Защита бетона от аммиака

Обновлено: 20.05.2024

Химически стойкая защита бетона

Бетон активно используется в химической и пищевой промышленности и зачастую подвергается воздействию агрессивной химии. Для минимизации ущерба от химического воздействия используется химически стойкая защита для бетона.

Бетон входит в число наиболее популярных строительных материалов современности. Его эффективно используют практически повсеместно. Однако даже у его универсальности есть определенные границы. Расширить их можно с помощью специальных составов и добавок.

В данной статье речь пойдет о защите бетона от агрессивных сред и химии.

Бетон в химической промышленности

Вредные производства очень часто чисто физически не могут обходиться без бетона. Бетонные резервуары для химической продукции, стены цехов и промышленные полы. Сфера применения бетона практически ничем не ограничена. Однако даже у бетона есть ограничения и под воздействием агрессивной химии он достаточно быстро может потерять свои изначальные свойства. Для того, чтобы продлить срок эксплуатации бетонных элементов фундамента, стен, полов и резервуаров наша компания разработала несколько весьма эффективных составов.

Составы для химстойкой защиты бетона

Компания Гидрозо ведет активную разработку составов для химически стойкой защиты бетона. На сегодняшний день в нашем каталоге есть два материала благодаря которым обеспечивается защита бетона от агрессивных сред и химии:

ДенсТоп ЭП 201 (DensTop EP 201) – качественный состав на эпоксидной основе, эластичный и с отличными гидроизоляционными свойствами. Материал прекрасно себя зарекомендовал при защите резервуаров от агрессивных сред и их гидроизоляции, химической защите бетонных фрагментов конструкций и фундаментов, а также в качестве покрытия для полов в лабораториях и производственных помещениях подвергающихся влиянию агрессивной химии. ДенсТоп ЭП 201 обладает рядом преимуществ: высокие механические показатели, эластичность, высокая износостойкость, способность перекрывать трещины, прекрасная адгезия к металлу и бетону, не боится масел, солей, нефтепродуктов, кислот и щелочей. Может использоваться вместе с питьевой водой, не токсичен, не огнеопасен.

Стармекс ПСМ (Starmex PSM) – это сложная смесь специальных цементов, особых силикатных компонентов с добавлением полимеров. Состав способен обеспечить полноценную защиту широкого спектра минеральных поверхностей от кислоты, щелочи, соли и т.д. С его помощью можно обеспечить защиту конструкций, которые подвержены постоянному воздействию агрессивной химии. Стармекс ПСМ подходит для большинство вертикальных и горизонтальных минеральных поверхностей. Смесь отлично себя зарекомендовала при защите конструкций при pH ниже единицы. В числе главных преимуществ состава – отличная адгезия и высокие механические характеристики, которые позволяют без проблем использовать состав с большинством оснований.

Химстойкая защита бетона с помощью Стармекс ПСМ и ДенсТоп ЭП 201 обеспечивается легко и быстро. При этом качество защиты не вызывает никаких нареканий. У наших консультантов Вы можете получить всю необходимую информацию по использованию наших составов, их специфике и преимуществах.

Первичные и вторичные методы защиты бетона. Проникающая гидроизоляция бетона

Любые строительные работы должны быть спланированы и проведены таким образом, чтобы получить качественное прочное сооружение, надежно противостоящее различным агрессивным воздействиям среды (осадки, влажность, перепады температур, техногенные факторы (в воздухе и осадках могут присутствовать растворы кислот и щелочей, солей тяжелых металлов и т.д.)).

Каким бы прочным ни был бетон, он имеет определенные слабые места, и при строительстве необходимо это учитывать.

Какие слабые места есть у бетона?

Внешне этот материал выглядит очень прочным; недаром его называют искусственным камнем.

Однако его структура пористая, содержит капилляры, микротрещины, образовавщиеся во время усадки притвердении, и поры от испарившейся влаги замема. Из школьного курса физики мы знаем, что по капиллярам влага легко поднимается и втягивается внутрь, а для бетона этот процесс далеко не безобиден:

в условиях влажности повышается активность бактерий, плесени и грибов, продуктами жизнедеятельности которых являются органические кислоты и щелочи, разрушающие бетон;
при отрицательных температурах вода замерзает и расширяется, постепенно разрушая бетон;
в бетоне, который уже начал подвергаться коррозии, скапливается еще больше влаги, процесс разрушения ускоряется в геометрической прогрессии.

Вот почему необходимо своевременно принять меры по защите бетона от агрессивных воздействий среды.

В каких случаях необходима гидроизоляция

При проектировании строительных работ учитываются следующие факторы:

климатические условия региона по СП 131.13330;
уровень и направление потока грунтовых вод, их состав, наличие в грунте и подземных водах агрессивных веществ;
возможность сезонного повышения грунтовых вод;
температурно-влажностные условия внутри и снаружи здания;
состав газовой среды;
вредные воздействия на конструкцию, которые могут иметь механический, термический, биологический характер.

