нанесению полимерного покрытия следует убедиться в отсутст-вии локальных источников увлажнения и в том, что бетон действительно «сухой»; – в ряде случаев, когда невозможно точно определить остаточную влажность бетона, пред-почтительней использовать материалы, позволяющие выполнить покрытия, проницаемые для водных паров (например, эмали и компаунды на водной основе); – перед применением какого-либо материала для устройства покрытия пола или клеящего компаунда убедиться, по возможности, в отсутствии в его составе растворимых в воде веществ, которые могут сорбироваться на поверхности бетонного основания под покрытием; – предпочтительно применение покрытий максимально возможной толщины, например 4–6 мм; – при новом строительстве особое внимание стоит обратить на качество товарного бетона, на правильность его укладки и соблюдение всех необходимых режимов отверждения; – необходимо избегать химических способов обработки бетона (травления) перед нанесе-нием полимерных покрытий; более предпочтительно использование механических методов (дро-беструйная, пескоструйная обработка, фрезерование, шлифование); – не следует пытаться очищать бетон от загрязнений, применяя моющие средства; – для выравнивания бетонных оснований для снижения риска образования высолов и высо-кой пористости предпочтительно использование цементных растворов, модифицированных поли-мерами; – следует точно соблюдать дозировку компонентов полимерных компаундов для устройст-ва финишного покрытия. Работа над ошибками Существует целый ряд достаточно известных методов ремонта поврежденных осмотиче-скими вздутиями участков полимерного покрытия. В основном они сводятся к механическому удалению поврежденного участка покрытия и тщательной очистке основания в этом месте от сле-дов покрытия или клея. Убедившись, что причиной возникновения дефекта (вздутия, пузыря) стал осмос, повреж-денный участок покрытия вырезается и удаляется. К сожалению, это не очень подходящий метод для ремонта декоративных покрытий. Если в месте поврежденного покрытия на основании обна-ружена повышенная влажность, следует тщательно его просушить. Наиболее эффективно это де-лать горячим воздухом. После просушивания основание следует заново тщательно прогрунтовать «до насыщения», чтобы замонолитить поры и обеспечить надежный адгезионн.
|
|
