Адгезия бетона к бетону мпа

От чего зависит адгезия бетона с раствором и как ее улучшить?

Неодновременная заливка бетонной конструкции приводит к затвердению вещества, отчего адгезия бетона к бетону ухудшается и конструкция расслаивается или образует холодные швы. Для предотвращения подобных неприятностей во время строительства или ремонта рекомендуется проводить подготовительные работы, способствующие улучшению адгезионных свойств.

Что это такое?

Бетон и кирпич способны впитывать влагу, поэтому для улучшения показателя часто применяют жидкие грунтовые составы.

Адгезией называют свойство материала сцепляться с другим средством. Именно от этого качества зависит результат облицовочных работ. Показатель измеряется в кгс/см2 или МПа и обозначает силу, необходимую приложить для разрыва элементов. Адгезия возникает между жидкими, твердыми веществами или объектами разной консистенции. Чтобы измерить показатель применяют механические или методы без физического вмешательства. Такое свойство характеризует качество сцепления с обоями или краской. Так как искусственный камень обладает низкой адгезией, то для надежного закрепления этих облицовочных материалов требуется специальная обработка бетонной поверхности.

От чего зависит: факторы влияющие на свойство?

Химические

Поверхность бетона способна сцепляться с другими веществами, но на это свойство влияют различные условия. Химический состав бетонного раствора и облицовочных материалов влияет на способность их взаимодействия. Поэтому для улучшения адгезии лакокрасочных к бетону или кирпичу используют такие вещества:

• сложные полиэфиры;
• эфиры канифоли;
• эфиры фосфорной кислоты;
• полиамидные смолы;
• полиорганосилоксаны;
• наполнители типа талька.

Физические

Бетон — довольно крепкий стройматериал, который в зависимости от качества компонентов раствора имеет разные адгезионные способности. Кроме этого, важное значение на показатель оказывают такие факторы:

• Предел на сжатие. От этого качества напрямую зависит способность сцепления с облицовочными материалами.
• Влажность. Адгезия к бетону в возрасте 28 суток намного выше, если стройматериал сухой.
• Шероховатость. Обеспечение этого свойства делает бетон более приспособленным к нанесению штукатурки или других видов облицовки.
• Температура. Низкое значение на градуснике ухудшает адгезионные способности бетона, а отрицательный показатель приводит к растрескиванию и разрушению облицовочных средств.

Как улучшить?

Отрицательное влияние на адгезию стройматериала оказывает попадание бензина, кислоты, масла, жиров, щелочей, поэтому в таком случае рекомендуется обезжирить поверхность.

Нанесение свежего раствора бетона, штукатурки или обоев на неподготовленную поверхность приводит к растрескиванию и отпаданию этих материалов. Поэтому в течение ремонтных работ следует придерживаться таких рекомендаций:

• Пыльная поверхность ухудшает адгезию, поэтому ее необходимо устранить.
• Если поверхность недостаточно шероховата, то используется специальная грунтовка или делаются насечки.
• Адгезия бетона к металлу имеет невысокое значение, поэтому для скрепления этих материалов используют дополнительные добавки. Кроме этого, одним из средств, улучшающих сцепление, является строительная пена.
• Пластификаторы для раствора повышают его пластичность, что способствует лучшему сцеплению.

В совокупности все эти меры обеспечат надежную адгезию свежего бетонного раствора со старым покрытием. Поэтому не стоит экономить на подготовке стены или пола, так как результат окажется отрицательным, а новая поверхность растрескается и расслоится. Это повлечет за собой необходимость переделывания работы.

Особенности адгезии бетона

Адгезия к бетону — важное свойство строительных материалов. Если говорить просто, адгезия — это сцепление двух контактирующих поверхностей материалов, которые отличаются по своей природе. В нашем случае идет речь о бетонной стене и различных строительных материалах, которые наносятся на нее в ходе ремонта, реконструкции и строительства. Измеряется в мегапаскалях (МПа). Чем выше этот показатель, тем лучше ложится покрытие, и лучше защищает от коррозии, старения и биоповреждений.