При реконструкции и ремонте учитываются также причины повреждения конструкции.

Важно!

Влага может поступать в бетонные конструкции не только из грунта, но и из воздуха, от осадков, которые могут быть кислотными или щелочными.

Таким образом, следующие типы сооружений требуют защиты от влаги:

конструкции, которые непосредственно контактируют с неблагоприятной окружающей средой (наружные стены зданий);
фундаменты, подвальные и цокольные этажи зданий на влажных грунтах и грунтах с высоким уровнем залегания грунтовых вод;
производственные и технические помещения, в которых может быть повышенная влажность;
гидротехнические сооружения;
бассейны.

Методы защиты бетонных конструкций

Существующие методы защиты бетонных сооружений от влаги делятся на три вида:

методы первичной защиты;
методы вторичной защиты;
специальные меры.

Методы первичной защиты бетона

Первичная защита от коррозии выбирается при проектировании конструкций; именно тогда выбираются конструктивные решения, снижающие воздействие агрессивных факторов и подходящие по свойствам материалы.

Методы первичной защиты направлены на то, чтобы изначально сделать бетон более устойчивым к агрессивным внешним воздействиям. И прежде всего, нужно правильно выбрать тип вяжущего.

Выбор цемента

Для приготовления бетонной смеси рекомендуется использовать следующие типы цементов:

портладнцементы;
шлакопортландцементы;
портландцементы с минеральными добавками;
сульфатостойкие цементы;
глиноземистые цементы;
цементы низкой водопотребности;
безусадочные цементы.

Тип цемента выбирается в зависимости от характера агрессивной среды, например:

в твердых и газовых агрессивных средах используют портландцементы с минеральными добавками;
в жидких агрессивных средах с содержанием сульфатов — сульфатостойкие цементы и шлакопортландцементы;
в жидких средах с содержанием хлоридов — шлакопортландцемент, пуццолановый цемент, портландцемент с минеральными добавками.

Важно!

Для применения в условиях агрессивной среды допускаются только бетоны марок выше W6 по водонепроницаемости (самая высокая марка — W20).

Выбор заполнителей

Для конструкций, которые будут эксплуатироваться в агрессивных средах, выбирают следующие типы заполнителей:

кварцевый песок класса I или пористый песок, в некоторых случаях песок класса II в качестве мелкого заполнителя;
фракционированный щебень, гравий и щебень из гравия марки по дробимости не ниже 800 как крупный заполнитель;
щебень из осадочных пород марки по дробимости не ниже 600 и водопоглощением не выше 2%.

Применение добавок в бетонную смесь

Чем меньше в бетоне пор и капилляров и чем меньший диаметр они имеют, тем меньше воды будет попадать в толщу материала. Соответственно, появляется задача сделать структуру бетона более плотной. Для этого используются следующие методы:

Снижение водоцементного соотношения. В принципе, для обеспечения протекания реакций гидратации достаточно в/ц, равного 0,3. На практике используется в/ц 0,45–0,55 и выше, чтобы повысить подвижность бетонной смеси. Однако излишки воды, не прореагировав с компонентами цемента, испаряются, оставляя дополнительные поры в толще бетона, что негативно влияет на его плотность.
Применение пластификаторов. Эти химические добавки обладают пластифицирующими и водоредуцирующими свойствами. Они позволяют снизить в/ц и при этом увеличить подвижность смеси. В итоге бетонная смесь укладывается плотно, без пустот, количество и диаметр пор сокращаются. Дополнительный плюс — возможность сэкономить до 20% цемента, а также уменьшить расход воды. Благодаря тому, что пластификатор продлевает срок жизни раствора и предотвращает расслаивание, применение этой добавки оправдано и на растворных узлах, и в частном строительстве, когда требуется время для транспортировки смеси либо для не слишком высокого темпа работ, выполняемых вручную.
Применение гидрофобизирующих добавок, в том числе, совместно с пластификаторами. Такой метод называется объемной гидрофобизацией, ведь гидрофобность бетона повышается во всем его объеме. Особенно часто объемная гидрофобизация используется при устройстве фундаментов, цоколей и подвалов. Гидрофобизаторы в бетонной смеси вытесняют пузырьки воздуха, а вследствие того, что они более плотно обволакивают частицы цемента, смесь становится более подвижной и укладывается плотнее. В итоге получается водостойкий бетон. Гидрофобизирующие добавки бывают сухие (порошковые), в виде пасты либо жидкие, готовые к работе. Последние легко дозировать и добавлять в воду затворения.
Применение фиброволокна с целью уменьшить усадку бетона и избежать образования трещин.
Объемная гидрофобизация инъекционным методом. Она может быть сделана уже на готовом изделии. В бетоне просверливают отверстия, в которые вносят гидрофобизатор. Это дорогой, но не такой надежный метод защиты, потому что требует многократной проверки насыщения бетона гидрофобизатором, такая работа проводится только в лабораторных условиях на образцах, отобранных на объекте.

