Гидроизоляция бетонных и железобетонных сооружений

Основными конструкционными материалами в современном индустриальном строительстве являются бетон, железобетон и металл. Один из путей антикоррозионной защиты металлических конструкций и гидроизоляции бетонных и железобетонных сооружений заключается в нанесении на их поверхности изолирующих полимерных покрытий барьерного типа, отверждающихся в естественных условиях.

Функциональное назначение промышленного объекта и агрессивность окружающей среды, в которой он эксплуатируется, накладывают ряд определенных требований и ограничений к защитным материалам и получаемым на их основе покрытиям. В частности, к гидроизоляционным и антикоррозионным покрытиям объектов в нефтегазодобывающих и нефтегазоперерабатывающих отраслях промышленности предъявляются не только требования по тех-нелогичности их нанесения и высокой устойчивости в среде углеводородов и минерализованной воды, немаловажное значение при этом имеют показатели их пожароопасности и пожароопасности исходных материалов.

Авторами [6-9] для антикоррозионной и гидроизоляционной защиты бетонных и металлических конструкций и сооружений в нефтегазовых отраслях предложено и реализовано на ряде промышленных объектов напыляемое поли-мочевинуретановое покрытие с зарегистрированным торговым знаком «Форпол»® (ТУ 2458-104-20504464-2006), представляющее собой двухкомпонентную систему со 100%-ным сухим остатком: компонент А — изоцианатный форполимер «Форпол-NCO» (ТУ 2294-095-20504464-2005); компонент Б — гидроксиламинный отвердитель «Форпол-NH₂OH» (ТУ 2494-103-20504464-2005). Учитывая это, определенный интерес и требования ряда заказчиков вызвали необходимость определения показателей пожарной опасности исходных компонентов и получаемого полимерного покрытия «Форпол»® на их основе.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Температуру вспышки (Т), воспламенения (Т ) и самовоспламенения (Т_свс) исходных компонентов А и Б определяли в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89 при атмосферном давлении (95-99 кПа) и относительной влажности воздуха 68-75%.

Испытания на горючесть покрытия «Форпол»® проводили в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89

на приборе ОТМ с использованием образцов свободной пленки размером 150x60x2,5-3 мм. Сущность метода заключается в создании температурных условий, способствующих горению образцов и благоприятствующих аккумуляции тепла, и оценки их поведения в таких условиях. При этом определяли потерю массы образцами (Am), максимальное приращение температуры (At_max) и время достижения максимальной температуры газообразных продуктов сгорания (т) при огневом воздействии.

Дымообразующую способность покрытия «Форпол»^® и токсичность газообразных продуктов его сгорания оценивали согласно ГОСТ 12.1.044-89, на образцах свободной пленки размером 40x40x1 мм, предварительно кондиционированных при температуре (23±2) °С в течение 48 ч перед испытаниями.

Сущность метода определения коэффициента дымо-образования (Д) заключается в измерении оптической плотности дыма, образующегося в режиме горения или в режиме тления испытуемого материала. В качестве коэффициента дымообразования принимали большее значение Д, вычисленное для обоих режимов испытания. Источником нагрева служила газовая горелка, обеспечивающая плотность теплового потока на образцах в (35±2) кВтхм^-2.

Сущность метода определения показателя токсичности продуктов горения полимерных материалов (H_CL50) заключается в сжигании образцов при температуре 650 °С в течение 7,5 мин и выявлении зависимости летального эффекта, оказываемого газообразными продуктами горения в зависимости от массы испытуемого материала, при времени экспозиции 30 мин.

При испытаниях покрытия «Форпол»® на горючесть по ГОСТ 30244-94, на воспламеняемость по ГОСТ 30402-96 и на способность распространять пламя по ГОСТ Р 51032-97 оно наносилось с одной стороны на негорючую основу, в качестве которой использовали асбестоцементную плиту толщиной 10 мм, с расходом (550±25) гхм^-2.

Группу горючести в соответствии с требованиями ГОСТ 30244-94 определяли на образцах размером 1000x190 мм. Для определения воспламеняемости по ГОСТ 30402-96 образцы имели размер 165x165 мм. Для испытаний на распространение пламени в соответствии с ГОСТ Р 51032-97 использовали образцы размером 1100x250 мм. Перед проведением испытаний образцы кондиционировали при температуре (23±2) °С в течение 72 ч. Сущность метода испытания горючих полимерных материалов с целью оценки группы их горючести по ГОСТ 30244-94 состоит в определении температуры дымовых газов (Т), степени повреждения образцов по длине (S_L), степени повреждения их по массе (S_M) и продолжительности самостоятельного горения (т_сг), вертикально расположенных образцов при воздействии на них пламени от источника зажигания в стандартных условиях. В зависимости от значений параметров горючести материалы, используемые в строительстве, подразделяются на четыре группы в соответствии с данными табл. 1. Для материалов групп горючести Г1-Г3 не допускается образование горящих капель расплава.

Табл. 1. Распределение материалов по группам горючести

Сущность метода испытания материалов на воспламеняемость в соответствии с ГОСТ 30402-96 заключается в определении параметров воспламеняемости при воздействии на поверхность образцов лучистого теплового потока и пламени от источника зажигания при стандартных условиях. Такими параметрами являются критическая поверхностная плотность теплового потока (КППТП) и время воспламенения (т_в). В зависимости от величин КППТП горючие строительные материалы подразделяются на три группы по воспламеняемости (табл. 2).

Сущность метода испытания материалов на способность к распространению пламени согласно ГОСТ Р 51032-97 заключается в определении КППТП, величину которой устанавливают по длине распространения пламени на поверхности образца в результате воздействия теплового потока. В зависимости от величины КППТП горючие строительные материалы подразделяются на четыре группы по способности распространять пламя.

Результаты проведенных испытаний по определению пожароопасности исходных компонентов и напыляемого полимочевинуретанового покрытия «Форпол»^® сведены в табл. 5.

Таким образом, из сравнения полученных результатов с данными таблиц 1-4, можно констатировать, что исходные компоненты «Форпол-NCO» и «Форпол-NH₂OH» являются горючими жидкостями (Т_всп>61°С). Образующееся на их основе полимочевинуретановое покрытие «Форпол»^® относится к твердым трудново-спламеняемым горючим материалам с высокой дымообразующей способностью группы Д3 с высокоопасными по токсичности продуктами горения, что является характерным для класса полимочевин и полиуретанов [10]. В соответствии с классификацией по ГОСТ 30244-94, ГОСТ 30402-96 и ГОСТ Р 51032-97 покрытие «Форпол»® относится к слабогорючим полимерным материалам группы Г1, материалам группы воспламеняемости В2 и не распространяющим пламя — группа материалов РП1.