Сцепление бетона и стройматериалов

1. Удаление загрязнений и очагов коррозии путем шлифования, обеспыливания и прочих способов подготовки
2. Грунтовка, покрытие специальными грунтами
3. Обработка специальными составами, смесями
4. И прочие работы

Принято говорить о двух основных причинах, которые определяют необходимость такой тщательной подготовки поверхности к нанесению стройматериалов. Во-первых, на месте любых загрязнений, особенно химических, со временем появится очаг коррозии, которая разойдется по всему объекту. Особенно это актуально для старых конструкций, но и «свежие» этим тоже «грешат». Во-вторых, на цементном основании могут остаться вещества, которые уменьшат физическое сцепление слоев.

Адгезия бетона с бетоном

Отдельно стоит упомянуть о сцеплении бетона с бетоном. Во время строительства новых, ремонта и реконструкции действующих объектов часто возникают ситуации, когда нет возможности залить бетонную конструкцию целиком, и все работы выполняются поэтапно. В таком случае возникают так называемые холодные швы. Это слабое место конструкции, там нет прочности, швы не защищены от влаги и холода, на их месте образуется коррозия, грибок и плесень, трещины.

Для хорошего сцепления принято использовать целый комплекс мероприятий. Это как механическое удаление загрязнений и шлифовка поверхности, где требуется адгезия бетона, так и использование специальных составов. В ассортименте ООО «СТРИМ» есть целый ряд сухих смесей для работ разной сложности, которые обеспечивают хорошее сцепление. Мы являемся официальным дистрибьютором производителя — весь ассортимент товара есть на нашем сайте.

Адгезия или прочность сцепления

Адгезия, или прочность сцепления, — возникновение связи между поверхностными слоями двух разнородных твёрдых или жидких тел (фаз), приведённых в соприкосновение.

Физический смысл: адгезия характеризуется силой, необходимой для разделения поверхностей, или удельной работой адгезионного отрыва. Единицы измерения адгезии кгс/см 2 или МПа.

Частный случай адгезии – когезия — взаимодействие соприкасающихся одинаковых тел, т.е. сцепление внутри однородного материала. В некоторых случаях адгезия может оказаться сильнее, чем когезия, в таких случаях при приложении разрывающего усилия происходит когезионный разрыв, то есть разрыв в объёме менее прочного из соприкасающихся материалов.

Причины возникновения и ослабления адгезии

Причинами возникновения адгезии служат:

1. Силы межмолекулярного взаимодействия;
2. Силы химической (ионной, металлической) связи;
3. Взаимная диффузия, т.е взаимное проникновение молекул контактирующих тел, сопровождающееся размыванием границы раздела фаз и переходом адгезии в когезию.

Отрицательно на адгезию влияет усадка. Чем больше величина усадки растворной смеси, тем вероятнее появление в зоне контакта усадочных трещин, ослабляющих сцепление.

Прочность сцепления старой бетонной поверхности с новым бетоном примерно составляет 0,8-1,0 МПа.

Сухие строительные смеси на цементном вяжущем «КТ трон» обладают адгезией 1,8-2,0 МПа к бетонным (железобетонным), кирпичным и каменным поверхностях за счет взаимопроникновения ионов и образования химической связи между ними.

Измерение адгезии растворов (бетонов) с основанием

Определение прочности сцепления (адгезии) различных видов бетонов проводят по ГОСТам, а в иных случаях и стандартам производителей. Совокупность методов измерения силы отрыва или скалывания при адгезии называется адгезиометрией. Адгезия может быть измерена при помощи прямых (с нарушением адгезионного контакта), неразрушающих (с измерением ультразвуковых или электоромагнитных волн) и косвенных (характеризующих адгезию лишь в сопоставимых условиях) методов.