Методы первичной защиты обеспечивают, в том числе, и морозостойкость бетона.

Важно!

В состав бетонной смеси для железобетонных конструкций не рекомендуется вносить хлориды, поскольку они способствуют коррозии металлической арматуры.

Советуем изучить: Гидроизоляция бетона

Методы вторичной защиты

Выбор системы вторичной защиты нудно выполнять по Своду Првил Сп 28.13330-2012 «Защита строительных конструкций от коррозии».

Если для слабоагрессивной среды, как правило, достаточно методов первичной защиты, в условиях средне- и сильноагрессивной среды применяют первичную и вторичную защиту совместно (и иногда дополнительно — специальную защиту).

К методам вторичной защиты относятся методы, обеспечивающие поверхностную защиту:

покрытие мастикой или лакокрасочными материалами; на основе полимерных, битумных материалов и жидкого стекла;
штукатурные покрытия;
облицовка штучными элементами;
оклейка листовыми, пленочными, рулонными материалами;
уплотняющая пропитка верхнего слоя;
обработка составами проникающего действия (кольматирующие растворы);
обработка гидрофобизирующими составами;
обработка биоцидами (для предотвращения развития жизнедеятельности бактерий, плесени, грибка).

Выбор метода вторичной защиты производится в зависимости от типа сооружения и характера агрессивной среды.

Технология гидроизоляции стыков и швов

В любой бетонной конструкции обязательно есть швы. Это могут быть конструктивные, усадочные, температурные и другие виды швов, а также стыки в местах соединения отдельных элементов конструкции. Все эти швы и стыки — потенциальные места протечек, поэтому они требуют надежной гидроизоляции, для чего используются следующие методы:

нанесение лакокрасочных материалов;
использование специальных герметиков для швов;
гибкая обмазочная гидроизоляция;
промазка проникающим материалом.

Проникающая гидроизоляция для бетона

На сегодняшний день обмазочные и оклеечные методы считаются трудоемкими. Помимо прочего, их эффективность не всегда достаточна: под обмазочным или наклеенным слоем может появляться конденсат, и в итоге разовьется плесень.

Поэтому сейчас в качестве вторичной защиты стараются выбирать пропитки проникающего действия. Они могут работать по-разному:

вступать в реакцию с верхним слоем бетона, образуя более плотное соединение (кольматирующие добавки);
образовывать тонкую обволакивающую пленку, которая не мешает бетону «дышать».

Пропитки могут изготавливаться на основе органических или минеральных веществ.

Пропитки на основе органических компонентов

Они изготавливаются на основе эпоксидных смол, акрила, полиуретана. Заполняя поры верхнего слоя бетона, они делают его водонепроницаемым. Их наносят при помощи валиков, кистей или распылением на очищенную от любых загрязнений поверхность.

Срок службы такого покрытия составляет до 15 лет при условии периодического обновления.

Пропитки на основе минеральных (неорганических) компонентов

Это пропитки проникающего действия, которые изготавливаются на основе силиконов.

Их наносят на увлажненную поверхность, благодаря чему запускаются реакции между компонентами пропитки и бетона с образованием особо прочных кристаллических соединений, которые как бы срастаются с бетоном. Таким образом, бетон защищен не только на поверхности, но и на 10–12 см вглубь.

Проникающую гидроизоляцию используют для поверхностей, активно контактирующих с водой, как снаружи, так и внутри конструкций.

Эти пропитки не требуют обновления, наносятся один раз.

Согласно ГОСТ 31357, проникающие гидроизоляционные смеси повышают марку водонепроницаемости бетона не менее, чем на две ступени, а также увеличивают прочность и морозостойкость.

Недостатки проникающей гидроизоляции для бетона

При правильном применении говорить о недостатках проникающей гидроизоляции не приходится. Проблема возникает, когда этим методом начинают пользоваться, как универсальным.

Однако, согласно СП 28.13330, в первую очередь в новом строительстве необходимо применять первичные средства защиты. Вторичные, в том числе, проникающая гидроизоляция используются как дополнительные, если средств первичной защиты недостаточно.

Также необходимо учитывать ограничения по использованию этого типа гидроизоляции: это старый бетон, выщелоченный, с большими порами, а также любые пористые материалы (кирпич), блочные конструкции.

При выборе методов защиты бетона от агрессивной среды следует учитывать тип конструкции и характер среды, получить грамотную консультацию специалиста и использовать только надежные, проверенные материалы и добавки, например, продукцию компании CEMMIX.

