СПОСОБ ЗАЩИТЫ БЕТОННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ КОРРОЗИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ КАРБАМИДА
METHOD OF PROTECTING CONCRETE BUILDING STRUCTURES FROM CORROSIVE EFFECT OF CARBAMIDE

Изобретение относится к способам защиты бетонных строительных конструкций, подверженных коррозионному воздействию карбамида, и может найти применение на крупнотоннажных агрегатах карбамида в башнях приллирования, а также при переработке и хранении.
При диффузии карбамида внутрь бетонных строительных конструкций наблюдается их разрушение вследствие развития процессов кристаллизации и возникновения опасных напряжений в бетоне. Появление трещин на бетонной поверхности ускоряет данный процесс и затрудняет работы по защите бетонных строительных конструкций путем нанесения лакокрасочных покрытий. Решение данной проблемы может быть достигнуто путем связывания карбамида в толще бетона формальдегидсодержащими продуктами.
2
Известен [SU №472113, кл. C04B 41/28, опубл. 30.06.75, бюл. №20] способ подготовки к ремонту бетонных строительных конструкций путем пропитки поверхности 10-40%-ным водным раствором формалина из расчета 400-500 г/м. Данное техническое решение не обеспечивает длительный срок службы защитного лакокрасочного покрытия (покрытие разрушается через 6 лет эксплуатации) и характеризуется высокими расходными нормами по раствору формалина и защитному лакокрасочному покрытию. При обработке поверхности бетона водным раствором формалина в воздухе рабочей зоны создается высокая концентрация формальдегида.
Наиболее близким по технической сущности является способ защиты бетонных строительных конструкций, подверженных воздействию карбамида, путем предварительной обработки разрушенной поверхности пропиточным составом и последующего нанесения лакокрасочного покрытия, причем в качестве пропиточного состава используют карбамидоформальдегидную смолу, имеющую соотношение карбамид : формальдегид 1:(2,5-2,7) и содержащую 20 масс.% свободного формальдегида.
К недостаткам данного технического решения относится то, что при указанном соотношении карбамид : формальдегид не всегда достигается оптимальное содержание свободного формальдегида в карбамидоформальдегидной смоле (20% масс.), вследствие чего ухудшаются адгезия лакокрасочного покрытия и срок его эксплуатации.
Технической задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование способа защиты бетонных строительных конструкций от коррозионного воздействия карбамида с увеличением прогнозируемого срока эксплуатации наносимого лакокрасочного материала.
Указанная цель достигается тем, что в способе защиты бетонных строительных конструкций от коррозионного воздействия карбамида используют пропиточный состав, содержащий карбамидоформальдегидный форконденсат с мольным соотношением карбамид : формальдегид 1:(2,8-3,5), кислый агент и винилацетатную дисперсию, взятых в соотношении, масс.%:
карбамидоформальдегидный форконденсат
89-99
кислый агент
0,01-1
винилацетатная дисперсия
0-10
Карбамидоформальдегидный форконденсат с требуемым мольным соотношением карбамид : формальдегид изготавливают в аппарате с механической мешалкой путем добавления к карбамидоформальдегидному концентрату марки КФК-85 по ТУ 2223-009-00206492-98 расчетного количества карбамида и прогрева реакционной смеси при (90±2)°С в течение 10 минут. Получаемый продукт является водным раствором различных метилолмочевин и формальдегида, причем содержание последнего может варьировать в интервале (23±3) масс.%. Непосредственно перед применением в форконденсат при температуре (15-30)°C и перемешивании вводят кислый агент до достижения pH 5,5-6,2 и винилацетатную дисперсию. При обработке бетонной поверхности пропиточным составом компоненты форконденсата диффундируют в толщу бетона и взаимодействуют с карбамидом по механизму реакция поликонденсации. Этот процесс сопровождается образованием карбамидоформальдегидной смолы, упрочняющей бетон с одновременным разрушением кристаллических структур, образованных карбамидом. Добавление винилацетатной дисперсии к форконденсату оказывает позитивное влияние на адгезию лакокрасочного покрытия, наносимого после обработки защищаемой поверхности пропиточным составом.
Предложенный способ имеет ряд преимуществ по сравнению с известным. Он предусматривает использование пропиточного состава на основе форконденсата, обладающего более низкой вязкостью по сравнению с карбамидоформальдегидной смолой (в среднем на 10-15%) и, соответственно, лучшей проникающей способностью вглубь бетона.
Благодаря наличию винилацетатной дисперсии в пропиточном составе уменьшаются потери формальдегида в окружающую среду, что улучшает санитарные условия при проведении работ. Образующиеся при отверждении форконденсата олигомерные карбамидоформальдегидные смолы заполняют имеющиеся в бетоне пустые поры и раковины и обеспечивают тем самым более высокую адгезию наносимого лакокрасочного покрытия.
Пример 1. Внутреннюю поверхность ствола бетонной грануляционной башни крупнотоннажного производства приллированного карбамида очищали от рыхлого непрочного бетона, обеспыливали и пропитывали составом, содержащим, масс.%:
карбамидоформальдегидный форконденсат
с мольным соотношением карбамид: формальдегид
равным (1:3)
99
хлористый аммоний
1,0
2
Расход составил около 450 г/м. Спустя сутки на обработанную таким способом поверхность наносили эпоксидную шпатлевку ЭП-0010 по ГОСТ 28379, представляющую собой раствор эпоксидной смолы в органических растворителях и содержащий пигменты, наполнители, пластификаторы и отвердитель. Адгезию оценивали через 1, 6 и 12 месяцев и методом экстраполяции находили прогнозируемый срок эксплуатации. В качестве критериев снижения адгезии рассматривали появление трещин на поверхности покрытия или его отслаивание.
Для рассматриваемого примера ожидаемый срок эксплуатации составил 9 лет.
Пример 2.
Подготовку бетонной поверхности гранбашни осуществляли аналогично примеру 1. Используемый пропиточный состав содержал компоненты в следующих количествах, масс.%:
карбамидоформальдегидный форконденсат
с мольным соотношением карбамид: формальдегид
равным (1:3)
95
ортофосфорная кислота
0,2
винилацетатная дисперсия Д50/Н по ГОСТ 18992
остальное
Прогнозируемый срок эксплуатации нанесенного эпоксидного покрытия составил 10 лет.
Пример 3.
Условия проведения работы по примеру 2.
При изготовлении пропиточного состава компоненты смешивали в следующих количествах, масс.%:
карбамидоформальдегидный концентрат с мольным соотношением карбамид : формальдегид (1:3,3)
93,9
муравьиная кислота
0,1
винилацетатная дисперсия «Рузин-16»
6
по ТУ №2241-020-50685635
Ожидаемый срок эксплуатации нанесенного эпоксидного покрытия оценен в 10 лет.
Таким образом, из описания изобретения следует, что по заявленному техническому решению удается устранить коррозионное воздействие карбамида на разрушение бетона и продлить срок службы наносимого лакокрасочного покрытия.