Прочность сцепления с основанием растворов сухих строительных смесей на цементном вяжущем регламентируется ГОСТ 31356-2007. Согласно этому ГОСТу для сертификационных и арбитражных испытаний прочность сцепления определяется по силе отрыва образца затвердевшего раствора от основания — бетонной плиты, изготовленная по установленному режиму твердения из бетона определенного состава. Поверхность плиты должна быть категории A3 по ГОСТ 13015, класс бетона не ниже В20 по ГОСТ 26633.

На бетонную плиту наносится смесь толщиной не более 10 мм с использованием трафарета из нержавеющей стали или без него.Твердение образцов происходит в камере по установленному режиму с общей продолжительностью течение 28 суток.

Через 27 суток к затвердевшим образцам эпоксидным или другим быстротвердеющим клеем высокой прочности приклеивают металлический штамп и продолжают хранение образцов при температуре 20°С и относительной влажности 65% в течение 24 ч.

Силу отрыва образцов от основания определяют через 24 ч на прессе или другом средстве измерения, прикладывая к штампу нагрузку со скоростью ее нарастания (250 ± 50) Н/с.

При испытании отмечают характер отрыва образцов от основания – рисунок 1. Возможные варианты отрыва:

• АТ-1 – адгезионный отрыв по границе образец-основание. Значение, полученное при испытаниях, равно фактической прочности сцепленияю.
• АТ-2 – когезионный отрыв по телу образца. Прочность сцепления больше значения, полученного при испытаниях.
• АТ-3 – отрыв по телу основания. Прочность сцепления больше значения, полученного при испытаниях. На практике на большинстве бетонов при силе отрыва свыше 1,6МПа происходит когезионный отрыв по основанию.

Рис.1. Варианты отрыва образца от основания

1 — металлический штамп; 2 — клей;

3 — образец; 4 — бетонная плита (основание)

Что такое адгезия цемента

В строительных и ремонтных работах используется цемент и смеси на его основе. При оштукатуривании, шпаклевке стен или ведении кладки важно, чтобы состав после застывания прочно держался на основании. Характеристикой, определяющей надежность сцепления, является адгезия цемента.

Что такое адгезия цемента

Адгезия – это способность материалов слипаться и удерживаться в таком состоянии. Сцепляющиеся тела могут быть в твердой или жидкой форме. Качественная адгезия цемента с различными поверхностями напрямую влияет на надежность конструкции. Характеристика определяет:

1. Прочность бетона. Цементный камень должен плотно сцепляться с заполнителем. Прочное соединение позволяет распределить нагрузку между цементной матрицей и заполнителем.
2. Способность штукатурных и кладочных составов прилипать к различным основаниям (кирпич, блоки, бетон) и долго удерживать нанесенный слой.
3. Возможность клея на цементе надежно соединять отделочные материалы и теплоизоляцию с основанием.

Еще одна значимая сфера, где необходимо учитывать адгезию, создание монолитных конструкций. Возникающие перерывы в работе создают трудности взаимодействия старого и нового бетона.

Существует несколько типов адгезии, но в отношении цемента рассмотрим два:

• химическая – сцепление происходит на уровне молекул, находящихся на поверхности контактирующих тел;
• механическая – материалы слипаются благодаря проникновению нанесенного состава в поры, шероховатости и неровности основания.

Цемент и строительный раствор при сцеплении являются адгезивом или клеящим веществом. Величина адгезии – это сила, необходимая для разрыва соединенных поверхностей. Она измеряется в кг/см 2 или МПа. Чем выше параметр, тем прочнее сцепление. Цифровое значение показывает, какое усилие нужно приложить, чтобы оторвать адгезив от основания. Например, 1 МПа — потребуется 10 кг для отрывания тела площадью 1 см 2 .

При рассмотрении адгезионных процессов нужно учитывать когезию. Это связь молекул внутри тела, обеспечивающая его прочность. Надежное склеивание происходит, когда сила адгезии равна или больше силы когезии.

Факторы, снижающие адгезию

Прочность и долговечность сцепления раствора с основанием зависит от нескольких факторов:

• тип поверхности;
• возраст бетона;
• чистота основания;
• усадочные процессы;
• влажность;
• температура.

Высокая плотность и гладкость основания из бетона приводит к низкому уровню адгезии. Показатели сцепления старого и нового бетона составляют 0,8-1.0 МПа. В результате на участке их контакта происходит отслоение, появляется холодный шов. Причиной ухудшения сцепления становится процесс карбонизации на поверхности. Активная известь под действием углекислого газа превращается в карбонат кальция. Это вещество вступает в реакцию только с кислотами, бетон же имеет щелочную среду. Для улучшения адгезии проводится химическая и механическая обработка основания.

Внимание. Повышенная усадка при высыхании состава приводит к образованию усадочных трещин, уменьшающих сцепление.

Также сцепление уменьшает запыление и жирные пятна. Нельзя наносить растворы на промерзшее или влажное основание.

Способы увеличить сцепление материалов

Выделив факторы, ухудшающие прилипание растворов, улучшается адгезия цемента к поверхности. Применяемый комплекс мероприятий:

1. Очищение основания. С поверхности удаляют остатки штукатурки, лакокрасочное покрытие, загрязнение, высолы. Очищение происходит механическим способом (сбивание, шлифовка) и с применением химических составов. Для обезжиривания используют растворители, для удаления соли и цементной пленки очистители с полифункциональными кислотами.
2. Изменение гладкости основания методом абразивной шлифовки, создания надсечек. Механические способы требуют много усилий.
3. Нанесение грунта. Выбор состава зависит от типа основания. Для гладкого бетона рекомендуется «Бетоноконтакт». Раствор с наполнителем из кварцевого песка после высыхания делает поверхность шероховатой. Производится несколькими компаниями: «Основит», «Старатели», «Олимп», Ceresit. Такой же эффект дает набрызгная штукатурка «Кнауф-Адгезив». Для пористых бетонов нужна акриловая грунтовка глубокого проникновения: «Битум продукт», Ceresit CT 17 Pro, UNIS.

Сухие строительные смеси, предназначенные для оштукатуривания, шпаклевки, кладки, изготавливаются с добавлением модификаторов, улучшающих адгезию. В их числе:

• полимерные составляющие – поливинилацетал, полиакрилаты;
• минеральные добавки – магнийсодержащих пород, микрокремнезем, глиноземистый цемент, жидкое стекло.

Применение сухих полимеров также повышает пластичность, морозостойкость, снижает усадку. Модифицирующие присадки в виде порошка после добавления воды превращаются в жидкий полимер. Вещество обеспечивает раствору необходимые характеристики.

Внимание. Эффективное действие модифицирующих присадок возможно только при соблюдении во время работы рекомендованного температурного режима. Его указывает производитель, показатели в пределах от + 5 до +10°C.

При ремонте железобетонных конструкций недостаточно заполнить дефекты. Свежий раствор со временем теряет сцепление с поверхностью и отстает от нее. Чтобы это предотвратить, необходимо нанесение грунтовочного слоя, использование пластичного, быстросхватывающегося состава. Адгезия цементной композиции и металла страдает из-за усадочных процессов. Чтобы прочность конструкции не снизалась, в состав бетона вводят жидкое стекло, латекс и каучук.

Одним из методов повышения сцепления стало добавление химических присадок вместе с водой затворения. К ним относятся:

Ceresit CC 81

Добавка рекомендуется при изготовлении цементных стяжек и штукатурки. Водная дисперсия акрилатов повышает прилипание к минеральному основанию. Используется для работ внутри и снаружи зданий. Состав разбавляется водой, которую затем добавляют в строительную смесь. Добавка повышает подвижность раствора, его устойчивость к трещинам и нагрузке.

SikaLatex

Водная эмульсия каучука используется для устройства адгезионных слоев, повышения пластичности и удобоукладываемости раствора. Перед приготовлением состава для напольной стяжки и штукатурки разводится водой 1:1.

ASOPLAST-MZ

Полимерная дисперсия модифицирует бетонные стяжки и штукатурные растворы. Добавка повышает адгезию, прочность на изгиб, стойкость к пылеобразованию и трещинам.

Адгезия цемента, измерение

Процесс определения степени адгезии сухих цементных смесей обозначен в ГОСТ Р 58277-2018. Их тестированием занимается производитель. Показатель сцепления указывается на упаковке при маркировке изделий. Во время испытаний его определяют прямым методом по силе отрыва затвердевшего раствора от бетонной плиты.

Вариант А обозначает фактическую прочность сцепления. Для вариантов П и Б итог испытаний засчитывается ниже значения адгезии образцов с основанием. Окончательным результатом является среднеарифметическое значение всех проведенных тестов.

Особенности поверхности и условия работы могут уменьшить заложенное значение прочности сцепления. Выполнить проверку адгезии состава можно самостоятельно. Для этого нужен измеритель прочности или адгезиметр. Один из вариантов – прибор ОНИКС 1. АП. Он используется для контроля прочности штукатурки, уложенной плитки, гидроизоляции. Измеритель состоит из гидравлического пресса и встроенного электронного блока с монитором.

Существует две модификации устройства, одна рассчитана нагрузку от 3 до 20 кН, вторая – от 1 до 5 кН. Погрешность измерений составляет 2%. Порядок работы:

1. Стальная пластина прибора приклеивается на участок покрытия, нуждающегося в контроле.
2. К пластине крепится тяговый винт гидравлического пресса.
3. Рукоять привода поршневого насоса вращают по часовой стрелке до момента отрыва образца.
4. После нажатия клавиши «М» на дисплее прибора появляется результат, например R=2.0 МПа.

Перед началом работы по размерам стальной пластины выполняются пропилы образца до основания. С помощью адгезиметров контролируют прочность сцепления в процессе строительства и обследуют здания, нуждающиеся в реконструкции.

Показатели сцепления цементных смесей для различных поверхностей

Сухие штукатурные смеси на основе цемента остаются наиболее популярным составом при выполнении строительных работ. Они используются для выравнивания стен, подготовки под финишную отделку, монтажа стяжки. Цементно-песчаные растворы популярны благодаря прочности, водостойкости, устойчивости к колебаниям температуры.

Таблица показателей адгезии нескольких штукатурных смесей

Название и назначение штукатурной смеси на цементном вяжущем	Адгезия к основанию, МПа
ВидАрт Старт Плюс, оштукатуривание стен из кирпича, ячеистого бетона, железобетона	0,5
СК Кварц МН, выравнивание бетонных и кирпичных стен и потолков, заполнение стыков	0,3
Ceresit СТ 24, выравнивание основания из ячеистых бетонов	0,4
Основит Техно РС 21, для ручного и машинного нанесения на бетон и кирпич	0,4
GLIMS CS-50 универсальная, для фасада и внутренних работ по газосиликатным блокам, пенобетону	0,5

Цементные клеевые и штукатурные составы применяются в устройстве теплоизоляции и отделки фасадов. Их рабочие характеристики определяет ГОСТ Р 54359-2017. Среди основных показателей, регламентированных документом, и адгезия смесей.

Тип смеси на цементном вяжущем	Показатель адгезии с пенополистиролом, МПа
Клеевой состав	0,1
Штукатурный состав	0,12

Прочность сцепления с бетонным основанием отвердевших растворов составляет:

• клеевые – 0,5-0,8 МПа;
• штукатурные – 0,5-1,0 МПа;
• шпаклевочные – 0,35-0,65 МПа.

Вывод

Адгезия цемента в строительстве имеет такое же значение, как прочность. Современные строительные смеси на цементе избавлены от проблем со сцеплением, благодаря внесению минеральных и синтетических добавок. Долговечность отделки, стяжки и кладки обеспечит соблюдение технологии строительных работ. Нужно подготавливать основание, использовать грунт, смесь разводить по инструкции.