Способ обработки бетонных конструкций от аммиака

Изобретение относится к способам обработки бетонных конструкций, улучшающим эксплуатационные свойства, в частности ослабляющим негативные реакции с выделением аммиака. Технический результат - замедление и полное исключение выделения аммиака, поддержание температуры, при которой не наносится вред осушаемому материалу. В способе обработки бетонных конструкций от аммиака влияют на процесс гидратации в бетонных конструкциях путем его прогревания микроволновым излучением, предварительно определяют в бетонных конструкциях: процентное содержание солей, влажность снаружи, влажность внутри, влажность и температуру воздуха, толщину бетонной конструкции, затем соответствующей силы и продолжительности микроволновое излучение направляют на обрабатываемую бетонную конструкцию, контролируют протекающий процесс блоком контроля, состоящим из газоанализаторов и пирометров 2 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к способам обработки бетонных конструкций, улучшающим его эксплуатационные свойства, в частности ослабляющим негативные реакции с выделением аммиака.

В последние годы в России одной из проблем является загрязнение воздушной среды помещений аммиаком, выделяющимся из бетонных конструкций. Аммиак (NH₃) - нитрид водорода, бесцветный газ с резким запахом. При нахождении в атмосфере, загрязненной аммиаком, у людей наблюдается раздражение слизистой оболочки глаз, носа и горла. При хронической интоксикации газообразным аммиаком отмечаются головные боли, расстройства обмена веществ, понижение артериального давления, неврастения, хронические воспалительные заболевания верхних дыхательных путей, угнетение систем иммунитета и кроветворения и др.

При формировании бетонных конструкций на начальном этапе бетон работает как реактор, в котором происходят реакции гидратации компонентов цемента, гидролиз мочевины и другие аммонийсодержащиеся вещества с образованием ряда соединений, в том числе и аммиака. Происходит эмиссия аммиака из пор в объем помещений, что создает дискомфортные условия проживания и угрозу здоровью людей.

Известен способ снижения эмиссии аммиака из бетона путем понижения пористости строительных конструкций. Предложен способ кольматирования (отчет НИР №Гос. регистрации 01201065826 СПб ГАСУ, 2011). Процесс кольматирования состоит из двух стадий: грунтование бетона «Гранитом» (смесь из гранитной пыли и жидкого стекла) и нанесение полиуретановой композиции «Элакор-ПУ». Такая обработка создает эффект «консервации» аммиака в порах бетона.

Недостатком этого метода является то, что газообразные вещества (аммиак) не имеют выхода из пор и, накапливаясь в порах бетона, могут вызвать непредвиденные изменения в структуре бетона. Кроме того, разложение солей продолжается, и проблема устранения эмиссии аммиака не решается.

Известен также способ очистки жилых помещений от аммиака, который заключается в нанесении на бетонные конструкции, выделяющие аммиак, раствора окислителя при помощи поролонового валика или других средств нанесения жидких материалов с целью пропитки бетона раствором. Раствор окислителя представляет собой раствор гипохлорита натрия с добавлением углеродных кластеров фуллероидного типа (фуллерены). Фуллерены являются модификатором раствора, т.к. способствуют проникновению вглубь бетона, т.е. усиливают пенетрационные свойства раствора (см. патент РФ №2496751 по кл. МПК C04B 41/72, 2013).

Недостатком указанного способа является неполное удаление аммиака из бетонных конструкций, т.к. химическая реакция разложения солей продолжается.

Наиболее близким по технической сущности является способ использования тепловой пушки, при котором влияют на процесс гидратации в бетоне путем его прогревания. Происходит высушивание бетона, что приводит к торможению процесса гидратации и, как следствие, к уменьшению выделения аммиака.

Недостатком этого способа является то, что процесс сушки происходит лишь на поверхности стен и не решается проблема сушки всего слоя бетона, а следовательно, не исключается полностью процесс гидратации внутри слоя бетона, и, как следствие, не исключается выделение аммиака впоследствии. Кроме того, соли внутри бетона сохранились и при повторном увлажнении процесс эмиссии возобновится.

Задачей настоящего изобретения являлось разработка способа обработки бетонных конструкций, обеспечивающего замедление и полное исключение указанных вредных реакций.

Указанная задача решается тем, что предложен способ обработки бетонных конструкций от аммиака, заключающийся в том, что влияют на процесс гидратации в бетонных конструкциях путем его прогревания, причем на процесс гидратации воздействуют микроволновым излучением. Предварительно определяют в бетонных конструкциях: процентное содержание солей, влажность снаружи, влажность внутри, влажность и температуру воздуха, толщину бетонной конструкции, затем соответствующей силы и продолжительности микроволновое излучение направляют на обрабатываемую бетонную конструкцию, контролируют протекающий процесс блоком контроля, состоящим из газоанализаторов и пирометров.

А микроволновое излучение воздействуют устройством, состоящим из блока питания, блока стабилизации напряжения и управления, магнетрона и волновода, блока охлаждения.

Кроме того, дополнительно определяют наличие отделки, наличие других материалов снаружи и внутри бетона, характер помещений, граничащих с обрабатываемыми поверхностями.

Технический результат изобретения состоит в том, что в твердой щелочной среде идет медленный гидролиз карбамидных солей и, следовательно, их медленное разложение на NH₃ и другие простейшие составляющие (CO, CO₂, NO и т.д.). Микроволновое излучение нагревает полярные молекулы и прежде всего воду, при этом происходит ее выпаривание и, как следствие, полная остановка процесса гидролиза. Затем температура поднимается до 130-150°C и начинается разложение оставшихся карбамидных солей под действием температуры на аммиак и биурет: NH₂CONH₂→NH₂-CO-NH-CO-NH₂+NH₃. Биурет впоследствии разлагается на простейшие составляющие. Так как температура выше 130°C, среда твердая, щелочная и отсутствует гидролиз, то не происходят дальнейшие реакции с образованием аммиака. В результате полное устранение причины запаха аммиака. Кроме остановки процесса гидратации,происходит также плавление солей аммония и их полное разложение в сухой среде.

Пример осуществления способа обработки бетонных конструкций

Для осуществления указанного способа применяют устройство, состоящее из блока питания, блока стабилизации напряжения и управления, магнетрона и волновода. Также отдельным блоком идет система охлаждения в двух вариантах: воздушная или водная в зависимости от условий эксплуатации и комплектующего оборудования. Кроме этого, существует отдельный блок контроля за окружающей средой, состоящий из газоанализаторов и пирометров, которые собирают информацию о протекающих процессах. При проведении обработки бетонных конструкций учитываются следующие факторы: процентное содержание солей в бетоне, влажность бетона снаружи, влажность бетона внутри, влажность и температура воздуха, толщина бетона, наличие отделки, наличие других материалов снаружи и внутри бетона, характер помещений, граничащих с обрабатываемыми поверхностями. В зависимости от указанных факторов используют определенное количество соответствующих блоков. Например, при обработке бетонной стены площадью 10 м 2 продолжительность обработки может быть 30 минут, а при максимальной концентрации солей в бетоне продолжительность обработки такой же площади - 5-6 часов.

Один блок средней мощности 1 кВт выходной энергии позволяет обработать за 12 часов бетонную конструкцию размером 30×30 см, глубиной 20 см, с содержанием карбамидных солей не менее 10% от массы бетона.

Способ опробован и успешно проводится с 2012 года в г. Череповец Вологодской области. Результаты проведения исследований специализированными организациями показывают, в частности, снижение концентрации аммиака в десятки и сотни раз, до допустимых норм.

Использование предлагаемого способа обработки бетонных конструкций позволяет исключить образование аммиака в помещении после обработки за счет использования микроволнового излучения. Микроволновое излучение воздействует сразу на всю толщину бетона, а не только на его поверхность, и позволяет провести полную дегидратацию материала. Микроволновое излучение также позволяет держать необходимую температуру, при которой не причиняется вреда материалам: не наносится вред осушаемому материалу, проводке, пластиковым элементам и т.п.

1. Способ обработки бетонных конструкций от аммиака, заключающийся в том, что влияют на процесс гидратации в бетонных конструкциях путем его прогревания, причем на процесс гидратации воздействуют микроволновым излучением, отличающийся тем, что предварительно определяют в бетонных конструкциях: процентное содержание солей, влажность снаружи, влажность внутри, влажность и температуру воздуха, толщину бетонной конструкции, затем соответствующей силы и продолжительности микроволновое излучение направляют на обрабатываемую бетонную конструкцию, контролируют протекающий процесс блоком контроля, состоящим из газоанализаторов и пирометров.

2. Способ обработки бетонных конструкций от аммиака по п. 1, отличающийся тем, что воздействуют устройством микроволнового излучениия, состоящим из блока питания, блока стабилизации напряжения и управления, магнетрона и волновода, блока охлаждения.

3. Способ обработки бетонных конструкций от аммиака по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно определяют наличие отделки, наличие других материалов снаружи и внутри бетона, характер помещений, граничащих с обрабатываемыми поверхностями.

Способ очистки бетона от аммиака

Изобретение относится к области очистки бетонных изделий от токсичных летучих веществ и может быть использовано для снижения эмиссии аммиака из бетонных стен и перекрытий в жилых и производственных помещениях. Технический результат - повышение эффективности очистки бетона от аммиака. В способе очистки бетона от аммиака, основанном на использовании водного раствора органической кислоты и соли, который наносят на поверхность бетонного изделия, в качестве органической кислоты используют или муравьиную кислоту, или уксусную кислоту, или пропионовую кислоту; а в качестве соли используют соль или натрия, или калия, или кальция азотистой кислоты, причем количество органической кислоты и соли в водном растворе выбирают из расчета один моль кислоты и один моль соли на один моль аммиака, а содержание воды в растворе от 10 до 90 мас.%. Изобретение развито в зависимых пунктах. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области очистки бетонных изделий от токсичных летучих веществ и может быть использовано, преимущественно, для снижения эмиссии аммиака из бетонных стен и перекрытий в жилых и производственных помещениях.

Известен способ очистки воздуха в животноводческих помещениях от аммиака и микроорганизмов [RU 2447924, C1, B01D 47/06, 20.04.2012], включающий его пропускание через распыленный 5%-ный раствор хлорной извести на единицу обрабатываемого воздуха в течение определенного времени.

Недостатком способа является относительно узкая область применения, поскольку он может быть использован только для снижения концентрации аммиака, уже находящегося в воздушной среде помещения.

Известен также способ удаления аммиака из газовой смеси [RU 2042622, C1, B01D 53/11, 27.08.1995], в соответствии с которым газовую смесь, содержащую примесь аммиака, контактируют с гликолем при давлении, равном давлению в процессе синтеза аммиака, последующую регенерацию абсорбента ведут путем десорбции аммиака при нагревании в два этапа или более, десорбированный аммиак конденсируют при охлаждении водой с температурой 5-35°C, основную часть аммиака десорбируют на первом этапе при давлении 7-20 бар, а на заключительном этапе при давлении 1-3 бар, при этом, промежуточную десорбцию проводят при давлении 5-15 бар, предпочтительно десорбированный на последнем этапе десорбции аммиак сжимают и возвращают на первый этап десорбции, десорбцию проводят при 100-150°C в процессе нагревания технологическим теплом, причем, возможна повторная абсорбция аммиака, десорбированного на заключительном этапе десорбции, после чего абсорбирующий раствор перекачивают на первый этап десорбции, предпочтительно сбрасывают давление потока аммиака, конденсированного после первого этапа десорбции, полученный газообразный аммиак объединяют с аммиаком после заключительного этапа десорбции, сжимают и подают на первый этап десорбции.

Недостатком этого способа является относительно большая сложность и относительно узкая область применения, поскольку предполагает проведения большого числа операций и может быть использован только для снижения концентрации аммиака уже находящегося в воздушной среде помещения.

Кроме того, известен способ [RU 2444396, C1, B01D 53/00, 10.03.2012], заключающийся в нейтрализации паров аммиака водным раствором 20%-ной лимонной кислоты под давлением 2 атм в течение 2 мин 6-8 раз подряд через каждые 15 минут.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ очистки бетона от аммиака [SK 1510-99, A3, (USNAV POLIMEROV SAV), 11.06.2001, 7 с., реферат], в соответствии с которым для чистки бетона используют водный раствор органической кислоты и соли.

Недостатком способа является его относительно низкая эффективность, обусловленная отсутствием рекомендаций по количественному соотношению компонентов и их согласованию с количеством остаточного аммиака в бетоне.

Рост интенсивности строительных работ в зимнее время требует использования разнообразных противоморозных присадок в бетоны. Традиционно используемые присадки, в частности, водный раствор аммиака, нитрат аммония, карбамид и ряд других аммиаксодержащих добавок в условиях дальнейшей эксплуатации бетонных конструкций могут вызывать выделение аммиака из бетона. Другой причиной выделения аммиака из бетона может быть его присутствие в цементе. Обе причины, вызывающие выделение аммиака из бетона, трудноустранимы и существенно снижают эксплуатационные характеристики построенных зданий.

Требуемый технический результат заключается в повышении эффективности очистки бетона от аммиака и снижения, таким образом, эмиссии аммиака из бетонных изделий после их очистки, в частности, из бетонных стен и перекрытий в жилых и производственных помещениях.

Требуемый технический результат достигается тем, что в способе очистки бетона от аммиака, основанном на использовании водного раствора органической кислоты и соли, который наносят на поверхность бетонного изделия, согласно изобретению, в качестве органической кислоты используют или муравьиную кислоту, или уксусную кислоту, или пропионовую кислоту, а в качестве соли используют соли или натрия, или калия, или кальция азотистой кислоты, причем, количество органической кислоты и соли в водном растворе выбирают из расчета один моль кислоты и один моль соли на один моль аммиака, а содержание воды в растворе от 10 до 90% масс.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, перед нанесением водного раствора органической кислоты и соли на поверхность бетонного изделия, проводят ее прогрев.

Предложенный способ очистки бетона от аммиака может быть реализован следующим образом.

Предлагается способ снижения эмиссии аммиака из бетонов, приготовленных на основе аммиаксодержащих противоморозных добавок и аммиаксодержащих компонентов, заключающийся в том, что бетон обрабатывают растворами солей щелочных и щелочноземельных металлов азотистой кислоты в смеси с карбоновыми кислотами жирного ряда.

Для интенсификации процессов проникновения реагентов в объем обрабатываемого материала и реакций разложения аммиака проводят прогрев бетона обработкой тепловыми пушками (до температур 30…80 градусов), парогенераторами, электороосмотическими устройствами, ультразвуковой обработкой.

В частности, предварительно, поверхность бетонного изделия прогревают и/или увлажняют. Возможно также осуществление прогрева водяным паром, что приводит одновременно и к прогреву и к увлажнению.

Цель прогрева - удалить избыток аммиака и раскрыть поры и капиллярные каналы материала для более эффективного поступления раствора.

Раствор соли и кислоты лучше проникает в объем бетона в случае влажной поверхности, поскольку в этом случае образуется градиент концентрации соли и кислоты.

Во всех случаях выбор концентрации реагентов и их соотношения проводится на основе результатов качественного и количественного анализа бетона на содержание аммиака и противоморозной присадки.

Раствор солей щелочных и щелочноземельных металлов азотистой кислоты в смеси с карбоновыми кислотами жирного ряда наносят на предварительно увлажненную поверхность бетона, добиваясь проникновения растворов в объем бетона. Допустимо и последовательное нанесение растворов соли и кислоты.

По стехиометрическому уравнению реакции на один моль аммиака требуется один моль нитрита и один моль кислоты. Для ускорения протекания реакции обычно используют избыток реагента от 10 до 100%.

При реакции нитрит ионов с ионом аммония образуется азот и вода. Остающийся свободным катион, противоион нитрит иона, связывается добавляемой кислотой, образуя соль. Получаемая соль не разрушает структуру бетона, что известно, поскольку формиаты, например формиат натрия, добавляют в бетон в качестве противоморозных добавок. В случае использования только кислоты происходит не разложение аммиака, а его связывание в соль муравьиной кислоты, что препятствует его выделению в газовую фазу. В случае использования только соли происходит разложение аммиака до азота, а противоион нитрит иона связывает противоинон аммиака, например, карбонат ион.

При реакции нитритов с аммиаком происходит его разложение до азота, выделяющегося из бетона:

Если аммиак присутствует в виде иона аммония, например, добавлялся водный раствор аммиака в виде противоморозной добавки, то необходимо связывать противоион нитрит иона кислотой:

В случае использования только кислоты протекают следующие реакции:

Другие продукты реакции, соли щелочных и щелочноземельных металлов карбоновых кислот жирного ряда, частично удаляются при проведении процесса нейтрализации аммиака, а частично остаются в объеме бетона. Остаточное содержание этих солей и не прореагировавших солей щелочных и щелочноземельных металлов азотистой кислоты не влияет на эксплуатационные свойства обработанного бетона.

В качестве примера экспериментального использования предлагаемого способа рассмотрим способ нейтрализации аммиака из помещения с площадью бетонной поверхности 10 м 2 . Бетон обрабатывали горячей водой и паром. Альтернативно бетон обрабатывали горячей водой, а затем 30% масс водным раствором муравьиной кислоты и нитрита натрия. Для сравнения применили прогрев тепловыми пушками. После обработки проводились измерения степени уменьшения эмиссии аммиака. Оказалось, что использование рекомендованных составов позволяет добиться более существенного снижения концентрации аммиака в бетоне и в газовой фазе по сравнению с обработкой только горячей водой и паром (термовлажностная обработка) и существенно большего, в сравнении с прогревом.

Таблица.
Сравнение способов снижения эмиссии аммиака из бетона.
№	Тип обработки	Количество аммиака
№	Тип обработки	До обработки	После обработки
Газовая фаза, мг/м 3	Бетон, мг/г	Газовая фаза, мг/м 3	Бетон, мг/г
1	Термовлажностная	10.0	0.012	2.0	0.006
2	Последовательное увлажнение и нанесение растворов кислоты и соли	25.0	0.014	0.2	0.001
3	Термообработка тепловыми пушками (воздух с температурой 55°С) с регулярным проветриванием	5.0	-	2.0	-

Таким образом, благодаря усовершенствованию известного способа достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении эффективности очистки бетона от аммиака и снижении, таким образом, эмиссии аммиака из бетонных изделий после их очистки, в частности, из бетонных стен и перекрытий в жилых и производственных помещениях.

1. Способ очистки бетона от аммиака, основанный на использовании водного раствора органической кислоты и соли, который наносят на поверхность бетонного изделия, отличающийся тем, что в качестве органической кислоты используют или муравьиную кислоту, или уксусную кислоту, или пропионовую кислоту; а в качестве соли используют соль или натрия, или калия, или кальция азотистой кислоты, причем количество органической кислоты и соли в водном растворе выбирают из расчета один моль кислоты и один моль соли на один моль аммиака, а содержание воды в растворе от 10 до 90 мас.%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед нанесением водного раствора органической кислоты и соли на поверхность бетонного изделия проводят ее прогрев.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед нанесением водного раствора органической кислоты и соли на поверхность бетонного изделия проводят ее увлажнение.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед нанесением водного раствора органической кислоты и соли на поверхность бетонного изделия проводят ее прогрев с одновременным увлажнением.

Фенольные дома и аммиачные квартиры: что застройщики добавляют в бетон и чем потом дышат новоселы

Экологическая ситуация в Москве не самая радужная . Усугубляется это еще и тем, что привычные строительные материалы могут загрязнять воздух. в квартире! И влиять на ваше здоровье прямо в вашем жилье! И как тогда быть?

Руководитель департамента экологической экспертизы и мониторинга компании EcoStandart group Катерина Веселова и менеджер проектов отдела экологической сертификации Ирина Мадумарова рассказали Новострой-М о том , как стройматериалы загрязняют воздух и что с этим делать.

В 2010-2011 годах многие московские новоселы столкнулись с так называемыми «аммиачными квартирами» . Причем проблема коснулась не одной новостройки, а многих. Концентрация аммиака превышала норму в 10 раз и более!

Проблема выделения аммиака в бетонных новостройках не нова — о ней знают специалисты строительной индустрии всего мира. Потому что аммиак, накапливаясь в воздухе жилых помещений, делает их непригодными для жизни. Во-первых, он невыносимо воняет. Во-вторых — негативно влияет на здоровье.

Как аммиак попадает в бетон? Есть несколько источников.

В настоящее время в бетоне, который используют в развитых странах, содержатся различные добавки (присадки) — химические и минеральные. В идеале они нужны для того, чтобы улучшить характеристики бетона, а также снизить его себестоимость. Этих добавок известны сотни, но широко используются десятки. И не все они одинаково полезны.

Именно химические присадки, добавляемые в бетон для повышения его пластичности, морозоустойчивости, ускорения затвердения и улучшения других свойств, могут образовывать аммиак.

Кроме того, источником аммиака могут быть аминоспирты. Они используются в интенсификаторе помола — технологической добавке, которая улучшает свойства цемента. Такие добавки при нормальных условиях стабильны, но научные эксперименты всё-таки доказали, что цементы способы выделять аммиак.

Аммиак присутствует в такой минеральной добавке как зола уноса. Она образуется при сжигании твердого топлива на теплоэлектростанциях и вводится в цемент и бетон как минеральная добавка.

Для получения высокой концентрации аммиака может быть достаточно даже одного источника. А если таких источников несколько?

В погоне за прибылью застройщики стараются возвести дом как можно скорее, а если на улице мороз и бетон плохо «схватывается»? Вот тогда в него и добавляют различные присадки. Пользуясь тем, что люди не разбираются в марках бетона, и поджимаемые сроками сдачи, строители «мухлюют» с качеством. Потом люди, заселившиеся в такие дома, начинают плохо себя чувствовать, постоянно болеть и есть таблетки.

В московских новостройках жильцов когда-то поджидал еще и фенол. «Фенольными» оказались дома серии 11-49/П, построенные в 70-80-х годах прошлого века. В бетонные плиты добавлялась присадка с фенолформальдегидом — чтобы материал быстрее затвердел. Такого жилья в Москве было построено более 5 млн кв. метров. Проблему решили только расселением жильцов и сносом домов. Но люди прожили в этих домах годы!

Фенол и формальдегид выделяет и минеральная вата, которую используют при строительстве современных домов. Она обладает неплохими теплоизолирующими и противопожарными свойствами, но при нагревании получается такой вот конфуз.

Аммиак и фенол — газы, опасные для человека. Пары фенола вызывают мышечные боли, слабость. Хроническое отравление этим газом приводит к поражению центральной нервной системы, нарушению работы почек, печени, органов дыхания и сердечно-сосудистой системы. Аммиак раздражает кожные покровы и слизистые оболочки органов дыхания и глаз.

Как понять, что дом построен из «вредного» бетона?

Обратите внимание на запах. Его появление говорит о том, что в воздухе сконцентрированы какие-то вещества. Это правило не работает для сероводорода, который пахнет тухлыми яйцами, или меркаптаны — они добавляются в бытовой газ. Этот запах, конечно, тоже неприятен, но к строительству отношения не имеет. Впрочем, сероводород может выделяться и из бетона в результате реакций сульфидных соединений.

Поэтому практически единственным способом оценить безопасность своего жилья является экологическая экспертиза. Покупая квартиру в новостройке, не поскупитесь — затраты на экспертизу окупятся вашим здоровьем и здоровьем ваших детей!

Читайте также: