АКАДЕМИЯ НАУК ЛАТВИЙСКОЙ ССР
ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА
М. Г. ВОРОНКОВ и
Н. в. ШОРОХОВ
ВОДООТТАЛКИВАЮЩИЕ
ПОКРЫТИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК ЛАТВИЙСКОЙ ССР
РИГА 1963
АННОТАЦИЯ
Книга является обобщением многолетних исследований ав-
торов по гидрофобизации строительных материалов с целью
повышения их долговечности и улучшения эксплуатационных
свойств. Подчеркнув настоятельную необходимость защиты
строительных материалов и конструкций от увлаження, ав-
торы рассматривают физико-химические основы процессов
гидрофобизации, применяемые в строительстве гидрофобиза-
торы, пути их практического использования и свойства гид-
рофобизовавных материалов. J\imra содержит непосредствен-
ные практические рекомендации по использованию водооттал-
кивающих накрытий при строй гель пых, отделочных и ремонт -
пых работах и шготовлешш сдюителькых материалов.
Описываются также мегодц псньпаиий гидрофобизоваппыч
стройматериалов и техника безопасности работ но гидрофобп-
ыции.
В заключение приводиroi печернынающая библиография по
применению водоотталкивающих кремисоргапических покры-
тий в строительстве.
Книга предназначена для широкого круга работников
строительства, промышленности строительных материалом и
.химической промышленности, в особенности для инженеров,
техников, сотрудников проектных организаций и научно-иссле-
довательских институтов, аспирантов я студентов старших
курсов соответствующих высших учебных заведений.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Жилищное, промышленное и сельскохозяйственное строитель-
ство в Советском Союзе развивается невиданными в истории тем-
пами. Трудовая программа, выдвинутая перед строителями партией
и правительством па ближайшее семилетие, является поистине
грандиозной. Одним из важнейших условий успешного осуществле-
ния этой программы является резкое снижение стоимости строи-
тельных и ремонтных работ. Поэтому проблема продления долго-
вечности и удешевления эксплуатации (путем значительного сокра-
щения числа ремонтов) как уже-используемых, так и вступающих
в строй зданий и строительных сооружений является в настоящее
время чрезвычайно актуальной. Не менее актуальна проблема
замены применяемых плотных пород строительного и облицовоч-
ного камня значительно более дешевыми менее плотными (пористы-
ми) естественными и искусственными стройматериалами, употреб-
ление которых ранее ограничивалось их низкой водостойкостью.
Частичному решению этих двух проблем — повышению долговеч-
ности и улучшению эксплуатационных характеристик строитель-
ных материалов путем их гидрсфобизании — посвящены много-
летние исследования авторов этой книги. Создавая ее, мы стремились
в известной мере обобщить и подытожить полученные нами резуль-
таты, чтобы облегчить строителям и работникам промышленности
стройматериалов применение водоотталкивающих (гидрофобных)
кремнеорганических покрытий на практике.
Экспериментальным и производственным изысканиям авторов,
осуществленным в тесном творческом содружестве между Инсти-
тутом химии силикатов АП СССР, Институтом органического син-
теза АН Латв. ССР и Научно-исследовательским институтом Ака-
демии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова, а также их
литературной обработке сильно способствовало то. что один пз
нас является химиком, другой — инженером-строителем. Благо-
даря этому подход к рассматриваемой проблеме был более разно-
сторонним и мы смогли, по нашему мнению, достаточно глубоко
отразить как практическую, так и теоретическую стороны рассмат-
риваемого вопроса. Насколько нам удалось разрешить поставлен-
ную задачу, предоставляем судить читателю.
Авторы" не ставили своей целью рассмотрение работ других
исследователей в области гидрофооизании материалов, применяемых
3
в строительстве, хотя оы потому, что это сделано в ряде появив-
шихся за последнее время монографий и статей. Тем не менее мы
сочли необходимым привести в койне книги по возможности исчер-
пывающий список литературы по гидрофобизацпп и гидроизоляции
строительных материалов и конструкций кремнеорганическими
соединениями, содержащий точные наименования каждой публи-
кации. Этот список, доведенный до начала 1962 г., поможет чита-
телю ознакомиться в деталях с заинтересовавшим его вопросом
по оригинальному источнику. Цифровым обозначениям встречаю-
щихся в тексте книги ссылок на литературу, приведенную в указан-
ном списке литературы, предшествует буква Л (например, 1Л351).
Остальные ссылки, указываемые одними цифрами в квадратных
скобках (например, [17]), относятся к литературным источникам,
цитированным в конце каждой данной главы.
С тем, чтобы подчеркнуть преимущества водоотталкивающих
кремнеорганических покрытии, мы не могли не включить в книгу
и некоторые результаты своих исследований по применению в
отдельных ремонтных работах поверхностно-активных органи-
ческих гндрофобизаторов. Однако эти данные не претендуют па
глубину освещения и носят преимущественно иллюстративный
характер.
Книга начинается главой, посвященной теоретическим основам
процессов гндрофобизации материалов, написанной еще в 1953 г.
в достаточно дос пипой (]х)рмс (более трудный пли менее важный
дополнительный материал, который мы все же сочли целесообраз-
ным включить, набран мелким шрифтом). Ознакомление с этой
главой избавит читателя о г напрасных попыток применения водо-
отталкивающих покрытий там. где они являются неэффективными,
а сам метод гидро(|мх')изацпи — от несправедливых нареканий.
В заключение приведены главы, посвященные методике испытаний
гидрофобизованпых материалов и технике безопасности работ по
гпдрофобизации.
Хочется надеяться на снисходительность читателей к пробелам
п недостаткам этой книги, так как неожиданная смерть одного из
авторов и резкое ухудшение зрения другого не позволили закон-
чить ее в задуманном виде.
Все критические пожелания и замечания будут восприняты с
гл у бо кой бл а го дар ностью.
ВВЕДЕНИЕ
Все пористые строительные материалы минерального происхож-
дения более или менее быстро разрушаются в результате воздейст-
вия воды [1—14].
Такие стройматериалы, как штукатурка, бетон, гипсобетон,
осадочные породы строительного камня (известняки, доломиты,
опоки и т. л.), строительная керамика (кирпич, черепица, облицо-
вочные плитки) и т. д. обычно настолько пористы, что жадно, как
губка, впитывают в себя воду и надолго удерживают ее в порах,
увеличиваясь при этом в весе до 20—30 и более процентов (см.
табл. 1).
Таблица 1
Волопоглошснис строительных материалов
Материал
поглощение
/о
Извсстково-песчаные камни....................
Асбоцемент (черт месяц после изготовления). .
„ через год
Известпякракушечник .........................
Известняк плотный............................
Кирпич обыкнопениын I сорта..................
Кирпич глиняный лицевой ...............................
Кирпич облицовочный ...................................
Кирпич силикатный ........... .........................
Кирпич шлаковый................ .......................
Плитки степные облицовочные............................
Туф артикскнн .........................................
Черепица ......................... .	...........
Шлак котельный.........................................
Природный гипсовый камень	...........
Отливки из строительного гипса	..........
Андезит...................... .........................
Бетой ячеистый............... .........................
Бетон кислотоупорный...................................
Кирпи'р-кислотоупориый I сорта................
>9	. t	IT-,
HI ..
Пемза.........................
Блоки керамические ....................................
Плитки асбестоцементные облицовочные, прессованные . . .
До 20
1,5
До 30
До 10
До 16
До 18
До 20
10
8—16
До 16
До 40
До 20
До 5i*
До 16
До -Ю
О. 2—3
До 4
До 10.5
20—40
До 5
До 8
До 10
До 12
До 30
6—12
До 21
о
Кладка стопы in обыкновенного глиняного кирпича, например,
обладает настолько большим капиллярным подсосом воды, что
способна поднимать волу по своим норам на высоту до 2 л, почти
полностью насыщаясь при этом водой.
Высокая водопоглощаемоегь н водопроницаемость пористых
строительных материалов способствуют отсыреванию степ и раз-
витию плесени.
При насыщении водой ухудшаются все основные свойства ма-
териала. в частности возрастают его объемный вес и, особенно,
теплопроводность. Так, например, при повышении содержания влаги
па 10% теплопроводность материала увеличивается в 1,5 раза.
Поэтому всасывание воды может свести на нет теплоизолирующее
действие кладки, штукатурки или другой соответственной тепло-
изоляции.
Почти все процессы разрушения отделочных покрытии фасадов
зданий связаны с воздействием на них влаги. Это обусловлено тем,
что вола обладает высокой растворяющей и корродирующей спо-
собностью по отношению к неорганическим веществам. Такое раз-
рушительное действие значительно усугубляется постоянным на-
личием в воде, воздействующей на строительные конструкции,
агрессивных растворенных веществ. Даже в высоких слоях атмо-
сферы дождевая влага содержит продукты «сжигания воздуха» —
нитрат аммония и другие соединения азота, образующиеся при
разрядах атмосферного электричества, а также некоторые мипс-
рал aii.ii' .'.hi. Проходя близкие к земле .загрязненные слои наруж-
ною воздуха, в особенности в промышленных центрах, дождевая
вода значительно обогащается разнообразными агрессивными при-
месями. Особенно много таких примесей во влаге, образующейся
путем конденсации водяного пара в приземной атмос(|юре (туман,
иней), которые содержат в несколько раз больше аммиака, азоти-
стой и азотной кислоты, а также хлористых, сернистых соединений
и других вредных примесей, чем дождевая вода.
Вода, проникая в поры, частично растворяет кристаллические
частицы стройматериала. Благодаря этому сцепление между ними
нарушается или ослабевает, что приводит к понижению прочности.
Так. например, при проникновении воды в поры бетона''происхо-
дит растворение (выщелачивание) свободной извести, образовав-
шейся при твердении портландцемента. Это вызывает постепенно
усиливающееся ослабление бетона в конструкции.
Весьма существенной причиной понижения прочности и облег-
чения деформации строительных материалов при их увлажнении
является обратимая адсорбция волы (и растворенных в ней веществ)
П««. 161. Образование адсорбционного слоя воды понижает поверх-
ностную энергию твердого тела, а следовательно, и работу образо-
вания новых поверхностей при деформации. Сорбированные моле-
кулы воды легко мигрируют по поверхностям, вновь образующимся
г. деформируемом материале, что уже при малых напряжениях
приводит к разрушению вследствие л випно развивающейся ползу-
чести.
К понижению прочности строима сриалов приводит и раскли-
нивающее действие водных плене , разъединяющих микроэле-
менты их кристаллической структуры [15—18]. Сильно разрушает
структуру стройматериала и его частое попеременное намокание и
высыхание [19]. Перемещаясь в порах (капиллярная миграция)
149, 20], вода вызывает неравномерное распределение механических
напряжении, что также способствует разрушению. Путем капилляр-
ной миграции вода, растворившая компоненты стройматериала в
одних участках строительного элемента, осаждает растворенные
вещества па других участках. Разрушающее действие растворенных
солей состоит в том. что при попеременных увлажнениях и высы-
ханиях материала развиваются процессы кристаллообразования и
отложения веществ, объем которых превышает первоначальный
объем растворившихся продуктов. Это вызывает опасность механи-
ческого разрушения пор и капилляров материала. Помимо разру-
шающего действия, водорастворимые соли приводят к появлению так
называемых «высолов», создающих пятнистость фасадов [4, 21. 22].
Замерзая зимой в порах строительного материала, вода перехо-
дит в лед с увеличением в объеме, примерно на 8—9%, что создает
в них давление свыше двух тысяч атмосфер. Под действием таких
внутренних давлений, способных разорвать стальную бомбу, рас-
трескиваются даже наиболее прочные породы камня [23, 24].
Наиболее разрушительное действие производит происходящее
обычно весной if осенью попеременное замораживание и оттаивание
строительного маi српала.
В морозное время особенно сильно разрушаются наружные
покрытия ограждающих конструкций, так как под влиянием раз-
ности температур внутри материала в его порах происходит пере-
мещение воды (а также водяных паров) в область наиболее низких
температур, где образуется максимальное количество льда. Кроме
того, так как теплопроводность льда в четыре раза больше тепло-
проводности воды, то промерзнувшие при сильном увлажнении
стены становятся значительно более теплопроводными и с трудом
поддаются оттаиванию и просушке.
Многие строительные материалы (природный гипсовый камень,
гипсовая штукатурка, гипсобетон и т. д.) вообще не могли приме-
няться для наружных строительных работ в местах, подверженных
действию воды или сырости, вследствие своей сравнительно большой
растворимости в воде.
Особенно пагубное воздействие па строительные конструкции
оказывает капиллярный подсос при непосредственном контакте
с морскими или минерализованными грунтовыми водами, а также
промышленными сточными водами, содержащими соли и другие
агрессивные вещества, либо химически реагирующие со строи-
тельным материалом, либо повышающие его растворимость. Так.
например, растворимость гипса в растворах многих солей и кислот
больше, чем в воде. Кроме того, капиллярный подсос водных раство-
ров гидрофильных минеральных солей обычно выше, чем самой
воды. В частности капиллярный подсос 8% раствора Na2SO4 в
цементном камне на 35% больше, чем воды.
При замерзании в порах строительного материала солевых
растворов образуются расширяющиеся в объеме кристаллы солей
и их кристаллогидратов. Образование этих кристаллов действует
более разрушительно, чем замерзание в порах воды.
Эта, далеко не полная, характеристика вредоносного действия
воды на строительные материалы, конструкции и их отделочные
покрытияхможет быть еще значительно расширена. Однако целесо-
образнее затронуть еще лишь одно пагубное явление, вызываемое
водой, — сырость.
О сырости помещений в зданиях заключают по степени влаж-
ности их стен. В отдельных случаях на стенах имеются явные
признаки сырости: на участках стен, расположенных ближе к
полу, появляются темные пятна. При ощупывании такой степы
рукой ощущается холод. При постукивании по стене металлическим
предметом сырые участки штукатурки удается различать по глу-
хому звуку.. Однако наличие в стене влажности менее 7—8% по
внешним признакам нелегко определить. Это удается сделать лишь
при помощи влагомера или взятием проб материала степы.
Условились считать, что стены, имеющие в нижних их частях
(40—50 см от пола) среднюю влажность 2—3%, являются сухими,
3—6% — умеренно сырыми, б—9% — сырыми и, наконец, 9% и
выше — мокрыми.
Сырость, обусловленная повышенной влажностью ограждающих
конструкций, вызывает не только неприятное ощущение и вредно
действует на здоровье, но и ухудшает эксплуатационные качества
помещений. Под действием сырости разрушаются или отслаиваются
штукатурка, окраска и обои, на стенах (чаще в нижних частях)
появляются темные пятна, штукатурка покрывается плесенью, а
затем осыпается.
Воздух в сырых помещениях изменяет свой обычный химиче-
ский состав и приобретает затхлый запах. В условиях сырости
обильно развиваются низшие растительные организмы (плесневые
грибы).
В сырых помещениях сильно повышается влажность воздуха.
Это отражается прежде всего на их обитателях, у которых наруша-
ется правильная теплорегуляция организма. Кроме того, холодные
сырые стены вызывают у человека и животных усиленное излуче-
ние тепла. Подобная потеря организмом тепла особенно вредна
во время сна, когда охлаждение от соседней сырой стены не чув-
ствуется и, следовательно, не вызывает противодействия.
Все вышесказанное не оставляет никаких сомнений в том, что
увеличение долговечности строительных материалов, замена их
в конструктивных элементах здания более дешевыми (т. е. менее
плотными) и улучшение эксплуатационных условий в помещениях
8
прежде всего связаны с защитой от проникновения в строительные
материалы воды.
Для этой цели ранее наиболее часто применялись покровные,
склеивающие, цементирующие и пропиточные составы (мастики,
пасты и растворы на основе битумов, асфальта, дегтей,. парафина,
полиэтилена и других высокомолекулярных углеводородов, синте-
тических и естественных смол, восков и т. д.), образующие на
поверхности материала толстую водонепроницаемую гидроизоля-
ционную пленку, закупоривающую его поры. Для этого же упо-
треблялись различные краски, лаки и грунтовки. Однако подобные
защитные средства нельзя признать достаточно пригодными, так
как они приводят к изменению, иногда даже неузнаваемому, внеш-
него вида и фактуры поверхности строительного материала, что
отнюдь нежелательно с архитектурной точки зрения. Кроме того,
липкость многих из этих защитных веществ сильно способствует
запыляемости и загрязняемости поверхностей, на которые они
нанесены.
Покровные и склеивающие составы на основе вышеуказанных
высокомолекулярных органических соединений довольно быстро
деградируют в атмосферных условиях, благодаря малой силе
сцепления с минеральными веществами, способности к медленному
испарению и недостаточной устойчивости к резким температурным
изменениям и воздействию солнечных лучей, кислорода воздуха,
воды, химических агрессивных веществ и микроорганизмов. Тем-
ная или черная окраска многих из этих составов способствует их
сильному нагреву при солнечной радиации.
Наконец, весьма существенным недостатком органических гид-
роизоляционных покрытий является то, что они закупоривают
поры строительного материала, лишая его тем самым возмож-
ности «дышать», т. е. препятствуют циркуляции воздуха и испа-
рению воды, оставшейся в порах.
Это приводит к разрушению строительного материала, вслед-
ствие происходящих при температурных перепадах сильных ко-
лебаний давления находящихся в порах водяных паров, воздуха и
конденсированной воды, в особенности при ее замерзании. Под
отделкой или облицовкой из материала, лишенного способности
«дышать» и, следовательно, пропускать пары воды, происходит
отсыревание стен (за счет капиллярного подсоса грунтовых вод
и т. д.).
Этим же недостатком обладают в пропиточные, инъекционные
и тампонажные жидкости (флюаты, растворы жидкого стекла,
поликремневые эфиры и т. д.), применяемые для понижения водо-
проницаемости строительных материалов путем закупоривания
или уплотнения содержащихся в них пор и пустот за счет образо-
вания нерастворимых в воде неорганических соединений.
Тем не менее строительные материалы можно защищать от
вредоносного действия воды при помощи так называемых «водо-
9
отталкивающих» (гидрофобных*) покрытий, пе обладающих пи
одним из вышеуказанных недостатков, присущих ранее применяв-
шимся гидроизоляционным кроющим составам и пропиткам. Этим
покрытиям и посвящены многолетние работы авторов [Л14—Л20,
ЛЗО—Л32, Л45, Л39, Л60, Л 64. Л91, Л92, Л95—Л97], результаты
которых обобщены в последующих главах.
ЛИТЕРАТУРА К ВВЕДЕНИЮ
1.	Лахтин Н. К- О выветривании каменных строительных материалов,
СПб. 1890.
2.	Дементьев Г. К. Коррозия неметаллических строительных материа-
лов. ОНТИ. М.—Л. 1935.
3.	Рабальд Э. Строительные материалы. Физические свойства и кор-
розия, ГОНТИ УССР, Харьков 1935.
4.	К о в с л ь м а н И. А. Болезни облицовки и отделки зданий. Изд-во
Акад, архитект. СССР, М. 1939.
5.	Ковельман И. А. Коррозия и разрушение каменных сооружений,
Изд. НКХ РСФСР, М—Л. 1939.
6.	Глебов С- А. Исследование причин коррозии естественных камен-
ных строительных материалов. Канд, дисс., М. 1948.
7.	Москвин В. М. Коррозия бетона. Госстройпздат, М. 1952.
8.	К о с о г л я д о в Я- 3. Защита строительных конструкций от кор-
розии. Госстроннзлат, М. 1953.
9.	Ч а р н ы и С. С. Архитект. н строит. Москвы, 1953, № 4, 22.
10.	Мещанский Н. А. Физико-химические основы стойкости бетонов.
Канд. дисс. М. 1954.
11.	Г р и г о р ь е в П. И., Д о р о н е н к о в И. М. Защита строительных
конструкций от коррозии, ГХИ, М. 1955.
12.	М и н а с А. И. Изв. АН Каз. ССР, 1957, вып. 3 (14), 13.
13.	LU е с т о п е р о в С. В. Долговечность бетона, изд. 2. Автотраисиз-
дат. М. 1960.
14.	Сб. Коррозия и защита материалов. Машгиз, М. 1961.
15.	Ребипдер П. А. Физико-химическая механика, «Знание», М. 1953.
16.	Ребипдер П. А. Изв. АП СССР, ОМЕИ, Сер. хим., 1936, 639-
17.	Дерягин Б. В. ЖФХ, 1932, 3, 29; 1934, 5, 379.
18.	Д е р я г и н Б. В., К у с а к о в М. М. Изв. АН СССР, ОМЕН, Сер.
хим. 1936, 741; 1937, 1119.
19-	Королев М. М. Изв. ВНИИГндротехникн, 1950. 43, 176.
20.	Ф р а н ч у к А. У. Ипж.-физ. жури., 1961, 3, № 12, 99.
21.	Шатемиров К- Изв. АН Кирг. ССР, 1955, 1, 3.
22.	Bergman К. Ziegclindustrie, 1956, 9, 449.
23.	М о щ а н с к и ii Н. А. Труды НИИЖБ, 1959, М> 12. 5.
21.	Аракелян А. А. Труды Арм. инет, строй мат. п сооруж., 1959,
.1? I, 107.
:: От греческого «гюдор» — вода и «фобео» — обращать в бегство.
10
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ
ГИДРОФОБИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ*
1.	ГИДРОФОБНОСТЬ, ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТЬ И ВОДОСТОЙКОСТЬ
Начиная краткое рассмотрение теоретической стороны метода
гидрофобизации строительных материалов с целью защиты их от
вредоносного действия воды, прежде всего следует остановиться
на различии между водонепроницаемостью, водостойкостью и
гидрофобностью («водоотталкиванием») [19]. Все указанные тер-
мины очень часто употребляются как равнозначные, несмотря на
огромное различие между ними. Это в ряде случаев приводит к
серьезным недоразумениям и, в частности, к попыткам применять
водоотталкивающие покрытия там, где они оказываются неэффек-
тивными.
Водонепроницаемыми являются материалы, имеющие сплошную
поверхность, не содержащую открытых пор и не пропускающую
воду (а также другие жидкости, пары и газы) даже под давлением,
таким высоким, какое допускает механическая прочность тела. К
водонепроницаемым относятся лишь литые материалы, такие, как
стекло, глазури, каменное литье, некоторые органические высоко-
полимеры и металлы. Подавляющее большинство строительных
материалов не является водонепроницаемым, так как обладает
большей или меньшей пористостью. Благодаря этохму они при кон-
такте с водой впитывают ее с постепенно уменьшающейся скоростью
до тех пор, пока пе заполнятся все поры и даже микропоры, доступ-
ные для проникновения молекул воды. Если вода поступает в
строительный материал под некоторым гидростатическим давлением,
то после полного водонасыщения образца продвижение воды
через поры продолжается и происходит процесс фильтрации.
Гидрофобными, или водоотталкивающими, называют материалы,
поверхность которых пе смачивается водой. Проникновение воды
через воры, обладающие гидрофобной внутренней поверхностью,
значительно затруднено, хотя они легко пропускают воздух и во-
дяные пары. Материалы, хорошо смачивающиеся водой, напротив,
называют гидрсмЬильными. Поры в таких материалах заполняются
водой очень легко. Надо отметить, что почти все строительные
материалы являются гидрофильными и поэтому жадно впитывают
воду. Это, разумеется, не относится к водонепроницаемым строи-
тельным материалам, которые пе насыщаются водой независимо
от того, какими свойствами обладает их поверхность — гидрофиль-
ными или гидрофобными, т. е. водонепроницаемые материалы
отнюдь rite должны быть обязательно водоотталкивающими.
* Более подробные данные по вопросам, рассматриваемым в этой главе
читатель найдет в монографиях [1—!9, 6U—66] и оригинальных статьях, пит»
роианпых в ее конце.
И
Тем не менее даже некоторые водонепроницаемые материалы пе
являются водостойкими и разрушаются при достаточно длительном
воздействии воды. Это обусловлено тем, что эти материалы более
или менее легко растворяются в воде или химически взаимодей-
ствуют с водою или растворенными в ней веществами. Подобное
разрушение под влиянием воды и водных растворов часто не сов-
сем правильно называют «коррозией» строительных материалов.
Гидрофобные водонепроницаемые стройматериалы всегда являются
водостойкими, так как практически нерастворимы в воде и разру-
шаются ек< лишь в процессе химических превращений, вызываю-
щих гпдрофилнзацию поверхности (окисление). Водостойкость
пористых строительных материалов значительно ниже, чем соот-
ветствующих материалов, лишенных открытых пор. Это объяс-
няется не только разрушающим действием воды, проникшей в по-
ры, но и тем, что у пористых материалов величина активной поверх-
ности взаимодействия с водой, а следовательно, и скорость раство-
рения значительно больше.
Итак, можно заключить, что гидрофобность — это понятие,
отличное от водонепроницаемости и водостойкости и что гидро-
фобизация не делает строительный материал ни водонепроницае-
мым, ни водостойким. Тем не менее гидрофобизация обычно повы-
шает водонепроницаемость и водостойкость строительных материа-
лов настолько, что подобная защита от разрушительного и вредо-
носного действия воды приобретает огромное практическое значение.
2.	ПУТИ УВЛАЖНЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Увлажнение пористых строительных материалов может проис-
ходить как при их непосредственном контакте с водой, например
при дожде или при воздействии грунтовых вод, так и при нахож-
дении во влажной атмосфере. Первый процесс увлажнения назы-
вается водопоглощением, второй — сорбционным или гигроскопи-
ческим влагопоглощенпем.
Процесс водопоглощения протекает гораздо быстрее н сопро-
вождается значительно большим увлажнением, чем процесс сорб-
ционного увлажнения. Это объясняется тем, что при водопоглощении
происходит перенос значительных количеств воды путем ее бес-
препятственного передвижения во всех направлениях по всей
системе открытых пор гидрофильного материала. Эго явление
получило название капиллярного подсоса (или «фитильного эф-
фекта»)*. Водопоглощеиие, обусловленное лишь одним капилляр-
ным подсосом, следует называть «водопоглощением при смачи-
вании». Процесс водопоглощения протекает особенно интенсивно,
если вода поступает в поры материала под гидростатическим дав-
Катшллярный подсос легко проследить, немного погрузив образец строи-
тельного материала в подкрашенную воду.
12
.пением, например при погружении образца под воду («водопогло-
щение при погружении»). В данном случае капиллярные силы
дополняются внешним давлением и благодаря этому величина
«водопоглощен и я при погружении» за данный отрезок времени
обычно оказывается заметно больше «водопоглощения при сма-
чивании».
Гидрофобные или гидрофэбизоваппыс пористые строймате-
риалы капиллярным подсосом воды практически нс обладают.
Поэтому «водопоглощение при смачивании» даже в течение очень
длительного времени соприкосновения с водой характеризуется
у них незначительной величиной, определяемой в основном лишь
размерами подводной части образца. В то же время «водопогло-
щение при погружении» гидрофобных материалов имеет значи-
тельно большее значение, так как дополнительное внешнее давление
загоняет воду даже в песмачивающиеся поры, вытесняя находя-
щийся в них воздух. Гндрофобизация лишь более или менее зна-
чительно понижает скорость водопоглощения при погружении,
однако при очень длительном нахождении под водой водопогло-
щение гидрофобизованпого материала становится таким же, как и
иегидрофобизова иного.
Сорбционное влагопоглощение не приводит к столь сильному
увлажнению материала, как недопоглощение. Оно обусловлено
сорбцией в порах паров воды, проникающих в них вместе с воз-
духом, а также химическим взаимодействием водяных паров с
гидрофильными соединениями, входящими в состав стройматериала
(например, образование кристаллогидратов). Гидрофобизация
стенок пор почти не изменяет величину сорбционного влагопогло-
щепия (гигроскопичности), а в отдельных случаях (гидрофобиза-
ция растворами алкилсиликоиятов натрия) даже несколько уве-
личивает ее. Поэтому’ в дальнейшем останавливаться более подробно
па сорбционном увлажнении строительных материалов мы не будем.
Таким образом, существуют три пути увлажнения строительных
материалов: капиллярный подсос (зодопоглощение при смачи-
вании), водопоглощеннс при погружении и, наконец, сорбционное
влагопоглощение. Гидрофобизация практически полностью пре-
пятствует водонасыщению первым путем,* заметно понижает водо-
поглощение вторым и фактически не влияет па способность мате-
риала увлажняться третьим путем. Ликвидация капиллярного
подсоса и понижение скорости проникновения в поры воды под
давлением тесно связаны с уменьшением смачиваемости стенок пор.
Поэтому природу явления смачиваемости твердых тел следует
рассмотреть более подробно.
3.	СМАЧИВАНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ЖИДКОСТЯМИ (АДГЕЗИЯ)
Всем часто приходится наблюдать, что находящиеся в сво-
бодном состоянии небольшие количества воды (например, дожде-
вые капли) и других жидкостей принимают шарообразную форму.
13
Эта склонность жидких тел к образованию сферических капель,
т. е. к максимальному сокращению своей поверхности, вызвана
взаимным притяжением молекул жидкости (когезией). Именно бла-
годаря межмолекуляриым силам сцепления (когезионным силам)
молекулы жидкости, находящиеся в непрерывном тепловом дви-
жении. не разлетаются во все стороны, а наоборот, вызывают
стремление жидкости занять минимальный объем. При нахожде-
нии капли жидкости на поверхности твердого тела, наряду с меж-
молекуляриым притяжением внутри жидкой капли, имеет место
взаимное притяжение молекул жидкости и молекул твердого тела
(адгезия)*.
Если притяжение между молекулами жидкости и твердого тела
больше, чем между молекулами самой! жидкости, то капля теряет
свою первоначальную сферическую форму и растекается тонким
слоем по твердой поверхности, как говорят, «смачивает» ее (вода
на чистом стекле)**. В обратном случае жидкость не смачивает
твердое тело и лежащая на его поверхности капля имеет форму,
близкую к сферической, но обычно слегка уплощенную (ртуть
на стекле).
Смачиваемость или несмачиваемость твердого тела жидкостью
не зависит от того, находится ли это тело в жидкости или со-
прикасается с ней лишь поверхностью или частью ее. Если тело
хорошо смачивается водой, то оно, будучи погружено в воду и
затем вынуто из нее, остается покрытым стойкой водной пленкой.
Наоборот, несмачпвающиеся водой предметы могут быть вынуты
сухими из воды. В случаях неполного смачивания водяная пленка
на извлеченном из воды теле более или менее стягивается, оголяя
сухую поверхность. Однако отдельные участки твердого тела все
же остаются покрытыми слоем или капельками воды.
Само собой разумеется, что между крайними случаями «аб-
солютного смачивания» и «абсолютного несмачнваиия» может быть
ряд промежуточных состояний, точно характеризовать которые
с качественной стороны не представляется возможным. Кроме
того, следует отметить, что абсолютно несмачпвающиеся твердые
поверхности вообще ие существуют п пе могут существовать, так
как нельзя представить себе полное отсутствие сил притяжения
.между молекулами твердого тела и молекулами соприкасающейся
с ним жидкости.
Таким образом, все тела смачиваются водой, но смачиваются
хорошо или плохо, что и позволяет их условно классифицировать
па смачивающиеся (гидрофильные) и несмачивающиеся (гидро-
фобные). Само же смачивание следует понимать как явления,
имеющие место при соприкосновении трех фаз — твердого тела.
Е переводе на русский язык термин когезия означает сцепление, а ад-
гезия— прилипание.
‘"Считают (90J. что при смачивании па твердой поверхиосгп образуется
а.теорбироваппый орнептированный мопомолскуляриий слон смачивающей
>нн ткостп.
14
жидкости и газа (обычно воздуха) с образованием общей линии
раздела, называемой периметром смачивания.
Кроме рассмотрен кого явления смачивания в собственном
смысле слова, называемого также «смачиванием при растекании»,
можно различать еще «смачивание при погружении» и «смачива-
ние при прилипании». Эти виды смачивания имеют место при
соприкосновении только твердой и жидкой фаз. Смачивание при
погружении наблюдается при полном погружении находящегося
в воздухе твердого тела в жидкость, сопровождающемся выте-
снением поверхности раздела твердое тело — воздух поверхно-
стью раздела твердое тело — жидкость. Смачивание при прили-
пании, обусловливающее прилипание жидкости к твердой поверх-
ности, играет существенную роль в процессах склеивания, ла-
кирования и т. п.
Способность твердого тела смачиваться или не смачиваться
прежде всего определяется химической природой его поверхности
и смачивающей жидкости, т. е. взаимодействующих фаз.
В частности, водой смачиваются такие вещества, поверхность
которых состоит из анионов (например, ОН-) или атомов, содер-
жащих иепг.деленные пары электронов (О, N), способных притяги-
вать молекулы воды за счет образования водородной связи. Посред-
ством водородной же связи на сорбированные поверхностью мо-
лекулы воды настраиваются другие слои воды. Подобная природа
поверхности является основной причиной гидрофильности боль-
шинства строительных материалов.
При явлениях смачивания значительную роль также играют
структура твердой поверхности (ее шероховатость и пористость) и
наличие на ней посторонних .молекул. Явлением смачивания обус-
ловлена способность воды притягиваться многими материалами и
прочно приставать к их поверхности. Благодаря смачиванию вода
всасывается пористыми строительными материалами и не вытекает
из них, задерживаясь в промежутках между их частицами (порах
и мпкропорах). Наряду с этими материалами, гидрофильными по
природе, существуют и материалы гидрофобные. К ним относятся
вещества со слабыми силами межмолекулярного взаимодействия,
например фторугл'ро/ы, органосилоксаны, углеводороды (пара-
фин) и некоторые их производные. Вода не только не смачивает
поверхности таких веществ, но, в ряде случаев, скатывается с них
с необычайной легкостью. Широко распространенное выражение
«как с гуся вода» как раз обязано тому, что всегда покрытые топ-
ким слоем жира гусиные перья обладают гидрофобной поверхностью.
Небольшие тела/ имеющие большую, чем вода, плотность, могут,
однако, плавать па се поверхности, если они гидрсфобпы (иголка,
смазанная, жиром). Если какой-либо материал является весьма
пористым, но его поверхность гидрофобиа, то он не впитывает в
себя воду и не пропускает ее через себя именно потому, что частипы
материала, его поры не смачиваются водой. Так, например, можно
15.
носить воду в сите, сетка которого покрыта тончайшим слоем па-
рафина и, следовательно, обладает гидрофобной поверхностью.
Прежде чем перейти к рассмотрению способов количественной
оценки явления смачиваемости, следует остановиться на некото-
рых свойствах поверхности жидких и твердых тел.
4.	СВОБОДНАЯ ЭНЕРГИЯ ПОВЕРХНОСТИ.
ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ
При ^соприкосновении жидкости с поверхностью твердого тела
наблюдаются три смежные фазы: жидкость (L), газ (Г) и твердое
тело (Т), с тремя поверхностями раздела двух фаз L — Г, L — Т
и Т — Г. Кроме того, все три фазы имеют общую линейную границу—
периметр смачивания. На каждой из трех поверхностей раздела
имеется тонкий слой молекул (поверхностный слой), значительно
отличающийся по своим свойствам от других слоев граничных фаз.
Толщина этого слоя равна радиусу сферы притяжения молекулы,
т. е. отвечает слою, состоящему из нескольких молекул. Молекулы
поверхностного слоя, в отличие от молекул других слоев, подвер-
жены неуравновешенным межмолекулярным силам притяжения.
Неуравновешенность межмолекулярных сил в поверхностном слое
обусловлена тем, что интенсивность сил молекулярного сцепления
в каждой из фаз сильно различна.* Так, например, па границе
жидкость — газ молекулы, расположенные вблизи поверхности,
испытывают притяжение окружающих молекул, не одинаковое со
всех сторон, как во внутренних слоях, а притягиваются лишь мо-
лекулами, находящимися на поверхности жидкости или ниже ее.
Присутствующие в сравнительно незначительном количестве выше
поверхности молекулы газа или пара далеко не уравновешивают
притяжение молекул поверхностного слоя со стороны жидкой
фазы. Благодаря этому каждая поверхностная молекула испыты-
вает сильное притяжение, направленное внутрь жидкости нор-
мально к ее поверхности. Это притяжение, называемое внутрен-
ним давлением, объясняет стремление поверхности жидкости к
самопроизвольному сокращению и указывает на необходимость
затраты работы при ее расширении, т. е. на существование сво-
бодной энергии поверхности.
Свободной энергией обладает каждая поверхность раздела.
Для расширения поверхности при постоянном давлении и темпера-
туре необходимо произвести работу, т. е. затратить энергию. Часть
этой энергии и отвечает свободной энергии поверхности при по-
стоянном давлении или просто свободной поверхностной энергии ст.
* Если бы межмолекуляриые силы в каждой из фаз оказались одинаковыми
или силы сцепления молекул хотя бы в одной из фаз были бы меньше, чем силы
их притяжения молекулами другой фазы, то образование поверхностного слоя
не имело бы места, благодаря исчезновению поверхности раздела обеих фаз,
вследствие смешения их молекул.
16
Остальная часть представляет собой скрытую теплоту образо-
вания поверхности q, так как опа равна количеству теплоты, ко-
торое нужно сообщить поверхности для поддержания постоянной
температуры при ее изотермическом расширении. Таким образом,
полная энергия поверхности г слагается из двух частей—свободной
поверхностной энергии и скрытой теплоты (связанной энергии),
..	~ da
равной — Т ,
s — g
dl '
(1)
Поглощение теплоты, происходящее при изотермическом рас-
ширении поверхности, вызывается тем, что молекулы должны
двигаться к поверхности, преодолевая силы межмолекулярного
сцепления. Это приводит к уменьшению их скорости, т. е. к пони-
жению температуры поверхностного слоя, происходящему при
отсутствии подвода теплоты извне.
Свободная энергия поверхности имеет для пас первостепенное
значение, так как для решения целого ряда вопросов, относящихся
к равновесию поверхностей при явлениях смачивания, ‘достаточно
лишь знать значения удельной свободной поверхностной энергии,
т. е. свободной энергии 1 слг поверхности. Л\ерой этой удельной
поверх постной энергии является так называемое поверхностное
натяжение’^-. Оно представляет собой математическое понятие,
определяемое гипотетической силон, действующей на 1 см длины
поверхности и направленной вдоль нее во всех направлениях, т. е.
тангенциально. Численные значения и размерности поверхностного
натяжения и удельной свободной энергии совпадают, так как эти
величины эквиваленты. Величина поверхностного натяжения (сво-
бодной энергии), свойственного любой поверхности раздела между
двумя любыми фазами, зависит от молекулярной структуры обеих
фаз. Оно тем больше, чем больше разность полярностей обеих
смежных фаз.
5.	РАБОТА КОГЕЗИИ И РАБОТА АДГЕЗИИ
При соприкосновении двух поверхностей одной и той же жид-
кости происходит их исчезновение, так как оба взятых объема
сливаются в один. Свободная энергия поверхности становится
равной нулю (поверхность исчезла), а произведенная при этом
работа сцепления молекул жидкости оказывается равной сумме
свободных энергий обеих поверхностей. Эта работа дает наглядное
представление о силе притяжения между молекулами данной
жидкости*-^Поэтому она и называется работой когезии. Удельную
работу когезии можно себе также представить как работу, которую
* О поверхностном натяжении (свободной энергии) и его измерении см.
также (3, 6—9, 12, 14, 17, 23, 60, 62—71, 133].
17
следует затратить для разрыва объема жидкости с поперечным
сечением 1 см2 на две части. Поскольку при этом возникают две
новые поверхности общей площадью 2 см2 там, где ранее не было
границы раздела, то работа когезии ТПК численно равна удвоенной
свободной энергии пли удвоенному поверхностному натяжению на
границе с воздухом:
WK = 2аьг.	(2>
Силы сцепления между молекулами двух различных фаз харак-
теризуются работой адгезии РИд. Эта работа должна быть затра-
чена на разделение обеих фаз для преодоления сил их притяжения,
действующих через поверхность раздела. Нетрудно показать, что
работа адгезии равна сумме поверхностных натяжений обеих фаз
на границе с. воздухом, взятых порознь (отг + ^и), минус поверх-
ностное натяжение на границе их раздела стть-
Иа = сгтг + ^ьг —	(3)
так как она определяется разностью свободных энергий поверх-
ностей до и после образования межфазной границы раздела. Соот-
ношение (3) носит название уравнения Дюпре*.
Очевидно, что работа адгезии тем больше, чем больше поверх-
ностное натяжение на границе с воздухом каждой из фаз и чем
меньше поверхностное натяжение на границе между обеими фазами.
Это и понятно, так как чем меньше поверхностное натяжение на
межфазной границе, тем меньше разность полярностей между ними
п, следовательно, тем больше адгезия, т. е. силы взаимодействия
между молекулами обеих фаз.
Понятие работы адгезии между двумя фазами гораздо нагляд-
нее, чем понятия поверхностного натяжения или притяжения
поверхностных молекул внутрь фазы. Поэтому поверхностные
явления при явлениях смачивания целесообразнее рассматривать,
пользуясь значениями работы адгезии вместо поверхностных
натяжений.
6.	УГОЛ СМАЧИВАНИЯ
Степень смачиваемости твердого тела жидкостью определяется
отношением между адгезией жидкости к твердому телу и когезией
самой жидкости. Это отношение характеризуется так называемым
углом смачивания или краевым (контактным) углом G, образуемым
поверхностью капли жидкости с поверхностью твердого тела или,
точнее говоря, между поверхностями раздела жидкость — воздух
и твердое тело — воздух (рис. 1)**. Такой же угол смачивания
наблюдается и при погружении пластинки твердого тела в жид-
кость (рис. 2).
* В случае смачивания при погружении И'а = о1Г—оТ1.
** Об измерении углов смачивания см. [1, 6, 65, 66, 72—781.
Краевой угол может изменяться от 0 до 180°. Если он равен 0°г
то жидкость полностью смачивает твердое тело. Краевой угол в
180° указывает на абсолютную несмачиваемость.
В рассмотренном нами случае соприкосновения жидкости с
поверхностью твердого тела (рис. 1) все три межфазные границы
А	Б
Рис. 1. Капля смачивающей (А) и нссмачивающей (Б)
жидкости на поверхности твердого тела.
раздела обладают соответствующими поверхностными натяже-
ниями (свободными энергиями)’ сц, ’^ьт и. отг • Эти три силы, будучи
приложены к периметру смачивания, производят растекание жид-
кости по поверхности твердого тела. Поверхностное натяжение на
А
Рис. 2. Смачивание гидрофильной (А) и
гидрофобной (Б) пластинки, погруженной
в жидкость.
границе Т — Г отг стремится растянуть каплю вдоль этой границы*.
Наоборот, поверхностное натяжение капли по границе с твердым
телом L — Т glt стремится стянуть каплю к ее центру. Поверх-
ностное натяжение на третьей границе L — Г егцг направлено по
касательной к поверхности капли в точке О на периметре смачи-
вания, образующей с поверхностью твердого тела краевой угол G.
* Следует отметить, что к силе поверхностного натяжения отг, заставляю-
щей растекаться каплю, еще прибавляется слагающая силы гидростатического
давления жидкости / — №dg, где h — высота капли, d—ее плотность и
g — ускорение силы тяжести.
19
Горизонтальная составляющая поверхностного натяжения с^г.
являющаяся ее проекцией на поверхность твердого тела, равна
с?£г cos 0. Если угол 0 острый, то горизонтальная составляющая
совпадает по направлению с glt и действие обеих сил скла-
дывается. Если же угол 0 тупой, то аы совпадает по направлению
с стг. a cos 0 является отрицательной величиной. Отсюда следует,
что для равновесия капли на твердой поверхности требуется ра-
венство сил:
<71Г = <ttl аьг cnR 0-	0)
Уравнение (4) получило название равенства Юнга.
Такий образом, условием смачивания является неравенство (5).
атг > CT-fL + сгьг»
(5)
т. е. поверхностное натяжение твердого тела, стремящееся растя-
нуть каплю в жидкую пленку, должно быть больше суммы поверх-
ностных натяжений на границе капли с газом L — Г и с твердым
телом Т — L.
Условием несмачиваемости твердого тела является неравенство
<ТТГ <- CTL —	>
(6)
НЛП
(6а)
Оьг 4" аТГ »
т. е. поверхностное натяжение па границе жидкости п твердого
тела должно быть больше суммы поверхностных натяжении твер-
дого тела и жидкости на границе с газом. Это натяжение стре-
мится стянуть каплю в шар и мешает ей растечься по поверхности
твердого тела.
Из соотношения (4) следует, что краевой угол может быть вы-
числен из поверхностных натяжений трех поверхностей раздела,
образующих периметр смачивания, по формуле
или
cos
0 =- arc cos
стг — <7ть
(?)
tfir
(7а)
т тгедегдд . г —I tnpz 0 = (f ) jo — t (при й ~ 180е),
т. е. уменьшается с увеличением краевого угла.
Формулами (4 -7) трудно оперировать, так как в них входят
две неизвестные величины поверхностных натяжений твердого
тела на границе с газом и жидкостью, атг и с?ть, не поддающиеся
экспериментальному определению. Однако обе эти величины можно
исключить, выразив их через работу адгезии.
20
Как следует из вышеприведенного уравнения Дюпре (3), ра-
бота адгезии между твердой и жидкой фазой ТУть* может быть
выражена как баланс межфазных натяжений:
^^ть — ^тг + сьг — gtl •	(®)
Так как уравнение (8) содержит разность между двумя неиз-
вестными поверхностными натяжениями на границе твердого тела,
содержащуюся в соотношении (4), то, комбинируя их, получаем
П TL =
<7Ы- (1
cos G).
(9)
Из последнего уравнения, являющегося измененным равен-
ством Юнга, следует, что краевой угол или смачивание действи-
тельно определяются соотношением величин работы адгезии между
жидкостью и твердым телом и работы когезии жидкости ТГц В
ТУтт
самом деле, так как IFL = 2с?ьг (2j, a cos G =—=— — 1, что
сдг
следует из равенства Юнга, то
Н = cos 0 — 2
И'ть
И'ь
(10)
Если краевой угол равен нулю, т. е. cos 0 = 1, то, как видно
из соотношения (10), адгезия между твердым телом и жидкостью
IEtl равна когезии последней IFb. Угол смачивания будет равен
нулю и в том случае, если притяжение жидкости к твердой поверх-
ности будет больше взаимного притяжения молекул жидкости.
Краевой угол, равный 90е (cos 0 = 0), означает, что притяже-
ние жидкости к поверхности твердого тела составляет половину
сцепления молекул жидкости. Краевой угол в 180° (cos 0 = —1)
означал бы полное отсутствие притяжения между жидкостью и
твердым телом (И ь бесконечно больше TFtl), что, конечно, не
реально.
Все твердые тела, с которыми вода образует вогнутый мениск,
т. е. краевой угол меньше 90е (cos 0 > 0), обычно считают смачи-
вающимися, или гидрофильными (рис. 1—А, 2—А). В обратном слу-
чае (выпуклый мениск; 0 > 90°; cos 0 < 0) твердые тела назы-
вают несмачивающимися, или гидрофобными (рис. 1—Б, 2—Б).
Из уравнения (9) также наглядно видно, что жидкости с ма-
лым поверхностным натяжением должны лучше смачивать твердые
тела, Например, углеводороды (гексан, бензол, бепзпн и т. п.)
♦1ГТЬ—это количество энергии, необходимое для разрушения I сн2
границы раздела жидкость—твердое тело с образованием I си2 жидко» и 1 си2
твердой поверхности на границе с воздухом. Следует отметить, что поверхност-
ная энергия твердого тела в воздухе несколько отличается от его поверх-
ностной энергии в пустоте. Различие между этими двумя величинами вызы-
вается наличием па твердой поверхности, находящейся в воздухе, сорбирован-
ных посторонних молекул, в том числе и воды. Отделить твердое тело от жид-
кости, чтобы па нем не осьчлась xoia бы часть монослоя жидкости, вообще физи-
чески невозможно.
21
с с — 20—30 дин'см смачивают все твердые тела*. Вода
(<5~13>дин! см) смачивает стекло, кварц, многие минералы, соли и т. д.,
но не смачивает «жирные» поверхности, как например воск, пара-
фин и т. п. Ртуть (о — 470 дин!см) смачивает только некоторые
металлы. Все это легко попять, так как чем ниже поверхностное
натяжение, тем меньше силы сцепления между молекулами жид-
кости и, следовательно, больше их притяжение со стороны молекул
твердого тела (см. также 179—88]).
7.	НАПРЯЖЕНИЕ СМАЧИВАНИЯ (АДГЕЗИОННОЕ НАТЯЖЕНИЕ)**
Способность жидкости смачивать твердое тело также иногда характеризуют
напряжением смачивания {адгезионным натяжением) А. Оно выводится из
соотношения (4) п представляет собой разность между двумя неизвестными
величинами поверхностных натяжений на границах твердого тела с газом и
жидкостью:
А ^ТГ —	~ ~ Оу cos 0.	(11)
Нз этого соотношения видно, что адгезионное натяжение измеряется в чех
же единицах, что и поверхностное натяжение, т. е. в дин'см. При изменении
в от 0 до 180° А изменяется от cLr до —oLr. Если © = 90е, то А ~ 0. Отрица-
тельные значения А отнюдь нс означают, что жидкость отталкивается твердым
телом, а просто указывают, что поверхностная энергия на границе твердое
тело — жидкость (Т — L) больше, чем поверхностная энергия на границе жид-
кость — газ (L — Г).
Иными словами говоря, при отрицательном А силы сцепления молекул
жидкости не менее чем в два раза превышают силы взаимного притяжения между
молекулами жидкости и твердого тела. Это становится ясным, если предста-
вить адгезионное натяжение как разность между адгезией и половиной когезии
Л Н TL °ьг — 11 TI, — 4" 11 L ’
(12)
что можно легко сделать на основании соотношений (2), (8) и (II). При положи-
тельном А имеет место обратное явление. Наконец, если Л — 0, то силы когезии
в жидкости в два раза превышают силы ее адгезии к твердому телу.
Уравнению (II) лучше придавать более общую форму
А = ®тг —сть_ ; ^сьг >	(13)
так как при полном смачивании (в = 0°; cos 6=1) оно теряет реальный смысл.
Это обусловлено тем, что среди жидкостей, вполне смачивающих данное твер-
дое тело, могут оказаться такие, у которых отг —cTL > cLr. Константа адге-
зии А' в уравнении (13), в отличие от cos 0, может быть и больше единицы. Ее
значение можно определить экспериментальным путем (11].
В интересующем нас случае смачивания твердых тел водой адгезионное
натяжение А п, следовательно, степень смачиваемости определяется простой
зависимостью
А 3ILO C0R 6 •	(14)
* Следует, однако, отмстить, что фторуглеродные поверхности, как напри-
мер политетрафторэтилен в, в особенности, перфторкарбоновые кислоты (24,
25]. не способны абсолютно смачиваться ни одной жидкостью.
Минимальный угол смачивания иа таких поверхностях даст нерфтортри-
бутилампк с с = 16,3 дин!см (на ориентированном мопослос перфторкаприно-
вон кислоты © = 26е).
** См. также 173]. где приведена библиография
22
где сн.О’ пли простое, является поверхностным натяжением воды при дан-
ной температуре ta. Например, при 20° адгезионное натяжение воды равно
72,75 cos 0.
Из уравнения (14) можно заключить, что с возрастанием температуры угол
•смачивания понижается, так как поверхностное натяжение жидкостей при этом
также уменьшается. Однако в случае гидрофобных крсмпсорганичсскнх по-
верхностей это уменьшение угла смачивания очень мало и составляет около
10 минут дуги на градус температуры.
8.	ГИСТЕРЕЗИС СМАЧИВАНИЯ
При нанесении на твердую поверхность капли жидкости крае-
вой угол не сразу принимает постоянное значение, а постепенно
уменьшается до равновесного угла 0 под влиянием силы ft, стремя-
щейся вызвать перемещение периметра смачивания по твердой
поверхности. Эта сила, уменьшающаяся по мере растекания капли,
определяется соотношением
Л = стг — «ты cos 0f,
где — неравновесный угол смачивания в момент времени t.
Капля, растекаясь, преодолевает сопротивление движению перн-
-метра смачивания, которое можно обозначить как некоторую ста-
тическую «силу трения» ф, приложенную к 1 см периметра. Вели-
чина равнодействующей силы, производящей растекание (/*’),
определяется выражением
/•' - — ф.	(16)
Растекание может происходить лишь до тех пор, пока F еще оста-
ется больше, чем сила трения, т. е. пока // > ф. Поэтому периметр
смачивания капли будет перемещаться только в том случае, если
с.гг — Ctl — GLr cos + F Ф,	(17)
причем надо помнить, что угол 0t зависит от времени и стремится
к равновесной величине 0. Понятно, что 0 < 0f или cos 0 > cos 0t.
Равновесие растекающейся капли достигается лишь при F — 0,
т. е. при ft = ф. Отсюда следует, что классическое уравнение рав-
новесия жидкой капли на твердой поверхности (4), не учитывающее
силы сопротивления перемещению ее периметра (ф), справедливо
только при ф = 0. Поэтому равенство Юнга (4) в исправленном
виде должно иметь вид
Стг = GTL -F <?ЬГ COS 0 4- ф.
(18)
Само собой разумеется, что соответственно путем включения
величины ф должны измениться и все соотношения, ранее выведен-
ные на основании равенства Юнга.
Таким образом, для растекания капли на твердой поверхности
и установления равновесного краевого угла требуется известное
время. За время задержки в достижении равновесного состояния
23
смачивания происходит полное или частичное удаление адсорби-
рованной твердой поверхностью пленки воздуха (или других
инородных веществ) и замена ее смачивающей жидкостью. Это
явление задержки в достижении равновесного краевого угла
называется гистерезисом смачивания.
Гистерезис смачивания играет весьма важную роль во всех
капиллярных процессах, а также в процессах капиллярной кон-
денсации при адсорбции паров пористыми телами. Явление гис-
терезиса и скорость установления равновесного краевого угла
определяются молекулярной природой смачиваемом поверхности,
ее составом и строением, а также вязкостью и поверхностным натя-
жением смачивающей жидкости. Увеличение гладкости твердой
поверхности** Приводит г к уменьшению гистерезиса. Напротив,,
очень высокие значения гистерезиса наблюдаются па поверхностях
шероховатых или пористых тел (так наз. «капиллярный» [20, 89],
или «дисперсионный» [24], гистерезис).
Сильно гидрофильные тела быстро смачиваются водой, легко
заменяющей адсорбированный поверхностью воздух. Благодаря
этому, на чистых гидрофильных поверхностях гистерезис отсут-
ствует. Большинство гидрофобных тел, напротив, смачивается во-
дой медленно, так как последняя лишь с трудом вытесняет воздух,
прочно адсорбированный поверхностью. Лишь на идеально глад-
ких гидрофобных поверхностях (парафин, графит) гистерезис
смачивания практически отсутствует. Особенно большое значение
гистерезис обычно имеет на поверхностях гидрофобизованпых
ориентированной адсорбцией химически фиксированных поверх-
ностно-активных молекул. * Эти молекулы расположены на поверх-
ности в виде «щетки», состоящей из углеводородных цепей, ориенти-
рованных нормально к поверхности и закрепленных на последней
за счет полярных групп так, что связанные химически молекулы
не могут передвигаться тангенциально (вдоль поверхности). Нане-
сение такого фиксированного ориентированного адсорбционного
слоя и обусловливает, благодаря появлению резко выраженного
гистерезиса, сильное понижение смачиваемости поверхности после
ее гидрофобизации.
Наконец, к числу причин задержки в достижении равновесия
при смачивании следует отнести растворение, или сорбцию, молекул
твердого тела смачивающей жидкостью, приводящее к понижению
ее поверхностного натяжения и, следовательно, краевого угла.
Растворение, состоящее из двух процессов — непосредственного
взаимодействия твердой поверхности со смачивающей жидкостью и
диффузии продуктов растворения от поверхности через покрываю-
* Поверхностно-активными веществами называются соединения, способ-
ные адсорбироваться на поверхности раздела двух фаз с соответствующим
понижением свободной поверхностной энергии. К ним относятся органические
вещества, молекулы которых асимметрично построены из полярной (ОН,
СООН, NH» и т. д.) и неполярной углеводородной части (спирты, карбоновые
кислоты, амины и т. д.).
Рис. 3. ..Насту лающий'*'
(0П) и,,отступающий" (0О)>
краевой угол капли жид-
кости на наклонной
плоскости.
щую ее пленку насыщенного раствора, протекает во времени. Ско-
рость растворения при этом определяется вторым процессом. Рав-
новесный краевой угол устанавливается лишь тогда, когда раство-
рение заканчивается, т. е. когда смачивающая жидкость становится
насыщенным раствором с постоянным поверхностным натяжением^
Поэтому при вычислении напряжения смачивания или работы
адгезии по уравнениям (9) и (11) под сы следует подразумевать по-
верхностное натяжение не смачивающей
жидкости, а насыщенного раствора в ней
смачиваемого вещества. Этим фактом нельзя
пренебречь, так как все считающиеся не-
растворимыми в воде поверхностно-актив-
ные вещества сильно понижают ее поверх-
ностное натяжение, растворяясь в крайне
незначительных концентрациях. Так, на-
пример, цетиловый спирт, растворимость
которого в воде практически равна нулю,
при контакте с водой понижает ее поверх-
ностное натяжение на 50%.
Вследствие гистерезиса краевой угол
между жидкостью и твердым телом редко
имеет определенную величину. Обычно он
изменяется в пределах между двумя крайними значениями 0Н и 0О,
в зависимости от того, стремится ли жидкость растечься по сухой
поверхности или отступить с предварительно смоченной. Это явле-
ние легко наблюдать почти на всякой капле дождя, стекающей по
А	Б
Рис. 4. „Наступающий" (0Н) и „отступающий" (0О) краевой угол капли
жидкости на смачивающейся (Л) и гидрофобной (Б) поверхности.
не слишком чистому оконному стеклу. При своем движении капли*
как бы задерживаются, теряют свою симметричную форму и обра-
зуют снизу значительно больший краевой угол, чем сверху. Вдоль-
периметра смачивания стекла каплей краевые углы принимают в-
зависимости от положения к направлению движения всевозможные
значения, лежащие в пределах между максимальным «наступаю-
щим углом» 0П и минимальным «отступающим углом» 0О. Большей
частью наступающий краевой угол гораздо больше, чем отступаю-
щий (рис. 3). Разница между этими углами может достигать 40°
и даже больше.
Неравновесный краевой угол капли воды (изображенной сплош-
ной линией на рис. 4 — Л), нанесенной на сухую смачивающуюся.
поверхность, является наступающим углом ©ц, так как капля расте-
кается по поверхности до достижения равновесного полбжепия
(пунктирная линия па рис. 4—Л) с конечным краевым углом 0.
Наоборот, если на гидрофобную поверхность нанесен слои жидкости,
то он распадается на отдельные «распластанные» капли (сплошная
линия на рис. 4—Б) с неравновесным краевым углом Оо- Этот угол
является отступающим углом, так как капля стремится собраться
(т. е. перейти в равновесное положение с конечным краевым углом
0, изображенное па рис. 4—Б пунктирной линией), отступив с пред-
варительно смоченной поверхности. Следует отметить, что в обоих
процессах капля не скользит по поверхности: растекание и собира-
ние капли сводится к переливанию жидкости, образующей каплю,
от центра (сверху) к краям пли, наоборот, от краев (снизу) к центру,
как это указано стрелками на рис. 4 [27]. Равновесное положение
капли достигается тем медленнее, чем ближе ©f (©„ или 0О) к
равновесному значению 0.
Если нанесенная на твердую поверхность капля достигла со-
стояния равновесия, то оно может опять нарушиться благодаря
испарению. При этом капля сначала уменьшается, но периметр ее в
силу гистерезиса остается в покое, вследствие чего постепенно пони-
жается краевой угол, который становится, таким образом, углом
опекания. Лишь когда равновесие системы резко нарушается, пе-
риметр капли скачкообразно изменяется так, что капля несколько
собирается, а краевой угол возрастает [28].
Гистерезис, наблюдающийся при процессах смачивания, анало-
гичных вышеуказанным, т. е. при перемещении периметра смачи-
вания, и зависящий от времени соприкосновения при смачивании,
называется кинетическим гистерезисом смачивания.
Наличие гистерезиса обусловливает плохую воспроизводимость
результатов при измерениях краевых углов и, в частности, объяс-
няет следующее явление. Если на со-
Рис. 5. Статический гпс-
терезис смачивания.
прикасающуюся с воздухом (Г) поверх-
ность твердого тела (Т) нанести каплю
воды (L), то последняя образует с этой
поверхностью краевой угол 0ьг- 'Если
же под поверхность этого твердого тела
(Т), соприкасающуюся с водой (L), по-
местить пузырек воздуха (Г), как это
изображено на рис. 5, то, если бы не
было гистерезиса, углы смачивания в
обоих случаях должны быть равны:
И COS 0ЬГ = COS ©ГЕ •
В действительности же, благодаря гистерезису, угол
больше угла 0ге, т. е.
©ЬГ > ©ГЕ, COS 0Lr < COS ©ГЕ И
cos ©TL — COS 0Lr = 7?гь — r h.
©Lr
всегда
(19)
26
Величина к в соотношении (19) выражает величину гистерезиса
и равна пулю при его отсутствии. Этот гистерезис фактически не
зависит от времени смачивания. Поэтому он назван П. А. Ребиндером
[1—31 статическим, или порядковым, гистерезисом, обусловлен-
ным последовательностью (порядком) смачивания твердой поверх-
ности. Порядковым гистерезисом объясняются расходящиеся резуль-
таты, получающиеся при измерениях поверхностного натяжения
капиллярным методом, так как высота капиллярного поднятия во
многих случаях меньше при поднятии жидкости в капилляре,
чем при ее опускании с высоты, превышающей равновесное значение.
Само собой разумеется, что статический гистерезис является
только предельным случаем кинетического гистерезиса, наибольшим
его значением. Статический гистерезис смачивания по измерениям
П. А. Ребиндера и его сотрудников [1] обычно хорошо воспроиз-
водим.
Таким образом, благодаря гистерезису, значение угла смачи-
вания зависит от 1) направления перемещения трехфазной границы
в сторону жидкости пли в сторону газообразной фазы; 2) скорости
перемещения трехфазной границы; 3) порядка смачивания — вы-
теснение газа жидкостью (GLr) или, наоборот, вытеснение жидкости
газом (Огъ) [29]; 4) размера капли жидкости на поверхности твер-
дого тела в газообразной среде или размера пузырька воздуха,
прилипшего к твердой поверхности ,в жидкой среде [2, 30, 98];
5) вязкости и поверхностного натяжения смачивающей жидкости;
6) растворимости твердого тела в смачивающей жидкости; 7) микро-
рельефа поверхности [16, 36, 51, 53, 84, 87, 91—98] и, наконец,
8) наличия па поверхности посторонних молекул [81, 99, 100]. По-
следние два фактора играют весьма важную роль в процессах
смачивания гидрофобизованных поверхностей. Поэтому на них мы
остановимся ниже более подробно.
Природа явления гистерезиса смачивания до сих пор окон-
чательно не выяснена. Однако пет никаких сомнений, что оно
прежде всего обусловлено адсорбционными процессами, протекаю-
щими во времени на поверхностях твердых тел и меняющих их
поверхностную энергию стг и стп и, следовательно, смачиваемость.
Основной причиной гистерезиса смачивания, в особенности в
случае воды, является постоянное присутствие на твердых поверх-
ностях адсорбированных посторонних веществ. К ним прежде
всего относится воздух, к которому жидкости практически не
имеют адгезии. Сорбированная воздушная пленка на твердой
поверхности препятствует смачиванию ее жидкостью. После со-
прикасания с жидкостью происходит полное или частичное удаление
пленки воздуха и замена ее смачивающей жидкостью, в результате
чего улучшается смачивание и уменьшается краевой угол при
оттекании.
Помимо воздуха, существенное влияние на протекание процес-
сов смачивания твердых тел оказывают адсорбированные их по-
верхностью пары волы (или других жидкостей). На поверхности
27
«.ел гак называемых воздушно-сухих твердых тел всегда содер-
жится некоторое количество сорбированного из воздуха водяного
пара. Благодаря этому поверхностная энергия твердого тела на
границе с воздухом ©тг изменяется.* Капля воды, нанесенная на
поверхность, сорбировавшую влагу из воздуха, прежде всего
будет взаимодействовать не непосредственно с твердой поверхностью,
а с адсорбционным водным слоем. Это обстоятельство приводит
к понижению гистерезиса смачивания [31]. Однако если с твердой
поверхности предварительно удалить сорбированные пары воды,
то они все равно будут вновь адсорбированы поверхностью в про-
цессе самого смачивания из соприкасающегося с ней объема воды,
по-видимому, за счет миграции молекул по поверхности. Процесс
адсорбции поверхностью паров смачивающей жидкости по истече-
нии достаточного промежутка времени приведет к образованию на
всей ее площади устойчивого моно- или даже полимолекул яр кого
адсорбционного слоя; При этом совсем не обязательно, чтобы жид-
кость была способна смачивать данное твердое тело.
Из вышесказанного следует, что при- всех процессах смачивания
происходит не взаимодействие жидкости с твердой поверхностью,
как таковой, а взаимодействие жидкости с поверхностным слоем
твердого тела, покрытым пленкой адсорбированного пара смачиваю-
щей жидкости.
А. Н. Фрумкиным 121—22] развита теория неполного смачива-
ния, которая произвела переворот в классической теории краевых
углов. Согласно этой теорий, при нанесении на твердую поверх-
ность слоя жидкости последний в определенном интервале толщин
становится неустойчивым и разрывается на отдельные капли с
некоторым конечным краевым углом. На поверхности твердого тела
при этом остается тонкая устойчивая пленка жидкости, толщина
которой может превышать моиомолекулярные размеры. Образова-
ние на твердых поверхностях в процессе смачивания полнмолекуляр-
ных пленок толщиной 0,4—2-10-5 с.ч также доказано в работах
Б. В. Дерягина 132]. Отсюда может быть сделан вывод, что радиус
действия молекулярно-поверхностных сил должен превышать тол-
щину таких жидких пленок, т. е. быть не менее 2—3-10—5 см.
Исходя из положений теории неполного смачивания, кинети-
ческий гистерезис можно объяснить тем, что при стекании объема
воды с твердой поверхности освобожденная водой поверхность
становится более гидрофильной, так как остается покрытой стой-
кой водной пленкой. Благодаря этому адгезия воды к освобожден-
ному участку твердой поверхности оказывается значительно больше,
чем к участку, на который она натекает, и краевой угол оттекания
становится меньше, а угол натекания — больше. Подтверждением
этой точки зрения является работа Я. Б. Арона [33], изучавшего
поведение жидких капель на твердых поверхностях, состоящих
из участков с различной степенью смачиваемости.
* В результате этого классическое равенство Юнга (4) становится невер-
ным [24] (ср. стр. 20).
28
Из вышесказанного становится ясным, что равновесие жидкой
капли на твердой поверхности устанавливается, когда на послед-
ней образован стойкий адсорбционный слой смачивающей жидкости,
причем величина краевого угла зависит от толщины этого слоя.
Поэтому «равновесные» значения краевых углов могут быть лучше
всего определены по методике П. А. Ребиндера [1], когда исследуе-
мая твердая поверхность погружается в воду, так что к моменту ее
соприкосновения с пузырьком воздуха она покрыта равновесным
адсорбционным слоем воды.
Наряду с адсорбированными воздухом и водой гистерезис сма-
чивания обусловливается присутствием на твердых поверхностях
сорбированных пленок поверхностно-активных соединений, в осо-
бенности жирных веществ, чрезвычайно легко осаждающихся на
поверхностях уже при кратковременном соприкосновении с атмос-
ферным воздухом. Жирная пленка не обязательно должна быть толще
мономолекул яр ной и даже достигать плотной упаковки для того,
чтобы препятствовать непосредственному взаимодействию смачи-
вающей жидкости с твердой поверхностью и тем самым понижать
работу адгезии. Однако после достаточно длительного соприкосно-
вения с жидкостью эти пленки полностью или частично удаляются,
в результате чего работа адгезии повышается и краевой угол оказы-
вается меньше.
В поверхностных жирных пленках молекулы жирных кислот,
имеющие гидрофильные (полярные) и гидрофобные (неполярные)
концы, химически не фиксированы, по ориентированы своими поляр-
ными концами к твердому телу, а неполярными в сторону воздуха,
благодаря чему поверхность становится гидрофобной. При стекании
с такой поверхности воды происходит переориентация молекуляр-
ного слоя, так как стекающая вода притягивает полярные концы
молекул. Освобождаемая водой поверхность становится при этом
более гидрофильной, чем еще не смоченная, и поэтому краевой угол
оттекания становится меньше. Эта точка зрения подтверждается
тем, что гистерезис краевых углов воды на гидрофильных поверх-
ностях (стекло, кварц и т. д.) весьма мал, когда поверхность совер-
шенно свободна от адсорбированной жирной пленки.
Высокие значения гистерезиса смачивания, наблюдающиеся
у поверхностно-активных веществ, также объясняются переориен-
тацией молекул поверхностного слоя, происходящей на границе
с водой.
Гистерезис смачивания также мал для жидкостей с низким
поверхностным натяжением (например, углеводороды), которые
почти одинаково хорошо смачивают как полярные, так и неполяр-
ные поверхности.
При наличии на твердой поверхности адсорбционных слоев
ряда инородных веществ, расположенных отдельными участками
(в виде мозаики), каждый такой участок обладает отличающейся
поверхностной энергией и, следовательно, напряжением смачива-
ния. При перемещении при смачивании трехфазпой границы по
2Э
га Ito п поверх ноет и величина наступающего краевого угла будет
определяться участками с наименьшим напряжением смачивания,
а величина отступающего угла — с наибольшим.
Таким образом, явление гистерезиса обусловлено совокупностью
целого ряда адсорбционных и десорбционных процессов*. К этому
также добавляются факторы рельефа твердой поверхности, на ко-
торых мы подробно остановимся в одном из следующих разделов.
9.	ЗНАЧЕНИЯ КРАЕВЫХ УГЛОВ, ОБРАЗУЕМЫХ ВОДОЙ
НА ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ
Наибольший краевой угол, образуемый водой на твердых телах
с гладкой поверхностью, составляет около 106—108°. Эта величина
краевого угла воды наблюдается на таких органических поверх-
ностях, как парафиновые углеводороды и насыщенные фторуглеро-
ды. К первым принадлежит парафин, являющийся смесью твердых
высокомолекулярных алифатических насыщенных углеводородов,
поверхность которого состоит из групп —СН2— и —СН3. Ко вторым
относится политетрафторэтилен («тефлон»), представляющий собой
высокополимер состава (—CF2—)п. Эти соединения обладают из
всех органических веществ самыми слабыми силами адгезии к
воде, если сопоставлять вещества с одинаковым числом углерод-
ных атомов в молекуле. Таким образом, наиболее гидрофобными
соединениями являются такие, поверхность которых образована
группами —СН3, —СН2—, —CF3 и —CF2—.
Величина краевого угла, равная 106°, показывает, что вычислен-
ная из уравнения (9) работа адгезии между водой и смачиваемой
поверхностью составляет всего 54 эрг!слг. Изучение смачиваемости
парафиновых углеводородов и фторуглеродов различными жид-
костями указывает, что хотя оба эти класса органических соеди-
нений смачиваются водой приблизительно одинаково, тем не менее
вообще фторуглероды обладают значительно худшей смачивае-
мостью. Так, например, все углеводороды растекаются на поверх-
ности парафина (0 = 0), в то время как на политетрафторэтилене
они образуют большие краевые углы (октан — 56°, гексадекан —
72е, бензол — 58°). Сравнение краевых углов различных жидкостей
на углеводородных и фтороуглеродных поверхностях позволяет
расположить наиболее гидрофобные из известных группировок
атомов в следующий ряд по ухудшающейся смачиваемости:
CF3 > CF2 > СН3 > СН2 [25] или CF2 > CF3 > CF2H [108].
Экспериментальные данные для ряда углеводородов подтвер-
ждают, что группы СН3 действительно более гидрсфобиы, чем груп-
пы СН2- Циклические углеводороды и полиметилен (—СН2—)nt.
* Об адсорбционных слоях на твердых поверхностях как причине гисте-
резиса смачивания и библиографию по этому вопросу см. [2, 3, 6, 13, 15, 29,
31, 34-36, 81, 99, 100].
30
состоящие из одних групп —СН2—, обладают несколько большей.
работой адгезии к воде, чем парафин, содержащий группы —СН2—
и - СН3. Работа адгезии к воде и, следовательно, смачиваемость
ароматических углеводородов еще выше и составляет около
65 эрг! саг. Вхождение в молекулярный состав углеводородных
поверхностей кратных связей или атомов галогенов (Cl, Br, J),
уже способных сольватироваться водой, еще более повышает смачи-
ваемость. Хорошо смачиваются водой (гидрофильны) органические
поверхности, в составе молекул которых имеются даже в весьма
незначительном количестве гидрофильные группы, каковыми явля-
ются легко гидратирующиеся (прежде всего за счет образования
с молекулами воды водородной связи) группировки, содержащие
кислород и азот и, в первую очередь, —ОН. —СООН, >С—О,
—NH2, —C^N и т. п. Именно поэтому хлопчатобумажные и шер-
стяные ткани, поверхность которых состоит из гидрофильных
групп —ОН и, соответственно, —CONH—, прекрасно смачиваются
водой и намокают в ней. Смачиваемость органических веществ,
содержащих гидрофильные группы, повышается с уменьшением
размеров углеводородной части молекулы и понижением молекуляр-
ного веса. Таким же образом влияет увеличение в органической
молекуле числа гидратирующихся полярных групп или кратных
связей.
Краевой угол воды на всех неорганических поверхностях*
меньше, чем па углеводородных органических, и изменяется в
зависимости от их состояния. На большинстве совершенно чистых
минеральных поверхностей вода образует весьма малые краевые
углы. К гидрофильным неорганическим поверхностям принадле-
жат поверхности, образованные ионной гетерополяр ной решеткой,
и вообще тела с сильно выраженными межмолекулярными силами.
К ним относятся окиси и соли металлов (карбонаты, сульфаты,
силикаты и т. д.), кварц, стекло, алмаз и т. п. К числу сравнительно
гидрофобных неорганических веществ относятся чистые неокислен-
ные поверхности металлов (ср., однако, (1101), их сульфиды, графит,
уголь, сера, т. е. тела, обладающие гомеополяр ной, атомной! или
металлической (атомноэлектроннон) кристаллической решеткой,
не способные к образованию водородной связи с молекулами воды.
Однако получить весьма чистые гидрофобные поверхности металлов уда-
ется лишь специальными методами [37] и все встречающиеся на практике метал-
лические поверхности обычно гидрофильны. Смачиваемость металлов (и дру-
гих поверхностен) также обусловливается их электрическим состоянием (поля-
ризацией). Если металлическая поверхность не заряжена, то она гпдрофобна.
Заряжая поверхность и создавая на ней. таким образом, двойной электрический
слой, можно довести ее до любой степени гидрофильности. Исследованию
этого явления посвящен ряд работ А. Н. Фрумкина и его сотрудников (22,
38, 39].
Интересно отметить, что с увеличением твердости поверхности
обычно увеличивается ее гидрофильность. Так, например, довольно
* О влиянии поляризации и природы поверхностных ионов на смачивае-
мость см. [101, 102].
плохо смачивающийся тальк при прокаливании до 1100° чрезвы-
чайно сильно увеличивает свою твердость и наряду с этим стано-
вится резко гидрофильным. Это обстоятельство объясняется тем,
что высокая твердость указывает на наличие больших межмолеку-
лярных сил, что естественно приводит к высокому значению работы
адгезии воды. Поэтому все минералы с высокой твердостью (кварц,
корунд), как правило, резко- гидрофильны*. Гидрофилен также
чрезвычайно твердый алмаз, в то время как мягкие модификации
углерода — графит и различные типы угля — гидрофобпы. Низкая
смачиваемость, особенно в соединении с листовой спайностью,
является4 причиной жирности на ощупь графита, талька и многих
-органических веществ с преобладающей неполярной (углеводород-
ной) частью4в молекуле (парафин, высшие жирные кислоты и т. п.).
Вообще надо сказать, что краевой угол жидкости на поверх-
ности твердого тела будет тем больше, чем больше разница в их
полярности, так как с увеличением этой разницы уменьшается
взаимодействие молекул жидкости и твердого тела. Из этого сов-
сем не надо заключать, как это часто делают, что все неполярные
жидкости хорошо смачивают неполярные твердые тела, так как
на практике зачастую наблюдается обратное.
В таблице 2 приведены для сравнения значения краевых углов воды на
различных поверхностях.
Краевые углы
Соединение
Таблица 2
воды на твердых поверхностях
Пониже-
ние нов.
натяже-
ния воды,
л
I
3
Органические соединения {24, 25, 40—44, 103—108]
Политетрафторэтилен (CFa)n...................
Парафин CnH2n_L2- ...........................
Бензол СбНе (1"С)...........................
Йодистый октадецил CirHs-J...................
Гликольпальмнтат (CHiOCOCisHsiJs............
Гликолькаприиат (СНгОСОСэНтэ)^..............
Полиэтилен...................................
Стеариновая кислота С17Н35СООН.............
Эр' ковая кисло I а
СНз 1СН2)?СН - CH (СН2)иСООН .............
Стеарат железа (СкНззСОО^Бе.................
1,2,4-Трихлорбензол СсНзОз.................
Полптрифторэтилен (CF-CIIF^.................
108
106,5 (108; 111)
105
100
98
96
94
93,5 (95; 100;
102)
93
93
93
92
0
0
22
0
8
0
3,5
33
0
0
* Обратное явление, однако, не имеет места: поверхности с низкими зна-
чениями твердости могут быть как гидрофильны, так и гидрофобии.
Продолжение таблицы 2
1,2-Днхлорбензол CeH^Ch....................
Нафталин Сю Ня.............................
Полистирол (СбН$СНСН2)„....................
Полптрифторхлорэтилеп (ClFCCF«)n...........
Бензилсульфид (CeHsCHaJaS .	............
2-Метил нафтали и С10Н7СН3 . .
Пчелиный воск.............
Дифениловый эфир (CeHs^O..........	...
Дифенил (СбН5)2 ...........................
Поливинилхлорид (СНгСНС1)п
4-Нитротолуол CHsCelUNO» .
Фенантрен СмНю....................... .	. .'
Цетиловый спирт СюНззОН. ..................
Дифениламин (CeHsJsNH.........	.......
Гликолькаприлат (СНзОСОС^Ню^ ..............
Поливинилиденфторид (CFaCHs^ ..............
Бензамид CeH5CONH2.........................
Антрацен СмНю..............................
Полиэтилентерефталат (ООССяНдСООСНзСН^ .
1,2-	Нитрохлорбензол CICfiHjNOa............
1,3-	Нитрохлорбензол ClCeHaNO-a ........
1,4-	Нитрохлорбензол С1СбН«КОг.............
Аценафтен С12Н10...........................
Поливинилфторид (СНгСНГ)п ....
Поливипилидсихлорид (С1 12СС1г)п
Азоксибсизол Се Нг, N ~ К(— О)С« 11.»......
Дифеннлметаи (CeHsJsCH-j...................
Азобензол CeHr>iN — NCells........
Ацетанилид CHsCONHCclU............
Маргариновая кислота СмНззСООН ...
1,2,4-Диннтрохлорбсизол С1С«Нз(Х'6)2)2....
Бензофенон CeHsCOCuHs......................
Салол 1,2-НОСсН4СООС6Н5 ...................
Ментол 1,3,4-СНз(НО)СбНоСН(СНз)2...........
Пептадсциловая кислота СмНюСООН............
Идитол (фенол оформаль дегид кая смола) . . . .
Тридециловая кислота C12II25COOH .
Стильбен СсНг»СН=^СНСеН5 .........
Флуорен С13Н10.........................
1-Нитрон афта лип C10H7NO2 ..........
Фенил уксусная кислота СвИзСНгСООН.........
Параизобутпральдегид [(СНз)2СНСНО]з........
Найлон [ОС(СН2)4СОХН(СН2)вХН]п.............
Бензоин CeHsCOCIIОНСвНз....................
Пеларгоновая кислота СвНкСООН
2,4-Динитротолуол СНзСбНз(ХтО2)1........*•
Пер хлор пента дненовая кислота ....... .	.
Ацетофенон СяН^СОСНз.......................
Трихлормедьтдимстилкарбшюл СС1з (СИз)гСОН
Бензойная кислота СвНг.СООН................
Каприновая кислота С9Н10СООН..............
Гидрокорнчная кислота СеНаСНгСНгСООН . . .
Каприловая кислота С7Н15СООН...............
Миристиловый спирт СцНгэОН.................
92
91 (92; 95)
91
90
90
89,5
89
68
87,5 (68)
87
8о,5
85
85 (46; 25)
84
84
82
82
81 (92; 94)
81
80,5
80,5
80,5
80
80
80
80
79,5 (62)
79 (77)
79,5
77
74,5
73,5
73,5
73
73
73
72
72
71,5
70,5
70,5
70
70
69.5
69
67
66
65
65
65 (80)
65
63 (44)
60
60
0
0
0
3.5
0
5^0)
11,5
9.5
50
43
14
13
0
6
0,5
о
8
9,5
1 о (3)
18,5
9
6
10,5
г*
.)
23
31
46
0_
6
33.5
22
45
19
13
9.5 (8.5)
43
17 (30)
38
50
3____8СЗ
33
Окончание таблицы^
1,3-Динитробензол CeHafNOsJa...........
Трифенил карбинол (CeHsJsCOH...........
Фталевый ангидрид СвН^СО^О.............
Салициловая кислота 1,2-НОСеН4СООН . .
Антраниловая кислота H2WC6H4COOH . . .
Ундециленовая кислота СНг=СН(СН2)вСООН
Дибензил С6Н5СН2СН2С4Н5 ...............
2,4,6’Тринитрофенол HOCeHafNOs^........
Трифенилмстан (СбНз)зСН................
Метилциннамат СбН&СН=СНСООСНз ....
Октадецилампн хлоргидрат С^НзуГОНг • НС1
Эйкозиламин хлоргидрат C20H41NH2 • НС1
Коричная кислота СвН&СН=СНСООН . . .
2-Нафтиламин C10H7NH2..................
З-Нитробензойная кислота NO2C6H4COOH . .
2-Нафтол С10Н7ОН.......................
4-Нитробензойная кислота NO2C6H4COOH
2-Нитробензойная кислота ГЮ2С6Н4СООН
1,5-Динитронафталин CiuHe(NO2)2........
Фталевая кислота 1,2-С©Н4\СООН)2.......
Янтарная кислота (СНгСООН)*............
Резорцин 1,3-СбН4(ОН)2.................
4-Аминотолуол CHgCelUNHs...............
1-Нафтол С10Н7ОН.......................
Тетрафенилметан C(CeHs)i...............
Ацетамид CH3CON Н-г....................
Щавелевая кислота (COOH)s..............
58,5
57
55,5
54,5
54
53
50
46
45
45
45
45
40 (85)
36
39
37 (35)
35
34
31,5
28
26,5
25
22,5
17,5
15
15
10
2,5
0
10,5
14,5
16,5
40
0
15
0
10
0 (8,5)
3,5
29
21 (Н>
5,5
17,5
10*5
5,5
0
29,5
26
4
6,6
Неорганические соединения [/, 2, 37, 45, ПО]
Золото ....................................
Сера октаэдрическая .......................
Серебро ...................................
Платина....................................
Графит.....................................
Т альк.....................................
Молибденит M0S2............................
Халькопирит CuFeSa ........................
Медь.......................................
Кварц S1O2.................................
Кальцит СаСОз..............................
Слюда......................................
Стекло ....................................
87 (45; 7)
83 (81)
81
75 (65)
55—60
55
52
50
46
20
0
0
0
0
Вода образует краевые углы больше 90° на следующих соединениях:
н-гексатриаконтан СНз(СН2)з4СНз; тристеарин С17Н35СООСН (CHzOCOCuHss)®;
стеарат цинка (CiyHssCOO^Zn; бегеновая кислота С21Н42СООН; арахиновая
кислота С19Н39СООН; церотиновая кислота СгвНззСООН; параформальдогид
(СНзО)п; глнкольлаурат (CHoOCOCnHash: цетилиальмитат С17Н35СООС16Н33
и гликольмиристат (СНгОСОСтзНа?^ (краевые углы этих соединений не приво-
дятся, так как имеющиеся в литературе значения (41, 104, 105], по-видимому,
являются гистерезисными). О смачивании производных целлюлозы см- [109].
34
Данные, приведенные в таблице 2, дают наглядное представление о связи
между смачиваемостью химических соединений и их строением. Однако надо
указать, что некоторые из приведенных значений краевых углов, по-видимому,
являются гистерезисными и должны восприниматься с осторожностью. В этой
же таблице приводится понижение поверхностного натяжения воды (в процен-
тах) при равновесном смачивании данной поверхности, что дает возможность
вычислить из приведенных данных напряжение смачивания и работу адгезии.
10.	КРАЕВЫЕ УГЛЫ И ОРИЕНТАЦИЯ МОЛЕКУЛ
НА ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ
Высокомолекулярные кислоты и спирты (воск, стеарин и т. п.),
закристаллизованные в соприкосновении с воздухом, образуют
с водой краевой угол, приближающийся к 100°, т. е. почти такой
же большой, как для воды на парафине (106°). Однако при разре-
зании твердых образцов краевые углы воды на срезах оказываются
весьма непостоянными. В одних случаях они почти достигают
100°, а в других не превышают 50°, что соответствует работе адгезии
к воде около 120 эрг! см?, т. е. более чем вдвое превышающей работ}’’
адгезии воды па поверхности. Такое непостоянство природы по-
верхности срезов вызвано тем, что на срезах в отдельных случаях
обнажается некоторое количество гидрофильных групп, а в других
случаях только гидрофобные углеводородные части молекул [42].
Это явление объясняется структурой кристаллов указанных сое-
динений, состоящих из бимолекулярных слоев безграничной протя-
женности в двух измерениях. Молекулы каждой половины таких
слоев обращены полярными группами внутрь слоя и неполярными
углеводородными концами наружу. Краевой угол воды на твердых
веществах, не содержащих гидрофильных групп (например, пара-
фин), как и следует ожидать, на всех срезах всегда остается постоян-
ным.
Напротив, если поверхность воска, стеариновой или пальмитино-
вой кислоты образована па границе с водой, она становится гидро-
фильной и угол смачивания становится значительно меньше 90°
(около 25°) [10, 44, 461. Аналогичное явление наблюдается, если
поверхность образуется на границе с другой полярной средой, как
например стекло [44]. Однако при длительном соприкосновении
с воздухом или другой неполярной средой (бензол) таких гидро-
филизованных поверхностей они снова становятся гидрофобными
[44].
Подобное же явление наблюдается на поверхности природного
белка — желатина [48]. Образованная на границе с воздухом,
бензолов парафином, каучуком, т. е. с веществами неполярными,
поверхность становится гидрофобной. Поверхность желатина, обра-
зованная на границе с водой и стеклом, напротив, становится гид-
рофильной с малой величиной порядкового гистерезиса. Поверх-
3*
35
ность свежего среза (внутреннего слоя) желатина в обоих случаях
оказывается гидрофильной. Длительное соприкосновение гидро-
фильной поверхности желатина с неполярной средой (воздух,
бензол) приводит к ее гидрофобизации.
Гидрофильные тела, состоящие из молекул, не способных к
переориентации, как например агар-агар и крахмал 149], во всех
случаях образования их поверхности сохраняют свою гидрофиль-
ность.
Наличие максимальных краевых углов воды на образованных
на границе с воздухом поверхностях высших спиртов, органических
кислот и т. п. соединений объясняется тем, что при образовании
этих поверхностей гидрофобные углеводородные концы молекул
всегда ориентированы наружу, в сторону воздуха. Это вызвано
тем, что гидрофильные группы поверхностных молекул притяги-
ваются гидрофильными v группами молекул, находящихся под по-
верхностью, и, благодаря этому, стремятся ориентироваться во
внутрь. При образовании поверхностей на границе с полярной
средой, в особенности с водой, гидрофильные концы молекул,
наоборот, стараются ориентироваться наружу, в сторону полярной
среды, молекулами которой они притягиваются. При этом количество
молекул поверхности, ориентированных в сторону полярной среды
своими гидрофильными концами, и, следовательно, гидрофиль-
ность поверхности будут тем больше, чем выше полярность погранич-
ной среды.
Тот факт, что краевой угол воды на образованных на границе
с воздухом поверхностях высших жирных кислот и спиртов, со-
стоящих из молекул, ориентированных гндрск|юбными углеводо-
родными концами наружу, близок к краевому углу воды на пара-
фине, указывает на незначительность (но не иа отсутствие) сил
притяжения между находящимися под поверх костью полярными
группами и водой.
Гидрофобизация поверхностей высших жирных кислот, спиртов
и т. п. соединений, образованных на границе с полярной средой,
происходящая при их последующем соприкосновении со средой
неполярной (воздухом), объясняется переориентировкой моле-
кул на поверхности раздела, в результате которой полярные группы
оказываются под поверхностным слоем. Для такой переориенти-
ровки требуется определенное время — время релаксации.
Таким образом, мы пришли к заключению, что гидрофобность
или гидрофильность поверхности поверхностно-активных веществ
зависит от полярности фазы, на границе с которой образовалась
или находится эта поверхность. Это дает нам возможность полу-
чать по желанию гидрофобные или гидрофильные поверхности.
Для того чтобы полученная та или иная поверхность в дальней-
шем не изменяла свою смачиваемость, следует каким-то образом
предотвратить возможность переориентации поверхностных моле-
кул, для чего требуется их химическая фиксация.
36
11.	ИЗМЕНЕНИЕ КРАЕВОГО УГЛА ПОН ВЛИЯНИЕМ uX7v»P0HHHX
ВЕЩЕСТВ, АДСОРБИРОВАННЫХ НА ТВЕРДОЙ ПОВЕРХНОСТИ*
Тончайшие, даже мономолекулярные, слои поверхностно-актив-
ных соединений, таких, например, как жиры, на гидрофильных
твердых поверхностях сильно повышают угол смачивания их во-
дой. Это видно уже из того, что обычные стеклянные поверхности
(посуда, окопное стекло и т. д.) плохо смачиваются водой, благо-
даря всегда находящейся па их поверхности жирной пленке.
При удалении этой пленки (например, обработкой хромовой смесью)
вода прекрасно смачивает стекло (0 — 0е). Подобным же образом
действуют адсорбционные слои ряда других веществ, плохо сма-
чивающихся водой или лучше, чем вода, смачивающих данную
поверхность (см. раздел об избирательном смачивании).
К числу веществ, особенно сильно и устойчиво понижающих
при адсорбции на поверхностях их смачиваемость водой, относятся
кремнеорганические пол пси локса новые полимеры. Эти соедине-
ния являются поверхностно-активными веществами, состоящими
из полярных силоксановых группировок Si—О и неполярных
углеводородных радикалов. Полисилоксаны, равно как и другие
поверхностно-активные вещества, адсорбируясь на поверхности
гидрофильного твердого тела, обращаются к нему своими поляр-
ными группами. Эта ориентация может быть зачастую закреплена
(в случае кремнеорганических соединений почти всегда) за счет
химического взаимодействия полярных групп адсорбата поляр-
ными группами адсорбента. Гидрофобные углеводородные радикалы
при такой ориентированной адсорбции оказываются, как уже ранее
говорилось, ориентированными наружу так, что адсорбционный
слой напоминает собой щетку. Благодаря этому гидрофильное ранее
твердое тело, покрытое гидро^юбной «щеткой», становится более
гидрофобным и тем больше, чем выше концентрация адсорбиро-
ванного вещества. По мере увеличения последней краевой угол
воды на данной поверхности может дойти до 90° и даже стать тупым.
Кроме того, как уже отмечалось, на поверхностях, покрытых гид-
рсфобизующим ориентированным адсорбционным слоем, резко
увеличивается гистерезис смачивания, что еще более понижает
смачивание таких поверхностей водой.
Это явление и лежит в основе большинства процессов гидро-
фобизации гидрофильных материалов, основанной на адсорбции
и химической фиксации на поверхности последних поверхностно-
активных гидрсфобизующих веществ.
Точка, при. которой гидрофильная поверхность, адсорбируя
поверхностно-активнее вещество, становится гидрофобной, т. е.
отвечакЯЦей краевому углу в 90°, называется точкой инверсии
смачивания.
См. также |2, 3, 6, 13, 15, 29, 31, ^1
36, 81, 99, 100, 111 — 1 М|.
37
По мере адсорбции, проюкающей согласие уравнению
.._______С do
пт ас ’
(20)
где Г — предельная плотность слоя в состоянии адсорбционного насыщения,
а С •— концентрация гндрофобизующего агента, уже незначительное возраста-
ние С вызывает быстрое увеличение краевого угла 0, т. е. понижение смачивае-
мости (cos в), вплоть до точки инверсии, когда О становится равным 90°. При
Рис. 6. Изменение краевого угла в
зависимости от концентрации адсор-
бируемого вещества.
дальнейшем повышении концентра-
ции С увеличение краевого угла
становится значительно более мед-
ленным, вплоть до достижения
максимального значения.
Такое изменение краевого угла
в зависимости от адсорбированного
вещества представлено графически
изотермами смачивания на рис. 6
(кривая 1), на котором на оси орди-
нат отложены значения смачивае-
мости (cos 0), а на оси абсцисс —
концентрации С.
Максимальное значение крае-
вого угла отвечает полному насы-
щению адсорбционного слоя, когда
достигается наиболее полная пре-
дельная ориентация молекул по-
верхностно- активного вещества
гидрофобными концами наружу.
Именно насыщенный адсорбцион-
ный слой на поверхности твердого
тела, представляющий собой моно-
молекулярную пленку, предель-
но понижает смачиваемость твер-
дого тела.
Уравнение, связывающее краевой угол с плотностью адсорбционного слоя
гндрофобизующего агента н его физико-химическими константами [46], имеет
следующий вид:
/ Г \
<Т1 cos 0 — Оо — Г RT In I р1 I — mL,	(21)
где с»о — поверхностное натяжение чистой воды; oi — поверхностное натяже-
ние воды в условиях смачивания; L — постоянная Лэнгмюра (работа десорбции)
в эрг/моль и tn — плотность адсорбционного слоя в моль/см2. В частном случае,
когда поверхностное натяжение воды при смачивании остается постоянным,
]. е. от — оь, зависимость (21) может быть представлена уравнением
ПН.О (cos © — 1) = Г ВТ In I р _ 4 + ml.	(22)
Это уравнение удобнее для расчетов иметь в виде
m L / m \
А (1	cos 0) = ~ р ~RT~ In 11 —   jT I,	(23)
t
где A = -—=— является постоянной для данного гндрофобизующего агента.
ГАТ
В точке инверсии смачивания, когда cos 0 = 0,
Г RT ’
(24)
38
Уравнение (23) показывает, что величина 6 для данной гидрофобизован-
ной твердой поверхности, в случае отсутствия понижения поверхностного
натяжения воды при смачивании, является функцией только относительной
т
плотности адсорбционного слоя гидрофобизующего агента на поверхности -р*
Следовательно, при известном значении константы Лэпгмюра (Л) с помощью
выведенного уравнения (23) можно находить плотности адсорбционного
слоя по величине равновесного краевого угла или же решать обратную задачу.
В частности, вычисление относительной плотности адсорбционного слоя в
точке инверсии показывает [4G], что с увеличением длины углеводородной цепи
поверхностно-активной молекулы отношение уменьшается. Это говорит о
том, что смачиваемость поверхностей, гидрофоблзованных поверхностно-актив-
ными соединениями, оказывается, при равных относительных плотностях
адсорбционного слоя, меньшей в случае гидрофобизаторов с большей длиной
углеводородной цепи.
Однако не надо забывать, что часто при процессах смачивания имеет место
десорбция гидрофобизующего агента с твердой поверхности и его последую-
щая адсорбция на границе вода — воздух. Благодаря этому поверхностное
натяжение воды (<То) изменяется (<Гт), что, в свою очередь, вызывает изменение
величины 0. В этом случае уравнение (23) оказывается непригодным.
Зависимость между концентрацией гидрофобизующего агента в растворе
я плотностью адсорбционного слоя, а следовательно, и величиной краевого
угла, выражается уравнением
тде у — адсорбционная постоянная гидрофобизующего агента в отношении
данной поверхности нс — равновесная концентрация адсорбируемого ве-
щества в растворе. Уравнение (25). называемое изогермой Лэнгмюра, охваты-
вает все частные случаи адсорбции из разбавленных растворов: как физичес-
кую, так и химическую адсорбцию. Различие между этими процессами отра-
жается на величине у, которая имеет значение, аналогичное константе равно-
весия в химических реакциях [4G]. Чем выше у, тем устойчивее адсорбционный
•слой, тем прочнее удерживаются адсорбированные молекулы гидрофобизую-
щего агента на поверхности и тем ближе по эффекту процесс к химической
адсорбции. Низкие значения у указывают на физическую адсорбцию с малой
'продолжительностью пребывания адсорбированной молекулы иа поверхности.
Максимально гидрофобизованная гидрофильная поверхность,
покрытая ориентированным мономолекулярным адсорбционным
слоем поверхностно-активного вещества, в особенности связанного
с ней химически, не теряет способности и к дальнейшей адсорб-
ции последнего. Однако дальнейшая адсорбция приводит к неориен-
тированному беспорядочном}7 расположению адсорбированных мо-
лекул и, разумеется, уж без их химической фиксации (если она
ранее имела место). В присутствии полярной среды такая дополни-
тельная, сверх мопомолекуляриого слоя, адсорбция может привести
даже к обратной ориентации молекул поверхностно-активного
вещества — гидрофобными углеводородными концами к перво-
начальному адсорбционному слою, а гидрофильными полярными
группами*'наружу. Это вызывает увеличение смачивания гидро-
фобизованной поверхности —- ее гидрофилизапию (рис. 6, кривая 3).
Это явление, многократно наблюдавшееся нами при изучении
процессов гидрофобизацин гидрофильных материалов обработкой
39
их растворами различных кремнеорганнческих соединении, имеет
весьма важное значение для указанных процессов.*. Оно объяс-
няет тот факт, что .максимальная гидрсфсбность материала имеет
место лишь при образовании насыщенного мономолекулярного
ориентированного адсорбционного слоя молекул гидрсфобизующего
вещества, т. е. обусловливается концентрацией последнего в растворе
и временем обработки.
Если плевка поверхностно-активного вещества адсорбирована
на гидрофобной поверхности, то смачиваемость ее водой возрастает.
Это вызывается тем, что при контакте поверхности с водой адсор-
бированные молекулы обращаются к пей своими гидрофильными
группами, благодаря чему поверхность становится менее гидро-
фобной и cos 0 из отрицательных значений стремится к 0 (рис. 6,
кривая 2). В точке инверсии смачивания, при дальнейшем воз-
растании концентрации адсорбированного вещества, поверхность мо-
жет даже приобрести гидрофильные свойства (cos 0 > 0).
Резкую гндрофплизацию гидрофобных поверхностен вызы-
вает адсорбция гидрофильных защитных коллоидов (сапонин,
танин, гуминовые кислоты, мыла при высоких концентрациях).
Адсорбированные слои этих веществ в результате двухмерной
коагуляции представляют собой пленочные гидрогели, сильно
гидратированные и обладающие высокой механической проч-
ностью. С таким явлением приходится сталкиваться при стирке
гидрофобизованных тканей, которые частично или полностью
теряют свою гидрофобность благодаря образованию на поверх-
ности волокон устойчивого пленочного гидрогеля мыла.
Сильное понижение краевого угла воды на твердых поверхно-
стях также вызывают адсорбционные пленки веществ, лучше сма-
чивающихся водой, чем данная поверхность. В качестве примера
несмачивающихся поверхностей, являющихся гидрофильными бла-
годаря такой адсорбционной пленке, можно привести поверх-
ности металлов. Они очень хорошо смачиваются водой, так как
обычно всегда покрыты тончайшим слоем окисло в. В то же время
чистые металлические поверхности смачиваются водой значи-
тельно хуже. Особенно сильно понижает краевой угол вода, адсор-
бированная твердой поверхностью или связанная с ней в виде
гидратов. Однако на этом вопросе мы остановимся в следующем
разделе.
Здесь мы подчеркнем только, что адсорбированные водные
пленки обычно находятся на всех поверхностях и могут быть уда-
лены с них с большим трудом, например длительным нагреванием
в вакууме при температуре, значительно превышающей 100°.
Таким образом, на основании всего вышеизложенного, мы
приходим к заключению, что процессы смачивания твердого тела
определяются отнюдь не только молекулами, образующими твер-
* Аналогичное явление, названное «перемасливаннем», встречается при
процессах флотации [I, 2, 50].
40
дую и жидкую граничные фазы. Наоборот, решающую роль при
этих процессах обычно играет сравнительно ничтожное количество
чужеродных молекул. составляющих поверлность раздела и григра-
ничные слои. Более того, случаи, когда смачивается твердая тю-
веруиость- не покрытая адсорбционной пленкой какого-либо по-
стороннего вещества, на практике никогда не
12.	ИЗМЕНЕНИЕ СМАЧИВАЕМОСТИ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ КОНТАКТЕ
ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С ВОДОЙ
Едва ли можно найти твердые тела, поверхность которых не
изменялась бы при длительном соприкосновении с водой. В резуль-
тате пребывания твердых тел в воде может происходить как их
растворение (выщелачивание), приводящее к глубокому изменению
структуры поверхности, так и химическое взаимодействие с водой.
В обоих случаях смачиваемость поверхности изменяется (обычно
увеличивается). Наряду с этими процессами, существенное влияние
на изменение смачиваемости твердых поверхностей, длительно со-
прикасающихся с водой, оказывает сорбция воды твердым телом.
Мы уже говорили, что краевой угол капли воды, нанесенной на
твердую поверхность, постепенно уменьшается с течением времени. _
Это показывает, что при длительном контакте с водой смачивае-
мость поверхности, поглощающей воду из капли, возрастает. Дли-
тельное намачивание в воде вызывает значительное понижение
краевого угла воды на гидрофобных поверхностях (лакированные
искрашенные поверхности, парафин нт. д.). Гистерезис смачивания
при этом, однако, полностью не устраняется. Лишь на поверхностях,
обладающих исключительно высокой гидрофобностью, не проис-
ходит уменьшения краевого угла нанесенной капли воды, которая
сохраняет сферическую форму до полного испарения. Такими
поверхностями обладают материалы, гидрофобизованные многими
кремнеоргапическими соединениями.
Гидрофобизация поверхностей при их образовании или дли-
тельном нахождении в соприкосновении с водой отчасти объясня-
ется, как указывалось выше, переориентировкой молекул поверх-
ностного слоя. Однако недостаточность этого объяснения видна уже
из того, что поверхность неполярных веществ, не обладающих по-
верхностной активностью (парафин» нафталин), также становится
более гидрофильной при контакте с водой [10, 44]. В случае дли-
тельного контакта с водой поверхностно-активных веществ, таких,
как пальмитиновая кислота [47], гидрсфилизация происходит не
только на поверхности, но и распространяется на макроскопическое
расстояние в глубь вещества и носит довольно стойкий характер.
Все это указывает, что гидрофилизация обусловлена захватыванием
поверхностью молекул воды, образующих поверхностный водный
слон и даже проникающих во внутренние слои. В случае гидрофоб-
ных поверхностей, образованных поверхностно-активными веще-
41
хтвами, гидрофил изацпя проявляется особенно резко, так как мо-
лекулы воды связываются полярными группами с образованием
сравнительно устойчивых гидратов.
Надо отметить, что гпдрофнлизацню вызывают только молекулы воды,
находящиеся на поверхности. Молекулы воды, находящиеся во внутренних
.слоях, гидрофильность поверхности почти-не увеличивают. На это указывает
возможность получения гидрофобных поверхностей студней (гелей) поверх-
ностно-активных веществ, содержащих значительное (до 90%) количество
воды [48j. Очевидно, что в таких студнях сольватная вода распределена в
молекулах (мицеллах) неравномерно и находится преимущественно у поляр-
ных групп.
Проникновение воды в поверхностные и подповерхностные
слои, вызывающее повышение смачиваемости, является весьма
распространенным явлением, количественно зависящим не только
от природы, но и от микроструктуры поверхности, ее пористости.
Гидрофилизация высококачественных гидрофобных поверхностей
должна быть минимальной и они не должны заметно терять свои
гидрофобные свойства при длительном контакте с водой.
Несколько по иному ведут себя при длительном соприкосно-
вении с водой твердые тела, гидрофобизованные адсорбцией по-
верхностно-активных веществ. Нами наблюдалось, что в ряде
случаев продолжительное намачивание в воде материалов, гидро-
фобизованных кремнеорганическими соединениями, неожиданно
приводит к уменьшению их смачиваемости, т. е. к еще большей
гидрофобности. Аналогичное увеличение гидрофобности наблюда-
ется и при длительном действии на указанные материалы органи-
ческих растворителей. Это явление объясняется тем. что при дли-
тельном соприкосновении с водой (или с другим растворителем)
происходит десорбция обратимо сорбированных (т. е. химически
не фиксированных) молекул гидрофобизатора, наслоенных поверх
химически связанного с поверхностью ориентированного моно-
молекулярного слоя. Благодаря этому по мере оголения моно-
молекулярного слоя, уже далее не отмывающегося водой и раство-
рителями, происходит повышение гидрофобности, которая стано-
вится максимальной при полном удалении обратимо сорбирован-
ных молекул, экранирующих монослой. Дальнейшее намачивание
приводит уже к обычному понижению гидрофобности материала
за счет сорбции молекул воды.
13.	СМАЧИВАНИЕ ШЕРОХОВАТЫХ И ПОРИСТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
При ясно выраженной шероховатости или пористости твердой
поверхности наблюдаемый краевой угол не является истинным
углом, характеризующим адгезию между твердым телом и жид-
костью. Этот угол является кажущимся краевым углом. Ше-
роховатость или пористость твердой поверхности увеличивает
кажущийся краевой угол ио сравнению с истинным, если послед-
ний превышает 90е. В обратном случае кажущийся краевой угол
42
становится меньше истинного 413. 16, 51]. Эго объясняется тем.
что при тупом истинном краевом угле жидкость не проникает в
углубления, и кажущаяся «плоская» поверхность образуется лишь
вершинами выступов на твердом теле, наряду с находящимся в
углублениях воздухом, к которому жидкости практически не
имеют адгезии. Так, например, вода образует на грани кристалла
стеариновой кислоты истинный краевой угол около 95°. Порошок
•стеариновой кислоты, намазанный тонким слоем на пластинку,
дает кажущийся краевой угол 160°.
Напротив, при остром истинном краевом угле жидкость прони-
кает в углубления. При этом часть < плоской» поверхности стано-
вится образованной не воздухом, а жидкостью, которая имеет по
отношению к себе самой краевой угол, равный нулю.
Если шероховатость твердой поверхности определять коэф-
фициентом шероховатости г — отношением истинной площади
поверхности к кажущейся (геометрической), то [511 на основании
уравнения (11) имеем
— Г (<7fT — cTl) = <7£Г cos ©
А'.
(26)
где ©ь — кажущийся краевой угол.
Строгий термодинамический вывод этого уравнения дан Б. В. Дерягиным
120}, который отметил, что коэффициент шероховатости можно также хаоак-
I	----5-
-тсризовать как г == где cos р — среднее значение косинуса крутизны
cos р
^микрорельефа поверхности. Поэтому уравнение (26) можно представить как
СО4 ©
(27)
cos 6
COsP ’
В соотношении (26) А' ~ гА представляет собой эффективное
.напряжение смачивания, определяемое не только химической и
молекулярной природой трех граничных фаз, но и рельефом твер-
дой поверхности. Лишь для идеально гладких поверхностей, когда
г = 1, А' равно напряжению смачивания.
Так как из (26)
cos
г (сгтг
= г cos G.
(28)
то, следовательно, знак cos О не зависит от шероховатости, но его
абсолютная величина возрастает на шероховатой поверхности,
всегда имеющей г больше единице. Иными словами говоря, шеро-
ховатость поверхности приводит к увеличению краевого угла, если
он больше 90°, или, наоборот, к уменьшению, если он меньше 90°.
Если па единице площади поверхность раздела вода — шепоховатое твер-
дое тело обозначить через ?i, а площадь соприкосновения воды с воздухом,
находящимся в углублениях твердого тела, через то зависимость между
истинным краевым углом воды на твердом теле 0 и кажущимся краевым углом
на шероховатой поверхности ©.определяется уравнением
1 cos © — з»
(29)
43
Так как шероховатость поверхности "Можно определить величиной соот-
ношения Г1. переписав уравнение (29) в виде
(30>
нетрудно заметить, что при А 90е (cos А
и притом тем больше, чем больше Vi [52].
0)8ft всегда будет больше, чем 0,.
I [ллюстрацию этой зависимости мы часто наблюдаем в природе.
Так, например, перья водоплавающих птиц (утки, гуси и т. п.),.
всегда покрытые тонким слоем жира, имеют довольно большой
угол смачивания водой, около 90°. Однако, благодаря чрезвычайно
Ч>2
пористой структуре перьев, имеющих----— а, кажущийся краевой
91
угол воды значительно больше — 150°. Вследствие этого вода чрез-
вычайно легко стекает с оперения, оставляя его сухим, хотя само
вещество пера (кератин) обладает ясно выраженной гидрофиль-
ностью [51, 34].
Таким образом, это явление обусловлено не столько гидро-
фобной жирной пленкой на оперении (как обычно считают), сколько
пористой структурой перьев.
Совершенно по этой же причине не смачивается водой шеро-
ховатая или волосистая поверхность листьев растений (вспомним:
капли росы), защищающая их от обволакивания сплошной водной
пленкой, нарушающей процессы газообмена. Например, кажу-
щийся угол смачивания листа настурции приближается к 150°,•
что обусловлено отнюдь не гидрофобностью материала листа, а
структурой его шероховатости и большим содержанием воздуха
в клетках поверхностного слоя.
Следует отметить, что большая шероховатость или пористость,
твердой поверхности может благодаря гистерезису привести к
значительному понижению смачиваемости даже в случае гидро-
фильных поверхностей, т. е. когда истинный краевой угол меньше
90°. Так, например, хорошо известно, что капли дождя не сразу
смачивают дорожную пыль, несмотря на то что она является про-
дуктом естественного диспергирования резко гидрофильных пород.
111. Несмачиваемость водой торфа, представляющего собой высо-
кой! дрофи л ы юс вещество [55], также объясняется его пористой,
структурой. Эти явления объясняются тем, что увеличение порис-
тости поверхности, т. е. угла 0, приводит к увеличению количества
находящегося на ней воздуха и к более прочному удерживанию
адсорбированной воздушной пленки, что обусловливает высокие
значения гистерезиса смачивания. При этом уравнение (28) заменя-
ется двумя неравенствами
cos ©о > г cos О;
cos ©н < г cos ©,
(31Х
где ©о — отступающий краевой угол, а Ои — наступающий..
44
Таким образом, мы приходим к. очень важному выводу, что
гидрофобность твердых поверхностей обусловливается не только
их химической и молекулярной природой, но и их микрорельефом.*
Это обстоятельство всегда надо иметь в виду и учитывать при
получении тех или иных гидрофобных материалов.
14.	ТЕПЛОТА СМАЧИВАНИЯ
Эффекты смачивания твердых тел жидкостями в известной
степени могут характеризоваться теплотой смачивания (погруже-
ния) [5, 6, 60, 65, 118—124]. Погружение в жидкость нераствори-
мого в ней твердого тела обычно сопровождается выделением теп-
лоты, что вызывается появлением вместо поверхности раздела
твердое тело — воздух, обладающей высоким значением свободной
поверхностной энергии, поверхности раздела твердое тело —
^жидкость с относительно низким значением свободной энергии.
Выделение теплоты вследствие изменения свободной энергии при
•смачивании наблюдается особенно отчетливо, если твердое тело
имеет высокоразвитую поверхность (тонко измельченный порошок).
Так как поверхностная энергия относится к единице поверх-
ности, то теплотой смачивания является количество тепла, выделяю-
щееся при смачивании 1 л2 твердой поверхности. Теплота смачи-
вания, колеблющаяся в пределах от 10~3 до 10-5 кал, тем больше,
чем лучше смачивается твердое тело данной жидкостью. Гидро-
фобные порошки лучше смачиваются неполярными жидкостями
(бензол), а гидрофильные — полярными (вода).
При изучении процессов гидрофобизации пористых и порош-
кообразных тел, для которых определение краевого угла является
затруднительным, можно производить сравнительные определения
теплот смачивания 1 г порошка. При этом можно считать, что в
результате гидрофобизации величина его поверхности практически
не изменяется. Еще лучше характеризовать смачиваемость твердых
тел по Ребиндеру [122] — отношением теплот смачивания 1 г по-
рошка водой (Qi) и бензолом (<?2):
(32)
Величина £ очень удобна, так как мало зависит от дисперсности
порошка. Для гидрофобных порошков р < 1, для гидрофильных
₽> 1.
Хотя измерения теплот смачивания весьма многочисленны,** к
приведенным в литературе абсолютным значениям необходимо
подходить^с большой осторожностью, так как определение истинной
теплоты смачивания 1 см' поверхности оказывается весьма затруд-
* Ср. также (97, 115—117].
** Методы определения тепло-:
смачивания см. [ 119. 121, 123J.
45
нительным. Это связано с тем, что нахождение точной величины
удельной поверхности порошкообразного или пористого тела до
последнего времени было связано с большими экспериментальными
трудностями*, равно как и получение порошков с чистой поверх-
ностью, не покрытой адсорбционными слоями посторонних веществ,,
и жидкостей, не содержащих следов растворенных примесей.
Тем не менее воспроизводимые результаты сравнительно легко
получить при тщательных измерениях теплоты смачивания поверх-
ностей обычной чистоты, что дает возможность применять эти опре-
деления хдля оценки удельной поверхности порошкообразных и
пористых тел.
Теплота смачивания жидкостью 1 см2 твердой поверхности (—AZ/m) вы-
ражается уравнением
- Д Ять = <°т - °TL> - т - **—т~ -tl) ,	(33).
где п-г — свободная поверхностная энергия твердого тела в вакууме [125],.
имеющая более высокое значение, чем значение С-рГ, получаемое при измерении
в парах данной жидкости. Это обусловлено влиянием адсорбции, приводящей.
г/ {ц.»* ^тт)
к убыли свободной поверхностной энергии. Член Т------------_ является
скрытен теплотой образования поверхности.
15.	ДВИЖЕНИЕ ВОДЯНЫХ КАПЕЛЬ НА ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ
Если на какую-либо горизонтальную гидрофобную твердую*
поверхность нанести каплю воды и затем постепенно увеличивать
угол наклона этой поверхности, краевой угол капли изменяется^
принимая на переднем крае значение Оп > О, а на заднем €>0 < €>
(рис. 3 на стр. 25). С увеличением угла наклона твердой поверх-
ности угол 0Н остается постоянным [56] или возрастает, а угол Go-
убывает. При определенном граничном значении угла наклона
'{критический угол скатывания) а, которому соответствуют
некоторые граничные значения наступающего н отступающего
краевых углов, капля, если она достаточно велика, начинает под
действием силы тяжести скатываться с поверхности. В случае
плохого смачивания капля при этом не оставляет за собой никакого
следа. В случае хорошего смачивания капля оставляет за собой
влажный след, который в дальнейшем может более или менее быстро
разделяться на отдельные мелкие капельки. Капли очень малых
размеров остаются связанными с твердой поверхностью даже при
угле наклона в 180°, т. е. в опрокинутом положении (рис. 7). Оче-
видно, что чем больше критический угол скатывания капли данного
веса, тем большее сопротивление скатыванию капли оказывает
поверхность.
* Простые и удобные методы изучения удельной поверхности пористых
тел появились лишь сравнительно недавно [134].
46
Внешне скатывание капли происходит так, будто бы она явлищ-
ется не жидкой, а частицей с застывшими формами, которая сколь-
зит по поверхности. Однако из законов гидродинамики известно,
что жидкости не могут скользить по поверхности твердых тел, а
прилипают к ней. Действительно, если внимательно рассмотреть-
движение скатывающейся капли, можно заметить, что механизм*
Рис. 7. Капля, висящая под
горизонтальной поверхностью
Рис. 8. Механизм движения
капли по наклонной плос-
кости.
скатывания капли [4, 27] заключается в «переливании» образую
щей ее жидкости с заднего края на передний, благодаря чему капля
как бы перекатывается по поверхности, отлипая от нее последо-
вательными участками наподобие гусениц танка (рис. 8)*. Этот
механизм особенно легко наблюдать, если внести в заднюю часть
капли незначительное количество раствора красителя, тогда при
ее движении хорошо видно перемещение окрашенных слоев жид-
кости. Рассматривая перемещение капли в микроскоп, можно видеть,
как на ее заднем крае, па трехфазной границе, жидкость, увлекае-
мая общим движением капли, с силой отдирается небольшими
отдельными участками от твердой поверхности, на которой она
находилась. При этом поверхностный слой капли как бы уподобля-
ется эластичной липкой пленке, приклеивающейся к твердой по-
верхности и отдираемой от нее.
Скатывание капли с наклоненной твердой поверхности может
начаться лишь тогда, когда работа силы тяжести, совершаемая при
перемещении капли, становится равной (или большей) работе,
затрачиваемой против сил адгезии ее заднего края к данной твер-
дой поверхности. К моменту достижения поверхностью критичес-
кого угла скатывания передняя часть площади контакта капли
несколько удлиняется, в то время как форма задней части практи-
чески не меняется, сохраняя форму полукруга радиуса а.
Для отрыва заднего края капли от поверхности, с которой она соприкаса-
ется по кругу радиуса а, на протяжении отрезка АА'~ dx, необходимо затра-
тна работу W, являющуюся энергией адгезии жидкости к твердому телу на
единицу пЛощади. При переливании оюрвавшегося слоя жидкости с зад-
него края на передний капля фактически перемещается уже далее, не меняя
* Вызывает удивление отрицание этого механизма движения капель
Некоторыми американскими учеными [57J.
47
своего вида. В результате на заднем крае капли обнажается поверхность кру-
говой лунки, заключенной между исходным и новым положением полуокруж-
ности радиуса а, образующей этот край (рис. 9, заштриховано). Площадь этой
лункп равна
rf.ti
a sin <prf q? : - 2а dxi.	(31)
Слагающая силы тяжсст в плоскости поверхности, наклоненной под
углом а к горизонту, совершает работу
mg sin а • rfjri.	(35)
Рис. 9. Схема смещения
капли на плоскости.
Приравнивая эту работу силы тяжести на пути rfx работе адгезии 2а IFrfzi,
получаем уравнение (36), определяющее величину критического угла скаты-
вания капли, т е. предельное значение угла наклона поверхности, при котором
капля начинает ска1ываться,
2а ТГ = mg sin a,	(3G)
где т — масса капли, a g—•ускорение силы тяжести. 3ia формула является
справедливой лишь в случае плохого смачивания, т. е. при Й7<^2сг.
Если переписать уравнение (36) так:
2а П’
sin а —-----
ms
(37)
•то видно, что критический угол скатывания капель должен убывать с увели-
чением их веса, так как а возрастает медленнее, чем т(а : : т '*). Из формулы
(37) также следует, что при т ------скатывание капли оказывается невоз-
можным, так как sin а 1. Поэтому масса скатывающейся по наклонной по-
верхности капли всегда больше (или равна) выражения
2а И’
----. Капли, имеющие
g
массу меньше этого предела, удерживаются на поверхности при любом значе-
нии я, т. е. при вертикальном (я = 90‘) или даже опрокинутом (а = 180°) ее
положении. Эта критическая величина является, таким образом, максимальной
массой Ютах капли, не способной скатываться с данной поверхности, вне
зависимости от угла ее наклона:
2аТГ
WImax
(38)
Экспериментальная проверка формулы (38) показала [58], чго она хороню
оправдывается как при хорошем смачивании, так и в условиях плохого сма-
чивания.
Величину mg sin а, определяющую силу, под действием которой
капля начинает двигаться по наклонной плоскости, можно опреде-
лить, нанося на данную поверхность водяные капли определенного
веса (объема) и измеряя угол наклона поверхности, при котором
48
капли начинают двигаться. Можно также наносить на одну и ту
же точку наклоненной под определенным углом (например 30°)
поверхности возрастающее число мелких капелек до тех пор, пока
образующаяся при этом большая капля не начнет двигаться. В этом
случае определяют общий объем (вес) нанесенных капелек, соста-
вивших одну большую каплю к моменту начала ее движения.
Условие равновесия между продольными составляющими силы поверх-
ностного натяжения капли, находящейся на наклонной плоскости, и силой
тяжести выведено Я. И, Френкелем [27]. Оно сводится к равенству
О (cos Он - - cos 0О) = mg sin а.
Подставляя сюда вместо mg sin а равную величину 2п ДТГ”, получаем
2а ДТГ = сг (cos 0И — cos 0О).
(39)
(40)
Максимальное значение, которое может иметь правая-часть этого урав-
нения, равно 2сг. Поэтому, если энергия адгезии W больше 2 ст, т. е. больше
энергии когезии жидкости, капля не отрывается от поверхности твердого тела,
а оставляет на ней влажный след толщиной передка радиуса действия поверх-
ностных сил, т. е. около !0~5 см. В этом случае формула (40) заменяется следую-
щей :
20= mg sin а.	(41)
Из этой формулы видно, что при mg<Z2u скатывание капли оказывается
невозможным, гак как sin я 1. В этом случае капля остается на месте при
вертикальном (я = 90J) или даже опрокинутом (а — 180°) положении поверх-
ности.
Поданным Кавасаки [126],
mg sin а = kL о,
(42)
г дс I, — ширина капли в направлении, перпендикулярном направлению сколь-
жения, а
к = р (cos 0Н — cos 0О),	(43)
где ₽ — фактор шероховатости поверхности.
Б. В. Дерягиным и Н. А. Кротовой [4] разработай метод опре-
деления адгезии жидкостей к несмачиваемым ими поверхностям,
основанный на измерении работы отрыва капли жидкости от твер-
дой поверхности.
Некоторые авторы считают [127, 128], что капли жидкости
могут не только катиться, но и скользить по твердым поверхностям.
Обязательным и достаточным условием для скольжения жидкости
по поверхности должна являться положительная разность работ
когезии жидкости и адгезии ее к твердому телу- Эффект сколь-
жения жидких капель по твердой поверхности резко возрастает
(по экспоненциальному закону) с ростом поверхностного натяже-
ния жидкости и увеличениехМ ее краевого угла на данной поверх-
ности. Работа качения капли пропорциональна ее линейным раз-
мерам, а работа ее скольжения — площади контакта. Их соотно-
шение растет с уменьшением размеров капли, и по достижении
достаточно малых размеров капля должна только скользить.
49
Не надо, однако, думать, что вода легко перемещается по всем
не смачивающимся ею поверхностям. Одним из авторов было най-
дено (Л 16, Л 30], что некоторые водоотталкивающие покрытия с
G 90° (например, полученные в определенных условиях на ос-
нове метил три хлоре ил а на) обладают крайне высоким сопротв-
Рис. 10. Две стеклянные ампулы с водой, накло-
ненные под углом 15°. Верхняя ампула обладает
гндрокатной внутренней поверхностью.
лением скольжению воды. С таких поверхностен, названных «гид-
рокатными» (от греческого катехейн,— задерживать), капля воды
объемом 0,03 мл не скатывается при любом наклоне. Сопротивление
Рис. 11. ,,Невыливающаяся“ (гидрокатированная) пробирка с водой.
перемещению воды в обладающей гидрокатиоп внутренней поверх-
ностью стеклянной трубке, длительное время находящейся в на-
клонном положении (под углом 15°), иллюстрируется рис. 10 и 11.
Материал, рассмотренный в этом разделе, свидетельствует р том,
что гидрофобизаторы надо подбирать так, чтобы свести к минимуму
сопротивление перемещению воды по гндрофобизованной поверх-
ности. с которой капли или струйки дождя должны легко стекать,
не впитываясь и не смачивая ее.
50
16.	капиллярный ПОДСОС ВОДЫ ПОРИСТЫМИ
И ВОЛОКИ ИСТЫМИ МАТЕРИАЛАМИ*
Многие из применяемых человеком материалов имеют волок-
нистую (текстильные ткани, бумага, картон, дерево, асбест и т. д.)
или пористую (большинство строительных материалов, грунты и др.)
структуру. Эта структура может рассматриваться как система
Рис. 12. Уровень воды в гидрофобном (Л) п гидрофиль-
ном (Б) капиллярах.
открытых капилляров (узких каналов), доступных для перемеще-
ния в них воды. Если конец такого капилляра со средним радиусом
г, стенки которого полностью смачиваются жидкостью, сопри-
касается с нею, то жидкость, стремясь смочить внутренние стенки
капилляра, образует внутри него вогнутый мениск (рис. 12—Б),
Этот мениск, созданный приподнятыми краями уровня жидкости,
приводит к появлению капиллярного давления
(44)
вызывающего всасывание жидкости внутрь капилляра на высоту
Л. Это давление, возрастающее обратно пропорционально радиусу
капилляра, достигает в случае очень узких пор с диаметром менее
одного микрона величины свыше одной атмосферы. Капиллярное
давление поднимает жидкость в капилляре до тех. пор, пока оно не
уравновесится гидростатическим давлением столба поднявшейся
жидкости, равным gdh (d — плотность жидкости, g — ускорение
силы тяжести). Таким образом, в условиях равновесия, принимая
для капилляра цилиндрическую форму,
gdh =
2С
(45)
* Ср. также [89, 129—131[-
откуда получаем выражение (45а), определяющее высоту поднятия
жидкости в капилляре, обладающем абсолютно смачиваемыми
стенками,
(45а)
Надо отметить, что равновесие (45) устанавливается в течение
определенного промежутка времени, тем большего, чем меньше
радиус пор. Это обусловлено тем, что скорость всасывания жид-
кости в очень тонкие поры весьма мала вследствие высокого вяз-
кого сопротивления, определяемого по известному закону Пуазейля.
При уменьшении смачиваемости стенок капилляра капилляр-
ное давление понижается пропорционально cos 0, значение кото-
рого по абсолютной величине всегда меньше единицы,
2сг cos 0
Р = -----z----
(46)
В соответствии с этим в случае неполного смачивания высота
капиллярного поднятия выражается формулой Жюрена:
2ctcos 0
В случае воды (ст — 73 дин!см, d — 1
формула принимает вид
0,15 cos О
(47)
г/лм., g = 981 см!сек} эта
(47а)
т. е. высота поднятия воды в порах обратно пропорциональна
их радиусу н прямо пропорциональна величине смачивания В =
cos 0 (рис. 13). Таким образом, чем выше угол смачивания пори-
Рис. 13. Зависимость ка-
пиллярного давления
(р) в мм водяного столба
от диаметра цилиндри-
ческих пор (fl) в мм и
угла смачивания (G).
52
стого материала, тем меньшим капиллярным подсосом он обладает.
При © = 90° (плоский мениск) капиллярное поднятие жидкости
уже не происходит lh — 0k так как значение cos 0 — 0_ Пон
О > 90s (выпуклый мениск) величина смачивания В = да 0 меняет
знак, а следовательно меняет знак и капиллярное давление, которое
в этом случае (рис. .12--Л), наоборот, препятствует нроинкпоне-
нию жидкости в поры («протпвокапилляриос давление»).
Противокапиллярвос давление пористого материала может
быть определено непосредственным измерением преодолеваю-
щего его гидростатического давления, которое при данном радиусе
пор вызывает проникновение в них жидкости. Оно может быть
также вычислено по формуле Дерягина — Колясева [59J
G S COS ©
(48)
где s — удельная поверхность в ель2, а о — пористость в долях
единицы.
Абсолютную величину отрицательного по знаку противокапил-
лярного давления, выражаемого формулой (44), можно считать
мерой гидрофобности гидрофобных и гидрсфобизоваипых порис-
тых материалов с © > 90°.
К аналогичным выводам можно придти и непосредственно,
рассматривая каплю (или большую массу) воды на поверхности
пористого твердого тела (рис. 14). Если угол смачивания поверх-
ности материала (включая стенки пор) превышает 90° (рис. 14—Б),
Рис. 14. Вода на поверхности
гидрофобного (Б) и гидрофиль-
ного (Л) пористого тела.
то участки нижней поверхности капли (водяного слоя), находящиеся
над поверхностью открытых пор и не соприкасающиеся с твердыми
частицами, будут расположены выше поверхности твердого тела.
Для прохождения воды через поры потребуется довольно большое
давление, необходимее для преодоления значительной кривизны
жидкой поверхности, тем большей, чем тупее краевой угол и чем
меньше ширина пор. Если пористое тело является гидрофильным,
т. е. ©<90°, (рис. 14—Л), то смачивание стенок пор вызовет про-
никновение в них жидкости. При этом капиллярное давление
будет сочетаться с гидростатическим давлением самой жидкости,
определяемым высотой капли или слоя жидкости II (при © > 90s
гидростатическое давление противодействует противокапиллярному
давлению).
53
Существование противокапиллирного давления в порах гид-
рофобизованных материалов говорит о том, что часто употребляе-
мым термин «водоотталкивающее покрытие» действительно имеет
реальный физический смысл. Именно благодаря этому давлению
гидрофобные пористые материалы, оставаясь воздухопроницае-
мыми, оказываются непроницаемыми для воды при сравнительно
высоких гидростатических давлениях. Давление, при котором
вода начинает просачиваться в гидрофобизованные материалы
(водоупорность), определяется в основном шириной пор, так как
существующие водоотталкивающие покрытия имеют примерно
одинаковую степень гидрофобности (90° < €) < 110°). Так, на-
пример, гндрофобизованнып материал, имеющий поры со средним
диаметром около десяти микрон, способен противостоять гидро-
статическому давлению около V3 атмосферы, т. е. выдерживать, не
впитывая в себя, столб воды высотой до трех метров. Если вспом-
нить, что самый сильный дождь при ураганном ветре создает гид-
ростатическое давление около 20—40 см водяного столбец то ста-
новится ясным, что гидрофобизация защищает строительные ма-
териалы от проникновения в них дождевой влаги вполне надежно.
Тем не менее, если гидростатическое давление воды на материал
превышает противокапилляриое (например, при нахождении над
поверхностью гпдрофобизова иного материала толстого слоя воды),
то после заполнения пор водой протекает процесс фильтрации,
который может идти даже легче, т. е. с меньшим коэффициентом
проницаемости, чем если бы материал был гидрофильным. Это
обусловлено тем, что гидрофильные материалы сорбируют воду,
проникающую в мельчайшие дефекты поверхности пор. Это вызы-
вает явления набухания, сокращающего размеры пор, а также
пептизации и расклинивания, в результате которых от поверх-
ности отщепляются малые частицы, закупоривающие поры. У
гидрофобных материалов эти явления проявляются лишь в незна-
чительной степени или не обнаруживаются вовсе.
Благодаря противокапиллярному давлению пропитанные во-
дой гидрофобизованные пористые материалы высыхают быстрее,
чем негидрофобизованные, впитавшие такое же количество воды,
так как вода будет стремиться выйти из несмачивающихся капил-
ляров (G > 90°). Чтобы выгнать воду из гидрофильных капил-
ляров (0< 90°), напротив, необходимо приложить внешнее давление.
Таким образом, гидрофобизация пористых, волокнистых или
порошкообразных материалов служит защитой от проникновения
воды лишь при сравнительно невысоком гидростатическом дав-
лении. Поэтому рекомендовать гидрофобизации) подводных гид-
ротехнических сооружений, резервуаров и емкостей, водопровод-
ных труб и рукавов, водолазных костюмов и т. д. и т. п. ни в коем
случае не приходится. Следует всегда помнить, что падежную во-
донепроницаемость могут создать лишь гидроизоляционные по-
крытия, устраняющие пористость, а следовательно, и воздухопро-
ницаемость поверхности материала.
Для обеспечения максимальной водоупорности (водонепро-
ницаемости) гидрофобизованных материалов важны не только
возможно большой краевой угол воды с водоотталкивающим по-
крытием и шероховатая структура поверхности, обеспечивающая
наибольший кажущийся угол смачивания. Не менее существенна
минимальная величина эффективного радиуса пор материала (или
в случае текстильных тканей их максимальная плотность) н от-
сутствие стремления гидрофобного покрытия к распространению
на поверхности вода—воздух за счет поверхностного растворения.
Необходимо также, чтобы во избежание понижения краевого угла
водоотталкивающая пленка плохо впитывала в себя воду.
17.	ГИДРОФОБИЗАЦИЯ
Гидрофобизацией называется придание поверхности гидро-
фильного материала свойства несмачиваемости водой. Гидрофоби-
зация осуществляется нанесением на поверхность тончайшего
водоотталкивающего покрытия, образующегося при обработке ма-
териала в жидкой или, реже, в паровой фазе очень малыми коли-
чествами специальных поверхностно-активных веществ, называе-
мых гидрофобнзаторами.
В строительной практике в качестве таковых применяются
высшие гомологи карбоновых кислот (RCOOH) или их соли со
щелочными металлами, растворимые в воде (мыла), а также кремне-
органические мономеры и полимеры, содержащие у атома кремния
реакционноспособные функциональные группы.
Процесс гидрофобизации основан на ориентированной хемо-
сорбции на твердой поверхности молекул гидрофобизатора с обра-
зованием гидрофобных моно- или полимолекулярных слоев. Эти
слои ориентируются при адсорбции таким образом, что гидрофиль-
ные полярные группы гидрофобизатора направлены к твердой по-
верхности, а гидрофобные углеводородные радикалы—в окружаю-
щую среду.* Для получения устойчивых водоотталкивающих по-
крытий необходимо, чтобы полярные группы гидрофобизатора были
химически связаны с поверхностными атомами или ионами твердого
тела. Это связывание протекает вслед за процессом адсорбции за
счет поверхностных химических реакций, в результате которых
гидрофильные группы (или часть их), входящие в состав гидро-
фобизатора, удаляются в виде летучего или растворимого в воде
соединения. В итоге на всех частицах материала, пришедшего в
соприкосновение с гидрофобизатором, остается слой, наружная
поверхность которого состоит из одних гидрофобных углеводород-
ных радикалов.
В случае отсутствия химической связи между гидрофобным
покрытием и материалом, на который оно нанесено (например.
О структуре таких слоев см. f 13, 17, I32J.
при нанесении на поверхность строима" ериалов тончайшего слоя
парафина, битума и т. п.), это покрытие оказывается неустойчивым
в эксплуатации. Особо -устойчивые и эффективные гидрофобные
покрытия образуются, если находящиеся в хемосорбированном
поверхностном слое молекулы гидрофобизатора способны конден-
сироваться между1 собой в сплошную высокомолекулярную поверхно-
стную пленку. Такие покрытия как раз и образуются при гидро-
фобизации кремнеорганическими соединениями типа RSiX3 или
(RSiXO)n. Водоотталкивающие пленки, образуемые на поверх-
ности строительных материалов такими соединениями, имеют
структуру, которая может быть представлена примерно следующей
схемой:
поверхность
Эту пленку можно уподобить щетке из гидрофобных радикалов
R, которые н придают ей водоотталкивающие свойства. Водооттал-
кивающее, а также антиадгезивнсе действие кремнеоргапическнх
покрытий в известной степени обусловлено и чрезвычайно низкой
склонностью силоксановых атомов кислорода в группировках
Si—О—Si к ассоциации с водой (за счет образования водородных
связен) и к комплексообразованию с другими химическими вещест-
вами.
Механизм образования водоотталкивающих кремнеорганиче-
ских покрытий основан на взаимодействии реакционноспособных
функциональных групп, связанных с атомом кремния, X (X—гало-
ген, Н, OR, OCOR, NH2, ОН, ONa и т. д.), с гидроксильными груп-
пами или реакционноспособными солями и окислами металлов,
входящими в состав строительного материала, а также с адсор-
бированной им водой. Благодаря этому поверхность материала
и связывается химически через атомы кислорода с атомами крем-
ния, образующими основу скелета гидрофобной пленки, подобно
тому, как это представлено на вышеуказанной схеме.
Многие авторы считают, что водоотталкивающие полиоргано-
силоксановые пленки прочно удерживаются на поверхностях за
счет чисто адсорбционных сил типа ван-дер-ваальсовых. Эти взгляды
никак нельзя признать правильными хотя бы потому, что полиор-
ганосилоксаиы, не содержащие реакционноспособных групп и
атомов, не образуют устойчивых гидрофобных покрытий,, а наобо-
рот обладают так называемыми антнадгезивными свойствами.
Водоотталкивающие покрытия часто не являются мономолску-
лярными слоями, а образуют на поверхности стройматериала более
56
или менее неоднородную по толщине объемную пленку нового*
химического соединения. Такая пленка, как правило, менее.гидро-
фобия, чем мономолекулярная (вследствие нарушения ориентации
и неоднородности), но зато более устойчива в эксплуатации.
Гидрофобизация строительных материалов разделяется на по-
верхностную и объемную.
При объемной гидрофобизации гидрофобная добавка вводится
в состав строительного раствора или связующего (цементные,
штукатурные растворы, растворы для кладки, гипсовое тесто,
цементные, силикатные, клеевые, казеиновые, известковые и дру-
гие краски на водной основе, различные замазки и пасты на базе
жидкого стекла, кремпефтористого натрия и других связующих и
т. д.). Наиболее употребительными для объемной гидрофобизации
в строительной практике являются мылонафт (а также некоторые*
другие сходные ио действию органические поверхностно-актив-
ные вещества), алкилсиликонаты натрия и водные эмульсии полиал-
кил гидросилокса нов. Последние два типа объемных гидрсфобиза-
торов являются наиболее эффективными. Однако значительно
больший, чем при поверхностной гидрофобизации, их расход не-
сколько ограничивает пока применение кремнеорганических гид?
рсфобизаторов, стоимость которых в настоящее время еще довольно
высока.
Для объемной гидрофобизации могут также применяться тон-
кодисперсные порошки твердых лолиалкилсилоксановых смол
типа	где В — СН3, СзНд, или продуктов гидролиза
кубовых остатков от ректификации алкилхлорсиланов.
Для проведения поверхностной гидрофобизации на поверх-
ность строительной конструкции или детали наносится при по-
мощи пульверизатора или кисти разбавленный (не выше 10%
концентрации) раствор соответствующего гидрсфобизатора в под-
ходящем растворителе. Поверхностная гидрофобизация строи-
тельных деталей (кирпичи, черепица, блоки и Т. п.) может также-
производиться путем их погружения в гидрсфобизующий раствор.
Последний метод является более эффективным, однако его приме-
нение ограничивается размерами обрабатываемых изделий и боль-
шим расходом гидрофобизующего раствора.
При поверхностной гидрофобизации растворами кремнеорга-
пических соединений, обладающими низкими вязкостью и поверх-
ностным натяжением, они глубоко проникают в мельчайшие поры
материала. Глубина проникновения гидрофобизующего раствора
тем больше, чем ниже его поверхностное натяжение и вязкость и
чем выше пористость строительного материала. Для таких строй-
материалов, как кирпич и штукатурка, глубина проникновения
гидрофобизующего раствора достигает 1 см. Стенки пор и все
частицы материала, вошедшие в соприкосновение с раствором
гидрсфобизатора, в результате испарения растворителя, процессов
сорбции и поверхностных химических реакций обволакиваются
тончайшей химически фиксированной невидимой водоотталки-
37
вающей пленкой кремиеорганического полимера. При этом ни
размер пор (т. е. воздухо- и паропроницаемость), ни внешний вид,
ни фактура поверхности стройматериала не изменяются, а его
прочность даже несколыю повышается. В то же время материал
теряет способность смачиваться водой и капиллярно ее всасывать.
Проникновение воды в поры материала пе имеет места даже при
сильнейшем дожде, сопровождаемом ураганным ветром. Необхо-
димо, однако, всегда помнить, что при определенном давлении,
значительно превышающем гидростатическое давление, которому
могут подвергаться стены зданий при действии дождя, в особен-
ности йри длительном воздействии, например при длительном
погружении под воду на достаточную глубину, вода постепенно
проникает в поры гидрофобизованного материала. Это и не удиви-
тельно, так как при гидрофобизации все поры сохраняются откры-
тыми и лишь стенки их теряют способность смачиваться водой.
Поэтому гидрофобизации строительных материалов целесообразна
лишь в тех случаях, когда требуется предотвратить капиллярный
подсос или фнльтрацонное проникновение жидкой воды и водных
растворов при сравнительно небольших гидростатических давле-
ниях при одновременном сохранении материалом открытой порис-
тости.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ I
1.	РебиндерП. А. и сотр. Физикохимия флотационных процессов.
ОНТИ, м —Л., 1933, cip. 13—18, 23—36, 39—45, 52—64, 76—78, 88, 206.
2.	РсбнндерП. А. и сотр. Исследования в области поверхностных
явлений. ОНТИ, М .— Л., 1936, cip. 27—46, 48, 58—60, 78; Изв. АН СССР, ОХН,
1936, № 5, 707.
3.	РебнндсрП. Л. Техническая энциклопедия, т. XXI, ОГИЗ, М. 1933,
стр. 309—319; Физический словарь, т. IV, ОНТИ, М. 1936—1938, стр. 190—203,
209—215, 924—933; т. HI, стр. 159—160;. т. I, стр. 794—797, 820—823-
4.	Д е р я г и н Б. В., Кротова Н. А. Адгезия. Изд-во АН СССР,
М.—Л., 1949, стр. 12—28.
5.	Д v м а иск и й А. В. Лиофильность дисперсных систем. Изд-во АН
УССР, Киев 1960, стр. 10—71.
6.	А дам Н. К. Физика и химия поверхностей. Гостсхиздаг, М.—Л. 1947,
cip. 11—30, 230—263, 268—271, 282—287, 522—523-
7.	Р а й д и л Э. К. Химия поверхностных явлений. ОНТИ, Л. 1936, стр.
1—6, 15—17, 232, 235—237.
8.	X вольсоп О. Д. Курс физики, т. I. ГИЗ, Берлин 1923, стр. 470—499.
9.	Ж У к о в И. И. Коллоидная химия, ч. 1-я, изд ЛГУ, Л. 1949, стр. 115—
127, 243—246.
10.	М арселен А, Поверхностные растворы. ОНТИ, 1936, стр. 123—126.
11.	Bartell F. Е., Alexander J. Colloid chcmislrv, theoretical and
applied, vol. Ill, N. Y. 1931, pp. 41—60.
12.	Partington J. P. An advanced treatise of physical chemistry, vol.
II. N. Y. 1950, pp. 163—168.
13.	Gregg S. J. The surface chcmislrv of solids, bond., 1951, pp. 183—192.
199—202.
14.	Bakker J. KapiHantal nnd Oberflachespannung. Wien Harins, Hand-
bnch dor Experimentalphysik, В. VI, Leipzig 1928.
13.	Bikerman J. J. Surface chemistry^ N. Y. 1958.
58
1G. Adamson A. W. Physical chemistry of surfaces. N. Y. 1960.
17.	Harkins W. D. The physical chemistry of surface films. X. Y. 1952.
18.	Harkins W. D., Alexander J. Colloid chemistry. X. Y. 1944—
3946, vol. V, pp. 12—102; vol. VI, pp. 1—76.
19.	P об и и д e p П. А. Физико-химические основы водонепроницаемости
3i водостойкости строительных материалов. Изд. В НИТО силикат» пром., М.
1953.
20.	Дерягин Б. В. ДАН, 1946, 51, 351, 517.
21.	Фрумки и А. Н. Усп. хим., 1933, 2, 1.
22.	Фрумкин Л. Н. и сотр. ЖФХ, 1932. 3, 351; 1938, 12, 337, 511: 1947,
21, 675, 819.
23.	Г а р к и и с В. Д., В а й с б с р г е р Л. Физические методы органи-
ческой химии, 1. ИЛ, М. 1950. стр. 163—227.
24.	Fox Н. W„ Zisman W. A. J. Coll. Sci., 1950, 5, 514; 1952, 7, 109.
25.	Schulman F., Zisman W. A. J. Amer. Chcm. Soc., 1952, 74, 2123.
26.	КлячкоИ.Р. ЖФХ, 1936, 7, 343; 1937, 9, 528; Koll. Z., 1936, 74.
90; Колл, жури., 1947, 9, 261.
27.	Ф рен ксл ь Я. И. ЖЭТФ, 1948, 18, 659.
28.	Арон Я. Б., Павлова М. В. ЖФХ, 1948, 22, 1251.
29.	Кротова 3. В. ЖФХ, 1930, 13, 224.
30.	В с с е л о в с к и й В. С., П е р ц о в В. Н. ЖФХ, 1936, 8, 245.
31.	Чапек Лк В., К р е ч у н Н. Б. Колл, журн., 1939. 5, 763.
32.	Д еряги н Б. В. Изв- АН СССР, ОХН, 1937, № 5, 1119.
33.	Арон Я. Б. ЖФХ, 1950, 24, 82.
34.	Yarnold G. D., Manon В. J. Proc. Phys. Soc., 1949, 62 В, 121,
J 25.
35.	Baxter S. Nat., 1950, 165, 198.
36.	Bartel! F. E., Bjorklund C. W. J. Phys. Chcm., 1.952, 56, 453.
37.	ДсмсисвН., Демьянова II. Колл, жури., 1937, 3, 871.
38.	Г о р о д с ц к а я Л., К а б а н о в Б. ЖФХ, 1933, 4. 329.
39.	К а б а и о в Б., И в а и и щ е и к о Н. Изв. АН СССР, ОХН, 1936,
№ 5, 755.
40.	Guyer Л. Chiin. ind., 1949, 62, 135.
41.	Nictz Л. И. J. Phys. Chcm., 1928, 32, 255.
42.	Adam N. К., Jessop. J. Chcm. Soc., 1925. 1863.
43.	В os an q net. Phil. Mag., 1921, 42, 456.
44.	Б а л а л у e в IO. С., Д у м а и с к и и А. В., И л ь и н с к и й Т. Ф. Колл,
жури.. 1941, 7, 406.
45.	Д е м е н е в Н. Колл, жури., 1936, 2, 665.
46.	Белоглазов К Ф. Закономерности флотационного процесса. Ме-
таллургиздат, М. 1947, стр. 21—25, 59—62, 66—67.
47.	Талмуд Д. Л. ЖФХ, 1938, 11, 158.
48.	Пчел и и В. А., К о р о т к и н а И. И. ЖФХ, 1938, 12, 50.
49.	Пчел ин В. А. Колл, журн., 1939, 5, 717.
50.	Л и п ец М. Е. ЖФХ, 1940, 14, 124.
51.	Wenzel В. X Ind. Eng. Chcm.. 1936, 28, 988; J. Ph vs. Coll. Chem..
1949, 53, 14GG.
52.	Cassie A. B. D., Baxter S. Trans. Farad. Soc., 1944, 40, 546; Nat.,
1945, 155, 2L
53.	Suttle wort h R., Bailey G. L. J. Disc. F:u-ad. Soc., 1948, Xo. 3, 16.
54.	П ч e л и и В. А. Колл. ж\грн., 1938, 4, 241.
55.	Чапек	М. В.,	С а к у н Н. Е. ЖПХ, 1934, 7, 197.
56.	М а с d о	ц	g а 11	G., О с k г е n t С. Proc. Roy. Soc.. 1942,	180	А,	151.
57.	Bikerman J.J. J. Coll. Sci., 1950, 5, 349.
58.	A p о и Я.	Б., Ф	р с н к е л ь Я. И- ЖЭТФ, 1949, 19, 807.
59.	Д е р^я г	и	и Б. В., К о л я с с в Ф. Е., Мельникова М.	К.	Сб.	тру-
дов АгросЬиз. инет., 3, 1953
G0.	А 11 еп А. О., Knoll A., RyanL. W., Murray С. A. In the
book: J. J. Matiello, Protective and decorative coatings, vol. IV, X. Y. 1944. pp.
1—79
59
61.	Е 11 с у D. D. Adheison. N. Y. i960.
62.	Gvemont A. Kapillaritat, Handbuch der Physik, В. VII, Berlin 1927,,
S. 343—410.
63.	Kruyt H. R. Colloid Science, vol. II. N. Y. 1949.
64.	Minkowski H. Kapillaritat, Encyklopadio dor Mathematischeii Wis-
senschaften. В. V, I. Toil, Leipzig 1906, S. 559—613.
65.	Шварц А., П e p d и Дж. Поверхностно-активные вещества, ИЛ, М.
1953, стр. 239—268.
66.	Шварц А., Перри Дж., Берч Дж. Поверхностно-активные ве-
щества и моющие средства, ИЛ М. I960, стр. 281—288, 335—342.
67.	Borne as М., Babutia I. Naturw.. I960, 47, 373.
68.	Brown R. C. Proc. Phvs. Soc., 1947, 59, 429.
69.	Gn as tel la J. J. Chim. Phys., 1952, 44, 250.
70.	ATokechan L. W. Amer. J. Phys., 1948, 16, 187.
71.	Ros an о H. L.-Mem. services chim. ctat, 1951, 36, 309, 437.
72.	3 а б о л о т в ы й И. И. Зав. лаб., 1952, 18, 499. .
73.	Клейтон В. Эмульсии. ИЛ, М. 1950, стр. 358—364.
74.	Т а л м у д Д. Л., Л у б м а и Н. М. ЖФХ, 1930, 1, 413.
75.	Ф а л ь к о в и ч Р. А. Текст, пром., 1954. № 4, 36.
76.	Bikernian J. J. Ind. Eng. Cbem., Anal. Ed., 1941, 13, 443.
77.	Mack G. L. J. Phys. Chcm., 1936, 40, 169.
78.	МорозовА. А. Уч. зап. Черновнцк. гос. увив., 6, 1952, № I, 101.
79.	Петряков И., Розенблюм Н. ДАН, 1948, 61, 661.
80.	В а п е z j i В. К. Mining Mag., 1953, 88, 23.
81.	Cassie А. В. D. Disc. Farad. Soc., 1948, No. 3, II.
82.	Gans D. M. J. Phys. Chem., 1945, 49, 165.
83.	Lcja J., Poling G. W. Internal. Mineral. Proc. Congr., No. 17,
17 pp. 1960.
84.	R б p k e H., Neudcr I W., R e i t s 16 11 e r J. Z. Elektrochem., 1953-,
52, 639.
85.	Tomlinson K. Paint Manuf., 1944, 14, 103.
86.	Ts unoda T., Sasaki T. J. Japan Oil Chcm. Soc., 1960, 9, 246.
87.	As ah ar a T., Goto K. J. Soc. Metal Surface Tcchnol., 1953, 4, 148;
J. Chem. Soc. Japan, Ind. Chcm. Sect., 1954, 57, 720; 1955, 58, 43, 864.
88.	Котов M. П. Сб. трудов Кнсвск. техиол инет. легк. пром., 5, 1953, 14.
89.	К v с а к о в М. М., Н с к р а с о в Д. Н„ ДАН, 1958, 119, 107; 1960,
133, 1379. '
90.	Benedicks С. Compt. rend., 1951, 232, 2435.
91.	Котов М. П. Сб. трудов Киевск. техиол. цвет. легк. пром., 5, 1953, 29.
92.	Ray В. R„ Bartell F. Е. J. Coll. Sci., 1953, 8, 214.
93.	Bartell F. E.. Sheppard J. \V. J. Phys. Chem., 1953, 57, 211.
94.	Bi k ermau J. J. J. Phvs. Coll. Chem., 1950, 54, 653; J. Арр]. Phys.,
1949, 20, 971.
95.	Fogg G. E. Di4\ Farad. Soc., 1948, No. 3, 162.
96.	Crisp D. J. Trans Farad. Soc., 1950, 40, 228.
97.	Good R. J. J. Amer. Chem. Soc., 1952, 74, 5041.
98.	Schultze K. Koli. Z., 1950, 122, 43.
99.	Gregg S. J. J. Chem. Phys., 1948, 16, 549.
100	Wright D. J. Proc. Phys. Soc., 1955, 68B, 297-
101.	Enright D. P., Senders L. R., Weil W. A. J. Appl. Phys.,.
1949, 20, 1011; 1950, 21, 338.
102.	In aba A. Bull. Chem. Soc. Japan, 1952, 25. 174-
103.	Fox H. W., Ваге E. T.. Z i s m a n	W. A.	J. Coll.	Sci.	1953, 8, 194.
104.	Fox H. W., Zisman W. A. J. Coll.	Sci.,	1952, 7,	428.
105.	Macdougall G., Ockrent C. Proc. Roy. Soc., 1942, 180A, 151-
106.	Ellison A. H., Zisman W. A. J.	Phys-	Chem.,	1954,	58,	260.
107.	Ellison A- IL, Z i s m a n W. A. J.	Phys.	Chem.,	1954,	58.	503.
108.	Ellison A. H., F о x IL W., Zisman W. A. J. Phys. Chcm., 1953,
57, 622.
60
109.	Bartell F. Е.» Ray B. R. J. Атэг. Chom. Sjc., 1952, 74, 778; J-
Phys. Chem., 1953, 57, 49-
110.	В a г t c 11 F. E., Smith Y. T. J. Phys. Chem., 1953, 57, 165.
111.	РебиндерП. А. ЖФХ, 1930, 1, 553.
112.	R chindor P., f, i p e t z M., R imska j a M., T aubmann A.
К oil. Z-, 1933, 65, 268.
113.	РебиидсрП. Л. Изв. AH СССР, OXH, 1936, 707.
114.	С о л о в ь с в а «И. Р. Колл, журя., 1939, 5, 907.
115.	Дерягин Б. В. Груды II Всесоюзп. конф, по трению и износу в
машинах, 1947, 1, 74.
116.	Bikerman'J. J. J. Phys. Coll. Chem., 1950, 54. 653.
117.	Bartell F. E., Sheppard J. W. J. Phys. Chem., 1953, 57,
211, 455.
118.	Киселев А. В. Усп. хим., 1940, 9, 1.
119.	Healey F. H., Chcssik J. J., ZettlemoycrA. C. J. Phys.
Chcm.-Preprinls-Coll., June, 1954.
120.	Howard F. L., Culbertson. J. Amer. Chem. Soc., 1950, 72, 1185.
121-	Laporte F. Ann. Phys., 12, 1950, 5, 5.
122.	Ребин дсрП. А., Краюш кина Л. К. ЖПФ, 1929, 6, 151.
123.	Zettlemoyer А. С., Young G. J., Ches^ik J. J., Healey
F. II. J. Phys. Cliom.-Prcprints-ColJ. Symp., Jnne, 1953; J. Phys. Chem., 1953,
57, 649.
124.	Chcssik J. J., Z e 111 e rr oyer A. L. Advances in catalysis and
related subjects, 1959, 11, 233.	t
125.	Bangliam D. II., Razouk R. I. Тгапч. Farad. Sac., 1937, 1459;
Proc. Roy. Soc., 1938, 166, 572.
126-	Kawasaki K. J. Coll. Sci., I960, 15, 402.
127.	Толстой Д. AL ДАН, 1952, 85, 1089, 1329.
128.	Толстой Д. M. Скольжение жидкостей и дисперсных систем по
твердым поверхностям. Док г. дисс., М. 1953.
129.	Adam N. К. Disc. Farad. Soc., 1948, No. 3, 5.
130.	ПерсльмаиИ. M. ДАН, 1952, 85, 153.
131.	Bartell F. Е., Purcell W. П., D о о d С. D. Disc. Farad. Soc.,
1948, No. 3, 257.
132.	Epstein H. T. J. Phys. Coll. Chem., 1950, 54, 1053.
133.	Delay IL, И omni al er: J. Ind. chim. Belg., 1958, 23, 597.
134.	Д e p я г и и Б. В. Новые методы физико-химических исследований
поверхностных явлений. Изд-во АН СССР, М. 1950, 1.
ГЛАВА II
ГИДРОФОБИЗАТОРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СТРОИТЕЛЬНОЙ
ПРАКТИКЕ
Основным условием проведения гидрофобизации строительных
материалов или конструкций является ее экономическая целесооб-
разность. Поэтому в строительной практике могут применяться
далеко не все существующие органические и кремнеорганические
гидрофобизаторы, а лишь наиболее дешевые и доступные. Эти
гидрофобизаторы должны изготовляться в промышленном мас-
штабе на основе ресурсов многотоппажиого отечественного сырья,
желательно являющегося отходами производства. Наряду с этим
гпдрофобпзаторы строительных материалов должны быть высо-
кокачественными, т. е. отвечать следующим основным требова-
ниям: 1)> придавать стройматериалам максимальную гидрофоб-
ность, не изменяющуюся в условиях эксплуатации в течение не-
скольких лет, т. е. устойчивую к действию «светопогоды» и меха-
ническим воздействиям (абразивное действие пыли, вибрация,
удары, мытье и т. д.); 2) не изменять паро- и воздухопроницае-
мость материала, окраску и фактуру его поверхности; 3) не
оказывать корродирующего действия на обработанные или рас-
положенные поблизости материалы и детали; 4) не требовать
сложной технологии нанесения и быстро связываться с поверх-
ностью без какой-либо дополнительной обработки; 5) быть физио-
логически безвредными.
Ниже рассматриваются основные типы гидрофобизаторов, на-
шедших в настоящее время применение в строительной практике.
1. ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА
К органическим поверхностно-активным гидрофобизаторам отно-,
сятся высшие предельные и непредельные органические кислоты
(RCOOH) н их водорастворимые соли со щелочными металлами
(RCOONa и т. п.), называемые мылами. К таким гидрофобизаторам
принадлежат стеариновая, пальмитиновая и олеиновая кислоты,
смесь нафтеновых кислот (асидол), абиетиновая кислота (канифоль)-
и их технические мыла (обычно натриевые) — твердые хозяйст-
венные мыла, жидкое олеиновое мыло, мылонафт и канифольное
мыло.
В процессе гидрофобизации полярная карбоксильная группа
карбоновых кислот — СООН или группа COON а реагирует с карбо-
натами или окнслами кальция или магния, обычно входящими в
состав строительных материалов. При этом образуются тончайшие
поверхностные хемоадсорбционные гидрофобные слои нераствори-
мых в воде кальциевых (магниевых) мыл. При достаточной длине
углеводородных радикалов И они устилают поверхность материала
углеводородными группами СН2 и СН3, блокируя гидрофильные
карбоксильные группы и связанные с ними частицы материала от
доступа молекул воды, т. е. как бы «парафинируют» поверхность.
Однако в отличие от простого парафинирования в данном случае
углеводородная наружная поверхность водоотталкивающей пленки
химически связана со стройматериалом, на который она нанесена.
Кроме того, такое покрытие обладает большей степенью гидрофоб-
ности (0	160°), чем покрытие пленкой расплавленного парафина,
образующее с водой краевой угол около 105°.
Мы остановимся лишь на одном наиболее дешевом и эффектив-
ном органическом поверхностно-активном гидрофобизаторе—мыло-
нафте.
62
Мылонафт
Мылонафт является стандартным промышленным продуктом:
(ГОСТ 3853—47). Он представляет собой специально обработанный
щелочной раствор нафтеновых кислот. Товарный мылонафт содер-
жит около 50% основного вещества — солей нафтеновых кислот
состава СпНг,» -;!O2Na, где п — 6 — 12, примерно 40—50% воды и
5—10% минеральных масел.
Стоимость товарного мылонафта весьма низка — 3 руб. 31 коп.
за тонну. Он хранится в деревянной или ^металлической таре с
плотно закрывающейся крышкой в помещении с температурой
выше 0°.
Так как содержание воды в товарном мылонафте колеблется
в довольно широких пределах, то готовить его рабочие растворы
следует исходя из расчета па обезвоженный продукт.
Для этой цели можно пользоваться вспомогательной таблицей^
Таблица 3
Количество товарного мылонафта на I л воды, в
зависимости от его влажности, необходимое для
получения 10% раствора (по сухому веществу)
Содержание в товарном
мылонафте воды, %
Количество товарного
мылонафта, г на 1 л воды
30
35
40
45
50
55
60
166
182
199
221
250
285
333
Следует помнить, что мылонафт растворяется в воде медленно.
Поэтому растворы его следует готовить заранее (не позднее чем за
4—5 часов до использования), тщательно перемешивая мылонафт
с водой.
2. КРЕМНЕОРГАНИЧЕСКИЕ ГИДРОФОБИЗАТОРЫ
В строительной практике лучше всего зарекомендовали себя
кремнеорганпчсские гидрофобизаторы. Ниже приводится краткая
характеристика органических соединений кремния, могущих при-
меняться для гидрофобизации строительных материалов, конструк-
ций и сооружений.
Алкилхлорсиланы и кубовые остатки от их ректификации
Алкилхлорсиланы являются исторически первыми кремне-
органическими соединениями, которые были применены для гидро-
фобизации строительных материалов [Л 16 ЛЗО, Л31]. Для этой цели
63
употреблялись н в отдельных случаях еще найдут применение вы-
пускаемые отечественной промышленностью метилтрихлорсилан
(МТС) CHgSiClg (ВТУ ГХПК 419-53); этил трихлорсилан (ЭТС)
<2H5SiCl3 (ВТУ 368-53); этилдихлорсилан C2H6SiHCl2 и техниче-
ский диметилдихлорсилан (CH3)2SiCl2, содержащий примесь около
10% CH3SiCl3 (ВТУ МХП 3317-52). Наряду с алкилхлорсиланами,
«с большим успехом могут применяться кубовые остатки от их рек-
тификации на заводах-изготовителях: ЭКО — остатки этилхлор-
силанов и МКО — остатки метилхлорсиланов 1Л15, Л19]*. Из
всех выпускаемых промышленностью кремнеорганических гидро-
фобизаторов ЭКО и МКО являются самыми дешевыми и доступ-
ными.
Алкилхлорсиланы в чистом виде представляют собой бесцвет-
ные легко летучие подвижные жидкости с низкой температурой
кипения ICH3SiCl3 — 66°, C2H5SiCl3 — 100°, C2H5SiHCl2 — 75° и
(CH3)2SiCl2 — 70°]. Вследствие очень высокой реакционной способ-
ности атомов хлора в алкилхлорсиланах они чрезвычайно легко
реагируют с водой и даже следами влаги, присутствующими в
воздухе, на поверхностях или в растворителях. Благодаря этому
алкилхлорсиланы обладают резким запахом хлористого водорода
и дымят иа воздухе. Хлористый водород, выделяющийся при гид-
ролизе алкилхлорсиланов, действует раздражающе па верхние
дыхательные пути и вызывает коррозию металлов и некоторых
других материалов. В больших концентрациях алкилхлорсиланы
действуют разрушающе па ткани, кожу, бумагу и другие материалы
органического происхождения.
Атомы хлора в алкилхлорсиланах энергично реагируют пе
только с водой, но и со всеми соединениями, имеющими в своем
составе гидроксильные группы ОН, в том числе и со стройматериа-
лами. На этой быстро протекающей реакции основано их хими-
ческое связывание с гидрофобизуемой поверхностью, которое
может быть представлено следующей общей схемой:
ОН+СЛ—Si
1
1

М
ВМ—О—Si—RH-HC1 (М=Са, Mg. Al и т. д.)
Поверхностное взаимодействие алкилхлорсиланов с гидро-
окисями элементов, содержащимися в строительных материалах,
-а также с абсорбированной ими водой приводит к образованию во-
доотталкивающей полиалкилсилоксановой пленки.
* За границей для целей гидрофобизации выпускаются смеси метлхлор-
енланов под наименованием D 4072, DC 1208, DC 1205, DC 1201, Drifilm 9977-1,-2
я -3 (США), D (ФРГ), AquaphOB I и II (ГДР), MCS -1 и -2 (ЧССР), а также смесь
метилхлорсилоксанов SC-87 (Drifilm 9987) и Drifilm 9990.
€4
Реакция с сорбционной водой
I	.	;
Н—Si -Cl -i- ПОП ч- CI—Si R —7 R_Si—0И 4-
приводит к сшиванию отдельных молекул алкилхлорсилана в
обволакивающую частицы гидрофобизованиого материала сплош-
ную объемную полиалкилсилоксановую пленку, тем более толстую,
чем была больше толщина слоя адсорбированной на поверхности
материала воды.
Подобная же реакция протекает и с активными окислами ме-
таллов:
I	II!
R—Si—Cl + СаО + Cl—Si—R -> R—Si—О—Si—R 4- CaCl,
Большая летучесть алкилхлорснланов (особенно CH3SiCl3) по-
зволяет использовать их для гидрофобизации не только в виде
0,5—5% растворов в инертных органических растворителях (угле-
водороды и их хлоро производные), но и в паровой фазе.
Коррозионное и раздражающее действие алкилхлорсиланов,
сильно ограничивающее в настоящее время их применение как
гидрофобизаторов, в значительно меньшей степени присуще ку-
бовым остаткам ЭКО и МКО- Это подвижные высококипящие жид-
кости, содержащие много меньше гидролизуемого хлора, чем а л кил-
хлорсилапы, и обладающие вследствие этого более слабым запахом
и коррозионным действием. Они представляют собой сложную
смесь алкилхлорполисиланов и -силоксанов и по своим химическим
и гидрофоб из у ющим свойствам сходны с алкилхлорсиланами.
Приготовление рабочих растворов алкилхлорсиланов п кубовых
остатков (о технике безопасности см. главу V) должно произво-
диться непосредственно перед проведением гидрофобизации. Раст-
воры должны готовиться из сухих растворителей в количестве, нс
превышающем необходимое для проведения работ, так как их
храпение нежелательно.
Нанесение растворов может производиться только на сухие
поверхности строительных материалов в сухую погоду. Гндрофо-
бизация мокрых поверхностен п проведение ее во влажную погоду
(дождь, туман, спег, иней и т. д.) не достигает своей цели.
Алкилсиликонаты натрия
Наиболее пригодны для гидрофобизации строительных мате-
риалов 0,5—10% водные растворы метилсиликопата натрия (МСН)
или этилсиликоната натрия (ЭСН). Значительно реже употребляется
фепилсиликона? натрия (ФСН) или алкилсиликонаты калия и
5 — 863
65
других металлов. Алкилсиликонаты натрия получают гидролизом
соответствующих алкнлтрнхлорснлапов RSiCl3 или алкилдихлор-
силанов RSiHCl2 (R = СН3, С2НБ, С6Не и т. д.) с последующим
растворением продуктов гидролиза в водном или водноспиртовом
растворе едкого натра [Л 18]. Процесс может быть представлен
следующими общими схемами*:
п RSiCl3 + 1,5 п Н.О ~ 3,111с!- 
.-зппс^ (RSiO1 ,)n-±-" NaD]H+,о.5.н.о^ HO[RSi(ONa)O]„H
w RSiIlCl2+ НгО ~2п пс,~
~ йс!- (RSiJIO)n + >|-а0П +НгО-> HO[RSi(ONa)O]n Н + п Н2
Полученные таким образом растворы алкилсиликопатов натрия
обычно и являются товарной промышленной продукцией. При упари-
вании этих растворов алкилсиликонаты натрия могут быть выде-
лены в виде белых растворимых в воде порошков, обладающих,
по данным М. Г. Воронкова и 3. И. Шабаровой, строением
HO]RSi(ONa)O]nH, где п в среднем равно 12 (R = СН3),
9 (R = С2Н5) или 3 (R = СсН5).
В водных растворах алкилсиликонаты натрия существуют
главным образом в виде мономерных или димерных молекул
(п = 1,2). Эти растворы, в условиях их защиты от действия углекис-
лоты воздуха и других кислых реагентов, вполне стабильны и не
изменяются при хранении.
Кислоты, в том числе столь слабая, как угольная, разлагают
растворы алкилсиликопатов натрия по схеме:
HO[RSi (ONa)O]nlI + 0,5/г. 112СО3-> HO[RSi (OII)O]nU + 0,5 Na2CO3
Образующиеся таким путем алкилсилаитриолы (п = 1) и поли-
алкилсплоксанолы (п 2) при процессах гидрофобизации в резуль-
тате поверхностных реакций с гидроокисями и окисями, входящими
в состав строительного материала, и реакций поликонденсации
образуют на поверхности последнего нерастворимую водоотталки-
вающую пленку состава RSiOltb, например по схеме
поверхность
поверхность
М — Са, Mg, Al, Si и т. д.
* Полиалкплсплоксанолы [П8ЮЖ(ОН) 1,
душами гидролиза, в схеме не представлены.
являющиеся основными про-
66
В этой пленке атомы кремния химически связаны через атсмы
кислорода не только между собой, но и с поверхностью.
Подсбнсе строение во ^отталкивающего покрытия обеспечи-
вает его устойчивость в процессе эксплуатации. Химическое связы-
вание отдельных частиц строительного материала молекулами
кремнеорганического полимера приводит и к некоторому возраста-
нию его механической прочности.
Алкилсиликонаты натрия химически связываются с поверх-
ностью строительных материалов также за счет обменных реакций
с входящими в их состав солями (карбонаты, сульфаты и т. д.):
HO[RSi[ONa)O]nII ф- 0,5 СаСО3-> IIO[RSi(OCa0t5)O]nH + 0,5 Na2CO3
Преимущества алкилсиликонатов натрия перед другими гид-
рофобизаторами заключаются в том, что они применяются в виде
водных растворов, не имеют запаха, достаточно универсальны и
дешевы, так как чаще всего получаются из отходов производства.
Кроме того, применение растворов алкилсиликонатов натрия
позволяет производить гидрофобпзацию, не ожидая полного схваты-
вания строительных растворов, а также обрабатывать сырые или
смоченные дождем фасады. Водные растворы алкилсиликонатов
натрия могут вводиться и непосредственно в строительные растворы
(объемная гидрофобизации штукатурок, минеральных красок и
т. п.).
Недостатком растворов алкилсиликонатов натрия является
сильная щелочность (pH до 13), что препятствует их непосред-
ственному применению для гидрофобизации материалов органи-
ческого происхождения и делает необходимым принятие соответ-
ствующих предосторожностей при обращении с ними. По этой же
причине алкилсиликонаты оказываются менее эффективными гидро-
фобизаторами строительных материалов щелочного характера, чем,
скажем, полиалкилгидросилоксаны, и замедляют процесс их кар-
бонизации.
В настоящее время отечественной промышленностью выпу-
скается (в виде 20—30% водных растворов) метилсиликонат
натрия двух марок — МСГ-9 (ТУ МХП 612-55), получаемый из
метилдихлорсилана [Л41], и ГКЖ-11 [Л27], получаемый из кубо-
вых остатков от ректификации мстилхорсиланов.* Выпускается
также раствор этиленликопата натрия (ГКЖ-Ю), готовящийся из
кубовых остатков от ректификации этилхлорсиланов [Л27]. Все
эти растворы содержат около 30% сухого остатка, из которого
свыше 15% является основным веществом (МСН или ЭСН) и имеет
щелочность свыше 3% (точные данные приводятся в паспорте).
* За границей метилсиликонат натрия выпускается под наименованием
Coritraquin I и III (ГДР), SN-20 (ЧССР), Silikonat N/M, Bayer S, BS-10 (ФРГ),
SC-50, Silirain (США), Drisil-29 (Англия), Rhodorsil, Siliconate 50 К (Франция).
Этилсиликоиат натрия выпускается только в СССР. В ГДР производится
метилсиликонат калия (Contraquin IV).
5*
67
Так. например, гндрофобизатор МСГ-9 содержит немногим более
30% твердого вещества (20% CHgSiOf^, 10% NaOH и 1—2%
NaCl и Na2CO3) и представляет собой бледно-желтую негорючую,
лишенную запаха подвижную жидкость (tj до 10—15 ест) с удель-
ным весом около 1.2 и р!*1 ~13. Температура застывания МСГ-9
ниже —20°. Гндрофобизатор ГКЖ-Ю — бледно-желтая жидкость
с удельным весом 1,2, сходная по свойствам с МСГ-9.
Растворы алкилснлнконатов натрия чувствительны к кислотам,
в том числе и к углекислоте воздуха. Однако в хорошо закупо-
ренных стальных или стеклянных сосудах они сохраняются очень
долго. Рабочие растворы алкилснлнконатов должны готовиться
в количестве, не превышающем двухчасовую потребность, путем
разбавления товарного продукта до необходимой концентрации
нежесткой водопроводной водой. Рабочие концентрации рассчи-
тываются по основному веществу, содержание которого в товарном
продукте приводится в прилагаемом паспорте-сертификате. Для
расчетов удобно пользоваться таблицей 4.
При гидрофобизации алкилсиликонатами натрия следует избе-
гать применения избытка раствора или употребления растворов
высокой концентрации, так как это может привести к образованию
на поверхности белого налета. Кроме того, нанесение на строи-
тельный материал избытка раствора силиконата не только не по-
вышает гидрофобный эффект, но даже понижает его и увеличивает
сорбционное влагопоглощение, потому что щелочь, вносимая вместе
с алкилсиликонатом, и сода, образующаяся при его карбонизации,
Таблица 4
Количество товарного раствора ГКЖ-U или ГКЖ-Н), необходимое для
приготовления рабочего раствора 1 5% концентрации, в зависимости от
содержания основного вещества
Концентра-
ции iX'tioiiiioro
вещества
в товарном
растворе
ГКЖ-fO или
ГКЖ-И
Количество .ил товарного раствора, добав-
ляемого К 1 Л ВОДЫ ДЛЯ
получения рабочего раствора концентрации
15
16
17
18
19
20
21
152	247	357	447
140	227	311	410
133	215	308	380
123	197	282	350
116	184	262	332
111	176	250	312
103	164	231	290
гидрофплнзуют поры материала. Следует также иметь в виду, что
при гидрофобизации алкилсиликонатами натрия белых или светло-
окрашенных строительных материалов должны использоваться
гидрофобмзаторы, не загрязненные железом. В противном случае
может произойти пожелтение поверхности. Это же явление наблю-
дается и в том случае, если соединения железа входят в состав
строительного материала. Длительное (свыше 1—2 часов) нахож-
дение рабочих растворов алкилсиликопатов натрия на открытом
воздухе нежелательно, так как это вызывает пятнистость гидрофо-
бизова п по и повер х i ioctii.
Полиалкилгидросилоксановые жидкости
Отечественной промышленностью выпускается по ВТУ ЕУ-124-
56 гидрофобизующая кремнеорганическая жидкость ГКЖ-94
(ГКЖ-9) [Л4, Л12, /123]. Аналогичная жидкость под наименованием
ЕН-1, получаемая по иной технологии, разработана одним из ав-
торов в ИХСАНСССР 1/120]*. По химическому строению она,
является полиэтил гидросилоксаном и представляет собой смесь
полимер гомологов состава (C2HsSiHO)n, где п 3.
Полиэтилгидросилоксановые жидкости типа ГКЖ-94 и ЕН-1
получают гидролизом этилдихлорсиЛана по схеме
п C2H5SiHCl, + ii ILO (C2H5SiHO)n + 2n HC1
ГКЖ-94 представляет собой бесцветную вязкую жидкость
(tj2° 45—200 сст)**, в чистом виде практически лишенную запаха.
Опа пе растворяется в воде, по смешивается во всех отношениях с
органическими растворителями. Жидкость ГКЖ-94 нейтральна
(pH водной вытяжки пе менее 6), пе обладает корродирующим
действием, не выделяет при хранении или использовании вредных
газов или паров и физиологически безвредна. Жидкость ГКЖ-94
может применяться как в виде 0,5—10% раствора в подходящем
органическом растворителе (толуол, бензин, дихлорэтан, четырех-
хлористый углерод и т. д.), так и в виде 0,5—13% водных эмуль-
сий. В последнем случае лучше всего предварительно готовить
30—50% эмульсию, которую затем можно разбавлять водой до
нужной концентрации. Примерная рецептура 50% эмульсии (вес. ч.):
ГКЖ-94 (или ЕН-1) — 50, вода (водопроводная с pH 7) — 49,
эмульгатор — 1. В качестве эмульгатора обычно употребляют тех-
нический желатин, однако, как нами установлено, лучшими эмульга-
торами являются высшие алкилсульфонаты натрия (в том числе
стиральный порошок «Новость»).
Водный раствор эмульгатора смешивается с ГКЖ-94 и смесь
эмульгируется обычным методом, например путем двухчасового
* Для гидрофобнзанпн строительных материалов весьма эффективны и
нолпмстилгндросилоксанопые жидкости (CH:jSiHO)n, типа гидрофобизатора
МН-I, разработанного М Г. Воронковым в ПХС АН СССР [Л20]. За границей
выпускаются Только полимстилгидроснлоксановые жидкости.
** Вязкость ПО.1ИЭГН.Пидросилоксаиовых жидкостей очень мало меняется
с температурой (например, при <-50’1 ~ 200 сст, при -!-20' — 400 сст, при
—50° ~ 5000 ест).
перемешивания пропеллерной мешалкой со скоростью 2300 —
3000 об/лпш. Полученная таким образом эмульсия напоминает по
внешнему виду молоко и сохраняет устойчивость в течение многих
суток. Расслоившаяся эмульсия может быть легко вновь проэмуль-
гирована даже путем встряхивания. При применении в качестве
эмульгатора желатина в эмульсию должен быть добавлен анти-
септик.
Гидрофобизующее действие пол нал килгидроснлокса новых жид-
костей обусловлено наличием в них активных атомов водорода,
связанных с атомами кремния (в жидкости ГКЖ-94, например,
содержание активного водорода составляет 1,3—1,42%). Эти атомы
водорода способны реагировать с гидроксильными группами, входя-
щими в состав материала, с выделением водорода и образованием
химической связи водоотталкивающего покрытия с поверхностью
М _|_ ОН
м -- ОН
м - - он
поверхность
поверхность
Поверхностная реакция с сорбированной водой
RSi II + Н2О +
HSiR
RSi—О—SiR
а также реакция окисления
HSiR
приводят к сшиванию полисилоксановых цепей между собой в
единую водоотталкивающую пленку, обволакивающую все частицы
материала и химически с ним связанную.
Химическое связывание полиалкилгидросилоксанов со стро-
ителытыми материалами при обычной температуре протекает с учас-
тием щелочных агентов или катализируется последними. Благо-
даря этому гидрофобизаторы подобного типа обычно оказываются
эффективными лишь для материалов щелочного характера.
Пол и ор ганосилоксаполы
В 1957 г. одним из нас [Л17] был предложен новый способ по-
вышения водостойкости стройматериалов путем их обработки раст-
ворами кремнеорганических полимеров — полиорганосилоксано-
' ---------------------------------------------------- чем 10-
Исправлеиие формулы на стр. 70
М_
-ОН
М-
-он
*М -
м-
“ОН
поверхность
поверхность
эрсила-
смесей
и т. д.)
t-C5Hu.
может
е. В ре-
5разую-
;алее с
-2п» МО-
>рода и
^дикала-
лиорга-
е белые
органи-
цролиза
пириче-
оцепное
м _
м -
3
Водоотталкивающие покрытия
Наряду с этими продуктами гидролиза образуются и неустойчивые
линейные H[OSi(OH)R]nOH и циклические (OSi(OH)RJn полиси-
локсанолы, часто растворимые в воде (в особенности при R — СН3).
При гидролизе смесей алкилтрихлорсиланов с диалкилдихлорси-
ланами илй*с хлористым кремнием получаются продукты гидро-
• лиза смешанного строения, с меньшим (в случае R2S1Q2) или боль-
шим (в случае SiCl4) содержанием групп ОН, чем у продуктов гид-
ролиза чистых RSiCl3.
71
перемешивания пропеллерной мешалкой со скоростью 2500 —-
3000 об/мин. Полученная таким образом эмульсия напоминает по
внешнему виду молоко и сохраняет устойчивость в течение многих
суток. Расслоившаяся эмульсия может быть легко вновь проэмуль-
гнрована даже путем встряхивания. При применении в качестве
эмульгатора желатина в эмульсию должен быть добавлен анти-
септик.
Гидрофобизующее действие полпалкилгидроснлоксаповых жид-
костей обусловлено наличием в них активных атомов водорода,
(в жидкости ГКЖ-94, например,
г'глг'Типтталт 1	otcimlt
связанных с атомами кремния
*3 V'T'TJDlinm ПППС|ПППЯ
водорода
ЩИМН В (
химическ
поверх
Повер
а также реакция окисления
RSi — И 4- О2 4-
прнводят к сшиванию полисплоксановых цепей между собой в
единую водоотталкивающую пленку, обволакивающую все частицы
материала и химически с ним связанную.
Химическое связывание полиалкилгидросилоксанов со стро-
ительпыми материалами при обычной температуре протекает с учас-
тием щелочных агентов или катализируется последними. Благо-
даря этому гидрофобизаторы подобного типа обычно оказываются
эффективными лишь для материалов щелочного характера.
Полиорганосилоксанолы
В 1957 г. одним из нас [Л17] был предложен новый способ по-
вышения водостойкости стройматериалов путем их обработки раст-
ворами кремнеорганических полимеров — полиорганосилоксано-
лов. Эти полимеры получаются путем гидролиза не менее чем 10-
кратным избытком воды со льдом, алкил- или арнлтрихлорсила-
нов RSiCl3 (R = СН3, C2HS, QHq, CgHs н т. д.), а также их смесей
с 5—50% диалкилдихлорсиланов R2SiCI2 (R — СН3, С2Н5 и т. д.)
или, в случае высших алкилтрихлорсиланов (R = C4HS, i-CbHn.
С16Н33 и т. д.), с 5—40% хлористого кремния. Гидролиз может
проводиться как в среде растворителя, так и в его отсутствие. В ре-
зультате гидролиза алкилтрихлорсиланов первоначально образую-
щиеся алкилсилантриолы RSi(OH)3, конденсирующиеся далее с
отщеплением воды в полиорганосилоксанолы RSiOn(OH).3—2п, мо-
лекулы которых состоят из чередующихся атомов кислорода и
кремния, причем последние связаны с углеводородными радикала-
ми — R и свободными гидроксильными группами — ОН. Полиорга-
иосилоксанолы представляют собой твердые или полужидкие белые
или бесцветные лишенные запаха вещества, растворимые в органи-
ческих растворителях. Химический состав продуктов гидролиза
RSiCl3 (преимущественно для R — С2Н5, CgH3) отвечает эмпириче-
ской формуле RSiOi,25 (ОН)05, что указывает на их циклоцепное
строение, например
Наряду с этими продуктами гидролиза образуются и неустойчивые
линейные HlOSi(OH)R]nOH и циклические IOSi(OH)R]n полиси-
локсанолы, часто растворимые в воде (в особенности при R = СН3).
При гидролизе смесей алкилтрихлорсиланов с диалкилдихлорси-
лапами или с хлористым кремнием получаются продукты гидро-
лиза смешанного строения, с меныним (в случае R2SiCI2) или боль-
шим (в случае SiClJ содержанием групп ОН, чем у продуктов гид-
ролиза чистых RSiCl3.
Для удобства нами введено сокращенное обозначение нолпоргапоснлокса-
нолов — продуктов гидролиза алкилхлорсиланов RnSi С14_п(л = 0—3),
базирующееся на строении последних и их соотношении. В этом обозначении
первая буква — радикал R исходного RSiCls (М — мстил, Э — эгид, Б — бу-
тил, Ф — фенил и т. п.), вторая и третья — радикалы R* и R" исходного
R'R"SiCh и т. д.; наличие SiCh обозначается буквой X, являющейся последней
в названии. Последующее'за буквами первое двузначное число указывает на
содержание второго компонента в смеси с RSi С1я в весовых процентах, а вто-
рое — третьего и т. д. В случае необходимости буквы отделяются черточкой.
Например: М — продукт гидролиза чистого CHgSiCla, МММ-05 — продукт
когидролпза 95% CH3S1CI3 и 5% (CHsjsSiCh; ЭФМ-20 — продукт когпдролиза
80% C2H5S1 С1з и 20% СвНзССНз) SiCl?: БХ-30 — продукт когидролиза 70%
С4Н9 Si Cis'll 30% Si Ch: ПММХ-2020 — продукт когпдролиза 60% C3H7S1 С1з.
20% (СНз)2 Si Cl2 в 20% Si Ch; МММХ-40 — продукт когпдролиза 60%
(СНз)зЬ1С1 и 40% Si Ch: М-Ф-МММ-4020 — продукт когидролпза 40% CH3S1CI3.
40% CeH5Si Cis и 20% (СНя)з81 С1 и т. д.
Для применения в строительной практике могут быть рекомен-
дованы следующие полиорганосилоксанолы.
Полиметилсилоксанол (М) — продукт контролируе-
мого гидролиза метширихлорсилана. Применяется в виде стабили-
зованных растворов в ацетоне или иногда в легком бензине, которые
также могут быть эмульгированы в воде. Имеющий мазеподобную
консистенцию полиметилсилоксанол хорошо растворим в петро-
лейном эфире и ацетоне (47—51 г в 100 г растворителя), хуже в
толуоле (21—23 г) и бензоле (17—19 г). При растворении в водной
или лучше спиртовой щелочи (NaOH) образует метилсиликонат
натрия. В нерастворениом виде М при хранении твердеет, посте-
пенно переходя в нерастворимое высокополимериое соединение.
Отвердение полпметилсилоксаиола значительно ускоряется в при-
сутствии водного аммиака.
Нестаби л изованны й ацетоновый раствор М устойчив лишь в
течение 2—3 суток, после чего он начинает расслаиваться. В при-
сутствии стабилизатора ацетоновый раствор полпметилсилоксаиола
может сохраняться в течение месяца. Растворы М в углеводородах
менее устойчивы и менее пригодны для гидрофобизации. Также
менее эффективны значительно более устойчивые при храпении
препараты М, полученные гидролизом спиртовых растворов метил-
трихлорсилана.
Препараты МММ-10; МММ-20 и Л1ЭЭ-10 получаются совер-
шенно так же, как и препарат М, исходя из смеси метилтрихлор си-
лана с 10 и 20% диметилдихлорсилана или соответственно с 10%
диэтилдихлоренлана. МММ-10, МММ-20 и МЭЭ-10 более стабильны
и лучше растворимы, чем препарат М, а их растворы отличаются
значительно большей устойчивостью при хранении.
Полиэтилсилоксанол (Э), получаемый гидролизом
этилтрпхлорсилана, по своим свойствам сходен с препаратом М,
по отличается лучшей растворимостью в органических раствори-
телях и мепьшей склонностью к конденсации.
П о л и ф е и п л с и л о к с а и о л (Ф) является продуктом гидро-
лиза фенил трихлорсилана, представляющим собой болое твердое
вещество, растворимое в обычных органических растворителях.
Полифепилсилоксаиол достаточно устойчив при хранении как
в твердом виде, так и в виде раствора в толуоле или ксилоле.
По л и мет и л фе н и л с и л о к са по л (МФ-50) — продукт
согидролиза равных количеств метилтрихлорсилана и фенилтри-
хлорсилана. Применяется в виде вполне стабильных растворов в-
толуоле или другом подходящем растворителе. Наряду с этим
препаратом с успехом может применяться выпускаемый отечествен-
ной промышленностью 40% кремнеорганический лак К-41 (ВТУ
МХП № М-339-56).
Для повышения водостойкости строительных материалов при-
меняют разбавленные (3—15%) растворы полиорганосилоксако-
лов в органических растворителях (толуол, ксилол, уайт-спирит,
ацетон и т. д.). По испарении раствора, который наносится на по-
верхность пульверизатором, кистью или окунанием, на стенках
капилляров и пор строительного материала отлагается тончайшая
гидрофобная пленка кремнеполимера. При этом сохраняется по-
ристая структура материала, не происходит изменения! цвета и
фактуры поверхности и появления на ней глянца. Гидрофобная
пленка зачастую химически связывается со строительным материа-
лом за счет взаимодействия содержащихся в нем гидроокисей и
окисей металлов с гидроксильными группами полиорганосилокса-
пола. Растворитель способствует проникновению полиорганоси-
локсанола достаточно глубоко в поры материала (на 2—8 лиг или
более в зависимости от его пористости) вместо осаждения его в виде
плепки на внешней поверхности. Вследствие этого гидрофобность
сохраняется, несмотря па выветривание или механические повреж-
дения поверхностного слоя. Благодаря тому что в результате гид-
рофобизации поры не закрываются, скорость прохождения паров-
через них (т. е. «дыхание») остается примерно такой же, как у необра-
ботанных материалов.
Водоотталкивающие покрытия на строительных материалах,
обработанных растворами полиорганосилоксанолов, оказываются
более устойчивыми в эксплуатации, чем гидрофобные покрытия
па основе алкилсиликонатов натрия и алкилхлорсиланов. Кроме
того, полиоргапосилоксанолы выгодно отличаются от двух выше-
указанных типов кремнеорганических соединений тем, что они
совершенно не обладают токсичным и корродирующим действием.
Полисилоксанолы можно наносить на большинство каменных стро-
ительных материалов, в том числе па кирпич, песчаник, известняк,
бетон, асбоцемент, штукатурку, цементные краски и т. п., а в виде
лаковых покрытий — и на дерево и другие органические материалы.
Расход раствора органополисилоксанола на 1 лг обрабатываемой
поверхности, определяемый пористостью стройматериала, состав-
ляет при однократном нанесении 150—300 мл.
Употребляя более концентрированные растворы полиоргано-
сплоксанолов, а также их композиции с минеральными наполни-
73
телями п пигментами (стеклянная, слюдяная или асбестовая пиль,
скислы магния, цинка, титана и других металлов, портланд-це-
мент и т. п.), можно произвести полную закупорку пор поверх-
ностного слоя строительного материала и тем самым создать па его
поверхности надежную водо- и газонепроницаемую гидроизоляцион-
ную пленку, отличающуюся химической, термической и погодо-
устойчивостью.
В заключение этой главы необходимо подчеркнуть, что часто
практикуемое применение для гидрофобизации данного вида строи-
тельного материала имеющегося под рукой любого из вышепере-
численных типов гидрофобизаторов недопустимо. Ошибочными
являются и рекламные публикации иностранных фирм, рекомен-
дующих выпущенные ими гпдрофобизаторы для водоотталкиваю-
щей пропитки всех типов строительных материалов.
Наши исследования убедительно показали, что эффективность
водоотталкивающих покрытий определяется химическим составом
как самого строительного материала, так и применяемого гидро-
фобизатора. Поэтому в каждом конкретном случае оптимальный
эффект обычно дает лишь один из существующих типов гидрофо-
бизаторов, который лучше всего следует подбирать опытным путем.
Опытным путем всегда следует подбирать и оптимальную концент-
рацию гндрофобизующего раствора и число его нанесений, так как
гидрофобность н устойчивость водоотталкивающего покрытия также
в сильной степени зависят и от пористости строительного материала,
глубины проникновения и концентрации гндрофобизующего раст-
вора.
Часто практикуемое применение растворов гидрофобизаторов
повышенной по сравнению с оптимальной концентрацией недопус-
тимо не только по экономическим соображениям, но, главным об-
разом, потому, что приводит к ухудшению гидрофобного эффекта
(«перемаелпвание», а в случае алкилсиликопатов натрия — гидро-
филизация материала избытком щелочи и самого гидрофобизатора).
глава ш
ГИДРОФОБИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.	ЦЕМЕНТНЫЙ КАМЕНЬ И БЕТОН*
Проникновение в поры бетона воды (в особенности минерали-
зованных вод), переменное увлажнение и высыхание, заморажи-
вание и оттаивание являются основной причиной разрушения бе-
тонных конструкций. Поэтому понижение водопоглощен и я бетона
оказывается полезным средством увеличения его долговечности.
* Ср. [Л 15, Л 17, Л 18].
74
Водопроницаемость обычного бетона, его сравнительно высокое
водопоглощение обусловлены прежде всего наличием в нем естест-
венных пор и пустот, образовавшихся в зоне контакта частиц круп-
ного заполнителя и цемента и в меньшей степени — микропор и
капилляров в цементном камне. Это подтверждается тем, что водо-
проницаемость цементного камня меньше, чем бетона. Кроме того,
поры в бстопе могут образовываться вследствие неполного удаления
пузырьков воздуха при недостаточном уплотнении бетонной смеси
в процессе укладки. Однако и при совершенно плотной укладке
бетона в нем неизбежно образуются поры в результате испарения
излишней воды затворения, не участвующей в химических реак-
циях с цементом. Особенно высоким водопоглощением отличаются
крупно-пористые легкие и ячеистые бетоны. •
* Одним из способов повышения водонепроницаемости и улучше-
ния других технических свойств бетона является его поверхностная
гидрофобизации или введение в бетонную смесь при затворении
гидрофобизующих добавок.
Для указанной цели часто применяются разнообразные органи-
ческие поверхностно-активные добавки, такие, как мылонафт,
олеаты (хлопковое мыло), абиетиновые мыла и др.
Указанные добавки для бетонов хорошо изучены многими
авторами [1—3L На кафедре строительных материалов ЛИСИ
11] в числе других поверхностно-активных веществ исследована
весьма эффективная добавка абиетата натрия с хлористым каль-
цием. Это мы отмечаем в связи с тем, что из всех органических
поверхпостпо-активпых добавок абиетиновая смола является наи-
более доступным и недорогим материалом.
Для гидрофобизации бетонов более эффективны кремнеоргани-
чсские соединения, в особенности алкилсиликонаты натрия. Раст-
воры этих гидрофобпзаторов могут как применяться для поверх-
ностной обработки бетона, так и вводиться в бетонную смесь.
Гидрофобизации цемента и бетона изучалась нами на кубиках
с ребром 7 см, изготовленных из цементного раствора состава 1:3
(по весу) на портландцементе марки М-400 и обычном речном песке.
Кубики (не моложе четырехпедельного возраста при нормальном
хранении на воздухе) с содержанием 2—3% влаги обрабатывались
растворами алкилсиликонатов натрия различной концентрации
либо при помощи кисти (одно, два и три нанесения через 20 минут
с пяти или шести сторон), либо погружением в раствор на 1 или 3
часа. Через 2—3 суток после гидрофобизации кубики взвешивались
и погружались в воду на глубину 4 см (кубики, обработанные с
шести сторон, погружались в воду полностью)*. Для определения
водопоглощения взвешивание образцов проводилось после 1, 4, 7
28 суток нахождения в воде. Полученные результаты приведены
в таблицей.
* Кубики, покрытые с пяти сторон, помещались в воду необработанной
стороной вверх.
Таблица 5
Водопоглощен не кубиков из цементного раствора, гидрофобизованных
поверхностным нанесением с пяти сторон растворов алкилснлнконатов
натрия
Концентрация рагтнора, %	\ Л К11Л <  П.1 ПК (> и лт	Водопоглощение, % за время в сутках		
		I	1	4	7
0	1 -	7,3	7,6	7,7
Одно нанесение
1
2,5
16
МСН
7,8
7,2
1,4
0.8
Два нанесения
2.5
5
10
1
3
4
1
МСН
* •
« 
Ч Ч
эсн
ъ »
ФСН
7,3
6,7
3,9
1.2
1,0
4,9
2,9
0,9
3,7
3,2
7,6
7,1
4,3*
2,1
1,5
7,7
4,2
2,5
3,8
4,0
7,S
7,2
4,7
4,6-
1,9
8,0
5,0
3,8
4,0
4,7
Три нанесения
МСН
2 5
10
0,6
0,7
6,9
2,9
1,0
1,5
' Данные таблицы 5 показывают, что для поверхностной гидро-
фобизации цемента и бетона метилсиликонатом натрия желательно
применение раствора не ниже 5% концентрации. Наиболее эффек-
тивной является обработка 10% раствором МСН, позволяющая
снизить водопоглощен не цемента за сутки в 9—10 раз. Однако на
практике достаточно пользоваться двукратным нанесением 5%
растворов МСН или ЭСН. Следует отметить, что при длительном
нахождении в воде (28 суток) водопоглощение образцов, гидрофо-
бизованных поверхностным нанесением с пяти сторон растворов
МСН, обычно достигает 8%, т. е. приближается к во до поглощению
76
необработанного цемента (кроме некоторых образцов, обработан-
ных 10% растворами МСН с водопоглощепием за 28 дней 4—5%).
Однако если гидрофобизоваипым образцам, поглотившим за 1
месяц вымачивания до 8% воды, дать высохнуть па воздухе до пер-
воначального воздушно-сухого состояния, то при повторном испы-
тании их водопоглощение остается примерно таким же, как и при
первом определении.
Водопоглощение за 1—4 суток образцов, обработанных этил-
и фепилсиликопатами натрия, меньше, чем у обработанных раство-
рами МСН такой же концентрации (табл. 5 и 6). Это указывает на
большую эффективность ЭСН и ФСН. Однако при нахождении в воде
более 7 суток водопоглощение образцов, обработанных растворами
МСН, ЭСН и ФСН, становится примерно одинаковым.
Интересно отметить, что водопоглощение цементных кубиков,
покрытых растворами алкилсиликопатов натрия с шести сторон,
даже в значительно более жестких условиях испытаний (полное
погружение под воду), меньше, чем у образцов, обработанных
только с пяти сторон. Это наглядно видно из сравнения данных
таблиц 5 и 6.
Таблица 6
Водопоглощение кубиков из цементного раствора, дважды покрытых со
всех сторон 3% растворами алкилсиликопатов натрия
Водппоглощгппс, % п<Х'ле нахождения под водой за
время в сутках
Алк плен.!пкопат
МСН
ЭСН
ФСН
Без обработки
Поэтому при гидрофобизации растворами алкилсиликопатов на-
трия стройдеталей необходимо покрывать их со всех сторон, не
оставляя необработанных участков.
Значительно лучшие результаты, чем поверхностное нанесение,
дает погружение образцов в 2,5—5% растворы алкилсиликопатов
натрия на 2—3 часа, что иллюстрируется на примере МСН данными
таблицы 7.
В этом случае пе только снижается водопоглощение (в 20—25
раз за сутки), но и само гидрофобное покрытие становится гораздо
более устойчивым при длительном контакте с водой (водопогло-
щепие за 1 месяц пе превышает 1—2%). Такой эффект объясняется
тем, что при погруукении образцов в гидрофобизующий раствор
77
последний проникает в поры значительно глубже, чем при поверх-
ностном нанесении. Поэтому для гидрофобизации цементных и
бетонных строй дета л ей следует рекомендовать их погружение на
2—3 часа в 2,5—5% растворы алкилсиликонатов натрия, а также^
что еще лучше, пропитку под давлением или пропитку предва-
рительно вакуумированных изделий.
Таблица 7
Водопоглощение кубиков из цементного раствора, гидрофобизоваиных
погружением в растворы МСН
Концентрация раствора МСН, %	Водопоглощение, % за время в сутках			
		4	7	28
0	7,3	7,6	7,7	8,2
2,5
5
Погружение на 1 час
0,3	0,6
0,5	1,0
0,9
2,6
Погружение на 3 часа
2,5
5
0,4
0,5
0,6
1,0
0,8
U
1.1
1,8
Гндрофобнзация бетона растворами алкилсиликонатов натрия
значительно повышает его соле- и выцветостойкость.
Алкилсиликонаты натрия также могут быть использованы как
добавки к цементу (в виде порошка) уже при его производстве и
транспортировке или непосредственно при изготовлении растворов.
В отличие от штукатурных растворов, в этом случае время схваты-
вания изменяется мало, так что вносить какие-либо изменения в
технологию производства не требуется.
В таблице 8 приводится водопоглощение цементных кубиков,
изготовленных с добавкой МСН, к воде затворения.
Таблица 8-
Водопоглощение кубиков из цементного раствора, изготовленных с
введением добавок МСН
Добавка МСН, % (от веса
сухого цемента)
Водопоглощение, % за время в сутках
0	7,3	7,6	7,9	8,5
0.15	4.0	4.1	4,4	5,1
0.3	3,4	3,6	3,9	4,5
0,75	3,8	4,0	4,5	5,5
78
Эти данные показывают, что введение добавки ОД—1% МСН
к цементу снижает его водопоглощение примерно в 2 раза. Одно-
временно наблюдается повышение прочности цемента (до 100%).
Данные таблицы 9 показывают, что добавка всего 0,1% МСН уве-
личивает прочность цементного раствора в полтора раза.
Таблица 9’
Изменение свойств кубиков из цементного раствора (состава 1 : 3) в
результате введения добавки 0,1% МСН
Состав		Водоцемснт- ное отноше- ние	Прочность при сжатии, кг/см* за время в сутках		
			7	i	ь	28	90
Без добавки . .		0,6	47	125	132
С добавкой . .		0,5	94	162	193
Добавка более 1% МСН к бетону, хотя и приводит к большему
снижению его водопоглощения, экономически не выгодна (при
расходе около 300 кг цемента на 1 м3 бетона требуется введение
свыше 3 кг МСН, что очень дорого). Поэтому в настоящее время
использование более чем 0,5% добавки МСН к цементу в толстых
слоях бетона следует признать непрактичным. Тем не менее добавка
0,5—1,5% алкилсиликонатов натрия может быть использована для
тонких слоев, например для цементной краски.
Применение этой краски, дающей покрытие с весьма малым
размером пор, поверх бетонных блоков не только значительно по-
нижает их водопоглощение, по и препятствует просачиванию воды
даже при довольно значительном- гидростатическом давлении.
Так, например, бетонные блоки, покрытые двумя слоями цемент-
ной краски, содержащей 1,5% (от веса сухого цемента) МСН, по-
груженные в воду на глубину 1 -и, не показали просачивания воды
даже через 4 месяца (кроме просачивания из-за дефектов покры-
тия). Незащищенные блоки в этих условиях отсырели уже через
7 часов.
’ Таким образом, для поверхностной обработки готовых бетон-
ных элементов следует рекомендовать ’двукратное нанесение 5?о
водного раствора метилсиликопата натрия или 3% раствора этил-
силиконата натрия, а также, где возможно, погружение стройде-
талей в указанные растворы.
Гидрофобизация бетонных конструкций этими растворами сни-
жает их поверхностное водопоглощение в 4—5 раз.
Для объемной гидрофобизации бетона рекомендуется введение
в воду затворения 0,3% от веса цемента (считая на основные ве-
щества) раствора МСН, ЭСН или эмульсии ГКЖ-94.
Введение указанных добавок в бетонную смесь не только сни-
жает поверхностное водопоглощение бетона в 8—9' раз против
обычного, но и повышает его прочность при сжатии па 30—100%.
В качестве вяжущего для бетонной смеси следует применять
портландцемент марки не ниже 300. Вводимый песок должен
79
•отвечать требованиям I ОСТ 2781—50, а крупный заполнитель —
ГОСТ 2779—50 (для гравия) или ГОСТ 2780—50 (для щебня).
Приготовление бетонной смеси производится следующим об-
разом. В бетономешалку подается вода, затем во вращающийся
барабан вливаются водные растворы добавки и всыпаются цемент и
заполнители.
Подбор состава ведется по абсолютным объемам в соответствии
с проектируемой маркой бетона, причем в/ц отношение не должно
быть больше 0,6.
Наиболее эффективными гидрофобизаторамн для цементного
камня и'бетона являются полиорганосилоксанолы 1Л17], в особен-
ности такие, как М, Ф, МФ-50 и МММ-10. Гидрофобизации ими
цемента и бетона изучалась нами на кубиках с ребром 7 см, изго-
товленных из цементного раствора состава 1:3 (по весу) па портланд-
цементе марки М-400 и речном песке. Кубики, выдержанные после
изготовления на воздухе не менее четырех недель, с содержанием
2—3% влаги, обрабатывались растворами соответствующих полиор-
ганосил оксанолов при помощи кисти (одно, два и три нанесения
через 1—3 часа). Через двое-трое суток после гидрофобизации ку-
бики взвешивались и погружались в воду на глубину 4 см. Для
определения водопоглощения образцы взвешивались после 1, 4,
7, 28 и 90 суток нахождения в воде.
В таблице 10 приведены результаты опытов по понижению во-
допоглощення цементного камня в результате обработки 5, 10 и
15?о растворами полнметилсилоксанола (М).
Табл иг а 10
Водопоглощен но цементных кубиков, гидрофобизованных поверхностным
нанесением растворов М
Концентра-
ция раствора
М, %
Водопоглощение, % за время в суп; а к
28
90
Одно нанесение
10
Два нанесения
2.0
Три нанесения
15
80
Данные этой таблицы показывают. что 2—З-кратнзе нанесение
10—15% растворов М позволяет снизить водопоглощение цемент-
ного камня за одни сутки в 25—35 раз (несколько менее эффективно
2—3-кратиое нанесение 5% растворов). Примерно такие же резуль-
таты дает 2—3-кратное нанесение 10—15% растворов полифенил-
силоксапола (табл. 11).
Таблица 11
Воло поглощен ис кубиков из цементного раствора, гидрофобизоваиных
поверхностным нанесение?*! растворов Ф
Концентрация раствора Ф, О' /и	Водопоглощение, % эа время п сутках		
	1	3	I	7	1 V	I	2S
6
10
15
Одно нанеси if
6,0
2.4
1.6
Два нанесения
10
15
1.7
0,6
0,3
Три нанесения
0,4
0,4
0,5
0.8
0,8
0,9
В таблице 12 приведено несколько примеров повышения водо-
стойкости цементного камня, гидрофобизованного нанесением раст-
воров препаратов Э, МММ-10, МММ-25 и МФ-50. Эти данные, в
частности, показывают, что гидрофобизации продуктом когидро-
лиза CH3SiCl3 и (CH3)2SiCl2 менее эффективна, чем обработка одним
препаратом М. В противоположность этому обработка более стабиль-
ным, чем М, продуктом когпдролиза CH3SiCl3 и CcH5SiCl3 (МФ-50)
оказывается более эффективной.
Таблица 12
Водопоглощение кубиков нз цементного раствора, гидрофобизоваиных
поверхностным нанесением растворов Э, М, МММ-10, МММ-25 и МФ-50
Г п др офои! 1затор
Концентра-
ция раствора,
%
Число
нанесений
Водопоглощение, % за время
в сутках
Э^,
МММ-10
МММ-25
МФ-5и
1
2
2
2
81
Водоотталкивающие кремнеорганические покрытия на основе
полнорганосилоксанолов превосходят по своей устойчивости все
другие типы кремнеорганических покрытий, что графически пред-
ставлено на рнс. 15.
Рис. 15. Водопоглощение цементных
кубиков. А —водопоглощение (в %),
Б — время (в сутках). Цемент:
1 — негидрофобизованнын, 2 — гидро-
фобмзованный 5% раствором метил-
трихлорсилана, 3 — гпдрофобнзован-
пый 10% раствором метилснлнконата
натрия, 4 — обработанный 15%
раствором Ф, 5 — обработанный 15%
раствором МФ-50, 6 — обработанный
15% раствором М.
Обработка цементного камня и бетона растворами полисило-
ксанолов значительно повышает его соле- и выцветостойкостьг
а также химическую устойчивость к агрессивным средам.
2.	ЦЕМЕНТНЫЕ СТЯЖКИ
При капитальном ремонте и даже при строительстве новых
жилых зданий получение плит из водонепроницаемого бетона
заводского изготовления, применяемых для перекрытий санузлов,,
не всегда возможно. Вместо них строители нередко используют
обычные бетонные перекрытия, на которые при помощи соответст-
вующей стяжки из цементного раствора толщиной 2,5—3 см ук-
ладываются те или иные плитки.
При этом появляется необходимость защиты потолка нижележа-
щего помещения от пятен сырости, а также от разрушения штука-
турки вследствие образования конденсата в местах прохождения
через перекрытие водопроводных, канализационных и других труб.
Мы предложили гидрофобизовать цементную стяжку растворами
алкплснликонатов натрия.
Гидрофобизация цемента, идущего на стяжки, изучалась нами
на образцах-планшетках размером 12x8x2 см и на кубах с ребром
7 сл1. Образцы изготовлялись из цементного раствора состава 1:3
(по объему) на основе портландцемента марки не ниже 400 и обыч-
ного речного песка.
Образцы-планшетки после семи суток нормального хранения
на воздухе, а кубы в возрасте 1 месяца (влажность 3—4%) обра-
батывались растворами этил- или метил сил икон ата натрия (ГКЖ-1^
и ГКЖ-И) различной концентрации. Их нанесение осуществлялось
при помощи кисти (второе нанесение, если оно производилось,
делалось через 20 минут), либо погружением в раствор на 30 минут
«2
(только для кубов). Через 2—3 суток после гидрофобизации образ-
цы-планшетки испытывались на водопоглощение и водопроницае-
мость.
Результаты этих испытаний приведены в таблице 13.
Таблица
13
Водопоглощение и водопроницаемость образцов (7 X 12 X 2 с.и) из
цементного раствора состава 1 : 3* (иемеит : песок) в 7-суточно.м
возрасте с содержанием 3—4% влаги, обработанных однократным
поверхностным нанесением растворов ЭСН (ГКЖ-Ю) или МСН (ГКЖ-Н)
Гидро- фобпза- тор	Кон- цен- тр а- цпя в рас- творе, /о	Водопоглощение, % от перво- начального веса за время в часах						Водопрогпгцасмость (умень- шение уровня воды в цилин- дре), ж.» за время в часах				
		1		о	24	48	72		о		48	72
гкж-ю	1	0,1	0,1	0.4	0,6	0,7	1	2	1 10	12	14
1»	2	0.09	0,1	0,4	0,5	0.6	0	(1	9	Л л	8
1 1	3	0,(19	0J	0,3	0,4	0,6	0	0	2	о	7
	5	(>,05	0,0-9	0,2	0,4	0.5	0	л	1	9 А*-	5
гкж-н	1	0,5	0,6	4,5	5.!	5,8			11	13	17
1 »	2	0,1	0,2	0,6	1,0	1.3	I	1		9	12
» >	«3	0,1	0,2	0,6	0,9	1,1	0	0	2	8	10
»>	о	0,09	0,1	0,5	0,7	0,8	0	0	1	4	6
 	1 о	7,0	1 7,5	7,9	8.3	8,5	1 12	25	40	НО	| 140
А Гидрофобнзация затвердевших цементных растворов состава 1 : 4 (це-
мент : песок) приводит к примерно таким же показателям водопоглошепия и
водопроницаемости, как и в случае составов 1:3.
Данные таблицы 14 показывают, что 3% растворы ЭСН и 5%
растворы МСН (оптимальные концентрации) могут обеспечить
надежную защиту от промокания стяжек в санузлах жилых по-
мещений.
Наряду с поверхностной гидрофобизацией цементной стяжки,
нами использовалась и объемная. В этом случае в воду затворения
цементного раствора вводилась добавка 0,3% ЭСН (от веса цемента)
в виде водного раствора.
На строительстве двух жилы?: корпусов по Ланскому шоссе
2 и Челябинской улице 38 Трест Ленсовнархоза, в соответствии с
разработанной нами технологией, устраняющей необходимость
устройства оклеенной или другой гидроизоляции, применил по-
верхностную гидрсфобизацию цементных стяжек - в санузлах и
ваннах. Гидрофобизации части помещений санузлов осуществля-
лась однократной обработкой цементных стяжек (в возрасте 5—
7 суток) 3% раствором этилспликонат'а натрия.
Для стяжки толщиной 2—3 с.н применялся цементный раствор
состава 1S3 (портландцементгпесок, по объему) из цемента марки
500 и речного среднезернистого песка. Раствор приготовлялся в
150-л растворомешалке. Загрузка производилась объемной тарой.
Перемешивание продолжалось в течение 7—8 минут.
83
Водопоглощение и водопроницаемость цементных образцов состава 1 : 3,
Концен- трация в растворе, О	Водопоглощение, °; от первоначального веса за время в часах									
	24	4S	72	96	12и	144	168	TJ2	21G	240
ГКЖ-И’
г кж-11
Без гндро-
фобнзаюра
0,5
0,9
Ci,5
1.0
8,0
0,5
1,0
8,2
Ковер цементной сТяжки заворачивался но 10 см на каждую
стену помещения. При укладке раствора для обеспечения сцепле-
ния плиток с поверхностью стяжки последняя слегка нацарапы-
валась (в виде редкой сетки).
Гидрофобизующип раствор наносился на стяжки из опрыски-
вателя (садового типа) через 4—5 суток после их изготовления.
Гидрофобизованиая поверхность выдерживалась перед устройством
чистого пола не менее двух суток. Другая часть помещении гидрофо-
бизовалась путем введения добавки 0,3% ЭСН от веса цемента в
воду затворения, считая на основное вещество.
Указанная добавка приготовлялась в виде 2, 3 и 4% водных
растворов.
Стяжка из цементного раствора с добавкой укладывалась обыч-
ным образом. В местах пересечения стяжки со стенами ковер за-
ворачивался на 10 c.w. После укладки стяжки последняя выдержи-
валась перед устройством чистого пола в течение 4—3 диен.
Готовые цементные стяжки в месячном возрасте испытывались
на водопроницаемость. Для этого на поверхность стяжки нали-
вался слой воды высотой 10 еле. (в дверном проходе укладывался
валик из глины). В течение трехдневного гидростатического испы-
тания стяжки, гидрофобизованные с поверхности и путем введения
гидрофобизатора в растворную смесь, совершенно не промокли и
пятен сырости на потолке нижележащего помещения обнаружено
не было.
Контрольная, негидрофобизованная, цементная стяжка при ее
испытании аналогичным методом пропустила воду уже через
12 часов и на нижележащем потолке сначала появились пятна сы-
рости, а затем он совершенно промок и вода собиралась в крупные
падающие вниз капли.
3.	ШТУКАТУРНЫЕ РАСТВОРЫ*
Введение гидрофобизующнх поверхностно-активных добавок
изменяет молекулярные свойства на поверхностях раздела таких
трехфазных систем, какими являются строительные растворы,
’ Ср. [Л 18 Л19. Л64. Л95. Л96, Л97].
i аблнца 14
гндрофобизопанпых растворами Л1СН и ЭСН оптимальной концентрации
Водопроницаемость (уменьшение уровня поды в цилиндре), лг.ц за время в часах
что приводит к изменению их физико-химических и механических
свойств.
В этом разделе рассматриваются свойства, приобретаемые шту-
катурными растворами при введении в них добавок мылонафта,
водных растворов метил- или этилен л иконата натрия (ГКЖ-П,
ГКЖ-Ю) и эмульсии ГКЖ-94.
При изготовлении раствора для гидрофобных штукатурок
употребляется цемент портлаидский (ГОСТ 940—41), известковое
тесто (ГОСТ 1174—41) и песок. Последний должен иметь крупность
зерен не свыше 1,2 мм (с основной фракцией от 0,3 до 0,6 л tat). При
применении такого песка не требуется специального раствора для
накрывочного слоя.
При использовании гидрсфобизующей добавки мылонафта ре-
комендуется штукатурный раствор состава 1 : 0,5 : 5 (цемент : из-
вестковое тесто : песок, по объему). Количество вводимой добавки
определяется по весу цемента, входящего в замес, и принято
равным 0,5% мылонафта, считая на твердое вещество.
Приготовление штукатурного раствора с гидрофобизующей
добавкой необходимо производить в растворомешалке (изготов-
ление вручную допускается только в крайних случаях). Раствор
готовится следующим образом. В растворомешалку загружают
песок, цемент и известковое тесто, сразу же вливают предварительно
смешанную с половинным количеством воды затворения гидрофо-
бизующую добавку и перемешивают, постепенно доливая вторую
половину воды затворения. Перемешивание продолжается в течение
3—4 минут, после чего раствор может употребляться. Консистенция
штукатурного раствора должна соответствовать погружению конуса
СтройЦНИЛа 9—10 см для грунта и И—12 см для накрывочного
слоя.
На подготовленные участки кирпичной кладки штукатурный
раствор с гидрофобизующими добавками наносится одинаково,
независимо от влажности участков. Нанесение слоев раствора
производится в следующем порядке: наносится набрызг, затем
через 2—3 часа грунт и через такой же промежуток времени накры-
вочный слон (при соответствующем песке обходятся без накры-
вочиого слоя). Указанные сроки между нанесением штукатурных
слоев не должны значительно увеличиваться, так как к передер-
жанным слоям раствор будет прилипать недостаточно хорошо.
На сырых участках стены, намокание которых было устранено
лишь во время ремонта, необходимо отбить штукатурку незави-
симо от ее прочности. Кроме того, вокруг участков промочки сле-
дует проверить прочность сцепления старой штукатурки с основа-
нием и непрочно держащуюся штукатурку также отбить. Швы
кладки следует углубить на 1 с.и и очистить поверхность кирпичей
от слабо держащихся частиц.
Если участки кирпичной кладки имеют солевые налеты, по их
наличие еще не нарушило прочности кирпичей (от поверхности не
отслаиваются чешуйки), то па таких участках достаточно очистить
солевые отложения жесткими щетками, промыть их обильной струей
воды и оставить для высыхания на 2—3 дня.
Если же поверхность кирпичной кладки разрушается (отдель-
ные чешуйки отслаиваются, цвет кирпича становится красно-
бурым), следует весь рыхлый деформированный в стене кирпич
вырубить и заменить новым.
Сырые участки стены, дальнейшее намокание которых не устра-
нено, требуют, как правило, ликвидации причин увлажнения.
Штукатурка с добавкой мылонафта не всегда может предохранить
отделочный слой с неустраненным намоканием от появления пятен
сырости и высолов. Если намокание стены устранить пе удается,
следует прибегнуть к более сильным гидрофобизаторам, чем мыло-
нафт, например к обработке участка соответствующим кремиеорга-
ническим соединением или даже к гидроизоляции.
Участки стены со следами от прежних промочек, намокание
которых устранено задолго до ремонта (такие участки, кажущиеся
с поверхности сухими, могут в толще стены содержать излишнюю
влагу), рекомендуется подготовить под нанесение гидрофобизу-
ющего раствора. При этом участок надо освободить от старой
штукатурки, кладку промыть водой от пыли и грязи.
Нами отмечено, что при введении в штукатурные растворы
гндрофобизующей добавки мылонафта они, наряду с гидрофобно-
стью, приобретают пластичность и нерасслаиваемость.
Пластичность штукатурных растворов с добавкой мылонафта
определялась по методу, рекомендованному ГОСТ 310—54, т. е. по
величине расплыва конуса на стандартном столике (водоцемент-
ное отношение постоянное). Полученные данные представлены в
таблице 15.
Результаты испытаний показали, что гидрофобизующая добавка
0,3—0,5% мылонафта повышает пластичность штукатурного рас-
твора на 45%.
Проводилось также испытание водоудерживающнх свойств
штукатурных растворов по методике, принятой Московским хими-
ко-технологическим институтом им. Менделеева.
86
Таблица 15
Пластичность штукатурного
раствора состава I : 0,5 : 4
(водоцсмснтнос отношение
1,12) с добавкой 0,5%
мылонафта
Водоудерживающая способность
определялась по обратной величине
водоотделения, которое характери-
зовалось коэффициентом
• 100%,
Добавка
мылонафта,
Расплыв конуса
на встряхиваю-
щем столике, с.«
0
0,05
0,10
0,15
0,25
0,50
1,00
12
15,5
16,0
17,0
17,5
17,5
18,0
где а — первоначальный объем теста
в ель3,
b — объем осадка в см3.
При этом было найдено, что
коэффициент водоотделения цемент-
ной суспензии состава 1:1 (по весу)
при добавке 0,5 вес% мылонафта
понижается с 22,9 до 14,6%. Это го-
К =
ворит о том, что гидрофобные добавки повышают водоудержи-
вающую способность штукатурных растворов.
Благодаря повышенной пластичности штукатурных растворов,
содержащих добавку мылонафта, в них можно понизить на 50%
обычную дозировку извести. При этом раствор продолжает сохра-
нять хорошую удобоукладываемость и удобообрабатываемость.
Рис. 16. Образцы штукатурки состава 1 :0,5 : 4 с добавкой мылонафта, ука-
занной на образцах (в %), после 10 суток погружения на 1/4 толщины в 5%
раствор сульфата натрия. Образцы с добавкой 0,2% мылонафта н более соле-
вых высолов не имеют.
Нерассланваемость штукатурных растворов с добавкой мыло-
нафта позволяет перевозить их на значительное расстояние без
снижения пластичности. Этому благоприятствует и небольшое за-
медление сроков схватывания свежезатворенных штукатурных
растворов с добавкой мылонафта.
Повышенное содержание воздушных пузырьков в штукатур-
ных растворах с добавкой мылонафта изменяет объем пор и струк-
туру пористости штукатурки. Так, определение пористости затвер-
девшего штукатурного раствора состава 1 :0,5 :4 с добавкой
^мылонафта и без нее дало результаты, приведенные в таблице 16.
Такими образом, в гидрофобной штукатурке значительно уве-
личивается количество закрытых пор и уменьшается количество
открытых пор, благодаря чему водопоглощение при капиллярном
подсосе снижается.
87
Таблица 16
Изменение пористости затвердевшего штукатурного раствора в
результате добавки 0,5% мылонафта
Норис ПХ"Т1», %
Истинная, Пи ...........
Капиллярная, 77	.............
Закрытая, П3.................
Удельный вес штукатурки, г/с.и3 . . .
Беп добянки	С добавкой 0,5% МЫЛОНПфтП
29,5	37,0
17,6	5,0
12.0	32,0
2,55	1	2,63
В практике эксплуатации штукатурок пониженное водопогло-
щение покрытий является весьма ценным, так как штукатурка над
поясками и другими выступающими частями фасада легко разру-
шается вследствие капиллярного подсоса влаги. Поэтому пони-
жение водопоглощения штукатурок в результате введения в рас-
творы гидрофобизующнх добавок представляет значительный инте-
рес. Результаты гидрофобизующего действия добавок мылонафта
приведены в таблице 17. Для испытаний образцы штукатурок
состава 1 :0,5 :4 через 2 месяца после изготовления погружались
в воду на 3/4 высоты и через определенные промежутки времени
взвешивались.
Таблица 17
Понижение водопоглощения штукатурки в результате добавки в раствор
мылонафта
Концентрация
добавки, % от веса
цемента
Водопоглощение, % за время в часах
0,05
0,1
•>,2
",3
0.5
8,0
2.9
1,8
1,7
1,0
0,3
8,5
4,5
3,4
3,9
1,9
0,7
Таким образом, введение 0,3—0,5% мылонафта в штукатурные
растворы снижает водопоглощение штукатурки более чем в шесть
раз.
Затвердевшие штукатурные растворы с гидрофобизующими
добавками несколько ниже по прочности обычных штукатурок без-
гндрофобизующей добавки мылонафта.
Предел прочности на сжатие проверялся на образцах — кубах
с ребром 3,0 с.и, изготовлявшихся из пластичного раствора 1 :0,5 : 4
(цемент : известковое тесто : песок, по объему) с добавкой мылонафта.
Твердение осуществлялось при 85—90% относительной влажности.
Результаты испытаний приведены в таблице 18.
Таблица 15
Изменение* прочности штукатурки в результате введения добавки
мылонафта
Доблика мылонафта. %	Предел прочности при сжатии. кг/см* за			время в сутках
		7	28	00
л	39	52,5	93.5	94
0.05	28	41	68	72
	25	40,5	57	7о
0.15	2G	39	50	67
0.25	27.5	38	53,5	66
о,5о	28	44,5	56,5	76
о,75	26	49	58	77
Прочность штукатурных растворов с добавкой мылонафта пони-
жается в среднем на 18—25%. Однако, благодаря одновременному
резкому уменьшению водопоглощен ия штукатурки, некоторое сни-
жение прочности не имеет решающего значения.
Наряду с испытанием прочности на сжатие гидрофобной штука-
турки (с добавкой 0.5% мылонафта), проводились испытания на
прочность ее сцепления с кирпичным* основанием, которое оказалось
равным 1,71 кг! см2. Это значение достаточно высоко, так как допу-
стимая прочность сцепления обычной штукатурки с кирпичным
основанием составляет 1,03 кг/см2.
Таблица 19
Поглощение штукатуркой 5% раствора XasSOj
Штукатурка	Поглощение 5% раствора Na,S0*, % за время в сутках								
	I	о	•>	4	№	6	7	8	
Г и дрофобизованная
добавкой 0,5% мы-
лонафта (от веса
цемента)...........
Без гндрофобпзую-
щей добавки . . .
Высолов не появилось
Появились высолы
Данные таблицы 19 показывают, что затвердевшие штукатурные'
растворы с добавкой мылонафта являются гораздо более стойкими
к появлению солевых отложении, что подтверждается и визуаль-
ными наблюдениями.
Наряду с лабораторными исследованиями затвердевших шту-
катурных растворов с добавкой мылонафта, ценные свойства гидро-
фобизованных штукатурок подтвердились на практике при ремонте
жилых зданий. При ремонте в начале 1 954 г. фасадов дома № 3
по Моховой ул. и жилого флигеля Выборгского дома культуры
(рис. 17) в Ленинграде па участки кирпичных стен, намокших
89
после многолетних протечек, была нанесена штукатурка состава
1:1:4 (цемент : известковое тесто : песок, по объему) с введением
0,5% мылонафта (от веса цемента).
В 1955 г. при ремонте собора в Смольном на промокшую кирпич-
ную кладку наносилась гидрофобная штукатурка состава 1:1:4
I
Рис. 17. Отмеченный пункти-
ром участок влажной стены
(75 — 80% От полного водона-
сыщения) отштукатурен рас-
твором состава 1 : 0,5 : 4 с до-
бавкой 0,5% мылонафта. На
соседних участках, оштукату-
ренных без применения добав-
ки мылонафта, через 3 — 6
месяцев после ремонта образо-
вались значительные высолы.
с добавкой 0.5% мылонафта. В этом же году часть карниза Таври-
ческого дворца была выполнена из штукатурки с гидрофобной
добавкой мылонафта. В 1956 г. по ул. Воинова и др. производился
ремонт фасадов с применением штукатурного раствора состава
1 :0,5 :4 с добавкой 0,5% мылонафта (рис. 18).
Если присмотреться к фасадам зданий, то на их стенах обычно
можно заметить белесые участки — солевые отложения, особенно
интенсивно образующиеся осенью и весной.
Высолы ухудшают внешний вид фасада н приводят к посте-
пенному разрушению отделочного слоя. Средством для предупре-
ждения высолов могут служить штукатурные растворы с гидрофо-
бизующими добавками, например мылонафта.
Проведенные экспериментальные испытания подтвердили эф-
фективность и устойчивость этой добавки. Для этой цели штукатур-
ные образцы состава 1 : 0,5 :4 с добавкой 0,5% мылонафта (от
веса цемента) после 10 дней выдержки в воздушно-комнатных усло-
виях ставились в контакт с 5% водным раствором сулырата натрия.
Через определенные промежутки времени образцы взвешивались.
По прибавлению в весе определялась степень впитывания солевого
раствора, т. е. склонность к образованию высолов. Наряду с этим
проводились визуальные наблюдения .за появлением высолов на
поверхности образца (табл. 19 и рис. 16).
Рис. 18. Фасад дома
№ 42 по ул. Воинова в
Ленинграде в 1959 г.
В 1956 г. штукатурка на
втором и третьем этажах
на 70% заменена новой
(1 : 0,5 : 4), содержаще ft
добавку 0,5% мылонафта.
На фасаде, хорошо со-
-храиившем свой внешний
вид, пятен сырости и
высолов нс появилось.
Наконец, осенью 1957 г. при ремонте фасадов Невского прос-
пекта па протяжении от площади Восстания до Литейного про-
спекта отдельные участки 32 фасадов жилых домов были покрыты
штукатуркой с добавкой 0,5% мылонафта. В этих же домах были
оштукатурены гидрофобизовапиым раствором стены на некото-
рых лестничных клетках, имевших внутреннюю сырость.
Периодические наблюдения за всеми объектами вплоть до весны
I960 г. показали, что на штукатурных покрытиях, как окрашен-
ных известковыми и перхлорвиниловыми составами, так и без них.
не появилось пятен сырости и высолов, а окраска сохранилась
ззполне удовлетворительно (рис. 19 и 20).
В то же время на контрольных участках с нарочито нанесенной
обычной негндрофобизованной штукатуркой наблюдалось появле-
ние пятен сырости н высолов, а окраска имела неудовлетворитель-
ный вид (рис. 21).
Таким образом, затвердевшие штукатурные растворы с добав-
кой 0,5% мылонафта являются сравнительно стойкими к образова-
нию пятен'сырости и высолов. Тем не менее эта добавка по своей
эффективности уступает кремнеоргаиическим гидрофобизаторам.
в особенности таким, как алкилсиликонаты патоия и эмульсия
ГКЖ-94.
91
Рис. 19. Фасад дома на углу Невского проспекта и канала Грибоедова в Ле-
нинграде. До ремонта на нем имелись многочисленные сырые пятна и высолы.
Б 1957 г. штукатурка на 70 — 75% заменена новой (1 : 0,5 : 4), содержащей
добавку 0,5% мылонафта. На снимке, сделанном в 1960 г., видно полное от-
сутегвпс пятен сырости н высолов.
Рис. 20. Внешний вид
фасада дома № 40а по
ул. Воинова (Ленинград)
в 1959 г. При ремонте в
1955 г. применялся шту-
катурный раствор состава
1 : 0,5 : 5 с добавкой 0,5%
мылонафта. Здание окра-
шено перхлорвиниловой
краской
Введение в штукатурные растворы гпдрофобизующеп добавки
алкилсиликопатов пагрпя (ГКЖ-Н). ГКЖ-Н) и эмульсии ГКЖ-94
производится следующим образом. В производственных условиях
порядок приготовления раствора остается обычным. В растворо-
мешалку выливают предварительно растворенный в половинном
количестве воды затворения алкилсилнконат или эмульсию
ГКЖ-94 и загружают песок, цемент и известковое тесто. Пере-
мешивая смесь, постепенно доливают вторую половину воды затво-
рения. Перемешивание продолжается в течение 3—4 минут, после
Рис. 21. Высолы на фасаде
жилого дома (угол ул. Мая-
ковского и Невского прос-
пекта в Ленинграде) через семь
месяцев после ремонта с при-
менением штукатурного рас-
твора (1 : I : 5) без добавки
мылонафта.
чего раствор готов к употреблению. Консистенция штукатурного
раствора должна соответствовать погружению конуса СтройЦНИЛа
9—10 см для грунта пли 10—11 см для пакрывочпого слоя. Алкил-
силиконат натрия (в расчете на основное вещество) вводится в
количестве от 0,2 до 0.4?». а эмульсия ГК/К-94 — 0.3% от веса
цемента, входящего в замес.
При изготовлении раствора для гидрофобных илу кату рок реко-
мендуется употреблять цемент портландский (ГОСТ 941—41) и
песок (желательно с крупностью зерен до 1,2.н.н. лучше всего фрак-
ции от 0,3 до 0,6 az.it). При применении такого песка не требуется
накрывочного слоя. Прп использовании кремнеорганическнх
добавок, как показала практика их применения, желательно при-
менять растворы составов 1:3 и 1:4 (цемент : песок, по объему).
Нанесение штукатурного раствора производится, как в случае
обычного, без добавок, но сроки между нанесением штукатурных
слоев дол/Кны быть минимальными, так как к передержанным
слоям раствор будет прилипать недостаточно хороню.
Подготовка участков с ген при оштукатуривании их раство-
рами с добавкой кремнеорганическнх соединений осуществляется
так же. как и при нанесении штукатурных растворов с добавкой:
мылонафта.
Следует отметить, что кремнеорганические добавки в малой
степени увеличивают пластичность штукатурных и строительных
растворов.
В практике эксплуатации штукатурок (и стяжек из строи-
тельных растворов) пониженное водопоглощение является весьма
ценным, так как вследствие капиллярного подсоса влаги про-
исходит постепенное разрушение материала. Поэтому понижение
водопоглощения штукатурок в результате введения в растворы
гидрофобизующнх кремнеорганических добавок представляет зна-
чительный интерес.
Образцы штукатурок размером 12x7x2 см (состава 1:1:4),.
изготовленные с гидрофобизующей добавкой МСН, ЭСН и эмуль-
сии ГКЖ-94, помещались в воду на 3/4 своей толщины (~ 1,5 ot)
и через определенное время по прибавлению их веса определялось
водопоглощение.
Водопроницаемость устанавливалась методом стеклянной трубки
(столб воды высотой 150 мм, диаметром 35 лш).
Понижение водопоглощения в штукатурных покрытиях в
результате введения в штукатурные растворы алкилсиликонатов-
натрия (МСН и ЭСН) показано в таблице 20.
Таблица 20
Водопоглощение и водопроницаемость штукатурки, полученной из
раствора 1 : 4 (цемент: песок), содержащего добавку МСН и ЭСН
ГмдроФонпзатор
Концентрац.
гндрофоби-
затора, %
Водопоглощение, %
от первоначального
веса образца за время
п часах
48
Водопроницаемость
(понижение уровнл_
столба воды высотой.
150 лмг), мм за времга
в часах
ЭСН
МСН (ГКЖ-И)
Эмульсия ГК/К-94
Без добавки
6,8
0,8
0.5
0,3
0,1
0.1	9,9	9,9	9,9	45	115	150
0,2	9,5	9,8	9,8	33	65	80
0,3	8,5	8,9	9,0	30	60	75
0,4	7,6	7.8	7,9	23	48	60
1.0	3.2	4,1	4,5	4	6	21
о.з	0,15	0,2	0,2	2	4	7
о,5	0,15	0,2	0,2	2	4	6
0,7	0,1	0,15	0,15	О	4	G
1,0	0,1	0,1	0.15	2	4	&
			9.9	9.9	9 9	90	150	
94
Результаты испытаний, приведенные в таблице 20, говорят'
о том, что добавка в штукатурные растворы этилсиликопата
натрия более чем в 10 раз эффективнее добавки метилсиликоната.
Оптимальной является добавка 0,3 — 0,4% ЭСН, понижающая'
водопоглощение штукатурки за 72 часа контакта с водой при-
мерно в 14 раз и делающая ее практически непроницаемой за это
время для столба воды высотой 150 лел.
Добавка 0,3% эмульсии ГКЖ-94 в штукатурные растворы
также снижает водопоглощение штукатурки примерно в 50 раз.
Добавка в штукатурные растворы метилсиликоната натрия
(ГКЖ-И) даже в сравнительно больших количествах (до 1%)'
не снижает водопоглощения. Поэтому введение в штукатурные
растворы метилсиликоната натрия нецелесообразно.
Нами было замечено, что введение в штукатурные растворы
добавок метил- и этилсиликопата натрия замедляет сроки схваты-
вания раствора. Последнее обстоятельство, понятно, поставило
вопрос о прочности отвердевшего штукатурного раствора с этими
добавками. Поэтом}7 нами была определена прочность при сжатии.
Предел прочности при сжатии проверялся на образцах —
кубах с ребром 5,0 ot, изготовлявшихся из пластичного раствора
1 : 3 (цемент портлапдекий : песок, пи объему) с гидро(|юбизую-
щими добавками (МСН и ЭСН). Образцы хранились во влажном
шкафу. Результаты испытаний приведены в таблице 21.
Таблица 21
Изменение прочности штукатурки в результате введения добавки ЭСН
Наименование добавки
Предел прочности при сжатии,
кг/гл1 через:
23
суток
месяца
Этплсиликонат натрия
(ГКЖ-Ю).............
Без добавки . .
106
46
121
126
131
15'»
НО
с> ток
Таким образом, введение в штукатурные растворы этиленли-
коната натрия (ГКЖ-Ю) показало ряд замечательных свойств
этой добавки, в том числе рост прочности затвердевших раство-
ров.
Наряду с лабораторными исследованиями штукатурных рас-
творов с введением добавки водных растворов этилсиликопата
натрия, ценные свойства такой штукатурки подтвердились на
практике при ремонте фасадов и помещений жилых зданий.
95
4.	ШТУКАТУРНЫЕ ПОКРЫТИЯ
В качестве одной пз мер по борьбе с сыростью на наружных
и внутренних поверхностях стен нами разработан метод повы-
шения влагостойкости штукатурных покрытий путем гидрофо-
бизации их кремнеорганпческимп соединениями.
С целью подбора соответствующих гидрофобизаторов для
обработки поверхности штукатурки нами были испытаны метил-
н этилтрнхлорсплан, кубовые остатки от ректификации этилхлор-
силанов (ЭКО), метил-, этил- и фенплснлпконаты натрия (МСН.
ЭСН и^ФСН) в полпэтилгидросилоксановая жидкость ГКЖ-94.
Определение водопоглощения штукатурок, гидрофобизованных
растворами этих соединений, показало, что лучшие результаты
дают покрытия на основе растворов этилснликоната натрия или
метилсиликоната натрия, а также полнэтилгпдроснлоксановая
жидкость ГКЖ-94 (в органическом растворителе).
Испытания штукатурок, обработанных, вышеуказанными гидро-
фобизаторамн, показали, что они практически не впитывают в
себя воды за счет капиллярного подсоса, тогда как необработан-
ные образцы уже за несколько минут контакта с водной поверх-
ностью показывали весьма значительное водопоглощение.
Водопроницаемость гидрофобизованных штукатурок оказывает-
ся незначительной. Так, например, водяной столб высотой 150 лш,
находясь на поверхности гидрофобнзовапного образца в течение
192 часов, не изменяет свою высоту. Негидрофобпзовапные образцы
полностью впитывают такой столб воды уже через 10 часов. Таким
образом, гидрофобизация штукатурки значительно понижает се
водопоглощение и делает ее практически водонепроницаемой при
длительном действии воды под небольшим (150—200 мм вод. ст.)
гидростатическим давлением или же при кратковременном дейст-
вии значительно больших давлений (например, 1 л).
Исследованиями по применению кремнеорганических гндрофо-
бизаторов, проведенными в лаборатории и па фасадах зданий,
установлено, что гидрофобизация штукатурок растворами метил-
п этплтрцхлорсплапа в керосине практически мало приемлема.
Эти гидрофобизаторы могут применяться только в виде растворов
в органических растворителях или в паровой фазе, что делает
обработку дорогой, огнеопасной, а к тому же еще и небезвредной.
Кроме того, алкилхлорсиланы при контакте со следами влаги
выделяют вызывающий коррозию хлористый водород, резкий
запах которого даже в слабых концентрациях раздражающе дей-
ствует на дыхательные пути работающего. Нанесение растворов
алкилхлорсиланов требует, чтобы обрабатываемые поверхности
находились в состоянии воздушной сухости; даже незначительная
влажность материала ухудшает гидрофобный эффект. Результаты
4 Ср. [Л 15—Л19. ЛЗн. Л31. Л 64, Л95-Л97]. О штукатурных покрытиях
см. [4. 5|.
«6
Таблица 22
fJctC Г UU| J <1 /*1 1 V/»
%
Водопоглощппш* цом(‘итио-и нм'стково-ирсчаной штукатурки ноздушио-
сухого состояния, гидрофобизовашюй растворами метилтрихлорсилана в
керосине
Лодопоглохцрлие, % за пргмн в часах				
1	3	1	6	24	48
2
3
4
	7,5	7,9	8.0	8,5	8,5
Одно нанесение
0,3	0,3	0,5	1,1	1.4
0,2	0,2	0,4	0,7	0,9
0	0,1	0,2	0,5	0,6
Таблица 23
Водопоглощение штукатурки состава 1:1:4 (цемент: известковое
тесто: песок, по объему) с содержанием 4% влаги, гидрофобизованной
растворами метилтри хлорсила на в керосине
Концентрация раствора МТС, %	Водопоглощение, % sa время в часах				
	1	п 1	°	6	24	48
0	7,5	7,9	' 8,0	8,5	8,5
Одно нанесение
Цча нанесения
гидрофобизации метилтрихлорсплаиом воздушно-сухой штукатурки,
содержащей 4% влаги, приведены в таблицах 22 и 23.
Данные таблиц 22 и 23 показывают явно недостаточную эффек-
тивность гидрофобизатора в условиях даже слабой влажности
обрабатываемой поверхности.
Перечисленные недостатки алкилхлорсиланов сильно ограничи-
вают их широкое применение.
Более эффективными и удобными в обращении гидрофэбиза-
торами оказались водные растворы алкилсиликонатов натрия
(ЭСН, МСН и ФСН). Их применение в штукатурных покрытиях
и растворах оказалось и более экономичным, так как в качестве
растворителя применяется вода.
Существенным преимуществом алкилсиликонатов является воз-
можность обработки влажных поверхиостеГц что позволяет прово-
дить работы, не ожидая полного схватывания строительных рас-
97
творов. а также гидрсфсбпзовать влажные или подвергшиеся дейст-
вию умеренного дождя фасады.
Помимо водных растворов алкилсиликопатов натрия, нами
применялись гндрсфсб и заторы, требующие органических раствори-
телей: ГКЖ-94 н ЭКО.
Использование различных гпдрсфсбпзаторов для iндрсфобн-
зацпн штукатурных покрытии имело целью выбор одного или
нескольких наиболее эффективных, определение их оптимальной
концентрации и паплучшпх условии применения.
Для Этого штукатурные покрытия, обработанные растворами
вышеуказанных гпдрсфсбпзаторов различной концентрации, испы-
тывались па водопоглощение и водопроницаемость. При испыта-
ниях на водопоглощение образны штукатурных покрытий (12'<
X 7 X 2 см) погружались на 3'4 толщины (1,5 слг) в воду. Водопо-
глощение определялось по прибавлению образцов в весе.
При испытании на водопроницаемость на образцы штукатурных
покрытий герметически приклеивались стеклянные трубки диа-
метром 35 мм, высотой 150 мм, которые наполнялись дистилли-
рованной водой. О степени водопроницаемости судили по изменению
уровня воды в трубке со временем.
Результаты испытаний, приведенные в таблице 2^, показывают,
что однократная обработка водными растворами ЭСН (2%), МСН
(3°о). <ГСН (3%). а также растворами ГКЖ-94 (10%) или ЭКО
(5%) в керосине вполне предохраняет штукатурное покрытие от
поглощения воды как за счет капиллярного подсоса, так и под
некоторым гидростатическим давлением, например при сильном
дожде.
На основании данных таблицы 24 для практического примене-
ния можно рекомендовать в качестве наиболее эффективных и до-
ступных кремпесрганнческнх гпдрсфсбпзаторов ГКЖ-Ю (ЭСН),
ГКЖ-Н (МСН) и ГКЖ'*^. Результаты длительных испы-
таний их на водопоглощение н водопроницаемость приводятся
в таблице 25.
Многократно проверенные данные показывают, что штукатур-
ные покрытия с несколько повышенной влажностью (45—50% от
полного водоиасыщенпя) вполне удовлетворительно гидрофобизу-
ются растворами алкиленлнконатов несколько повышенной кон-
центрации (на 1—2% выше обычной).
При нанесении раствора силиконата поверхность следует оро-
шать обильно, но так, чтобы пе происходило потерь раствора из-за
подтеков. Наносить раствор можно с помощью кисти (при малых
площадях) или пульверизатора. Пульверизация — более простой
и эффективный способ гидрофобизации штукатурных покрытий
водными растворами алкилсиликопатов натрия. Обрызгивание
поверхности из пульверизатора осуществляется под давлением
воздуха 0,3.)—0,73 кг.елг-, при расстоянии форсунки пульвери-
затора от обрабатываемой поверхности 35—40 ель
98
Таблица 24
Водопоглощение и водопроницаемость штукатурки состава 1:1:4
(цемент: известковое тесто: песок, по объему), однократно обработанной
поверхностным нанесением I—5% водных растворов ГКЖ'11, ГКЖ-Ю,
ФСН и растворов ГКЖ-94 и ЭКО в керосине
1 'и дрофоби затор	Концен- трации раствора, 0/ /о	
ГКЖ-Ю (ЭСН)	1 2 о	
ГКЖ-11 (МСН)	1 2 5	
ФСН	1 2 3 5	
ГКЖ-94 (в керосине)	•1 7 1о 15	
эко (в керосине)		1 5
Водопоглопи'ппе, % от пер-
воначального веса за время
в часах
1	3	24	48	72
<’.4	о.5	0.8	0,9	0,9
п.З	п.4	п.5	0,7	0,8
0,2	0,3	п.5	П 7 э	0,8
0.09	0.1	0.2	(	0,5
0,5	1,2	4.8	6,4	7.5
о.З	0,4	и,9	3,2	5,1
и,2	о.З	п.5	0,7	1,0
0,1	0,2	п.З	0.5	0.8
3,0	4,2	4,3	4,3	4,3
0,1	0,3	0,5	0,7	•’,9
0,1	0.17	0.3	0,7	0.80
0.05	и,15	п, 18	0,3	0,45
1.5	2,5	1.0	5.0	6.2
0,6	0.7	0.8	1,2	2.1
0,1	(’,2	п.З	0,3	0.4
(>.о9	0,1	0.2	0,3	0 3
о,5	1,1	1,9	2,3	2.8
0.5	0.7	1.2	1,5	1,7
0,3	0,5	О.7	1.1	1,2
0,2	0,3	i А7	0,8	0,9
Водопроницаемость (умень-
шение уровня воды в трубке),
лыс за время в часах
Негидрофоби-
зованная
Г а блиц а
Водопоглощение и водопроницаемость штукатурки состава 1:1:4
(цемент: известковое тесто: песок, по объему), однократно обработанной
растворами ЭСН, МСН, ГКЖ-94 и ЭКО (оптимальные концентрации)
Гидро-
фобиаатор
Водопроппиасмогтъ
(уМСНЫПСИИе уровня
воды в трубке), .ч.ч за
время в часах
10
12
14
1
ГКЖ-Ю
(ЭСН)
гкж-и
(МСН)
Г ЮК-94
11егпдро-
фобизо-
ванная
3
д5
10
о
0,5
0,6
0,6
1
0,9
0,9
18
19
21
0,4
9,8
0,4 0,4
0,5
13’14
16
87
17 20 23
23 25 28
I
17j 19 20
105 140 145
Для одноразовой обработки 1 лг штукатурки расход гпдро-
фобнзующего раствора, независимо от концентрации, составлял
250—270 .«л.
Следует избегать применения растворов алкпленлнконата
высокой концентрации (лучше увеличить число на несений), так
как это может привести к образованию па поверхности материала
белого налета (сода).
Растворы алкилсиликонатов натрия, разбавленные водой до
рабочей концентрации, следует готовить с учетом пе более часовой
потребности. Храпение разбавленных растворов дольше указан-
ного срока в открытом сосуде ведет к образованию па поверхности
белесых пятен. Поверхность штукатурного покрытия, обработан-
ная при обычной положительной температуре водным раствором
алкпленлнконата, становится гидрофобной, как правило, через
4—24 часа после нанесения раствора. Однако процесс взаимо-
действия гидрофобнзатора со штукатуркой и окончательное струк-
турирование водоотталкивающей пленки завершаются в более
длительные сроки (3 —15 суток).
Наружные поверхности стен, обработанные растворами алкилси-
ликонатов натрия, значительно менее подвержены загрязнению. Гид-
рофобизованные штукатурные покрытия обладают значительно мень-
шей (чем обычные) способностью сорбировать пыль, копоть и другие
твердые или липкие частицы, находящиеся в городском воздухе.
В практике эксплуатации гидрофобизоваиных фасадов отмеча-
лось, что часть все же осевших на их поверхности загрязнении
либо сдлвзстся ветром, либо, не попадая в поры материала, смы-
вается конденсатной водой или дождем. Гидрофобизацня штука-
турных покрытий предупреждает появление на них высолов. Гид-
рофобн зова иные штукатурные покрытия, являющиеся пористыми
материалами, сохраняют способность к воздухе- и парообмену,
хотя и теряют способность поглощать жидкую воду. Это обеспе-
чивает удаление влаги из оштукатуренных стен путем испарения
н препятствует проникновению в стены атмосферных осадков.
С 1953 г. кремнеоргапнческне соединения начали нами при-
меняться при ремонте жилых зданий в Ленинграде, главным образом
для повышения водостойкости известковой окраски и штукатурки
фасадов, каменной кладки и т. п.
Некоторые сведения из наших наблюдений но использованию
и эксплуатации покрытий, обработанных мстнлтрнхлорсиланом.
алкнлеиликопатамн натрия и другими кремпеоргапическнмн сое-
динениями, приводятся ниже.
На фасаде дома 48-а по ул. Воинова в сентябре 1953 г. была
сделана по старой штукатурке известковая окраска. Вскоре после
окончания окраски на отдельные участки этого (|>аеада наносились
кистью 5 и 4% растворы метилтрихлорсилана (МТС) в керосине.
При однократном нанесении 5% раствора МТС па окраске по-
явился белесый несмываемый палет. Обработка 4% раствором
вида окраски пе изменила.
100
Периодические наблюдения за гндрс(|х;бизованпыми и кон-
трольными участками показали следующее:
1)	в 1954 г., т. е. через год эксплуатации, гидрофобизапия пре-
дохранила известковую окраску от вымывания водой; цвет окраски
сохранился близким к первоначальному;
2)	в 1955 г., т. е. через 2 года, в аме обследования гндрофо-
бпзовапных поверхностей фасада отмечалось, что во время осмотра
производилось обрызгивание водой этих участков, при этом капли
воды скатывались и не впитывались в слои окраски; пегидрсфо-
бпзоваппые поверхности этого фасада весьма жадно впитывали
воду;
3)	в 1956 и !9.>7 гг., т. е. через четыре года эксплуатации
фасада, обследование гидрсфобнзованпых поверхностей извест-
ковой окраски показало, что окраска сохранила свои цвет, при
обрызгивании капли воды не впитывались в глубину слоя, а расте-
кались по нему.
Па иегпдрс(|х)бнзоваипых участках окраска оказалась раз-
мытой.
В 1955—1957 гг. в «Ленинграде проводилась гидрофюбпзацпя
фасадов (жилые дома по ул. Ракова 16, Невский 6, Суворовский
I, и др.), имеющих па степах значительное количество сырых
участков. После ремонта штукатчркн на нее наносился 3% вод-
ный раствор метилсиликоната натрия, затем гидрофобизованные
поверхности окрашивались известковой в перхлорвиниловой
краской (рис. 22).
Рис. 22. Фасад дома As I по Суворовскому проспекту в Ленинграде через
два года после ремонта. До ремонта на степах имелись многочисленные
сырые участки и высолы. В 1957 г. оштукатурено 60% всей площади фа-
сада раствором состава 1:1:4. Через 5—7 дней после нанесения штука-
турки она покрыта 3% раствором .МСН.
101
Проведенные в течение 4 лет наблюдения показали, что гидро-
фобнзация предохраняет от пятен сырости и высолов, тогда как
контрольные иегндрофобп зова иные участки покрываются пятнами
сырости п высолов.
Наряду с применением водных растворов метилсиликоната
натрия для гндрофобнзацнп фасадов был использован препарат
ЭКО (кубовые остатки), являющийся отходом от производства
этилхлорспланов. Этим составом были обработаны фасады по
ул. Чайковского 2-а и 2-6, по Разъезжен 12 и др. После штука-
турного ^ремонта фасады гидрофобизовались 3% раствором ЭКО
в керосине и окрашивались известковыми или перхлорвинило-
выми составами. Гндрофобизатор наносился из пульверизатора
типа РКФ или кистью. Расход гндрофобизующего раствора на
1 лг поверхности штукатурки составлял 350—400 л/л. Наблюдения,
сделанные в период трехлетпеп эксплуатации фасадов, показы-
вают, что окраска на гидрофобизовапных фасадах меньше загряз-
няется и лучше сохраняет свежий вид. Капли дождя, попа-
дающие на поверхность фасада, свободно с нее скатываются,
не впитываясь в глубину слоя.
Помимо гидрофобизации всей поверхности фасадов, нами была
сделана на некоторых фасадах гидрофобизация отдельных фраг-
ментов, на которых и проявилась весьма наглядно разница в сте-
пени загрязнения гидрофобизованных и обычных окрасочных
покрытий.
Гпдрофобизованиые фрагменты, сделанные на фасадной поверх-
ности. выглядели более чистыми, нежели окружающее их обычное
окрасочное покрытие. На границах этих участков через 3—4
месяца эксплуатации (в условиях промышленного города) появля-
лись темные полосы из копоти и сажи, причем после года эксплуа-
тации фасада образовалась уже четкая черная линия, переходя-
щая в полосу густого загрязнения. Это явление показывает, что
вертикальные поверхности окрасочных покрытий, гидрофобизо-
ванные кремнеорганическими соединениями, самоочищаются от
запыления. Надо полагать, что влага из воздуха при переменных
температурах конденсировалась на гидрофобизованной поверхности
мельчайшими капельками, которые пе впитывались в глубину
слоя в. тем самым, не вовлекали в наружные поры окраски частицы
загрязнений, осевшие па покрытии в сухую погоду. Эти непрочно
связанные с поверхностью частицы смывались с нее конденсат-
ной водой, т. е. сползали вниз и задерживались па обычной
окраске (полоса).
Практические наблюдения показали, что срок действия таких
кремнеоргапических гидрофобизаторов, как мстил- и этплсили-
копаты натрия, пе менее четырех лет.
Гидрофобизации штука гурки растворами полпоргапосилокса-
полов 1Л17] более эффективна, чем обработка растворами ал кил -
силикоптов натрия.
102
Понижение водоиоглощеиия и капиллярного подсоса немептпо-
известково-песчаной (1:1:4) штукатурки, обработанной раство-
рами М в сухом и влажном состоянии (содержание влаги, соот-
ветственно, 1,3 и 7,3%), приведено в таблице 26.
Для испытаний образцы (плитки 12 х 7 X 2,5 см) после изго-
товления отвердевали одну педелю во влажной атмосфере, храни-
лись 10 суток па воздухе, после чего покрывались при помощи
кисти растворами М один и два раза (второй раз через 20 минут).
Определение водопоглощения п капиллярного подсоса произво-
дилось через 7 суток после гидрофобизации. Для этого плитки
погружались в воду на 2/5 своей высоты и взвешивались через опре-
деленные промежутки времени.
Табл и На 2G
1
2
3
5
10
Водопоглощение (ВП) и капиллярный подсос (КП) цсмептно-извсстково-
песчаной штукатурки, гидрофоб изо ван ной поверхностным нанесением
растворов Л1
Концен-
трация
раствора
М, %
Водопоглощение, % и капиллярный подсос, с.ч за время в часах
1		3		6		04		4*5	
вп	КП	вп	КП	вп	КП	вп	КП	ВП	КП
7,5
0,4
0,15
0,05
0,1
0,0
2
1
о
о
о
7,9	6	8,(>	8
	Одно нанесение		
1.5	4	2,4	6
1.0	2	1,6	4
0,2	(>	(»,5	()
0,4	п	0,7	0
0,05	0	0,1	! о
	Два нанесения		
0,1	О	0,15	0
0,05	и	U.1	0
8,5	in	8.5	10
	И'	8.0	И»
3,7	4	5.4	4
1.1	о	1.9	6
1.5	0	2.6	0
0,3	11	0,7	Л
0,3	I	п	I	0.5	о
0.2	|	О	|	0.4	О
5
10
Одно нанесение на влажную штукатурку
Данные таблицы 26 наглядна показывают, что уже при одно-
кратном нанесении 3—5% раствора М как на сухую, так и на
влажную штукатурку последняя практически перестает капиллярно
всасывать воду. Наиболее эффективно двукратное нанесение 5—10?о
растворов, позволяющее снизить водопоглощение штукатурки при
48-часовом испытании в 17—21 раз.
В заключение этого раздела приведем результаты наших работ
но П1др(К|юбиланни штукатурных покрытий алкилтрихлорсила нами,
выполненных еще в 1950—1931 гг. Хотя в настоящее время, как
уже упоминалось, практическое значение указанных гидрофобиза-
103
торов невелико, эти изыскания [Л16, ЛЗО, Л 311 представляют не-
сомненный исторический интерес, так как они положили начало
нашим систематическим исследованиям по гидрофобизации строи-
тельных материалов. Насколько нам известно, подобные исследо-
вания до нас пи в Советском Союзе, ин за границей нс проводились.
Для изыскания кремнсоргапнческих соединений, даклцих гид-
рофобные покрытия па строительных материалах, нами были по-
ставлены предварительные опыты.
На штукатурные плитки, покрытые и пе покрытые известковой
краской/ при помощи кисти наносились 5% растворы тридцати
различных кремнеоргапическнх соединений типа K2SiX2, KSiX3
и SiX4 (где R — алкил или фенил, X = Cl, F, ОСН3, ОС2НБ, ОС4Н9.
ОСОСН3. ХСО, Х112 и т. д.). Обработанные образцы оставлялись
на сутки па воздухе, после чего проводилось сравнительное опреде-
ление пх водонепроницаемости. Для этой цели па обработанную
поверхность наносились нз микробюретки три капли воды объемом
по 0,05 мл н определялось среднее время впитывания капли. Пред-
варительные испытания показали, что максимальной гидрофоб-
ностью обладают плитки, обработанные растворами метилтрихлор-
силана, этилтрихлорсилана и н-бутилтрихлорсилапа. Капля воды,
нанесенная на эти плитки, совершенно не впитывается вплоть до
ее испарения, т. е. более трех часов (капля воды, нанесенная на
негндрсфобвзоваппую плитку, полностью впитывается в течение
30 секунд).
Таким образом, было найдено, что алкилтрихлорсилапы яв-
ляются эффективным гидрсфобизующим средством как для штука-
турки. так и для оштукатуренных поверхностей, покрытых извест-
ковой окраской. С целью нахождения оптимальных условий гидро-
фобизации окрашенной штукатурки растворами алкилтрихлорсила-
нов было изучено влияние па водопроницаемость концентрации
гндрофобизующего раствора алкилтрнхлорсилапа и строение ал-
кильного радикала в последнем.
Определение водопроницаемости гидрсфобизоваппой окраски
на штукатурке проводилось через педелю после гидрофобизации
по методике, рекомендованное! ГОСТ 3120 для испытания чере-
пицы. Полученные результаты (табл. 27) показывают, что мини-
мальную водопроницаемость образцы приобретают при обработке
5% раствором метилтрпхлорсилана, а также при обработке 1—5%
растворами этилтрихлорсилана.
В дальнейшем все исследования проводились с гидрофобными
покрытиями на основе метилтрихлорсилана и этилтрихлорсилана.
На гидрофрбнзаипю 1 м2 штукатурки, покрытой известковой окрас-
кой, идет 180—200 мл 5% (по объему) раствора метилтрихлорсн-
лана, т. е. 9—10 мл или 11—12 г индивидуального метилтрихлор-
силана.
Испытание на истирание н водостойкость известковой окраски
на штукатурке, гндрофобизоваппой 5% растворами CH3SiCl3 и
C2H5SiCl3, показало, что прочность н водостойкость известковой
104
TLa б л и на 27
Водопроницаемость штукатурных плиток с известковой окраской,
гидрофобизоваиных растворами алкилтри хлорсила нов в бензине
Алкилхлорсп. чин	Колцги* 7р<Н(ИЛ 11 рЛГГ- лоре, %		f ГоНП/КШИГ уровни ВОДЫ, -МЛ1 33 11]									ргмп п часах *			
		1		2	3	4		6	7	8	9	1М	12	16	г г £ Л
Пегндрофобизо-
ванный образец
CI hSiCl3
GJhSiCh
M“CiI IgSiClg
	18	35	50	67	81	91	103	- -- -	120	1 1		150	150150
1(Ю	0	0	0	I	1	2	2	2	2	—			 -	—	7
а	0	0	0	0	1)	0	11	0	0	о	fl	1 0 2
4	(1	0	0	0	0	0	0	°	0	fl	fl	! ft 9
3	0	°	0	0	0	0	0	п	fl			fi 27
2	0	0	и	(1	0	0	11	n	р	fl	JI	4‘ 85
1	0	О	0	0	0	О	[ 1	Г 1	п	и	0	11 / СУ
0,5	0		0	0	0	0	fl	о	(I	0	fl	(t 34
5	0	0	0	1	I	2	2		2	——	—-—•	— i 4
1	0	0	0	0	0	0	1	2	—	1 _	—в-™	— 1 8
5	0	0	1	2	3	-  											— ! 17
слоя воды —
15U .«л.
Внутренний диаметр нспы-
* Первоначальная высота
тательной трубки— 25-ялг.
Т а б лица 28
Результаты испытаний на истирание и водостойкость окрасок из
доломитовой извести, гидрофобизоваиных 5% растворами метилтрихлор*
силана и этилтрихлорсилаиа
Гпдрофоблэатпр	Количество песка, израс- ходованного на истира- ние, г	Примечание	Капиллярный подсос
НегпдрсхЬобпзо- вамный об- разец	25	Окраска частично отбеливает	Почти сразу после погруже- ния обнаружен подсос во- лы в пленке окраски до ее верха
ClbSiCI-t	45	Окраска частично отмаливает	Через двое суток после по- гружения подсоса воды не обнаружено
GHjSiCh	40	Окраска не отме- ли каст	Через двое суток подсос во- ды составлял лишь 1,5 см
пленки значительно повышаются (табл. 28). Основным испытанием
окрасок, обработанных растворами СНд51С13 и C2H5SiCl3, была
проверка их стойкости к совместному действию СО2 и влаги. Для
этой цели^увлажнениые образцы окрасок выдерживались в атмос-
фере СО2 в течение двух суток, после чего подвергались петрогра-
фическому анализу (табл. 29). Стойкость окрасок определялась
количеством обнаруженного в них минерала с А’я ~ 1,330. Из
таблицы видно, что в окрасках, гидрофобизоваиных растворами
105
Таблица 29
Минералогический состав окрасок из доломитовой извести,
гидрофобизованных 5% растворами метилтри хлоре плана и
этилтри хлорсилана
Гндрофобизатор
Состав минералов	Вид частиц минералов	Д палитр частиц. Л! At
lCo.UU-
«К’СТНО
частиц,
%
До пребывания в атмосфере СОз*
CH3SiCI3
CsHoSiCls
СаСОз МсСОз
Са(ОН)2 "
CaSOi - 21Ь О
СаСОз
СаСОз МцСОз
Са(ОН)2 "
СаСОз
CaSO4-2II2O
Илистые
Чешуйки
Таблички
Аморфные
Ромбоэдры
Илистые
Чешуйки
Ромбоэдры
Таблички
Аморфны?
0,001—0,002
0,001—0,002
0,001—0.005
0,01—0,05
0,001—0,002
0,001—0,002
0,01—0,05
0.001—0.01
60
35
2
2
I
63
30
3
2
2
После 48-часового пребывания в атмосфере С0«*
CHsSiCh
CsHsSiCIg
* До и
СаСОз MgCO3
минерал с /V
Са(ОН)2 4
CaSO4 2ITO
СаСОз .М₽СОз
минерал с N
Са(ОН)2 е
CaSO4 -21120
пос. ю
пребчпанпч
1,530
1,53п
Ил истые
Пластинчатые
Чешуйки
Таблички
Аморфные
Илистые
Пластп нчатые
Чешуйки
Аморфные
Таблички
0,001—0,002
0,0о5—0,01
0,001—0,01
0,001—0,01
0,001—0,002
0А>5—0,01
0,U01—0,01
0,001—0,01
05
15
10
5
50
25
10
10
5
в атмосфере СО« частицы плотно прилегают
друг к дпугу.
МТС и ЭТС, количество указанного выше минерала не превышает
15%, тогда как v негидрофобизовапных окрасок оно доходит до
60%.
Ускоренное испытание на старение на везерометре в течение
1000 часов (что соответствует 3—3 годам эксплуатации в атмосфер-
ных условиях) не показало никакого изменения состояния крася-
щих покрытии, гидрофобизованных растворами CHgSiCI3 и C2H5SiCI3.
Нахождение образцов на крышной станции в течение года также
не привело к ухудшению свойств гпдро(}юбизовапиых покрасок.
5. ЭЛЕМЕНТЫ ОТДЕЛКИ ВНУТРЕННИХ ПОМЕЩЕНИЙ
При ремонте внутренних помещении в зданиях часто возникает
необходимость предохранения отделки от разрушения под влия-
нием сырости. Это, например, относится к участкам степ в местах
106
действующих и отключенных дымоходов, поверхностям стен около
приборов, связанных с водой, потолкам, в местах прохождения
водопроводных и других труб через перекрытия и т. д.
Кроме того, при ремонте и строительстве особенно зимой шту-
катурка в помещениях, вновь паисссипая на свежесложснную или
обладающую повышенной влажностью кирпичную кладку, срав-
нительно долгое время сохраняет недопустимую для отделочно-
окрасочных операций сырость, что удлиняет сроки ремонта.
Уменьшение срока высыхания штукатурки, нанесенной на
кирпичную кладку с повышенной влажностью, и предохранение
отделочных покрытий от воздействия влаги достигается методом
гн дрофобиза ции.
Степы в местах расположения водяных приборов и труб часто
подвергаются периодическому увлажнению, вызываемому различ-
ными причинами (брызгн, конденсация влаги, незначительное про-
текание водопроводных, канализационных труб, труб централь-
ного отопления п т. д.). При этом проникновение воды в поры
штукатурного или окрасочного покрытия обычно происходит за
счет поверхностного водопоглощен и я без заметного гидростатичес-
кого давления. Штукатурное, окрасочное или другое покрытие
при этом дзволыю быстро становится пятнистым и разрушается.
Особенно часто это наблюдается на участках стен в санузлах, не
облицованных водостойкими плитками.
Разрушение покрытия па отдельных участках весьма часто
приводит к преждевременному ремонту всего помещения.
Для устранения преждевременного износа отделочного по-
крытия (штукатурка и окраска) нами изучалась возможность
повышения их водостойкости как путем поверхностной обработки
водными растворами алкилсиликопатов натрия, так н введением
гидрофобпзаторов в штукатурные растворы.
Лабораторные испытания и последующая их проверка показали,
что наиболее подходящим для поверхностной гидрофобизации
штукатурок является этилсиликопат натрия, по может применяться
и метилсилнконат натрия. При объемной гидрофобизации. помимо
этилсиликопата натрия, весьма эффективно введение в штукатур-
ный раствор эмульсии ГКЖ-94.
При поверхностной гидрофобизации покрытий растворами ЭСН
и МСН могут применяться сложные и простые штукатурные рас-
творы, например, состава 1:1:4 (цемент : известковое тесто : песок)
или 1 : 3 и 1:4 (цемент : песок).
При объемной гидрофобизации эмульсией ГКЖ-94 гидрофэ-
бизующая добавка вводится в штукатурный раствор. При этом
могут применяться без ущерба для качества простые и сложные
растворы вышеуказанных составов. При объемной гидрофобизации
этилсиликонатом натрия рекомендуется применять штукатурный
раствор состава 1 .3 (цемспт:пссок), дающий с этой гидрофобизую-
щей добавкой наилучшие водоотталкивающие показатели.
107
Понижение водопоглощения штукатурки в результате се по-
верхностной обработки гидрофобизующими растворами приведено
в таблице 30.
Табл л ц а 30
Водопоглощение штукатурки (1:1: 4), гидрофобизованной растворами
алкилсиликонатов натрия
Концентра-
ция гидро-
Фобпзующего
раствора, %
Водопоглощение, %				от первоначального всея да вргмн в часах							
	эппгплнконат натрин						метилсиликонат натрия				
f	•1 <1	2'.	S8	72	240	1 1	3	24	| 48	72	24 П
0.4	0.5	0,8	0.9	0,9	1.3	0.5	1.2	4,8	6.4	7.5	8,1
О.З	0.3	0.5	0,7	0,9	1.2	0,3	0,5	0,9	,3,2	5,1	5,7
0.2	0.3	0.5	0,7	0.8	1.0	0,2	0,3	0,5	0,7	1,1	1.9
0.1	0.2	0.4	0,6	0,6	0,8	0,2	0,2	0.4	0,6	1,2	1.7
(»	0	0,14	0,15	0,2	0.4	0.1	0,2	о..з	0,5	0,8	1.2
7,8	8.8	9.2	9,2	9,2	9.2	7,0	/,э	8.1	9,1	9,1	9,1
В этой таблице приведено водопоглощение штукатурки состава
1:1:4, гидрофобизованной с поверхности, после 4 сугок выдержки
при температуре 15—17°. Образцы через сутки после гидрофобиза-
ции ставились па 1‘, толщины в воду.
Обработка поверхности штукатурки 3% раствором (оптималь-
ная концентрация) ГКЖ-Ю снижает ее водопоглощение примерно
в 10 раз и предохраняет отделку от разрушения (рнс. 23).
Штукатурка, гндрофобнзованная в тех же условиях 5% раст-
вором (оптимальная концентрация) ГКЖ-И, имеет водопоглоще-
ние только в 8 раз меньше, пегидрофобпзоваинон.
Понижение водопоглощения штукатурки в результате введения
в раствор добавок этилсиликоната натрия (ЭСН) и эмульсии ГКЖ-94
Рис. 23. Образцы штукатурок (1.1 : 4), нанесенные на красный
глиняный кирпич. Образцы 1 и 3 гидрофобнзованы 3% раство-
ром ЭСН и покрыты поливннплацстатпой (/) и перхлорвиниловой
(«?) краской. Образцы 2 и 4, также покрытые пол и вин пл ацетат-
ной (2) и перхлорвинпловой (4) краской, гидрофобизации не
подвергались. Через 5 суток после изготовления кирпичи в те-
чение 10 сугок находились погруженными па 20 мм и 5% раствор
сульфата натрия. На гидрофобизоваиных образцах окраска пол-
ностью сохранилась, па нсгндрофобизонанпых совершенно раз-
рушилась.
108
показано в таблице 31. В ней приведено водопоглощение штука-
турки состава 1 :3 (цсмеитшесок) с гндрофобизующей добавкой
(объемная гидрофобизация). Через 5—7 суток после изготовления
образны погружались в воду на 1 j толщины.
Таблица 31
Понижение ноцоноглотения штукатурки в результате введения в
раствор гидрофобидующей добавки
Добавка гидро-
фобнзатсфа, %
от веса цемента
Водопоглощение, % ог лсрьоначального вега за время в часах
?тплсапл1!копят натрии 1Г К/К-10)						учулыин ГКЖ-94				
1		24	48	72	240	1	3	24	48	to
0,1
0,2
0,3
0,5
4,3	4,5	4,6	4,6	4.7	4,9	3,1	4,9	5,1	5,5	о./	6,7
0,5	0,9	1.1	1.1	1,2	1,2	0,6	1,2	1.9	2.8	3.2	4.3
0,2	0.4	0,5	0,5	0,6	0,8	0,1	0,1	0,2	0,3	0,3	0,5
0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,5	0,1	0.1	0,2	0,2	0,3	0,4
7,0	7,3	7,9	8,3	8.5	8.5	7,0	7.2	7,7	8,4	8,5	8,5
Введение в штукатурный раствор 0,3% этнлснликопата натрия
(оптимальная добавка) понижает водопоглощение штукатурки в
14 раз (рис. 24).
Рис. 24. Образцы штукатурок, нанесенных на красный глиня-
ный кирпич. Образцы 1 и 3 изготовлены нз раствора 1 ; 3, содер-
жащего добавку 0,3% ЭСН (от веса цемента). Образны 2 н 4 из-
готовлены без введения гидрофобной добавки. Образцы 1 и 2
покрыты известковой краской, <3 и 4—клеевой. Через 5 суток после
изготовления кирпичи в течение 10 суток находились погружен-
ными на 20 мм в 5% раствор сульфата натрия. После этого испы-
тания ла нсгпдрофоби.юванных образцах окраска полностью
разрушилась, па гидрофобизованных — сохранилась без р.иднмых
изменений.
Добавка 0,3% эмульсин ГКЖ-94 снижает водопоглощение
штукатурки в 17 раз.
Интересно отметить, что гидрофобизованные штукатурки с
окраской или без нее могут в течение нескольких суток противо-
стоят гидростатическому давлению порядка 150—230 льн водяного
столба.
109
Результаты испытаний па водопроницаемое гь штукатурных
образцов, гидрофобизованных с поверхности и путем введения
гидрофобных добавок, приведены в таблицах 32 и 33.
Таблиц а
32
Водопроницаемость штукатурных образцов состапа
с гндрофобнзующей добавкой
1 : 3 (цемент: песок)
Водопроницаемость (уменьшение уровня воды в трубке), лип за
время в часах
этилсиликонаг натрин						эмульсии Г1ПК-04					
1	3	24	48	72	240	1	3	24	48	72	240
Добавка. % от
иес.1 цемента
0,1	10	12	35	45	60	8(»	1(»	18	35	50	80	115
0.2	0	0	1	Ш	18	27	5	10	15	25	30	42
и,3	0	0	и	2	5	10	0	0	2	*3	4	8
0.5	0	0	0	2		9	0	0	2	*3	4	7
	15	25	40	ПО	15п		15	25	40	но	150	н	—
Т а б л в ц а 33-
Водопроницаемость образцов штукатурок состава 1 : 1:4.
гидрофобизованных с поверхности растворами этил- и метилсиликоната
натрия
Концентрация
раствора гидро-
фобизатора. %
эти; 1 в	чек. ин 3	UHI3T 1 24	(атрия (Г1С£ 48 I 72	К-10) 240
Водопроницаемость, .иле за врем и в часах
метилспликонат натрия (ГШК-Н)
240
1	2	10	12	14	22		3	11	13	17	28
0	О	2	4	8	12	1	1	в j	9	12	21
0	0	2		7	9	0	()	2	3	io	16
и	о	I	9	5	7	О	0	I	4	6	8
15	20	45	97	140		15	20	55	102	142		
Результаты испытаний образцов штукатурных покрытий, гид-
рофобпзованпых с поверхности растворами этил- и метилсилико-
цата натрия, имеющими подобранную оптимальную концентрацию,
еще раз показали, что эти гпдрофобизаторы способны сообщать
штукатуркам достаточную устойчивость к проникновению воды.
То же самое можно сказать в случае объемной гидрофобизации
штукатурных растворов.
Учитывая возможность эксплуатации штукатурных покры-
тии в условиях периодического увлажнения (обрызгивание и т. п.),
образцы гидрофобизованпоп штукатурки (1 :4) периодически под-
вергались искусственному дождеванию (2 часа водопроводной
водой при 15—20°, 2 часа водой, подогретой до 70—75°, и 2 часа
мыльной водой комнатной температуры). После -этого образцы
оставлялись в течение 17--18 часов на воздухе при 19—20°. Общая
длительность указанных операций (одни цикл) составляла одни
сутки.
110
Полное испытание методом дождевания состояло из 25 таких
циклов. После испытаний образны высушивались и определялось
их водопоглощение. Результаты испытаний приведены в таблицах
34 и 35.
Таблица 34
Водопоглощение гидрофобизонанной штукатхрки (1:1:4) после
25 циклов дождевания
I ’ идрофобпзу ющи и р агтнор
Водопоглощение, % за время в чаеах
2% ГКЖ-Ю	II	0,1	0,2	0.4	0,5
3% ГКЖ-И	0.2	‘’,3	0.5	0.7	0,9
 	6.3	6,4	6,7	7,2	7,2
Таблица 35
Водопоглощение штукатурки (1:4) с гидрофобными добавками после
25 циклов дождевания
Гидрофобная добавка	Водопоглощение, % за время в ча^ах				
	1	•э	24	48	сч 1*
0,3% ГКЖ-Ю	0,3	0,4	0,7	0.8	0.8
0,3% ГКЖ-94 (эмульсия)	0,2	0,3	0,3	0,3	0,4
Без добавки	0 3	6,4	6,7	6.8	7.1
Данные этих таблиц показывают, что в результате как поверх-
ностной, так и объемной гидрофобизации штукатурка после 25
циклов дождевания продолжает сохранять водоотталкивающие
свойства.
Таким образом, для отделочных покрытий на стенах поме-
щений, часто подвергающихся периодическому увлажнению, ре-
комендуются два способа гидрофобизации:
1) в случае готового, вновь нанесенного штукатурного покры-
тия, — обработка его поверхности 3 /о водным раствором этилен-
ликоиата натрия (ГКЖ-Ю) или 5% водным раствором метилсили-
коната натрия (ГКЖ-П);
2) в случае необходимости оштукатуривания стен целесообразно
в штукатурный раствор (1 :3) вводить вместе с водой затворения
0,3% (от веса цемента) этилсиликоната натрия (ГКЖ-Ю) или
0,3% ГКЖ-94 (в виде эмульсии).
На окрашенных степах в местах прохождения действующих
или отключенных дымоходов часто можно наблюдать смолистые
(«ржавые») пятна. Их появление связано с образованием внутри
капала конденсатной влаги, которая вместе с частицами дымогар-
ных продуктов мигрирует па поверхность стены. Вода испаряется^
а дымогарные частицы остаются в поверхностном слое окраски,
что приводит к появлению пятен на отделке.
Так как через штукатурку с гидрофобизующей добавкой (на-
пример, ГКЖ-Ю) миграция воды практически исключается, то
вследствие этого поступление на поверхность отделочного покры-
тия дымогарных частиц пе должно иметь места.
Для подтверждения указанного предположения нами был про-
веден ряд предварительных опытов по испытанию способности
гидрофобной штукатурки противостоять миграции воды и взвешен-
ных в ней частиц дымогарных отложений.
Результат одного из таких испытаний приведен в таблице 36.
Т а б л и ц а 36
Поглощение волы и взвешенных в ней дымогарных частиц штукатуркой
состава 1 : 3 (цемент: песок) с гидрофобизующен добавкой ГКЖ-10 и
без нее
Д оиавка Г К/К- f 0.
О*
-О
Поглощение воды п		взвешенных в ней дымогарных частиц, % па время в часах			
G	24	48		!	72	96	1	1	120
6.4	6.8	7,0	7,1	7,3	7,5
(1.6	0.9	0.9	1,0	1,1	1,2
6,3	0.5	0,6	0,7	0,75	0,75
Без добавки
Данные, приведенные в таблице, в сочетании с визуальными
наблюдениями (рис. 25) подтвердили, что штукатурка с добавкой
0,3% (от веса цемента) ГКЖ-10 может предохранить окраску
(побелку) от пятнистости и разрушения. Это говорит о том, что
пятнистость в местах действующих и отключенных дымовых ка-
налов может быть предупреждена оштукатуриванием соответствую-
щие. 25. Кирпичи, изъятые при разборке старого дымохода,
окрашенные известью, после трех суток нахождения погру-
женными на 20 мм в воду, содержащую дымогарные отложе-
ния. Правый образец перед окраской гидрофобизован одно-
кратным нанесением 3% раствора ЭСН. На поверхности
негидрофобпзованпого кирпича после испытаний появились
бурые пятна, тогда как на гпдрофобизованиом — изменения
окраски не наблюдалось.
112
щих участков стены раствором с гидрофобизующей добавкой (на-
пример, ГКЖ-Ю)-
В 1958—1959 гг. в домах системы Ленинградского жилищного
управления проводились работы по предохранению штукатурки
и окраски от пятнистости в местах расположения дымовых ка-
налов. В результате этих работ целесообразность применения
гидрофобизоваиных штукатурных растворов была практически
доказана. При этом было установлено, что на участках действую-
щих дымоходов старую штукатурку, независимо от ее прочности,
необходимо отбивать на 10—12 cat шире границ каналов с каждой
стороны. Швы кладки расчищаются и углубляются. Если на по-
верхности кирпичной кладки дымовых каналов наблюдаются
смолистые палеты, то такие участки следует насечь скарпелыо или
зубилом. В местах прохождения недействующих (отключенных)
дымоходов пятнистость на отделке стен следует предупреждать
также оштукатуриванием соответствующих участков раствором с
гидрофобизующей добавкой!.
При оштукатуривании раствором с гидрофобизующей добавкой
рекомендуется применять состав 1:3 (портландцементгпесок. по
объему) пли даже 1:4. В качестве гидрофобизующей добавки в
штукатурный раствор вводится 0,3% (от веса цемента) этилсили-
копата натрия*.
Штукатурку с гидрофобизующей добавкой можно красить
обычными способами (в соответствии с техническими указаниями
по ремонту жилых зданий) клеевыми, масляными и другими крас-
ками.
В капитально ремонтируемых помещениях и при строительстве
новых зданий вновь сделанная, а иногда и старая кирпичная кладка
содержит значительное количество влаги. Благодаря этому, нанесен-
ный на ее поверхность штукатурный раствор иногда длительное
время сохраняет недопустимую для отделочных операций сырость.
Такое явление особенно часто наблюдается в условиях оштукатури-
вания помещении зимой, когда срок выдержки штукатурных по-
крытий значительно удлиняется.
Сравнительно давно нами замечалось, что гидрофобная штука-
турка, нанесенная па сырые участки стен или свежую кладку,
высыхает значительно быстрее и соответственно скорее приобре-
тает готовность к производству малярных операций, нежели ана-
логично нанесенная обычная, пегидрофобизовапная штукатурка.
Для подтверждения этих производственных наблюдений был
проведен ряд лабораторных опытов.
На сырую кирпичную кладку с постоянно поддерживаемой
55—00% влажностью (от полного водопоглощения) наносился
штукатурный раствор состава 1:1:4 (цемент : известковое тесто :
* При отсутствии крсмпеорганических гидрофобизаторов для оштукатури-
вании участков степ с дымовыми каналами .можно пользоваться ги трофобизую-
щен добавкой мылонафта.
113
песок) с добавкой 0,3% (от веса цемента) этилсиликоната натрия.
На другой участок кирпичной кладки с такой же влажностью был
нанесен аналогичный штукатурный раствор, но без гпдрофобнзую-
щей добавки. Слой штукатурки па обоих участках имел одинаковую
толщину 2 си. Опыт проводился при температуре 10е и относитель-
ной влажности 76—80%. Влажность штукатурки ежедневно опре-
делялась па каждом участке. Полученные результаты приведены в
таблице 37.
Таблица 37
Изменение влагоотдачи штукатурного покрытия (1:1:4) на кирпичной
кладке с 60°^ влажностью в результате введения гидрофобизуюшей
добавки 0,3% ЭСН (относительная влажность воздуха 85—87%,
температура 10е)
ПГгуьат} рьд
Влажность штукатурного покрытии,
% от носа образца за времп р гуткаг
С ппоофобпзукицен добавкой
Без добавки .............
Данные этой таблицы показывают, что штукатурка с гидрофо-
бизующей добавкой, нанесенная па кирпичную кладку с 55—60%
влажностью, уже через сутки после оштукатуривания имела вдвое
меньшую влажность (6,3%). нежели обычная штукатурка того же
состава (13.6%).
По нормам Госстроя отделку штукатурки допускается произ-
водить при содержании в ней влаги, не превышающей IV'о от пол-
ито водопасыщення.
Штукатурка с гпдро(}юбизующей добавкой через двое суток
после нанесения имеет влажность ниже этой нормы. В то же время
влажность обычной штукатурки через двое суток превышает 12%,
что, безусловно, недопустимо при малярно-отделочных операциях.
Высокая влажность обычной штукатурки, превышающая принятую
норму, сохраняется более 7 суток.
Данные таблицы 38 показывают еще нагляднее, что штукатурка,
нанесенная на кирпичную кладку с повышенной влажностью,
высыхает быстрее, чем сделанная в тех же условиях обычная штука-
турка. При этом следует отметить, что скорость высыхания гидрофо-
бизованной штукатурки зависит от степени влажности кирпича
в кладке.
При более низких температурах (например, 5е) различие во
влажности штукатурок с гидро(}юбизующей добавкой и без нее ста-
новится еще более заметным.
Таким образом, нами впервые показано, что гидрофобная шту-
катурка. нанесенная на свежую кирпичную кладку с повышенной
влажностью, пе только предохраняет отделочный слон от внутри-
с генной сырости, ио п значительно сокращает сроки выдержки
штукатурки перед малярными операциями.
Ill
Таблица 38
Изменение нлагоотдачи (в помещении при 12—15 ) штукатуров ( 1 : 3)
с гидрофобизугошей добавкой 0,3°„ ГКЖ-Ю и без ное, нанесенных на
кирпичную кладкх с различной влажностью
Влаж-
ность
кирпич-
ной
кладки.
Штукатурка
Влажность штукатурки. % от !•••<•> опраяы
за вромн ц г угках*
70
80
90
С добавкой
Без добавки
С добавкой
Без добавки .
С добавкой
Без /Добавки .
С добавкой
Бе1 добавки .
3,1
6,0
6,0
5,2
д.9
4,6
ч.4
“ Жирным шряфю.м приведена
проведения отделочных работ.
влажность ниже нормы,
допустимся для
6. ГЛИНЯНЫЙ КИРПИЧ
Красный глиняный кирпич обладает весьма значительным
подо по гл он id тем. Влага, проникая во внутрь кладки, может
вызвать на поверхности стен пятна высолов, осыпание? и отслаи-
вание наружного слоя кирпича. Влажность также ухудшает ряд
общих физических свойств кладки. Это прежде всего относится к
теплой рово л I iocti i , которая при увеличении содержания сырости
в степе па 10% возрастает в 1,-5 раза.
Глиняный кирпич является пористым материалом, поэтому он
обладает большим капиллярным подсосом и восприимчив к загряз-
нениям. Кирпичные поверхности стен в крупных городах уже
через год эксплуатации становятся весьма грязными.
Гидрофобизання глиняного кирпича кремнеорганическими соеди-
нениями, в частности раствором метилсиликоната натрия, значи-
тельно улучшает его эксплуатационные качества. Кирпич или клад-
ка, обработанные этим гндрос}х)бизатором, почти теряют способ-
ность к капиллярному подсосу воды, становятся в значительной
степени невосприимчивыми к загрязнению из воздуха. Кроме
того, обработка кирпича раствором МСН обеспечивает значитель-
ное повышение его морозостойкости. Весьма нежелательное в стро-
ительной практике случайное попадание в кладку алого кирпича
(недожога) при гидрофобизашш отнюдь не является опасным, так
как кирпич становится морозостойким.
Интересно привести пример гидрофобизации пятиэтажного зда-
ния школы-десятилетки, построенной в Ленинграде (В. О., Сред-
ний проспект, 34) в 1953 году. Главный фасад этого здания, выпол-
ненный из красного кирпича, в том же году был обработай из пуль-
веризатора (однократно) 1,5 % (по основному веществу) раствором
метплспликоната натрия (МСГ-9).
Со времени гидрофобизации фасада школы прошло 7 лет, а вид
его такой, как будто кирпичная кладка сделана только вчера.
Поверхность кирпичной кладки не потемнела от загрязнении и
имеет свежий вид. Также не наблюдается даже признаков выветри-
вания кирпича.
Изучение гидрофобизации красного кирпича алкилсиликона-
тами натрия показало, что глиняные кирпичи, приготовленные по
разной технологии, при равных прочих условиях гидрофобизуются
неодинаково. Так, например, кирпичи полусухого формования,
гидрофобизованные метилсиликонатом натрия, приобретают боль-
шую водоотталкивающую способность, нежели глиняные кирпичи
пластичного формования.
Проводилось следующее испытание: через сутки после гидро-
фобизации кирпичи погружались на */5 своей высоты в воду и
через определенные промежутки времени взвешивались.
Понижение водопоглощения глиняных кирпичей, обработан-
ных однократным нанесением кистью водных растворов метнлсили-
коната натрия, в зависимости о г пх сорта, а также от концентрации
гидрофобпзующсго раствора представлено в таблице 39. На осно-
вании данных этой таблицы можно заключить, что для обработки
кирпичей полусухого прессования вполне достаточно применять
однократную гидрофобизацию 1,5—2% раствором мсти л си л и ко-
па та натрия.
Для обработки кирпичей пластичного формования необходимы
гидрофобнзующпе растворы несколько более высокой концентра-
ции — от 2 до 3°о. Так как кирпич пластичного формования имеет
много микрощелей, то целесообразнее гндрофобизовать его двух-
кратным нанесением раствора МСН.
Надо отметить, что обработка кирпича алкилсиликонатамн
натрия не препятствует его способности связываться с растворами
для каменной кладки п со штукатурными растворами. Следует
только гидрофобную пропитку кирпича проводить возможно ближе
перед укладкой кирпича па строительный раствор.
Обработка обыкновенного глиняного кирпича водными раст-
ворами алкилсиликонатов натрия на производстве осуществля-
лась нами однократным нанесением их на поверхность из пульвери-
затора под давлением 1—1,5 атм (малые площади огрунтовывались
кистью). Растворы алкпленлнконата натрия наносились обильно,
но без подтеков.
При необходимости двухкратной обработки поверхности кир-
пичной кладки интервал между первым и вторым нанесением
гидрофобпзующсго раствора пе превышал 20—25 минут. После
116
Таблица 39
Водопоглощение кирпичей полусухого и пластичного формования,
гидрофобизованных растворами МСН
Концентрация МСН в растворе, с*/ /о	Водопоглощение, %		от первоначального веса яа время в часах		
	1	2	6	I 24	48	72
Кирпич полусухого формования
2,0
3,0
Негпдрофобизо-
ванный
Кирпич пластичного формования
0,5
1,0
1,5
2,0
3,0
Негидрофоблзо-
ваннын
4,9
3.9
2.8
0.2
о.1
16.3
обработки поверхность кирпича предохранялась в течение 24 ча-
сов от дождя.
Расход раствора алкилсилнкопата натрия па однократное по-
крытие 1 лг кириичпоп поверхности» в зависимости от пористости
кирпича, составляет 300—600 мл.
Гидрофобизация кирпичных поверхностей растворами этил-
енликопата натрия или раствором ЭКО в керосине несколько
менее эффективна, чем обработка метил сил икопатом натрия, ко-
торый в применении к глиняным кирпичам показал лучшие резуль-
таты. Так, например, кирпичи пластичного формования, однократно
обработанные 3% водным раствором этилсиликоната натрия, за
трое суток контакта с водой (погружением на 15 лип) имели водо-
поглощение, составляющее 0,5% от первоначального веса кирпича.
Кирпичи, обработанные 7% раствором ЭКО в керосине, за трое
суток контакта с поверхностью воды увеличили свои вес на 1,3°6
по сравнению с первоначальным.
Прекрасные результаты дает гидрофобизация кирпича раство-
рами полиоргапосилоксанолов [Л 17], в частности наиболее деше-
выми из них препаратами М и Э.
Гидрофобизация обыкновенного красного глиняного кирпича
производилась однократным поверхностным нанесением растворов
полиметилсилоксаиола (М) в ацетоне при помощи кисти (при этом
одни кирпич впитывает 35 раствора). Через трос суток после
обработки кирпичи погружались в воду па 1 - своей высоты и взве-
117
нш вались через определенные промежутки времени. Снижение
водопоглощения и капиллярного подсоса в зависимости от кон-
центрации раствора М иллюстрируют данные, приведенные в
таблице 40.
Г а б л п ц а 4и
Вочопоглощение (ВП) и капиллярный подсос (КП) красного глиняного
кирпича, обработанного поверхностным нанесением раствора М
Концен-
трация
раствора
М, %
Водопоглощение. %, ц каниллириыи подсос, cai, за нргми и часах
	1	* ч	* )	6		24		48	
1311	КП	1311	КП	ВИ	KI1	1311	КН	ВП	K1I
15 1 19.(>
22
I*
(»
о
о
25 ,и
2,0
0
0
0
Эти данные показывают, что уже после однократной обработки
2"i» раствором полнметнлснлоксапола кирпич полностью теряет
способность впитывать воду. Теряется также способность впиты-
вать растворы солей, что видно из данных таблицы 41. В то же
время кирпич, обработанный 2% раствором М во влажном состоянии
(30% от полного водой асы шеи и я), сохраняет способность впитывать
растворы сульфата натрия, по в значительно меныиеп степени,
чем иеобработаиный.
Таблица 41
Солее той кость красного глиняного кирпича, обработанного поверхностным
нанесением 2% раствора М
Кирпич
Увеличение веса, %, после нахож-
дения и 5% растворе сульфата
натрин, за время в часах
Необработанный ....................... 7.2
Гн фофобнзопаппын с	содержанием
влажности (ci полного водинасыщенпя)	1.2
Гидрофобпзованпып возл> 11пю-су\ои ...	(’
20.0
8,2
0,2
Аналогичное повышение водостойкости и солестойкости кирпича
имеет место при обработке его другими типами полиорганосилок-
саполов (Э. Ф. БХ-33. МММ-10, МФ-50 и др.).
7. КРУПНЫЕ КИРПИЧНЫЕ БЛОКИ
Местной промышленностью ежегодно увеличивается выпуск
крупных кирпичных блоков для кладки стен. Фасады здании
отделываются такими блоками. облицованными ингибированным
118
пли двухслойным глиняным кирпичом. Однако при производстве
кирпичных блоков заводы-изготовители встречаются с появлением
па этих изделиях высолов. Их образование вызывается тем, что
водорастворимые соли, находящиеся в кирпичной кладке, при
наличии влаги выносятся на поверхность и там образуют соле-
вые отложения. Особенно неприятными оказываются высолы на
облицованной поверхности блоков, так как пятна солевых отложе-
ний пе только ухудшают внешний вид фасада, по и являются при-
чиной разрушения поверхностного слоя кирпича.
Своевременная обработка поверхности кладки специально
подобранным гидрофобпзатором может предохранить ее от появле-
ния солевых пятен.
Изучение возможности применения гидрофобизации для пре-
дупреждения появления высолов па кирпичах и затвердевших кла-
дочных растворах осуществлялось па красных глиняных кирпи-
чах полусухого прессования (завод ,,Лепстройкера.мика“) с объем-
ным весом 1940 кг .ч3 и волопоглощенпем 10.2% и кирпичах
пластичного формования (заводы ,,Победа“ и 3-й Кирпичный
Ленинградской области) с объемным весом 1700 и 1635 кг'м3 и
водопоглощением 15,03 — 18.2?6.
В качестве гидрофобизаторов исследовались водные раствори?
мылонафта, ГКЖ-10, ГКЖ-Н и раствор ЭКО в керосине. Гндро-
фобизация проводилась тремя путями: погружением кирпича в
гидрофобизующий раствор, нанесением последнего на поверхность
кирпича и, наконец, введением гидрофобизуюшей добавки в кла-
дочный раствор.
Гидрофобизации кирпичей кратковременным погружением
в гидрофобизующий раствор
Кирпичи погружались па 1, 3, 5 и 10 минут в раствор гндро-
фобизатора заданной концентрации. После высушивания кирпичей
в течение 4—5 суток при температуре 15—20° определялось их
водопоглощение, для чего они взвешивались и погружались на
1.5 высоты в воду (на трое суток).
В таблице 42 приведено водопоглощение кирпичей, гпдрсфо-
бизоваппых погружением в 1—5% растворы мылонафта.
Эти данные показывают, что водопоглощение кирпичей как
полусухого прессования, так п пластичного формования, обра-
ботанных мылонафтом, практически аналогично водопоглощенпю
необработанных (контрольных). Это говорит о том, что погру-
жение кирпичей в 1—5/6 растворы мылонафта удовлетворительного
гидрофобного эффекта на дает.
В таблице 43 приведены результаты гидрофобизации кирпичей
полусухого прессования кратковременным погружением в 0,05—
0,2% водные растворы ГКЖ-11-
U9
Таблица 42
Водопоглощение кирпичей, обработанных погружением в 1—5% раствор
мылонафта
Концен-
трация
гндро-
фобизую-
щего
раствора,
о/
Время
нахож-
дения
в рас-
творе,
мин
Водопоглощение, %, от первоначального веса за время в часах
кирпич полусухого прессования					кирпич пластичного формования		
3	6	24	48	72	1	3 | 6 | 24	48 | 72
1	1,7	2,4	3,6	6,6	7,4	7,4	5,1	6,2	8,1	13,0	19,5	19,5
3	1,7	2,5	3,3	6,4	6,5	6,7	4,2	7,0	8,2	12,4	18,5	18,5
5	1,6	2,1	3,5	5,6	6,3	6,5	2,8	7,6	8,0	12,0	19,6	18,6
10	1,8	2,6	2,9	4,6	4,7	4,9	3,1	6,0	7,8	13,1	18,6	18,6
1	1,9	2,4	3,8	6,0	6,7	6,9	5,9	7,4	8,1	11,7	18,3	18,4
3	1,7	2,2	3,1	5,9	5,9	6,0	3,9	6,5	8,2	12,4	18,3	18,4
5	1,8	2,4	3,2	5,8	6,2	6,4	2,0	4,8	7,2	11,5	18,2	18,2
10	1,5	2,4	3,3	6,0	6,3	6,3	1,7	5,1	6,8	12,9	18,0	18,0
Без обра-
ботки
1	1,2	2,6	4,0	6,3	6,3	6,4	3,9	6,5	8,3 !	12,6	18,1	18,2
	1,3	2,6	3,2	5,8	6,3	6,3	3,6	4,7	6,4	12,0	18,0	18,1
5	1,0	2,5	3,0	5,0	5,2	5.2	2,8	5,6	8,0	12,8	18,1	18,1
10	0,4	0,8	2,3	3,1	4,6	4,8	1,9	3,1	6,7	11,2	18,2	18,2
13,5 18,8 18,8
8,5
Т <1 б л >1 ц а
13
Водопоглощение кирпича полусухого прессования, гидрофобизованиого
погружением в 0,05—0,2% раствор ГКЖ-11
Ковцсп гра- ция раствора, 0/ 0	Время погру- жении в гидро* фобпэующпй раствор,л<1/н	Впита* лось раствора, о/ /о
0,05	I	3,0
0,05	3	6.0
0,1	I	3,4
0,1		5,6
0,2	I	3,1
0,2	3	4.8
0	0	
Волопоглощсшп*. % на время в часах
1	3	G	2i	48	72
3,2	5,8	6,1	6,5	6,6	6,7
0,8	1.5	2,5	5,0	5,2	5,4
1,5	2,6	3,6	6,1	6.2	6,3
0,35	0,55	0,8	2,6	3,6	4,8
0,2	0,3	0,4	0,8	1,6	1,7
0,3	0,35	0,4	0,6	0.6	0,6
3,8	5.6	5,9	6,4	6,5	6,5
Из данных этой таблицы можно заключить, что обработка кир-
пичей погружением в гидрофобизующие растворы недостаточно
эффективна. При этом расход гидрсфобизатора оказывается боль-
ше, нежели при поверхностной обработке кирпича.
Расход гидрсфобизатора для обработки одного кирпича объе-
мом 1050 с№ погружением на 3 мин в 0,5% раствор метилсилико-
иата натрия составляет 0,44 г (сухого вещества).
Расход гидрсфобизатора для обработки поверхности одного
кирпича (300 c.ir) в кладке 1,5% раствором метиле или ко пата нат-
рия составляет 0,09 а сухого вещества, т. е. в пять раз меньше.
120
Таким образом, поверхностную гндрофобнзашпо кирпича
1,5—2% раствором алкилсиликопата натрия следует предпочесть
погружению в более разбавленные растворы.
Таблица 4-1
Водопоглощение кирпичей, гидрофобизоваипых однократным нанесением
I—5% водных растворов ГКЖ-Ю, ГКЖ-Н и раствором ЭКО в керосине
Гпдрофобизатор	Концентрация гнлрофоОнэую- тего раствора,%	Водопоглощрппс, %, от первоначального веса за время в чагау											
		кирпич полусухого прессо- вания						кирпич пластичного формо- вания					
		1		6	24	48	72	1	о	6	24	48	72
Метплснлпко-	0,5	0.5	0,7	0,8	1,4
нат натрия	1,0	0,3	0,4	0,7	0,9
(ГКЖ-Н)	1,5	0	0	0	0,1
	2,0	0	0	0	0.1
	3,0	0	0	0	0.1
Эгилсиликонат	0,5	0,6	0,7	0,9	1,6
натрия	1,0	0,4	0,4	0,8	1,0
(ГКЖ-Ю)	1,5	0,1	0,1	0,3	0,4
	2.0	0	0,1	0,2	0,3
	3,0	0	0	0	0,1
Кубовые	О.5	0.9	1.5	5,2	7.3
остатки	1,0	0,6	1,2	4,7	6,4
(ЭКО)	2,0	0,5	0,8	3,0	4,2
	3,0	0,4	0,7	0,9	1,0
	5,0	0,2	0,5	0,6	0,8
Без обработки	—	3,2	1 6,0	6,6	| 6,9
Из данных таблицы 44 следует, что обработка поверхности
кирпичей полусухого прессования 1,5—2% раствором МСН при-
дает им достаточную гидрсфобность, способную предупреждать
появление солевых пятен.
Для кирпича пластичного формования растворы МСН должны
иметь несколько повышенную концентрацию.
Так как наименьшим водопоглощением обладают кирпичи,
обработанные водным раствором метилсиликоната натрия (ГК/К-П).
то этот гидрофобнзатор изучался в качестве средства защиты от
высолов. Для этой цели кирпичи, обработанные раствором МСН,
ставились в контакт с 3% водным раствором сульфата натрия
(Na2SO4).
Результаты испытания приведены в таблице 45.
При появлении высолов степень засоленности поверхности
отмечалась следующим образом:
„очень легкая*' (ол) — следы белесых пятен на плоскости
или углах образна:
121
Таблица 45
Характеристика высолов ti? 1 идрофобизокаппой поверхности глиняных
кирпичей, помещенных в контакт с 5% раствором сульфата натрия
Концентрации
1>
о
г кам
Степень засоленности поверхности аа прсмн в сутках
Кирпич полусухого пр ее сотни я
пирофобпзацпп
пег
HCI
нс 1
HCI
не 1
пет
.1
нет
пет
ист
пег
с
л
о<т
|11?1
пег
1101
3
з
с
пег
пет
пег
з
Без гидрофобизации
Кирпич пластичного формования
нет	нет	Л	.1
нет	пет	ол	/I
нет	нет	пет	нет
пег	пет	пет	пет
нет	пет	пет	пег
пет	.1	£	3
с
л
пет
пет
з
3
3
л
нет
пет
з
..легкая" (л) — проглядываются отдельные белые пятна па
плоскости или углах образца;
..средняя" (с) - пятна сосредоточиваются в значительной части
рассматриваемой поверхности образца;
..значительная" (з) - рассматриваемая поверхность образца
сплошь покрыта высолимн.
Как видно из таблицы 43, на обоих тинах негпдрофобизоваи-
пых (контрольных) кирпичей уже па вторые сутки появляются
высолы. На кирпичах, гидрофобизоваиных 0.3—1 ?о растворами
МСН. высолы появляются через 4—5 суток.
11а кирпичах полусухого прессования, гидрофобизоваиных
1.3 3.0% растворами МСН. и на кирпичах пластического (|юрмо-
валия, обработанных 2—3% растворами МСН, высолы ие появля-
ются в течение семи суток.
Характеристика высолов па поверхности кирпичей, гидрофо-
бизованных растворами ЭКО в керосине, представлена в таб-
лице 46.
Полученные результаты показывают, что кирпичи полусухого
прессования, гидрофобизованные однократным нанесением рас-
твора Э1\О в керосине, и кирпичи пластичного формования, обрабо-
танные раствором, способны хорошо противостоять солевым
образованиям.
Т а б л п ц а 46
Характеристика высолив па i илрофобизованкой поверхности глиняных
кирпичей, помещенных в контакт с 5% раствором сульфата натрия
Коицрптрпцпи
ОКО. %
Сп-ш-нь загагп'ннсх гм поверхности за время в сутках
полусухого прессования
ист
нет
ист
нет
г
л
ПС!
пег
пег
/I
л
л
пет
11 ст
с
Без гилрофо-
бизации
по I
ПС!
ПС!
пег
нет
ног
нет
1
2
3
5
Без гпдрофо-
бпзацпи
Кирпич пластичного формования
нет	л	.!		3	3
нет	нет	л	л	с	3
нет	нет	нет	л	л	. 1
нет	нет	нет	нет	нет	нет
нет	л	с		3	
нет
з
Введение гидрсфобизующих добавок в строительные растворы
с целью предупреждения высолов на швах кирпичной кладки
Гидрофобизующпе добавки 0,1—0,3% мылонафта (в расчете
па сухое вещество) вводились в растворы состава I : 0,4 : 5 и 1 :0,4 :3
(шлакопортлапдцемсит ; глина : песок), имеющих консистенцию
II C3L ПО КОНУСУ.
Испытание образцов затвердевшего раствора (12 /7x2 см)
па способность противостоять появлению высолов и определение
их водопоглощения проводилось, когда они достигали недельного
возраста. При этих испытаниях обр «зны погружались в воду
или 5% раствор Na2SO4 на 3/j высоты.
Данные таблицы 47 показывают, что введение в строительные
растворы (1 : 0,4 :3 и 1 : 0,4 : 5) 0,1—0,5?о мылонафта не дает
эффекта. Это, видимо, можно объяснить наличием в составах
глины. Действительно, аналогичные растворы, содержащие вместо
глины известковое тесто, при введении добавки мылонафта ста-
новятся гидрофобными (табл. 48).
Вышеприведенные экспериментальные данные позволили раз-
работать па основании метода гидрофобизации способ предуп-
реждения появления пятен высолов на лицевой (фасадной) по-
верхности кладки из крупных кирпичных блоков.
Разработанные методы проверялись и дополнялись на кир-
пичных заводах, изготовлявших крупные кирпичные блоки.
В результате была установлена следующая технология гидро-
фобизации.
12»
Таблица 47
Водопоглощение кладочных составов, приготовленных с
гидрофобизующей добавкой мылонафта
Состав кладочного раствора (шлако- портландцемент : глина : песок)	Добавка мыло- нафта, 1 11 о от веса цемента	Водоиоглощеннс, % or первоначального веса за время в часак					
		1	3	6	24	48	72
	0,1	10,8	12,5	12,5	12,5	12,5	12,5
	0,2	10,7	12,6	12,6	12,6	12,6	12,5
1 : U,4 : 3	0,3	10,3	12,4	12,4	12,6	12,4	12,4
	0,5	7,3	8,2	8,5	8,8	9,8	10,1
	Без добавки	10,8	12,4	12,5	12,4	12,4	12,4
	0,1	10,6	12,6	12,6	12,6	12,6	12,6
	0,2	10,6	12,5	12,7	12,7	12,7	12,7
1 : 0,4 : 5	0,3	10,4	12,4	12,5	12,6	12,5	12,5
	0,5	8,4	8,7	9,1	9,8	10,4	10,6
	Без добавки	10,8	12,6	12,6	12,6	12,6	12,6
Таблица 48
Водопоглощение кладочных растворов, содержащих гидрофобную
добавку мылонафта
Состав кладочного
раствора
Добавка
мыло-
нафта, %
Водопоглощение, % от первоначального
веса за время в часах
6	24	48	72
Шлакопортландцемент :
известковое тесто : пе-
сок (1 : 0,4 : 3)
Шлакопортландцемент :
глина : песок
(I : 0.4 : 3)	....
Шлакопортландцемент :
известковое тесто : пе-
сок (1 :114 : 5)
Шлакоцортландцемеи г
глина : песок
(1 : 0,4 : 5)	....
0.5
0.5
(J.5
0.5
1.0	1,2
7.3 । 8,2
1.2	1.5
10,8 । 11,3
1. Лицевая сторона кирпичного блока должна иметь хороню
выполненную расшивку швов, которые должны быть полномерными
и плотными. Блок необходимо очищать от подтеков кладочного
раствора.
2. Изготовленный блок выдерживают о—6 часов па воздухе,
после чего направляют в пропарочную камеру. Через 1—2 часа
ко окончании пропарки, которая длится 1G часов, лицевая сто-
рона блока гндрофобизуется.
3. Раствор наносится из пульверизатора за один прием. При
зюм обрабатываемую поверхность следует покрывать гпдрофобнзу-
ющмм раствором обильно, ио пе допускать подтеков.
124
4.	Допускается наносить гидрофобизующий раствор на кирпич
полусухого или пластичного формования, имеющий влажность не
более 30—40% от полного водопасыщения.
5.	Для обработки поверхности кладки рекомендуется применять
следующие гидрофобизующис растворы:
а)	для кладки из кирпичей полусухого прессования — 1,5%
водный раствор метилсиликоната натрия (ГКЖ-П);
б)	для кладки из кирпичей пластичного формования — двух-
кратное нанесение 2% водного раствора метилсиликоната натрия.
Интервал между первым и вторым опрыскиванием не должен
быть более 30 минут.
6.	Гидрофобизация кирпичных блоков водным раствором ме-
тилсиликоната натрия должна производиться при температуре
окружающего воздуха в цехе не ниже -г 5°. В случае, если темпе-
ратура в цехе или на другом участке ниже 0J, то во время гидро-
фобизации блока (после пропарки) его температура не должна
быть ниже 40—50°.
После гидрофобизации блоки (до отправки па объект) следует
выдержать не менее суток в воздушных условиях, предохраняя
от увлажнения.
7.	Расход раствора метилсиликоната натрия (независимо от
концентрации) при однократном нанесении па 1 лг кирпичной
кладки (блока) составляет 330 мл. Ориентировочная стоимость
однослойного нанесения 1,5% раствора МСН на 1 лг кирпичной
кладки — 2,5 коп; при двухслойном нанесении 2% раствора —
7,5 коп.
8.	Вместо обычно применяемой глины в состав кладочного
раствора, па котором производится кладка блоков, подлежащих
гидрофобизации, следует вводить известковое тесто. Рекомендуе-
мый состав раствора — 1 : 0,4 : 3 (шлакопортлапдцемент : извест-
ковое тесто : песок). Кладочный раствор должен иметь консистен-
цию 11 см по стандартному конусу.
Результаты наблюдений за опытными партиями гидрофобизо-
ваппых кирпичных блоков, изготовленных на заводе „Ленстрой-
керамика“, приведены в акте от 18. X. 1960 г., составленном глав-
ным инженером завода. В этом акте отмечается, что „гидрофоби-
зованпые поверхности крупных кирпичных блоков, облицованные
аигобированным кирпичом, высолов не имеют'*.
8.	ТРЕПЕЛЬНЫЙ КИРПИЧ
Строительные организации зачастую применяют для кладки
стен под расшивку весьма пористый трепельный кирпич (объемный
вес 1150 кй/лт3), у которого водопоглощение достигает 35—36%.
Эксплуатация таких степ показала, что они обладают высокой
теплопроводностью и низкой морозостойкостью, обусловленными
значительным водопоглощением материала. Поэтому вопрос о
125
защите трепельного кирпича от атмосферных осадков и капил-
лярного подсоса воды является весьма актуальным.
Снижение водопоглощения трепельного кирпича, как показали
паши испытания, может быть осуществлено путем поверхностной
его обработки (гндрофибнзацпн) иодным раствором метнленлп-
копата пагрпя (МСН) или. чю менее Э(}к])екгнвпо, раствором ЭКО
в керосине.
Результаты проведенных испытаний гпдрофобнзованпого тре-
пельного кирпича приведены в таблице 49.
Таблица 49
Водопоглощение трепельного кирпича, обработанного поверхностным
одноразовым нанесением растворов метилспликоната натрия н ЭКО после
периодических увлажнений и высыханий (циклы)
Гп дрофобпзатор
Концентра-
ции гидро-
фооизующего
раствора, %
.Метилсиликонат натрия (МСН)
Водопоглощение, % от первоначаль-
ного веса
циклы •
0,66	1,60	1,70	2,12	2,12
1,56	1,56	1,56	1,75	2,10
36,5	36,5	36,5	36 5	36,5
2,20
1.27
36.8
4.90
4.18
36,8
8,4
6,4
36.6
ЭКО (кубовы^ остатки)
7.70
G.0
36.8
2
о
5
/
о
* Нахождение образцов в течение 3 суток в контакте с водой (кирпичи
погружены на 2 гл) п последующее их хранение в течение 7 суток на воздухе
составляет один цикл.
Эти данные показывают, что обработанный 2% водным раство-
ром МСН и поставленный в условия переменных увлажнений
трепельный кирпич снижает водопоглощение против негидрофоби-
зованного кирпича в 17 раз.
Обработка таких же кирпичей 7% раствором ЭКО снижает их
водопоглощение только в 5 раз, причем в рабочих растворах ЭКО
применяется дорогой и огнеопасный органический растворитель,
тогда как в первом случае растворителем является обычная вода.
Таким образом, чтобы обеспечить достаточную устойчи-
вость к водопоглощению наружной неоштукатуренной стены, сло-
женной из трепельного кирпича, следует рекомендовать гидрофо-
бпзовать ее однократным нанесением 2% раствора метилсилико-
ната пагрпя (МСН).
Гп.цн х|хю11зацпя раствором МСН поверхностей стен (при этом
допускается их влажность до 6%) производится пульверизато-
ром (при малых объемах — кистью). Раствор наносится обильно,
'.[< без подтеков.
Расход раствора МС11 на однократное покрытие I лг кирпич-
ной кладки составляет Г»ИО 630 згл. Обработка трепельного кир-
пича раствором MCI I надежно защищает его от высолов. Последнее
особенно важно, так как проникновение в поры кирпича солевых
растворов сильно способствует его разрушению. За последние
годы пл периферии был обработан 2% раствором МСН ряд зданий
специального назначения. Наши наблюдения показываю!, что
гидрофобизация даже сырой кирпичной кладки или степ из немо-
розостонкого кирпича сохраняет их от разрушения и значительно
уменьшает за грязняемость.
9.	СИЛИКАЛЬЦИТНЫЕ БЛОКИ
Фасады здании, стены которых сложены из силикальцитных
блоков, в большинстве случаев остаются в натуральном силикаль-
ците, т. е. не подвер гаютяс облицовке или другой отделке.
Однако силикальцитные блоки обладают значительной способ-
ностью впитывать влагу. Это приводит к образованию на блоках
солевых пятен, понижает их морозоустойчивость и увеличивает
теплопроводность.
Для повышения водостойкости силикальцитных блоков нами
применялась гидрофобизация путем однократного нанесения на их
поверхность 3% раствора ЭКО в уайт-спирите.
При этом были достигнуты следующие результаты: после девяти
циклов, состоящих из трехсуточного контакта с водой и семи
суток нахождения па воздухе, гидрофобизова ппы и литой сили-
кальцит снижает свое водопоглощение с 24,8 до 1.7%, т. е. в 14
раз; гидрофобизовапный вибрнровапнын силикальцит поглощает
воду в 9,1 раза меньше пегпдрофобизоваппого (понижение водо-
поглощения с 17,3 до 2%); пепосиликальцит в результате гидро-
(рбизации снижает водопоглощение с 24,1 до 1.1 %, т. е. в 21,9
раза.
В результате более трехмесячного непрерывного контакта с
водой водопоглощение всех типов гидрофобизоваиного силикаль-
цита не превышает 6,5—7,5 ?«, т. е. даже в таких жестких усло-
виях водопоглощение этого строительного материала остается
в 2,3—4 раза меньше, чем у негидрофобпзованного.
Эти данные, приведенные в таблице 50, свидетельствуют о том,
что при периодическом намокании и высыхании гидрофобизован-
пых силикальцитных блоков их водопоглощение изменяется срав-
нительно мало.
Надо отметить, что при периодическом контакте с водой негид-
рофобизованпых силикальцитных образцов на их поверхности уже
па четвертый день образуются легкие пятна солевых огложспий.
а на поверхности иепосил и кальцита — большие и многочисленные
пятна высолов.
На образцах из вибросиликалышта солевые отложения
появляются только через месяц периодического зонтакта с водой
что, видимо, объясняется его большей плотностью.
127
Таблица 50
Водопоглощение литых, вибрировании х и поносили кал ьцитных блоков,
обработанных одноразовым нанесением раствора ЭКО в керосине, после
их многократных испытаний на периодическое увлажнение и высыхание
(циклы)
П.шменивание силикаль-
цита
Водопоглощение, % от периопачалыюго веса
циклы *
1	*>	3		5	6	1	8	9	сни- жение, число раз
Литой, гпдрофобпзован-
ный...................
Литой, негпдрофобпзо-
ванный ...............
Впбрнрованный, гидро-
фобизованный . . . .
Вибрировании», негнд-
>• рофобизованный . .
Пеноспл п кальцит, гид-
рофобизованный . .
Пеноспл и кальцит, негнд-
рофобизованный . . .
3	1,02	1,12	1,20	1,32	1,56	1,62	1,67	1,70	1,70	14
0	23,1	23,4	23,7	24,1	24,3	24,5	24,7	24,8	24,8	
3	1,04	1,27	1,40	1,50	1,50	1,55	1,62	1,80	1,90	9
0	16,0	16,3	16,5	16,7	16,9	17,1	17,2	17,3	17,3	
/	0,47	0,47	0,91	0,91	0.95	1,0	1,0	1,0	1,10	22
0	23,0	23,2	23,5	23,7	23,7	23,9	24,1	24,1 1	24,1 f	
4 Нахождение силикальцитных кубов, с ребром 10 см, в течение 3 суток в
контакте с водой (погружен па 3 г.м) и последующее их храпение в течение
7 суток на воздухе (до постоянного веса) составляет один цикл.
В процессе переменного пли постоянного контакта с водой
солевые отложения на поверхности всех образцов силикальцита
значительно увеличиваются. В противоположность этому, образо-
ванно солевых выцветов, мокрых пятен и продуктов разрушения
на всех образцах гидрофобнзованного силикальцита в этих усло-
виях не наблюдается.
Гидрофобизацня силикальцита проведена нами в 1958 г. при
строительстве жилых домов для рабочих Ижорского завода в
г. Колпине.
Наблюдения за гндрофобизованиыми силикальцитными стенами
показали, что через два года эксплуатации они сохранили пер-
воначальный цвет и на них пе появилось ни солевых выцветов, пи
мокрых пятен. На негпдрофобизованных стенах одновременно
выстроенного однотипного здания за это время уже появились
значительные пятна солевых отложении.
Таким образом, визуальные наблюдения также показывают
неоспоримые преимущества гидрофобизации силикальцитных стен.
10.	МОЗАИЧНЫЕ ПОЛЫ
По истечении 3—6 суток после укладки мозаичного покры-
тия. когда оно достигает прочности, исключающей возможность
выкрашивания мраморной крошки, приступают к отделке пола:
оттирке, шлифованию и полированию его поверхности.
Процесс оттирки отвердевшей поверхности состоит в обра-
ботке мозаичного покрытия абразивными крупнозернистыми
материалами. Он проводится для того, чтобы удалить слой це-
ментного камня и обнажить мраморную крошку. Процесс шлвсе-
вания заключается в обработке мозаичной поверхности мелко-
зернистыми абразивными камнями до наибольшего обнажения
мраморной крошки, наступающего тогда, когда с крупной крошки
снимается примерно половина ее толщины. После такой обра-
ботки поверхность мозаичного пола получает максимальное насы-
щение мраморной крошкой.
Процесс полирования заключается в натирании мозаичной
поверхности шлифовальным порошком (применяется в виде пла-
стичного теста, получаемого при смешении порошка с водой).
Эти процессы выполняются с помощью машин 0-7 и С-426, снаб-
женных войлочными или суконными кругами.
Обработка мозаичных полов гидрофобизующими растворами
производится с целью защиты их от воды и. в особенности, от
загрязнений, проникающих в поры и налипающих на поверхность.
Ранее для борьбы с загрязнением поверхности пола часто при-
менялись различные мастики, например парафин и петролатум
в керосине, воски и т. д. Эти защитные средства нельзя признать
достаточно пригодными, так как некоторые из них изменяют
внешний вид поверхности пола, его фактуру. Кроме того, в боль-
шинстве случаев после обработки пола на его поверхность гораздо
легче налипают загрязнения.
Гидрофобизации мозаичною пола растворами кремпсорганк-
ческих соединений (например, ЭСН) освобождает его от вышеот-
мсченпых недостатков.
Поверхность гидрофобизова иного пола в значительной степени
теряет способность смачиваться водой и капиллярно всасывать
ее, а также практически пе впитывает в поры загрязнения.
Благодаря отсутствию прочного налипания загрязнений, поверх-
ность пола легко очищается и длительное время сохраняет свою
свежесть.
Процесс полирования мозаичного пола, как уже отмечалось,
состоит в натирании его поверхности с помощью войлока или
суконки шлифовальным порошком, затворенным водой до состояния
жидкой пасты. Если же шлифовальный порошок затворять не
водой, а гидрофобизующей жидкостью, то при процессе полиро-
вания можно сразу получить обрабатываемую поверхность с водо-
отта л к ива ющим 11 свой ства ми.
Во время втирания (полирования) процесс гидрофобизации
протекает более интенсивно, так как процесс связывания водоот-
талкивающей пленки со свежеобнажаемой поверхностью частиц
пола происходит механо-химическим путем. Кроме того, в откры-
тые поры обрабатываемой поверхности вталкиваются уже гидро-
фобизова иные мельчайшие частицы материала. Это вызывает
уплотнение пор поверхности слоя или даже почти полную заку-
124
порку их гидрофобизоваиными частицами. Гидрофобизация уже
полированной поверхности пола весьма затруднительна и мало-
эффективна.
Таким образом, гндрофобизацпю мозаичных полов следует
выполнять методом втирания во время окончательной полировки
пола шлифовальной машиной 0-7 с войлочным кругом. При этом
смазкой между трущей частью машины и полом должна служить
гндрофобизующая паста. Последнюю следует приготовлять (т. е.
затворять полировочный порошок гидрофобизующей жидкостью)
с расчетом ее выработки в течение не более полутора часов. После
этого обрабатываемый участок очищается от шлама и протирается,
как указано ниже. Если процесс полировки на участке не закончен,
то в этом случае применяют вновь затворенную пасту.
Для затворения полировочного порошка рекомендуется при-
менять 2,5% (по основному веществу) водный раствор этилсилико-
ната натрия (ГКЖ-Ю).
Отполированный участок промывать сразу водой не следует.
Для того чтобы снять шлам, применяют сухо выжатую тряпку.
После снятия шлама тряпкой участок протирают чистой ветошью,
смоченной в 2,5% водном растворе ЭСН. Далее участок оставляют
на 48 часов для созревания водоотталкивающего слоя, не допуская
в это время его увлажнения.
По истечении указанного срока пол можно промыть горячей
или холодной водой с применением тряпки или вегоши.
Контроль качества водоотталкивающих свойств мозаичного
пола состоит в том, что на готовую гидрофобизоваиную поверхность
пола (выборочно) наносят капли воды. Последние не должны впиты-
ваться н растекаться по поверхности. Нанесенные капли должны
иметь сферическую форму, сохраняющуюся в течение 20 и более
минут.
Расход гидрофобизующего раствора принят в соответствии с
результатами наших наблюдении и составляет, независимо от кон-
центрации раствора, 0,7 л на 1 лг мозаичного пола. Следовательно„
стоимость обработки 1 мозаичного пола составляет 12 коп.
11.	ГИПСОВЫЕ И ГИПСОБЕТОННЫЕ ПЕРЕГОРОДКИ*
Из гипса, гипсошлакобетона и гипсобетона изготовляют сте-
новые детали (перегородочные плиты и др.). Однако применение
гипса в строительстве ограничивается из-за его малой устойчивости
к воде, вследствие чего гипсовые детали используются лишь в
местах, защищенных от воздействия воды и почти не применяются
для отделки наружных частей здания. Но и при использовании
для внутренних перегородок такие детали при перевозке или хра-
пении па открытом воздухе, попав под дождь, уже через 15—20
Ср. 1Л18. ЛИ). Л31», Л31].
130
минут поглощают 20—27% воды. Столь большое водопоглощение
изделий из гипса весьма легки гуязолит к их разрушению вследст-
вие хорошей растворимости гипса в воде.
Все это говорит о том, что разработка метода гидрофобизации
гипса имеет большое практическое значение.
Нами изучалась возможность получения водостойкого гипса и
гипсобетона путем их обработки растворами алкилтрихлорсиланов
или кубовых остатков в керосине. Исходное содержание влаги в
образцах проверялось экспериментально и колебалось в пределах
0—10%.
Нанесение гндрофобизующего раствора проводилось один, два
или три раза при помощи кисти. Гидрофобизованные образцы
выдерживались па воздухе 4—40 дней, после чего подвергались
периодическому смачиванию в течение 10 дней и далее испытыва-
лись на водопоглощение под искусственным дождем в течение
14 часов.
В результате проведенных исследовании были установлены
следующие оптимальные условия гидрсфсбизации.
Необходимо, чтобы содержание влаги в гипсовых и гипсобетон-
пых изделиях не превышало 4—5%. Для их обработки лучше
всего применять 10% раствор метил- или 8°(» раствор этилтри-
хлорсилана, а также 11% раствор кубовых остатков ОКО) в ке-
росине. Гндрофобизация производится путем трехкратного после-
довательного нанесения раствора (кистью) с последующей сушкой
па воздухе в течение 8—9 сучок. Гидрофобизованные таким путем
образцы при непрерывном нахождении под дождем в течение
14 часов поглощают не более (1.8% воды, тогда как необработанный
материал за 20 минут поглощает 21,5% воды (табл. 51).
Т а б л и ц а
51
Водопоглощение гипса, гидрофобизсванпого 5 и 10% растворами
мстилтрнхлорснлана в керосине (через 10 схток после обработки) по
сравнению с водол отягощением обычного гипса
Концентра-
ция раствора,
о/
/о
Водопог.тощенпг. % за время дождевания в чаеак
0,3	0,5
16.5 о	1 21,4 0	21.5 О	21,5 и	21.5 о	21.5 п,2	0.7	1.1	9 fi	2.8	3.8
и	0	U,2	6,2	",2	0,4	о,4	о,4	М	0,6	о 6
Установлено также, что гидрофобизации поверхности гипса
и гипсобетона растворами метил- и этилтрихлорсилана или ЭКО
не оказывает влияния на их отделку (оклейка обоями, окраска
масляными и клеевыми красками).
Таким образом, нами было показано, что гидрофобизапия гипса
и гипсобетона предохраняет их от увлажнения при храпении па
открытом складе, при транспортировке изделия па стройплощадку,
при укладке в конструкцию и при эксплуатации.
131
Гидрофобизация гипсовых и гипсобетонных изделии алкил-
спликонатамн натрия или лучше калия обходится дешевле и про-
изводится проще.
Для практической гидрофобизации гипсовых изделий можно
рекомендовать обработку их 4% водным раствором этилсиликоната
натрия и 6% водным раствором метилсиликоиата натрия.
Эгц растворы могут наноситься па изделия с влажностью 6—7%
без ущерба для качества и водоотталкивающих свойств. Fla несение
гидрофобизующнх растворов производится посредством пульвери-
затора, а при малых поверхностях — кистью. Раствор наносится
обильно,'по без подтеков.
Вскоре после поверхностной обработки гипсовых изделий
3—5% растворами ЭСН пли МСН па нх поверхности появляется
пушистый налет сульфата натрия, образующегося за счет обменной
реакции гипса с алкилсиликопатом натрия, переходящим в соответ-
ствующую кальциевую соль. Образующийся налет сульфата на-
трия может быть легко смыт с поверхности или удален щеткой.
Водопоглощение (за 24 часа) гипсовых изделий, обработанных
с поверхности одноразовым нанесением 4% раствора этплсилико-
пата натрия, понижается с 27 до 1—2%. Водопоглощение таких же
изделий, гидрофобизоваиных 6% раствором метилсиликоиата натрия
(после удаления палета сульфата натрия) понижается с 27 до 2%.
Гипсовые изделия, гпдрофобизованные алкплсиликопатами на-
трия. можно красить поливппилацетатными, масляными или клее-
выми красками, в соответствии с техническими указаниями но
строительств} и ремонту зданий.
Гидрофобизации гипсовых изделий путем введения 0,3—0,7%
метил- или этилсиликоната натрия в массу при их формовании, по
нашим данным, является весьма эффективной. При этим прочность
изделии пе изменяется, а водопоглощение уменьшается примерно в
4 раза.
12.	ПРИРОДНЫЙ ГИПСОВЫЙ КАМЕНЬ’
Природный гипс не уступает по красоте лучшим сортам мра-
мора. Однако ценность природного гипса как отделочного камня
невысока из-за его сравнительно большой растворимости и размы-
ваемости водою. Так, например, при нахождении природного
гипса в проточной воде в течение 5 суток последний разрушается,
\ бывая при этом в весе на 15—25%.
Нами была изучена возможность повышения водостойкости
природного гипсового камня путем обработки его растворами
мстплтрпхлорсилаиа в Гюпзпис н гидролизатом кремнеэтнлового
мЬирл. С этой целью плаепшкн природного гипса Краснодарского,
Рижскою п Архангельского месторождений размером 7 х4,3х 1,5 см
обрабатывались 1 5% растворами метилтрпхлорсилапа в бензине
• Ср. |ЛЗг 131. J19I. .’l‘.»2J
I3J
или гидролизатом кремнеэтилового эфира. Обработка велась как
нанесением кистью, так и погружением пластинок на определенное
время в гидрофобизующий раствор. В результате исследований
найдено, что максимальную водостойкость природный гипс приобре-
тает после погружения на 3 часа в о°о раствор метилтрихлорсилана
в бензине. Гидрофобизова п и ый таким образом природный гипсо-
вый камень полностью теряет способность впитывать в себя дож-
девые капли (рис. 2G). Данные повышения водостойкости гипса
Рис. 26. Капли воды на гндрофобизовап-
иом (слева) и net пдрофоби шванном (справа)
природном tипсовом камне.
Рис. 27. Капли воды на
г и дрофобизованиом природ-
ном гипсовом камне, про-
шедшем 50-часовое испыта-
ние в проточной воде
после такой обработки (табл. '»2) показывают, что максимальную
водостойкость приобретают образцы природного гипса, независимо
от их первоначальной размывасмостн, обладающие минимальной
пористостью и максимальной плотностью. Отвечающий этим усло-
виям рижский гипс после гидро<|юбизаиии метилтрихлорсиланом
понижает размываемость более чем в 10 раз (рис. 27).
Т а Г» л п ц а 52
Размываемость природного гипса в результате 120-часового нахождения
в проточной воде (температура воды 6 — 10', скорость течения —
15 л!чаг)
Потери в весе. %
Месторождение гипса
Пори-
стость,
%
ИСГИДР»»-
фобпзо-
ваннын
ГМДрОфОбП-
зованныН
погруя;ини-м
на Я часа в
раствор
CHiSiCb
отработанны П
погружением
на 3 ча^а в
гидролизат
Si(OC.H5)4
Краснодарское .
Архангельское. . . .
Рижское............
5,6
1,9
0,3
93 6
98,1
99,8
Погружение природного тиса на Л часа в гидролизат кремие-
этплового эфира (оптимальные условия) также приводит к повы-
шению сто водостойкости, однако в пескотько меныпей степени.
1 90
I
чем при гидрофобизации метилтрихлорсиланом. Последовательная
обработка гипса раствором метилтрпхлорсплаиа и гидролизатом
Si(OC2H5)4 в топ или другой последовательности пе является целесо-
образной. так как приводит к повышению водостойкости, не боль-
шему, чем при гидрофобизации одним метилтрихлорсиланом. Обра-
ботка природного гипса растворами диметилдихлоренлана не вызы-
вает значительного повышения его водостойкости.
Рис. 28. Фрагмент облицовки
гндрофобнзоваппым естествен-
ным гипсовым камнем стопы у
ворот Ленинградского алебаст-
рового завода (1953 г.).
Разработанный метол повышения водостойкости природного
гипса дает возможность широко использовать его для наружных
отделочных работ (рис. 28).
13.	ИЗВЕСТКОВЫЕ ОКРАСОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ
Известковые краски изготовляются из самых доступных видов
сырья и очень дешевы. Связующим для них служит известковая
суспензия, получаемая из известкового теста, приготовлять которое
желательно из свежегашеной кальциевой кипелки. Пленка извест-
ковой краски отвердевает благодаря высыханию и превращению
извести [Са(ОН)2] на воздухе в карбонат кальция (СаСО3). В очень
сухой и очень влажной среде карбонизация протекать нормально
пе может. Более прочная окраска получается па равномерно увлаж-
ненных поверхностях и при работе в нежаркие дни.
Известковые краски наносят в два слоя плп же в один слой по
грушу, ('остав для грунта изготовляют пз топ же извести, по
более жидкой консистенции: 2.0 -2,5 кг известкового теста (50%
влажности). ра юавлешюго до 10 л водой.
134
Состав краски: известковое тесто (50% влажности) — 2.5—3.0 кг:
пигмент — пе более 30% от сухого вещества известкового теста,
вода — до 10 л.
Пленка обычной известковой краски, которая в момент нанесе-
ния содержит много воды и сравнительно грубых частиц извести,
получается недостаточно плотной, а последующее высыхание при-
водит к большой усадке и к постепенному растрескиванию покры-
тия. Поэтому более целесообразно для отделки фасадов зданий при-
менять известковые мастики, представляющие собой пластичные
массы, получаемые путем тщательного смешения и перетирания
известкового теста и пигмента с порошками минеральных добавок,
твердого известняка, мрамора или доломита. Введением надлежа-
щего количества минеральных добавок и понижением водовяжущего
отношения достигается существенное повышение прочности и срока
службы известково-мастичных составов по сравнению с обычными
известковыми.
Изготовляются известково-мастичные составы централизованно
и выпускаются готовыми к употреблению, что улучшает их качество
и стабильность.
Известково-мастичные составы изготовляются трех видов: из-
вестково-мастичная шпаклевка; известково-мастичный левкас
(грунт); окрасочный известково-мастичный состав.
При отделке фасадов зданий по штукатурке эти составы нано-
сятся в следующей последовательности.
1.	Известково-мастичная шпаклевка применяется для заделки
мелких выбоин, углублений (до 5 .мл), дефектов на отдельных
местах оштукатуренной поверхности фасадов перед нанесением
левкасного грушевого слоя.
2.	Левкасный состав применяется для покрытия всей поверх-
ности фасада с целью выравнивания разнородности фактуры и
впитывающей способности штукатурки.
3.	Окрасочный известково-мастичный состав наносится для
окончательной отделки, однако, добавляя соответствующий пиг-
мент в левкас, можно обойтись и без окрасочного слоя.
Нанесение каждого последующего слоя должно производиться
после схватывания предыдущего. Через сутки после местного
шпаклевания выбоин производится сплошное нанесение извест-
ково-мастичного левкаса с предварительным сплошным смачиванием
водой поверхности «захватки». В сырую погоду и при температуре
наружного воздуха ниже -МО0 смачивание поверхности штукатурки
можно не производить.
Левкас наносится маховыми кистями. Необходимо добиваться,
чтобы слой левкаса равномерно сливался и укрывал песчинки и
бороздки,'оставшиеся от затирки штукатурки.
Через сутки после нанесения левкаса производится оконча-
тельная отделка фасада цветным известково-мастичным составом,
коюрып можно наносить пистоле гом-распылителем.
Рецептура известково-мастичной шпаклевки (объемн. ч.): из-
вестковое тесто первого сорта (влажность 50%) из доломитовой
или другой извести — 1,0; минеральная молотая добавка — 0,65;
вода — до густоты (подвижности) по вискозиметру Суттарда —
10,5—11,0 еж
Известково-мастичный левкас (объемн. ч.): известковое тесто
первого сорта (влажность 50%) — 1,0; молотая минеральная до-
бавка — 0,43; пигменты — пе более 30% (по весу) от сухого ве-
щества известкового теста; вода — до густоты по вискозиметр)''
Суттарда — 15,5—16,0 см.
Окрасочный известково-мастичный состав (объемн. ч.): из-
вестковое тесто первого сорта — 1,0; молотая минеральная до-
бавка — 0,23; пигменты — в количестве, необходимом для полу-
чения заданного цвета, по не более 30% от сухого вещества извест-
кового теста; вода — до вязкости по вискозиметру Вз-4—25 сек.
В зависимости от объема использования известково-мастичных
составов, их изготовление может быть организовано при центра-
лизованных растворных узлах и подсобных производственных
базах.
Отделку фасадов известковыми составами можно производить
только при положительных температурах наружного воздуха.
Обработка гидрофоб изующпми растворами покрытий, окрашен-
ных известковыми составами, удлиняет срок их службы, умень-
шает загрязняемость и запыляемость, снижает проникновение ат-
мосферной влаги внутрь стены.
Гидрофобпзацию поверхностей, окрашенных известковыми со-
ставами, следует производить через 5—6 суток после нанесения
краски.
Слон известковой окраски* должен быть возможно плотным,
не отмеливающим, без трещин (даже в виде мелкого цека). Песчи-
нок и бороздок от штукатурного покрытия на окрашен ной поверх-
ности не должно быть заметно.
Для обработки окрашенных поверхностей рекомендуется при-
менять 3%** водный раствор МСН (ГКЖ-И) или 2,5% раствор
ЭСН (ГКЖ-Ю).
Гидрофобизующий раствор наносится пульверизатором*** под
давлением воздуха 0,35—0,75 кг'см2 (расстояние форсунки от
обрабатываемой поверхности — 30—40 см). При ианесении гидрофо-
бизующего раствора на обрабатываемую поверхность последнюю
нужно обильно орошать, но так, чтобы не было подтеков.
Следует избегать применения избытка раствора или употреб-
лять высокие концентрации его, так как это может вызвать образо-
вание на поверхности белого налета.
v Весьма полезно готовое окрасочное покрытие через сутки после нанесе-
ния обрызгивать водой.
* Из расчета на содержание основного вещества, указываемое в паспортс-
При малых площадях допускается нанесение кистью.
i 36
При отделке поверхностей стен известковыми составами, с по-
следующей их гидрофобизанией водными растворами ГКЖ-11
и ГКЖ-Ю, целесообразно пользоваться красками светлых тонов.
Обработка окрашенных участков гидрофоб из уюгцим раствором
должна производиться при температуре окружающего воздуха
(в течение суток) не ниже +3°.
Образование водоотталкивающей поверхности на окрашенных
участках, обработанных растворами алкилснлнконатов натрия,
при обычной температуре происходит, как правило, уже через
4—24 часа после нанесения раствора.
Преимуществом применения водных растворов МСН и ЭСН
является возможность гидрофобизации влажных фасадов или су-
хих фасадов, подвергшихся действию умеренного дождя.
Расход водных растворов алкилсиликонатов натрия, незави-
симо от концентрации основного вещества, определяется пори-
стостью материала. Для известковых покрытий по штукатурному
основанию он составляет 200—250 мл гидрофобизующего раствора
па 1 лг поверхности.
При утрате поверхностью степы гидрофобных свойств она очи-
щается от слабых слоев окраски, окрашивается вновь и обрабаты-
вается раствором Л1СН или ЭСН.
Проверка качества гидрофобизации известковых покрытий на
штукатурной поверхности проводится выборочно. Для этого на
гидрофобизоваиной поверхности выбирают 1—2 участка и наносят
па них легким обрызгиванием капли воды. Если вода не впиты-
вается в течение 20—30 минут, это показывает, что гидрофобизация
известковой окраски является удовлетворительной.
Проверка качества гидрофобизоваппой известковой окраски
проводится не ранее чем через 24 часа после ее гидрофобизации.
Лабораторные и производственные опыты показали, что гидро-
фобизация известково-окрасочных покрытий является эффектив-
ной в течение 4—5 лет. Штукатурки, покрытые известковой краской
и затем гидрофобизованные, оказываются гораздо более устойчи-
выми в эксплуатации, чем пегидрофобизованные. В частности,
значительно повышается не только влагостойкость окраски и самой
штукатурки, но и ее прочность па истирание.
Гидрофобизация штукатурных покрытий, окрашенных извест-
ковой краской, па фасадах жилых здании в Ленинграде, например
па ул. Ракова 16. ул. Чайковского 2-а и 2-в и т. д., проведенная в
1957—1958 гг., показала, что покрытия прекрасно сохраняются.
За прошедшие несколько лет и в настоящее время они предохраняют
штукатурку от намокания и разрушения, сохраняют ее окраску
и цвет. Гидрофобпзгшия предупредила появление пятеи сырости
и «высолов» и заметно понизила загрязняемость окрашенных по-
верхностей (в частности, их способность сорбировать пыль) по срав-
нению с контрольными участками, не подвергшимися гидрофобн-
зацпи.
Для окраски фасадов зданий нами также с успехом применя-
лись известковые красочные составы, содержащие добавку 0,2—1%
алкилспликоната натрия (ЭСН, Л1СН) или водной эмульсии ГКЖ-04
(наиболее целесообразно применять этилсиликонат натрия, могущий
сочетаться с большинством употребляемых на практике пигментов).
Такие окраски по высыхании обладают водоотталкивающи ми свойст-
вами и оказываются значительно более устойчивыми в эксплуа-
тации, чем обычные.
14. ОТДЕЛОЧНЫЙ И СТРОИТЕЛЬНЫЙ КАМЕНЬ*
Для гидрофобизации пористых пород строительного и отделоч-
ного камня могут с успехом применяться все указанные во П главе
кремнеорганические гидрофобизаторы. При этом надо все-такн
учитывать, что алкилсиликонаты натрия недостаточно эффективны
в применении к щелочесодержащим материалам, а полиалкилгид-
росилоксаны — по отношению к солеподобным стройматериалам
(карбонаты, сульфаты и т. п.).
Испытание гидрофобизованного пористого строительного камня
различного происхождения под искусственным дождем (душ)
непрерывно в течение 12 часов показывает, что вес материала
почти не увеличивается. Негидрофобизоваиный камень за это
время пропитывается водой полностью.
Крупнозернистый белый мрамор даже после флюатирования,
в результате 24-часового нахождения под душем, увеличивается
в весе за счет впитанной воды на 1,2%. Этот же мрамор, но гидрофо-
бизованнып метилтрихлорсиланом. увеличивается в весе всего па
0.04%, т. е. в 30 раз меньше. Испытания на ускоренное старение
на везерометре показали высокую устойчивость гидрофобизованного
камня. В настоящее время указанным методом гидрофобизованы
статуи на здании Русского Музея, доломитовые вазы па здании
Музея им. В. И. Ленина (Мраморный дворец) в Ленинграде и т. д.
При действии воды в условиях атмосферы промышленных го-
родов сравнительно быстро разрушаются пе только пористые, по
и плотные породы строительного и отделочного камня. В особен-
ности это относится к мрамору. Для защиты поверхности полиро-
ванного мрамора от действия воды, после соответствующих лабора-
торных исследований, памп предложено обрабатывать его 5% рас-
твором дпметилдихлорсилана, содержащего около 5% метнлтри-
хлорсплана. в бензине, уайт-спирите или керосине. Обработанная
таким образом поверхность мрамора не смачивается водой, причем
дождевые капли легко стекают с этой поверхности, пе задерживаясь.
Поверхность полированного мрамора, гидрофобпзованная раствором
метил трихлорсилана, напротив, хотя и не смачивается водой, но
удерживает на себе дождевые капли, что обусловлено явлением
гндрокатности [J116J.
* Ср. (Л 16, ИЗО, Л31, Л57. Л6О1-
138
Испытания, проведенные на фасаде Л\раморного дворца в Ленин-
граде в 1952 г., показали, что гидрофобная пленка на полирован-
ном мраморе, обработанном 5% раствором диметилдихлорсилана
Рис. 29. Капитель колонны (Мраморный дворец в Ленин-
граде). Левая часть гидрофобизована, правая нет. После
обильного смачивания водой правая часть намокла, а
левая осталась сухой.
«Г
в уайт-спирите, через 1,5 года полностью сохраняет свои свойства
и является устойчивой к мытью. Гидрофобная пленка сохраняется
и при непрерывном нахождении полированного мрамора, обрабо-
танного раствором диметилдихлорсилана. под искусственным дож-
дем в течение месяца. Шероховатую поверхность резного мрамора
целесообразное гидрофобизовать более дешевым, чем диметилди-
хлорсила и, метил трихлорсиланом или, лучше, алкилсиликопгтами
натрия, а также полиметилсилоксанолом (М). Эффект гидрофобн-
заиии мрамора наглядно виден на рис. 29.
В 1933 г. указанным методом гидрофобизован ряд мраморных
деталей отделки фасада здания Мраморного дворца, где помещается
Ленинградский филиал Центрального музея им. В. И. Ленина
(рис. 30).
Рис. 30. Гидрофобизованный южный фасад Ленинградского филиала Цент-
рального музея им. В. И. Ленина (Мраморный дворец, архитектор Ринальди)
Снимок сделан в период реставрации (1952 г.).
В современном строительстве широко применяются стеновые
блоки и облицовочные плиты из природных светлых пористых ма-
териалов — известняков и известняково-кремнистых опок. Такие
материалы обладают высокими архитектурно-декоративными ка-
чествами. Однако значительное водопоглощение и низкая погодо-
стойкость ограничивают их применение в строительстве. Сильная
загрязняемость светлых пористых материалов вызывает необходи-
мость частой чистки фасадов, что, не говоря уже о высокой стои-
мости таких работ, приводит к постепенному разрушению отдель-
ных элементов облицовки сооружения.
За последнее время нами совместно с Е. А. Ласской IЛ57) бы-
ли исследованы условия гидрофобизации известняков Иикермаи-
ского месторождения Крымской области и Добриводского место-
рождения Тернопольской области, а также известняково-крем-
140
НИСТЫХ ОПОК СуЛЯТИЦКОЮ MfcClup ЭЖДсНИ Я оинницкои облает и
Михайловского месторождения Николаевской области.
В качестве гпдрофобизаторов применялись полиэтилгидросилок-
сановая жидкость ГК/К-94 (ГК/К-9) в виде 50% водной эмульсии,
которая разбавлялась водой до необходимой концентрации, метил-
силикоиат натрия (МСН) и этилсиликоиат натрия (ЭСН), употреб-
лявшиеся в виде водных растворов различных концентраций, а
также кремнеорганические соединения, приведенные в таблице 53.
Последние применялись в виде 3% растворов в толуоле.
Исследования производились на образцах известняков и опок
размером 5x5 >'5 см.
Нанесение гидрофобизующих растворов на поверхность воздуш-
но-сухих образцов (с влажностью до 2,5—3.5%) осуществлялось
при помощи кисти и было последовательно одно-, двух- и трех-
кратным (с интервалом 5 мин.). Гидрофобизация проводилась также
путем погружения образцов в гидрофобизующий раствор на 5
минут. Гидрофобизованные образцы перед испытаниями выдержи-
вались в течение 7 дней в лабораторных условиях при температуре
20—21° и относительной влажности 65—70%.
Прежде всего исследовалась зависимость гидрофобного эффекта
от природы кремисоргаиического гидрофобизатора, его концентрации
в растворе и глубины проникания последнего в .материал.
Гидрофобный эффект оценивался как по величине водопогло-
щения, определявшегося до и после гидрофобизации, так и по
величинам краевого угла смачивания и критического угла скаты-
вания, характеризующих работу адгезии воды к поверхности.
Углы смачивания определялись по методике [6], рекомендуемой
для грубых шероховатых и пористых поверхностей.* Метод опреде-
ления критических углов скатывания аналогичен описанному 1Л301.
Далее исследовалось влияние гидрофобизации на основные
свойства известняков и опок (водопоглощение, влагоотдача, капил-
лярный подсос, морозостойкость, сорбционное увлажнение, загряз-
няемость), а также изучалась устойчивость гидрофобных кремне-
оргаиических покрытий в лабораторных н натурных условиях.
Влияние структуры крем неорганического гидрофобизатора па
гидрофобный эффект определялось па образцах михайловской
опоки.
Из данных таблицы 53 видно, что гидрофобный эффект различ-
ных кремнеоргаиических соединений на одном и том же материале
неодинаков. Из исследованных алкил- и арилхлорсиланов лучшие
результаты дают трифункциоиальиыс мономеры RSiX3. Одно- и
бифункциональные мономеры, напротив, почти никакого эффекта
не дают.** Это закономерно, так как при их гидролизе и последую-
* Приводимые значения углов смачивания вследствие шероховатости
поверхности не являются истинными и поэтому применяться для вычисления
работы адгезии ие могут.
** Некоторое гидрофобизующее действие диметилдихлорсилана обуслов-
лено незначительной примесью мстилтрихлорсилана.
141
щей конденсации образуются либо летучие низкомолекулярные
силоксаны, легко удаляющиеся с поверхности, либо циклические
или линейные полимеры типа (K2SiO)n, цени и кольца которых
между собой пе соединены, а возможности химического связывания
с поверхностью ограничены. Образующиеся же в процессе гидро-
фобизацпи легко гидролизующиеся химические связи с материалом
Si—О—М остаются доступными для молекул воды.
Трифункциональные мономеры, напротив, при гидролизе и по-
следующей конденсации образуют разветвленные пространствен-
ные полимеры, в которых силоксановые цепи могут связываться как
междухсобой, так и с поверхностью материала (за счет входящих в
ее состав гидроокисей и окисей металлов)
i	1	|	>
м	м	м	м
поверхность
(М = Са, Mg, Al, Si и т. д.)
Образованно многослойной трехмерной пленки, надежно обво-
лакивающей все микрочастицы стройматериала, пришедшие в
соприкосновение с гндрофобнзующим раствором, предупреждает
гидролиз связей Si—О—М, обеспечивающих химическое сцепление
гидрофобного покрытия с поверхностью. Благодаря этому трех-
мерные полимерные пленки оказываются весьма устойчивыми в
эксплуатации. Это подтверждается тем, что покрытия на основе
нзопропилтрпхлоренлана, образующего трехмерные полимеры за-
метно труднее, чем метилтрихлорсилан, оказываются значительно
менее водоустойчивыми.
Высокие гидрофобные свойства придает материалам метилтри-
нафтенонлокснсилап CH3Si(OCOR)3. Капли воды обладают очень
низкой адгезией к гидрофобизованной им поверхности (краевой
угол — 157\ критический угол скатывания капли массой 0,045 г —
всего 23°). Однако упомянутые покрытия оказываются нестойкими
при длительном воздействии воды. Водопоглощение за 1 час и за
48 часов гидрофобизоваиных образцов практически пе отличается
по величине от водопоглощения необработанных. В настоящее
время нами изыскиваются пути повышения водостойкости подоб-
ных покрытий.
Лучшие результаты по всем показателям на михайловской опоке
дают алкилсиликонаты натрия, особенно (МСН). Покрытие 3%
раствором МСН дает краевой угол смачивания, равный 154°, а
критический угол скатывания для капли воды массой 0,045 г со-
ставляет 26°. Не только капли воды, но и всевозможные загрязне-
Гидрофобные свойства михайловской опоки, обработанной 3%
толуольными растворами кремноорганических соединений
Гидрофобизатор
Без об работ ?.и...............	.
Метилтрихлорсилап CJhSiCb . . , .
Этилтрихлорсилан CoHsSiClg . . . ,
Фенн лт р их л орсил ап CeHjSiCh . . . .
Изопропилтрихлорсилан
(СНз)2СН81С1э.............	. . .
Диметилдихлоренлап (CH^sSiCk . .
Диэтилдихлорсилаи (CsIl3)2SiG2 •
Дифепилдихлорсилан (CcHsJsSiCE
Триметилхлорсилан (CHsJgSiCl . . .
Триэтилхлорснлан (CsHs^SiCl . . .
Метнлсиликонат натрия
HO[CH3SiO(OXa)]nII ....
Этнлсиликопат натрия
НО [C2H5SiO(ONa)]nH............
Лкггялтринафтепоилоксисилаи»
CH3Si(OCOR)3....................
Диметил линафтспоилоксиснлан*
(CH3)2Si(OCOB)2............ . . .
11олнэтил гндроснлоксаи (C2I ESi ПО)
Угол
смачива-
ния
е°
Угол
скатыва-
ния
а°
т =0,045 г
Впитывается
Впитывается
Впитывается
Впитывается
135	5и
157	23
Впитывается
ЕолопоглоШ’-не*-,
за 4S
часов
13,5
31.0
34,2
34,2
29,8
4,0
4,8
39.0
36,0
31,5
30,3
33,2
36,4
36,8
36,5
9,9
9.6
42.0
38,2
32,4
* Любезно предоставлен проф. И. A. IJIих левым, которому авторы выражают
свою благодарность.
При ?я - 0,090 г. Капля с т - и,945 г не скатывается.
ния обладают по oi ношению к поверхности, гидрофобизоваиной
МСН, малой адгезией. Это важно в процессе эксплуатации, так как
стеновые материалы с «аитиадгезпвпым» покрытием меньше загряз-
няются. Покрытия на основе алкилснлнконатов натрия стойки к
действию воды. Из всех видов покрытий образцы, обработанные
МСН и ЭСН, имеют за 48 часов наиболее низкое водопоглощение.
в 4 раза меньшее, чем у контрольных образцов.
Влияние концентрации гидрофобизующего раствора на гидро-
фобный эффект исследовалось на образцах михайловской опоки,
обработанных двухкратным нанесением растворов с содержанием
от 0,5 до 17?о МСН.
Данные таблицы 54 показывают, что повышение концентрации
гидрофобизатора до определенной величины (4—о %) ведет к по-
вышению гидрофобного эффекта. Дальнейшее повышение концент-
рации увеличивает гидрофобный эффект лишь незначительно, а
затем даже снижает его. Это явление прежде всего можно объяс-
нить большим избытком щелочи, вводимой вместе с гидрофобиза-
тором, действующей гидрофилизующе, равно как и избыток самого
МСН. Кроме того, благодаря наслоению слишком большого коли-
143
Таблица 54
Влияние концентрации раствора МСН на гидрофобные свойства
михайловской опоки
Концентрации МСН, %	Водопоглощение, пес. %		Угол смачивании, 0°	Угол скатывании, а° т = 0,045 г
	через 2 часа	череп 48 часов		
и
0.5
1
о
*-
4
5
К»
17
33,5
3L3
30,3
9,8
3,1
3,2
3,2
3,0
36,1
33,5
32,7
17.5
10,0
9,6
9,9
10,6
Капля
Капля
Капля
151
143
140
140
136
впитывается
впитывается
впитывается
28
42
43
48
53
чества молекул гидрофобизатора, часть их имеет беспорядочную и
даже обратную ориентацию, что понижает гидрофобность поверх-
ности (явление, аналогичное «псремасливанию» во флотационном
процессе).
Т а блица 55
Влияние глубины проникания раствора МСН на водопоглощение
сулятицкой опоки
Концентрация
раствора МСН, %
Количество
нанесении
Глубина проник а шш
раствора, лг.и
Водопоглощение за
48 часов, пес. %
о
2.8
2.8
2.8
3.5
3.5
3.5
20,6
8,7
4,7
3,7
4,6
3.7
3.4
Из данных таблицы 34 следует, что концентрация МСН 3—5%
является оптимальной. Применение более высоких концентрации
нежелательно, так как это, не улучшая гидрофобного эффекта,
может повести к появлению высолов на поверхности материала и,
кроме того, экономически нецелесообразно.
Растворы кремнеорганических гидрофобизаторов обладают ма-
лой вязкостью и поэтому легко проникают в поры материала на
значительную глубину.
Глубина проникновения гидрофобизующнх растворов определя-
ется пористостью материала. Кроме того, опа зависит от коли-
чества нанесений при обработке кистью или пульверизатором
(табл, ао), а при пропитке — от времени погружения (чем больше
глубина проникания раствора, тем выше оказывается гидрофобный
эффект, характеризующийся водопоглощением материала). Часто
144
однократная оораоотка является недостаточной, так как раствор
проникает па небольшую глубину (1,5—2 лл). Поэтому во всех по-
следующих исследованиях производилось двухкратное нанесение
растворов.
Нами изучено влияние гидрофобизации кремнеорганическими
соединениями ня основные эксплуатационные свойства известняков
и опок. Водопоглощение определялось при полном погружении
(образцы погружались в воду так, чтобы се уровень находился на
2 см выше верхней грани кубика) и при дождевании.
Кроме того, определялась кинетика поверхностного водопогло-
щения (образцы погружались в воду на 1,5 см). Как показывают
данные таблицы 56, гидрофобпзация 3% раствором МСН снижает
Т а б л и ц а 56
Водопоглощение при погружении гидрофобизованных известняков и опок
Гидро- фопнзатор	Концен- трация, о 0	Водопоглощение, вес, % за время в часах			
		внкгрманскии Н.ЗВРГТПЛК 6	48	ДОЙрПВОЛСКПИ известняк 6	48	сулятицкан опока j 6 |	михайловская опока G J 4ч
	(1	13.4	14.1	15.9	1 G.5	2п.5	21.6	4".8	43.2
Г КЖ-94	2d			i '.7	2 3	".6	2.1	1.‘»	3,8
(эмульсия)									
МСН	> >	1,6	i.8	1.4	3 8	1,7	3.7	5.2	1'1,8
 >	5	1,7	4.2	1.6	4,6	1,7	4.1	4,9	i".4
ЭСН	)	1,1	1.9	1,4	2.7	2,2	6.5	5.2	1".6
* t		I 8	2 7	1.2	2.5	1.9	5Ji	4.6	9.8
					I				
Т а б л и ц а 57
Поверхностное водопог лощение гилрофобизоваппых известняков и опок
Гидро-
фобизат ир
КОШр'11-
тра! г 1t f г,
*
Вод(||югл(Л11<-!1Ш‘. bit . % за в речи в сутках
ппкгрмнь- ский известняк		ДООрИВОДСГ.ЧШ HJBci I ЯНН	су fHTimi;an опока	Михайлов- ыми оцока
2	J"	1	2	1»	1"	1 : ;
A1C1I
ЭСН
« •
14,н	13.5	15,9	17,5	21Л	22.8	33.8
1.6	3Ji	1."	2.2	1.2	1.9	3.9
1.6	3.1	1.5	З.Н	1.1	1,8	j.4
<1.9	1.7	1 ’.8	1.2	2.1	о. 1	* ।
1.2	23	1 1	— 1	1.2	1.7	2.4	3.6
водопоглощение (за 48 часов) инкермапского известняка в 3.7 раза,
добриводского известняка в 4,3 раза, сулятпцкои опоки в 6 раз,
михайловской опоки в 4 раза. Обработка 3% раствором ЭСН сни-
жает водопоглощение инкермапского известняка в 7,3 раза, добри-
водского известняка в 6 раз. михайловской иноки в 4 раза. Для
1 0 _ 863
v;.-inШилин ином! лучший эффект дает ооработка б'/О раствором
ЭСН (водопоглощение за 48 часов уменьшается в 4,3 раза по сравне-
нию с необработанной). В 7,5—11 раз снижается водопоглощение
известняков и опок, обработанных 20% водной эмульсией ГКЖ-94*.
В еще большей степени, чем при погружении, снижается ско-
рость водопоглощения известняков и опок с поверхности (табл. 57).
Надо отметить, что такие испытания проводились в течение дли-
тельного срока (образцы находились в воде в течение 6 месяцев).
За это время водопоглощение гидрофобизованных образцов воз-
росло всего лишь на 1.3—3°л по сравнению с водопоглощеиием их
в течение И) суток. При этом верхняя часть образцов всегда оста-
валась сухой, а увлажнялась лишь их нижняя часть, погруженная
в воду. Это подтверждает, что гидрофобизация практически пред-
отвращает капиллярный подсос воды.
Таблица 58-
Водопоглощение гидрофобизованных известняков и опок при
дождевании
Водопоглощение, все. % за нргмн в часах
Гидрофоби-
затор
Киицситра-
цип,
о/
добрннодскпи
известняк
сулятпцкая
опока
михайловская
опока
МСН
эсн
Испытания па дождевальной установке показали (табл. 58).
что скорость водопоглощения при дождевании гидрофобизованных
известняков и опок значительно ниже, чем необработанных. Об-
разцы добрнводского известняка, гпдрсфебнзованиыс 5% рас-
твором МСН, за 7 часов дождевания поглощают в 6 раз меньше
воды, чем контрольные; образцы сулятицкой опоки — в 17 раз,
михайловской опоки — в 11 раз.
Сорбционное увлажнение известняков, гидрофобизованных рас-
творами МСН и ЭСН (табл. 59). несколько повышается, и тем больше,
чем выше концентрация раствора гидрсфобизатора.
Увеличение сорбционного увлажнения объясняется образова-
нием гидрофильного карбоната натрия, дающего кристаллогидрат
с 10 молекулами воды. Это заключение подтверждается тем, что
после промывки гндрсфобнзовапных образцов водой для удаления
гидрофильных продуктов сорбционное увлажнение становится
таким же, как до обработки. Гидрофобизация известняков ГКЖ-94»
нс сопровождающаяся попутным образованием гидрофильных
^.ля ускорения полимеризации эмульсии
НОдоро I.L
в нее добавлялась перекись
146
Таблица 59
Сорбционное увлажнение ин керманского известняка и михайловской
опоки, гилрофобизованных растворами МСН и ЭСН
Гидро-
фобнзагор
Концентра-
ция,
(»/
и
Влагопог-тощеппс, % аа время в сутках
MCII
ЭСН
МСН
ЭСН
И н карман с ки й и зш- с г пн я к
	0,18	'*,24	0,26	",29	0.29	0.33
4	п,45	0,65	0,7"	0,75	о,75	1,2*
3	О.З!»	0,42	0.45	0.52	0.52	1.87
	Л1 и хайл оеска я опока					
и	0,8	1,6	3,8	4,3	5,3	10,8
	1/'	2,3	3.8	4,2	5.9	11.1
3	1.2	1.9	3.7	4,3	5 2	10,5
продуктов, напротив, даже несколько понижает сорбционное
влагопоглощение материала. Опоки, обладающие значительным
сорбционным увлажнением, практически пе меняют его после
гидрофобизации растворами МСН и ЭСН.
Рис. 31. Влагоотдача инкермапского
известняка, гидрофобизованного 3%
растворами алкилсиликонатов натрия:
1 — исходный, 2 — МСН, 3 — ЭСН.
Рис. 32. Влагоотдача михайловской
опоки, гидрофобизованной 3% рас-
творами алкилсиликонатов натрия:
1 — исходная, 2 — МСН, 3 — ЭСН.
Скорость влагоотдачи известняков и опок после гидрофобизации
практически не меняется (рис. 31 и 32). Это говорит о том, что
водоотталкивающие кремиеоргаиические покрытия являются паро-
проницаемыми, благодаря чему гидрофобизованные строительные
материалы сохраняют весьма важную в процессе их эксплуатации
способность «дышать».
10
147
Гидрофобизация растпорамп МСЛ и ЭСН повышает прочность
на сжатие образцов известняков и опок как в сухом, так п в насы-
щенном водой состоянии (табл. ВО).
Т <i б л н и а 60
Механическая прочность ин керма нс кого изнестняка и сулятицкой опоки,
гндрос|)об1поианн1>1 х 3% растворами МСН и ЭСН
«. т
Г11ДР»>фойЦ.«ПО|1
1 htv. to Haitrcriulii	в гукпм ('(K'TOHHllll	после 48 часов П.Т(-|.|1Ц«Ч1ИН вод mi
Пн керманский и тестняк
II I
141
159
1( Hi
119
Н’8
МСН (4%^
МС11
Суаяпшцкия опока
43
62
91
94
Исследование влияния гидрофобизации на загрязпяемость по-
верхностен проводилось па образцах известняков и опок размером
2.7»	7,.'»	13 c.w, которые помещались на крышу. Половина каж-
дого образца покрывалась гндрофобпзующим раствором, а половина
оставалась необработанной. Наблюдения, проводившиеся в тече-
ние 1,7» года, показали, что обработка известняков и опок 3 - 7>%
растворами MCI I и ЭСН значительно снижает способность мате-
риала загрязняться в процессе эксплуатации. Кроме того, гндро-
(робизованные поверхности легко моются. Надо отмстить, что
образны известняков, обработанные эмульсией ГКЖ’О7!, загрязня-
лись значительно больше, чем даже необработанные. Это объясня-
ется липкостью покрытия вследствие медленной н неполной поли-
конденсации нолиэтплгпдросилоксаповой жидкости па поверх-
ности известняков.
Испытания на морозостойкость, проводившиеся ио стандартной
хкчодпке. показали, что гндрофобпзация известняков и инок 3- 3%
растворами МСН и ЭСН, а также 20% эмульсией ГКЖ-94 повышает
их морозостойкость. Так, например, негидрофобизоваиные образцы
сулятицкой опоки разрушались после 17 циклов испытаний ня
морозостойкость, тогда как гидрофобизованные не показали види-
мых признаков разрушения после 30 циклов. Кремиеоргапические
покрытия оказались устойчивыми к действию попеременного за-
мораживания п оттаивания. Образцы известняков и опок, обрабо-
танные растворами МСН и эмульсией ГКЖ-94, после 30 циклов
шморгркншшия и оттаивания полностью сохранили гпдр(м|х>бные
свойств.! (табл. 1»1).
11
Изменение водопоглощения гидрофобнзовапных образцов при действии
попеременного замораживания и оттаивания
		
	1 трация, /о	
Гн;1рифсм>нза гор		]
и:»м-(-тш1К
Водгяюглопи-нш* .за 48 часов
«улнтицкая опока
\ffrV3li.IOfs-
ская опока
замо-
31 j Кпклов
нация
sailliH
после
30 цп-
До
вамп-
до
замо-
1>ажп-
иаипи
1	о	1G.5	16.3	21,6	После 17 ци-	1 43 2	43.4
1ьсия ГКЖ-9’1	2п	2.3	4,6	1 2.2	к.тов раз- рушился 1.2	3.8	4.4
MCI 1		3,8	1,6	3.7	4,2	Ь>,8	12.2
1 *	о	4.6	1,6	4.1	4,1	14,4	И1.4
эсп		2,8	16,2	6.5	19.8	Hi.fi	Н.8
 «	5	2.5	13,1	5.3	13.8	9.8	11.5
на известняках, оказались
иокры-
Менее стойкими, особенно
гия на основе ЭСН.
Испытания гидрофобпзоваиных известняков и опок на
метре в течение 1000 часов подтвердили хорошую погодоустойчи-
вость водоотталкивающих крем неорганических покрытий на ос-
нове растворов МСН, ЭСН, а также эмульсии ГКЖ-94. Эти покрытия
нс изменяются при воздействии ультрафиолетовых лучен, а также
везеро-
Устойчивость 1 к дроф об н ы х кремнеорганических покрытий в
эксплуатации (крышные испытания)

ИСХОДНЫЙ
MCI I
Исходная
МСН
ЭСН
Исходная
Эмульсия ГК/К -44
МСН
2OJ»
.месяцев
24
Через ь
разрушилась
5
If ихайлмская опока
42.2
4,8
42,0
42.4
попеременного увлажнения и высыхания по меньшей мере в те-
чение несксльг.их ле^.
Испытания в натурных условиях показали, что за 1,3 года
пребывания на крыше образцы известняков и опок, обработанные
3—5% растворами МСН и ЭСН, а также 20% эмульсией ГКЖ-94,
полностью сохранили гидрофобность (табл. 62).
Полученные результаты позволяют заключить, что гпдрофобп-
зацпя известняков 3% раствором МСН, а известняково-кремнис-
тых опок 3—5°о растворами МСН и ЭСН является надежным ме-
тодом повышения их водо- и атмосферостойкости. Водоотталки-
вающие кремнеорганическпе покрытия улучшают эксплуатацион-
ные свойства известняков и опок, стопки во времени и могут быть
рекомендованы для широкого применения в строительной практике.
15. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ВСПУЧЕННОГО
ПЕРЛИТА*
Вспученный перлитовый песок и изделия из него на различных
связующих являются высокоэффективными теплоизоляционными
материалами. Однако их значительное водопоглощение, доходя-
щее до 200% по весу, отрицательно влияет на технические свойства
изделий в процессе эксплуатации (увеличивается теплопровод-
ность, падает прочность н т. д.).
Для повышения водостойкости изделий из перлита нами была
изучена пх поверхностная гндрофобнзацпя кремиеорганнческими
соединениями.
В качестве гндрофобизаторов применялись полнэтплгидросп-
локсаиовая жидкость ГКЖ-94, метилсиликонат натрия МСГ-9 и
этнлеиликонат натрия ГКЖ-Ю.
Полнэтилгидросилоксановая жидкость применялась в виде рас-
творов в толуоле и керосине, а метил- и этнлеилнконаты натрия —
в виде водных растворов.
Эффективность этих соединений как гндрофобизаторов изуча-
лась на изделиях из вспученного перлита, изготовленных с примене-
нием различных связующих (цемент, известь, растворимое стекло,
глина и гипс). Составы этих изделии разработаны лабораториями
Института строительных материалов и изделий АС и А УССР.
Для исследований применялись образцы перлитобетона (с
объемным весом у0 = 0,4 zn/лс1 и у0 — ОД т/м3), силикатперлита
("о -0.35 т лг1)- керамоперлита (у0 — 0,3 т'м3) н гипсоперлита
(у(1 “ и,6 /и'.и3) размером 7x7x7 см, выпиленные из изделий.
Нанесение растворов производилось на поверхность воздушно-
сухих образцов (с влажностью до 10%) и было одно- и двукрат-
ным. При этом определялась глубина проникновения гпдрофобп-
зующих растворов. Эффект гидрофобизации определялся путем
.’157, Л59|
сравнения скорости водопоглощения гидрофобизованных и кон-
трольных образцов, погруженных в воду полностью (водоногло
щепие при погружении) или па 1,3 см (поверхностное водопогло-
щение). При однократном нанесении гидрофэбизующие растворы
проникают, в зависимости от пористости материала, на глубину
от 3 до 5 мм. Двукратное нанесение растворов является более
эффективным, так как они при этом проникают на большую глубину
(6—10 мм). Данные испытаний, приведенные в таблицах 63—66,
показывают, что гидрофобизация изделий из перлита значительно
снижает скорость их водопоглощения. Для перлитобетона, сили-
катпер лита и керамоперлнта лучшим гидрофобпзатором является
полиэтилгндросилоксановая жидкость ГКЖ-94.
Двукратная обработка стеклоперлита 5% раствором ГКЖ-94
снижает его поверхностное водопоглощение за 15 суток в И раз.
Силикатперлит, гидрофобизова пнып аналогичным образом, прак-
тически не впитывает воду в течение 7 суток. Двукратная обработка
перлитобетона 5% раствором ГКЖ-94 снижает его водопоглощение
при полном погружении за 48 часов в 18 раз. Повышение концен-
трации раствора ГКЖ-94 до J0% увеличивает гидрофобный эффект
еще более (водопоглощение уменьшается в 25 раз). Двукратная
обработка керамоперлнта 3% раствором ГКЖ-94 снижает его водо-
поглощение за 48 часов в 65 раз.
Таблиц63
Поверхностное* водопоглощение i илрофобизоваиного силы катиерлита
Гндрофобизатор
Водопоглощение, % за время в сутках
Г КЖ-94
МСГ-9
* ->
ГКЖ-И’
' t
*»
>1
123,6
0.4
юл»
7.9
7,0
10,2
16,2
9,9
11,7
13.3
123,< 
0,5
11.2
8,9
8,0
12,5
16,4
10.4
12,7
14.0
Высокая гидрофобность покрытий на основе полиэтил гидро-
силоксанов на щелочесодержащих материалах (перлитобетон. сили-
катперлит*, стеклоперлнт) объясняется химическим взаимодейст-
вием поверхности материалов со связями Si — Н (или промежу-
точно образующимися из них связями Si — ОН) гидрсфобизатора
по схеме:
2 (> Si
fl) , Ca(OI I)2 —> II2O г > Si—О—Са
О—Si < -i- H,
* Увеличение степени карбонизации силикатперлита понижает его вото-
поглощснпс.
Г :i б л н ц и 64
Поверхностней* водоно! лощение гидрофобизованно! о стеклоперлита
	Концентра-	бодопог внцсппс,	ла щ			H'MH 11 <3 11(J	IX
1 и крофоопна гор	Ц1Ш рагтвора.		'i	i;	in	15
-	11	1В	155	162	170	176
Г КЖ-94		6,4	9.1	11,1	13,8	15,6
МСГ-9		10.0	14.2	16,8	20,0	23,2
А 	3	10.1	13,7	16,4	19,4	21,5
ч 	I	1	10,8	15.2	18,0	21,4	25,0
		11.2	16,3	18,9	23,7	26,5
ГКЖ- Hi		17,6	23,4	27,2	35,2	39,5
 .		9,о	13,3	16,4	20,0	22,3
v Ч	4	8.7	12,2	14,6	17,2	20,1
ш *	5	И.I	16.3	20.0	24,4	28,1
Г а б л п ц а 65
Водопоглощение при
полном погружении
перлитобстона
гидрофобизованного
Концен-
трация
раствора.।
Г
о
Число
нане-
сении
Водопоглощение при полном погружении, %
за время в часах
0,5	1	24	48	72
168
1 КЖ-91
ГКЖ-0*
I
3
9
X.
1
I
I
131.11
6.6
1.0
0,93
0.89
4.15
4.73
76.2
3,93
55.< •
139,3
6,9
1.66
1.2
1.14
ti.li
6.67
97,2
5.76
59.2
178.0
73,5
7.15
5.2
5.08
18.5
21,8
137.5
19,8
80.2
184.0
78.0
10,3
85.о
188,0
81,0
12,1
8.8
28,4
36,4
156,0
48,8
91.о |
193,1 >
89.6
18,2
15.1
5.Х5
165,0
61,3
98.0
202,0
117,0
106,0
126.0
59,5
127,0
179,0
98,0
122.0
9
Т а б л пца 66
Водопоглощение при
полном по1ружении
керамоперлита
гидрофоб изован ного
1 И Дрофой ИЗД гор
Г К Ж-94
* «
МСГ-9
ГКЖ-1"
1 <1)111(141- чрацпн рагтвора, Г] П	Чшмп 1 ici несе- ний	НоДоНПГ 1О1Ц(*|ШГ При ПО» 1Ш>М 1101'1 >У/КН 11111, все. % за времн в часах			
		0.5	1 1	24	48
1 1	(I	О	121.5	122,3	1 150,0	1 165,0
3	2	0,46	п,65	1,58	2,52
	9	1.25	2,67	6,6	
/	9	2,84	3,38	6,75	9,0
III	1	9,12	9,32	22,0	24,0
1		3,85	12,5	27,8	34,5
3	1	20.2	23.7	57,2	69.5
	1	16,0	21.8	18.4	75,5
3	1	12,45	20.8	14,7	60,5
	1	ОС EJ	37 8	58.8	69,0
152
Благодаря этому происходит химическое связывание поли-
мер ио я кремиеорганической пленки с поверхностью. Кроме того,
при гидролизе связен Si—И в щелочной среде наблюдается сцепле-
ние полпсилоксановых цепей:
2 > Si И
112о "2..
Высокий гидрофобный э<рфект, который даег ГКЖ-94 на керамо-
перлите (водопоглощение за 48 часов образцов, обработанных 3°о
раствором этого гидрофобизатора, снижается в 65 раз против конт-
рольных), можно объяснить сильной шероховатостью поверхности
керамических материалов и наличием па пен активных групп,
взаимодействующих с молекулами нолпэтилгидросплоксана.
Для гипсоперлита (равно как и для гипса, известняков и из-
вестняково-кремнистых опок), не содержащего в своем составе
щелочи, ГКЖ-64 является малоэффективной. Хороший результат
дает гидрофобизации гипсоперлита 3—4% растворами метилсили-
коиата натрия. В то время как контрольные образцы являются
совершенно неводостойкпми, образны гипсоперлита, гндрофобизо-
вапные 3—4% растворами МСГ-9, имеют водопоглощение порядка
26—28?<>. Оставленные в воде в течение года, они увеличивают
водопоглощение до 42—45%, ио пе показывают признаков раз-
рушения.
Надо отметить, что изделия из гипсоперлита, обработанные
раствором метилсиликоната натрия, при храпении в лабораторных
условиях с течением времени значительно повышаю'! свою гидро-
фобность. После двухмесячного хранения образны снижают водо-
поглощен пе с 26- 28 до 8—9%. Это объясняется медленностью
процессов химическою взаимодействия гидрофобизатора с мате-
риалом.
При взаимодействии метилсиликоната натрия с тиксом обра-
зуется метилсиликоиат кальция, а на поверхности изделий из
гипсоперлита появляется пушистый! налет сульфата натрия, кото-
рый можно смывать водой, удалить механическим путем или сдуть
сжатым воздухом.
Растворы метилсиликоната и этилсиликопата натрия и кон-
центрацией не выше 3% также являются э(|х|)ективиы.ми гидрофо-
бизаторами перлитобетона, енлнкатперлнга, стеклоперлита и кера-
моперлита (табл. 63—66).
Обработка перлитобетона 1--3% растворами МСГ-9 и ГКЖ-Ю
снижает его водопоглощение в Т—8 раз. Поверхностное водопогло-
щснис за 15 суток образцов стеклоперлита. обработанных 3% рас-
творами МСГ-!) и ГКЖ Ю, снижается в 8 раз, а образцов силикат-
пер лита, обработанных 2-3% растворами МСГ-9 и ГКЖ-Ю. —
в 12—13 раз (за 7 суток). Применение растворов МСГ-6 и ГКЖ-Ю
более высокой концентрации для щелочесодержащих материалов
понижает гидрофобный Э(|эфект. Это можно объяснить избытком
вводимой вместе с пгдрофобизатором щелочи, замедляющей реак-
цию карбонизации силиконата углекислотой воздуха. Наряду с
этим, избыток щелочи и самого алкпленлнкоиата натрия гидро-
филит у ет материал.
Кроме определения водопоглощения гидрофобизованных ма-
териалов. было изучено влияние гндрос|)об11зации иа другие эксплуа-
тационные свойства изделий из вспученного неолита (сорбционное
;	м-р-э*-<Т’Г:л••ст?).
Как показывают данные таблицы 67, сорбционное увлажнение
силикатперлита после гидрофобизации 3—5% растворами ГКЖ-94
понижаете^, и тем больше, чем выше концентрация гидрофобиза-
тора. Это объясняется связыванием гидрофильных веществ (ще-
лочи и т. д.). входящих в состав материала, при их реакции с поли-
этил гидросилокса новой жидкостью. Сорбционное увлажнение сили-
катперлита, гидрофобизоваиного растворами МСГ-9 и ГКЖ-Ю,
напротив, несколько повышается, причем степень повышения тем
больше, чем выше концентрация силиконата. Это явление объясня-
ется избытком гидрофильных гигроскопичных щелочей и самого
алкилсилпкопата, вводимых с растворами высокой концентрации,
и образованием больших количеств гигроскопичного карбоната
натрия в процессе карбонизации гидрсфобизатора и щелочи.
Таблица 67
Сорбционное увлажнение гидрофобизованиого силикатперлита
Гидрофойизатор	Концентра- ция раствора, %	Влагоноглощспнс, % :<а время в сутках					
		9	4	? i	10	15 1	30
		2,0	2,7	3,8	4,2	4,7	6,8
I КЖ-94	3	1,4	1.5	1.8	1,9	2.1	2,7
 	5	1.1	1.2	1.1	1.5	1.7	2,2
МСГ-9	1	2.3	2,9	3.8	4.1	4,3	6,0
1 >	2	3.7	4,7	6,3	7,3	8.G	10,8
р 	3	3,9	4,9	6,8	7,9	8,8	11,8
ГКЖ-1'»			3.0	3,9	4,3	4,9	7,0
• —		2.8	3,7	4.6	5.2	5,6	7,5
После промывки гидрофобизованных образцов водой для уда-
ления гигроскопичных продуктов их сорбционное увлажнение
становию» таким же. как и у необработанных.
Исследование влияния гидрофобизации растворами Г1ОК-94
и ГКЖ-Ю на сорбционное увлажнение стеклоперлнта и перлито-
бетопа дало аналогичные результаты.
Гидрофобизация силикатперлита, стеклоперлнта и перлито-
бетона растворами ГКЖ-94. а также I—2% растворами МСГ-9 и
ГКЖ-Ю не снижает скорости влагоотдачи материала. Применение
более концентрированных растворов МСГ-9 и ГКЖ-Ю вызывает
некоторое замедление влагоотдачи, особенно в последний период,
что, по-видимому, связано с избытком щелочей п других гидрофиль-
154
пых продуктов, удерживающих влагу и затрудняющих вслед-
ствие этого влагоотдачу.
Гпдрофобизацпя изделий из перлита повышает их морозостой-
кость по ГОСТ 702;j—<54 (табл. 68 и 69).
Табл ица
Моризостойкость гидрофобилонаппого
|1<*рЛН1-обг lOH.'l
68
ГКЖ-94
ГКЖ-H.i
МСГ-9
Гидрофобилатор
Количество
ЦНКЛИН, ПЫДгр-
жанпых без
разрушения
о
2<»
24
2(>
11
Таблица 69
Морозостойкость гидрофобизованного силикатперлита
Гпдрофобизатор
Концентра-
ция раствора,
Водонасышение ла 48 часов,
о/
/о
до испы-
таний
после
25 циклоп
Количество
циклов, вы*
держанных
беа
разрушения
ГКЖ-94
МСГ-9
ГКЖ-Ю
148,0
2,3
2,6
6,7
13
26
33
26
28
26
29
Образцы перлитобетопа, обработанные 3—5% растворами
ГКЖ---И. начинают разрушаться лишь после 20—24 циклов испы-
таний, тогда как контрольные образцы выдерживают лишь 5—6
циклов. Образцы, обработанные 596 растьорами МСГ-9 и ГК/К-Ю,
выдерживают 11 и 20 циклов, соответственно.
Фрагменты стеновых блоков из перлитобетопа размером 30 х
хЗО X 18 см в результате гидрофобизации 5% раствором ГКЖ-94
повышают морозостойкость с 8 до 23 циклов.
Гидрофобизованные образцы силикатперлита выдерживают 25
циклов попеременного замораживания и оттаивания без видимых
признаков разрушения, полностью сохраняя при этом гидрофоб-
ные свойства, тогда как необработанные образны разрушаются
после 13 циклов.
Гидрофобные крем неорганические покрытия на изделиях из
вспученного перлита оказываются также устойчивыми к действию
155
попеременного увлажнения и высыхания (табл. 70), что является
важнейшим показателем их сохранности при эксплуатации в усло-
виях периодического смачивания.
Г .1 6 л и ц л
70
Влияние попеременного увлажнения и высыхании на гидрофобный
эффект кремнеорганическнх покрытий на стекло перлите1
Г п фофоёпзл гор
Концентрации
раствора. %
Впдаппг.пицснпс ла 18 часов, %
после 30 циклов
попеременного
начальное	увлажнении н
высыхания
МСГ-9
№ Ь
nok-Hi
о
2
4
5
2
3
4
5
143,0
10.П
10.1
10.8
11,2
17,6
9,0
8.7
11.1
148,2
10,7
10,0
10,6
10,7
10,5
8,9
8,0
8,2
Данные таблицы 70 показывают, что почти во всех случаях
водопоглощение гидрофобизованных образцов после 30 циклов по-
переменного увлажнения и высыхания даже понижается, что
следует приписать вымыванию гидрофильных продуктов.
При хранении в лабораторных условиях в течение двух лет
гидрофобизованных изделий из вспученного перлита их гидрофоб-
ность не только полностью сохранилась, по даже повысилась.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ 111
I.	Данн icon М. Г. Новые способы повышении водоиспрпинцасмости
желегобегониих сооружении. Илд. по строит, н арх., Л. 1957.
2.	Стольников В. В. Воыу.хововлекакицнс добавки в гидротехни-
ческом бетоне. ГЭИ, М. 1953.
3.	Бу тт Ю. АС. Бер кович Т. Вяжущие вещества с поверх иостно-
«»•..и вивши добавками. Промстройпздаг. М- 1953.
1. Lade К.. W i в k I с г A. Putz, Shirk, Babilz. SltitlgaH 1955.
5. Pi о реи bury W. So ni.iclil m-ш sjulen PtHz. 3 Aiil’i., Wmsbadpii—
Berlin 1958.
6- Alack l,. I.. J. Phys. Chem., 1916, KI, 169.
Г Л А В X IV
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ И КОНТРОЛЯ ГИДРОФОБИЗОВАННЫХ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Поверхность наружных стен обычно увлажняется водой, дей-
ствующей под некоторым гидростатическим давлением. Гидрофо-
бизацня поверх пости стен должна надежно защищать их от про-
156
никновения воды под давлением, много большим, чем то, которое
может возникнуть в условиях эксплуатации.
Заметное гидростатическое давление возникает при дожде,
сопровождающемся ветром с высокой скоростью, на отдельных
местах наружных степ, расположенных с подветрен пой стороны.
Рис. 33. Зависимость
давления ветра о г его
скорости (sin а -- 1.0).
При этом более или менее равномерное давление ветра па находя-
щуюся на стене воду (в виде капель или пленки) дополняется
весьма кратковременными, ио заметными повышениями давления,
обусловленными ударами дождевых капель о поверхность стены.
Совместное давление ветра (зависимость его от скорости воздуш-
ного потока представлена на рис. 33) и дождевых капель создает
опасность проникновения воды в толщу стены, а в местах сквоз-
ных швов, возможно, и на ее внутреннюю поверхность.
Для определения давления, оказываемого ветром, можно поль-
зоваться формулой 1Л85|:
О.(И>5
ни а.
(1)
где р — давление ветра в <it.w водяною столба;
I - скорость ветра в .я сек:
а — угол между поверх носило степы и направлением ветра.
Ветры со скоростью, превышающей 15.« сек, в условиях Ленин-
града н Прибалтики почти не наблюдаются, н эту скорость следует
признать максимальной. Поэтому наибольшее давление, оказывае-
мое ветром в условиях эксплуатации зданий, обычно составляет
15 мм водяного столба.
Плотность дождевых капель юраз/ю больше плотности воз-
духа. и оказываемое ими давление значительно превышает дав-
ление ветра. Так кик при ветре и косом дожде капли обычно
измельчаются, то можно принять, что напор ветра с дождем равен
десятикратному максимальному давлению ветра, т. е. 150 льч водя-
ного столба.
Величина, иротивоканиллярпою давления в порах i идрофоби-
зовапкого поверхностного слоя стройматериала должна быть не
менее указанной величины, отвечающей давлению на стене само-
го сильного (в условиях Ленинграда и Прибалтики) ветра с дождем.
157
Таким образом, повышенно устойчивости материала в резуль-
тате гидрофобизации к проникновению в пего с поверхности воды
иод давлением характеризуется его водоупорностью (водопрони-
цаемостью), т. е. высотой водяного столба на гидрофобизованной
поверхности, при которой вода начинает просачиваться в поры.
Водоупорность также может характеризоваться устойчивостью
уровня столба воды (с высотой значительно меньше критической)
на поверхности в течение длительного промежутка времени (12—24
часа и более).
Другой путь увлажнения степ и покрытий — это капиллярный
подсос воды из грунта, сырых участков и отдельных очагов постоян-
ного пли эпизодического увлажнения, появление которых обу-
словливается различными причинами (незначительное протекание
водопроводных, дождевых и канализационных труб, труб цент-
рального отопления, намокание полов в прачечных, кухнях и сан-
узлах н т. д.). При этом проникновение воды в поры строительных
материалов обычно происходит без заметного гидростатического
давления (во всяком случае нм можно пренебречь). В таком случае
понижение способности гидрофобизованного материала к впиты-
ванию воды характеризуется его поверхностным водопоглоще-
ипем и. в меньшей степени, высотой капиллярного поднятия воды.
Снижение поверхностного водопоглощения строительных ма-
териалов в результате гидрофобизации до значения менее 1—0,5%
(за 72 часа) можно считать надежной защитой от капиллярного
подсоса воды.
Наконец, третий путь увлажнения строительных материалов —
это водопоглощение при нахождении их под поверхностью воды.
Как уже говорилось, гидрофобизации нс предотвращает водо-
поглощение при погружении, а лишь уменьшает скорость проник-
новения воды в поры. Поэтому гндрофобизацня стройматериалов,
находящихся длительное время под водой, нс имеет никакого
смысла. Не имеет смысла для гидрофобизоваиных материалов и
определение водопоглощения при погружении иод воду в течение
длительного промежутка времени. Однако определение кинетики
водопоглощения при погружении в ряде случаев весьма полезно,
так как характеризует способность гидрофобизованного материала
увлажняться в кратковременных жестких условиях, которые надо
признать ката строфическим и (например, при наводнениях, лоп-
нувших водопроводных трубах и т. д.).
Одной из основных эксплуатационных характеристик строи-
тельных материалов является изменение механической прочности,
водопоглощения и водопроницаемости при переменном увлажне-
нии и высыхании. Этот комплекс свойств обычно нс совсем правиль-
но называется влагостойкостью, или влагоустойчивостыо. Послед-
ним термином мы, для краткости, и будем пользоваться в даль-
нейшем. В результате гидрофобизации материал приобретает спо-
собность долговременно сопротивляться действию периодического
увлажнения, вызывающего частичное растворение материала.
158
адсорбционное диспаргированис и расклинивание его частиц, обра-
зование трещин и пустот. Такое расшатывание структуры приво-
дит к повышению водопо!лощения и резкому падению прочности
па растяжение или сжатие.
До сих нор обращалось сравнительно мало внимания па раз-
работку достаточно обоснованной методики определения основ-
ных свойств, характеризующих защи!ное действие водоотталкиваю-
щих покрытий.
Ниже кратко характеризуются основные свойства строительных
материалов* *, на которых гидрсх|юбизация последних сказывается
благоприятным образом, и рассматриваются наиболее целесообраз-
ные методы испытаний этих свойств.**
Прежде всего необходимо указать, что все характеристики,
определяющие эффективность гидрофобизованных покрытий, долж-
ны определяться в сравнении с соответствующими показателями
негидрофобизоваиных материалов.
Чтобы экспериментальные испытания эффективности гидро-
фобизованпых покрытий более или менее соответствовали дейст-
вительным условиям эксплуатации стеновых конструкций, целе-
сообразнее всего учитывать вредное влияние на них переменного
увлажнения и высыхания.
При температурах выше 0° в строительных материалах ми-
нерального происхождения под влиянием переменного увлажнения
п высыхания возникают достаточно большие знакопеременные
напряжения (сжатие и растяжение при набухании и усадке). Эти
напряжения вызывают развитие трещин, постепенно разрушающих
поверхностные слон.
Например, при периодическом смачивании поверхностных слоев
бетона возникающие в них напряжения на растяжение достигают
40 кг! см” [б].
Исследования керамических блоков и кирпича показали, что
после 60 циклов попеременного насыщения влагой и высушивания
прочность керамических блоков высокого качества па изгиб падает
на 6%, а кирпича — па 25% [С].
К снижению прочности материала приводит и расклинивающее
действие водных пленок [7, 81, которому способствует адсорбцион-
ная гидрофилизацня новообразующихся поверхностей [9, 10].
Разрушение материала начинается с наиболее слабых мест, какими
являются стыки между частицами материала и зародышами мель-
чайших трещин, не различимые простым глазом. Такие трещины
и стыки закапчиваются тупиками (рис. 34), которым предшествует
столь малая (критическая) ширина зазора, что при адсорбции
молекул влаги создается двухмерное давление (усилие 2) [7].
При увеличении величины расклинивающего давления оно
преодолевает силы молекулярного сцепления (усилие 3) и раз-
* Кроме теплопроводности и теплоемкости.
* * Более подробно о методах испытания строительных материалов см. ] J— 5].
159
двигает стык между частицами материала. С уменьшением влаж-
ности материала происходит частичное смыкание стыков и щелей,
а при очередном увлажнении — дальнейшее их развитие.
Таким образом, разрушение материала в покрытиях ограждаю-
щих стен в значительной мере происходит за счет возникновения
трещин н деформаций, являющихся следствием попеременного
увлажнения п высыхания материала (ср. также НИ).
Рис. 34. Схема расклинивающего
действия влаги между частицами
материала:1 — направление пере-
мещения влаги; 2 — силы, раздви-
гающие стыки между частицами
материала в узкой части щелей;
3 — силы молекулярного сцепле-
ния между частицами материала.
Для сравнения влагоустойчивостп гидрофобизованных и обыч-
ных образцов для них после определенного числа циклов увлаж-
нений и высыханий производится определение величины и ско-
рости водопоглощения, водопроницаемости н прочности па растя-
жение.
Материалы, коюрыс в дальнейшем мог\т находиться во влаж-
ных условиях, должны испытываться па периодическое смачива-
ние 11 последующее высыхание.
Недельный цикл состоит из трех разовых увлажнений с су-
точным интервалом между ними. Количество циклов должно быть
не менее 20 2."> и устанавливается в зависимости or качества гид-
рофобного покрытия и прочности стройматериала.
Периодическое увлажнение образцов может быть заменено
постановкой образцов в летпе-осепиий период года на крышную
станцию, откуда они по мере времени изымаются и подвергаются
вышеуказанным испытаниям.
Шесть месяцев испытания па крышной станции можно считать
эквивалентными четырем годам эксплуатации покрытия в условиях
помещения |Й|.
I.	ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ
Водопроницаемость способность материала пропускать воду
под давлением. Величина водопроницаемости обычно характе-
ризуется количеством воды, прошедшей за I час через 1 лг по-
верхности материала ирп заданном постоянном давлении. Наиболее
простой мсго V определения водопроницаемоегп («метод трубки»
160
no OCT 3720) сводится к действию на поверхность образна столба
воды высотой до 350 мм и диаметром 25 мм. Такое испытание явля-
ется вполне достаточным для гидрофобизоваиных строительных
материалов, так как надежное водоотталкивающее защитное по-
крытие должно противостоять в течение суток гидростатическому
давлению порядка 150 -230 мм водяного столба.
Испытание производится следующим образом. Стеклянная труб-
ка, желательно градуированная, с высотой 150—350 мм и внут-
ренним диаметром 25 лиц герметически приклеивается к образцу
(например, менделеевской замазкой). В нее (на всю высоту) нали-
вается дистиллированная вода, изменение уровня которой измеря-
ется через определенные промежутки времени. Время воздействия
водяного столба па водоотталкивающее покрытие должно состав-
лять не менее двух суток. Испытания также могут проводиться до
тех пор, пока на обратной стороне образца не появятся признаки
просачивания воды. По наименьшей скорости проникновения воды
через образец производят отбор оптимального гидрофобизатора и
его концентрации (ср. также П2]).
2.	ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ
Поверх постное водопоглощепне - способность материала на-
сыщаться влагой при контакте его поверхности с водой.
Определение величины и скорости поверхностного водопо-
глощения образцов покрытий стеновых конструкций производится
путем погружения образца в воду на глубину 5—8 мм.
Образцы до погружения и через определенные промежутки
времени во время испытания взвешиваются. По изменению их веса
вычисляется водопоглощение (за данный промежуток времени t)
выражаемое в процентах от веса сухого материала, по формуле
100.
где 1Гп - первоначальный вес образца (до контакта с водой) в
граммах;
— вес образца после его контакта с водой в граммах.
Продолжительность контакта гидрофобизованного образца с
водой должна составлять не менее трех суток, так как водооттал-
кивающие пленки на поверхности материалов обладают заметным
гистерезисом смачивания. В течение этого времени происходит
постепенное повышение поверхностного водопоглощения.
При более длительном контакте с водой поверхностное водо-
поглощение, обычно уже достигшее равновесной величины, больше
практически не меняется.
При высыхании образца первоначальный гидрофобный эффект,
вызываемый значительным гистерезисом смачивания, восстанавли-
вается.
161
3.	ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ ПРИ ПОНИЖЕНИИ
Водопоглощение при погружении — способность материала,
находящегося под водой, заполнять ею свои поры. Наиболее ра-
циональный метод определения его заключается в постепенном
погружении образца в воду. Это необходимо для бочсс полного
вытеснения воздуха из нор. При испытании взвешенные образцы
погружаются в воду наполовину иа I 2 часа, после чего вода
постепенно доливается, пока полностью их не покроет. Образцы
могут находиться под водой в течение многих суток, вплоть до
нескольких месяцев. * н в течение этого времени периодически
взвешивается. Водопоглощение при погружении вычисляется так
же, как п поверхностное водопоглощение. Полученные данные
характеризуют скорость (кинетику) процесса водоиоглощепия при
погружении и представляются графически.
Применяемая иногда для определения степени гидрофобизации
стройматериала методика по ГОСТ 7025—54, основанная на срав-
нительно длительном нахождении материала под водой, для испы-
тания гидрофобизованных материалов малопригодна (см. стр. 12).
Это вполне естественно, так как в условиях эксплуатации в кон-
такте с водой находится не весь материал, а только его гндрофоби-
зоваиная поверхность. В то же время нельзя пе отметить, что зна-
чение водоиоглощепия пег11дрс(|)обизованпой штукатурки, погру-
женной в воду на 2—3 и насыщенной водой по ГОСТ 7025—54,
различается мало (8,3 и 9,2%, соответственно).
4.	капиллярный подсос
Капиллярный подсос — способность материалов насыщаться
водой под действием капиллярных сил, поднимающих воду по
открытым порам п капиллярам. Капиллярный подсос характери-
зуется либо высотой подъема воды в образце, либо возрастанием
его веса с течением времени. Для определения величины капил-
лярного подсоса испытываемые образцы устанавливают на кир-
пич. погруженный! в подкрашенную воду на 3/4 своей высоты, и •
через определенные промежутки времени взвешивают их, одновре-
менно отмечая высоту поднятия воды в образце. Эффективные
водоотталкивающие покрытия должны практически полностью
лишать гпдрофобпзоваппый материал способности к капилляр-
пим\ подсосу воды.
* •
5.	ДОЖДЕВАНИЕ
Дождевание является методом испытания гидрофобизованных
материалов, наиболее приближающимся к условиям эксплуатации
покрытий на фасадах зданий. Для проведения испытаний к водо-
Жсл .цельно до тех пор, пока полопоглощен нс гпдрофобнзоваппых об-
разцов пе прпб.щ.нпся к водопоглощепшо нсгилрофобпзонаппых.
162
проводному крану присоединяется резиновая трубка с металличе-
ской душевой воронкой на копие. Последняя имеет концентри-
чески расположенные отверстия диаметром 1,2 мм, что отвечает
каплям дождя, выпадающего в средней волосе СССР. Количество
воды, расходуемой ил дож лева fine, составляет около 70 л в час
(250 л воды, протекшей по поверхности образна, отвечает коли-
честву осадков, выпадающих в условиях Ленинграда в течение
около 100 лет). Взвешенные образцы (кубики с длиной ребра 7 см)
помещаются под воронкой таким образом, чтобы обеспечить равно-
мерное омывание всей поверхности образцов и сохранить в мак-
симальной степени напор водопроводной сети. Образцы выдержи-
ваются под душем в течение от 2 до 12 часов и в продолжение
этого времени периодически взвешиваются (для определения их
водопоглощения)*. При необходимости по окончании испытаний
определяется механическая прочность образцов. Потеря прочности
вычисляется в процентах по отношению к образцу, не подверг-
шемуся дождеванию.
б.	ГИГРОСКОПИЧНОСТЬ (СОРБЦИОННОЕ ВЛАГОПОГЛОЩЕНИЕ)
Гигроскопичность — способность материала сорбировать влагу
при нахождении во влажной атмосфере. Обычно rnApoqbooiiaamiH
мало сказывается па сорбционном водопоглощеиии стройматериа-
лов. Однако при гидрофобизации растворами алкилсиликоиатов
натрия или алкилхлорсиланов повышенной концентрации или
при их избытке гигроскопичность материала может возрасти,
вследствие образования гигроскопичных продуктов взаимодей-
ствия гидрсфобизатора со стройматериалами (сода, хлористый
кальций и т. д-.). В подобном случае определение гигроскопичности
является полезным. Для этой цели взвешенные воздушно-сухие
образцы материалов помещают в атмосферу со 100% относительной
влажностью (над поверхностью воды в эксикаторе) и через опреде-
ленные промежутки времени взвешивают их. Таким образом
определяют величину и скорость сорбции материалом влаги из
воздуха. Вычисление относительной гигроскопичности в процентах
(77) производя т по формуле:
109,
где И’о — вес увлажненного образца в граммах*;
И7! — вес образца в воздушно-сухом состоянии в граммах.
* Испытание дождеванием в случае сильной размывасмости строительных
.материалов производить нецелесообразно. О методе определения размывае-
мого» см. (13, Л91, Л92].
Для определения абсолютной тигроскоиичпости увлажненные
образцы высушивают до постоянного веса при 0% относительной
влажности (в эксикаторе над концентрированной серной кисло-
той) или при И(Г. после него взвешивают.
7.	ВЛАГООТДАЧА
Влагоотдача — свойство материала отдавать впитанную им
воду при уменьшении влажности окружающей его среды. Влаго-
отдача характеризуется скоростью высыхания увлажненного ма-
териала. т. е. количеством воды, теряемым за единицу времени
(час. сутки) при КО0» относительной влажности окружающего воз-
духа и температуре 20е. Гидрсфэбпзацня, как правило, ускоряет
влагоотдачу строительных материалов, что весьма важно при нх
эксплуатации.
8.	ВОДОСТОЙКОСТЬ, КОЭФФИЦИЕНТ РАЗМЯГЧЕНИЯ
Водостойкость — способность материала не разрушаться, не
убывать в весе н сохранять свою прочность при длительном насы-
щении водою или нахождении в воде (предпочтительно проточной).
В строительной практике основным критерием оценки водостой-
кости является отношение прочности насыщенных водой образцов
(<7Н) к прочности воздушно-сухих (св). Это отношение называется
коэффициентом размятчення Ар —1который изменяется от
нуля (у наименее водостойких материалов) до единицы (у материа-
лов. нс изменяющих своей прочности при действии воды). Водо-
стойкими обычно считаются строительные материалы с Л’р > 0,8.
Иногда также определяется так называемый «коэффициент
водостойкости». являющийся отношением прочности образцов,
насыщенных водой и затем высушенных до постоянного веса, к
прочности контрольных образцов.
9 КОЭФФИЦИЕНТ ВЛАЖНОСТНОГО РАСШИРЕНИЯ
Пористые материалы при увлажнении увеличивают свой объем.
Это свойство определяется коэффициентом влажностного расши-
рения (Аьр). характеризующим относительное удлинение материала
при увлажнении па 1% или па другую наперед заданную величину.
Определение величины А'ир. основанное на точном измерении раз-
меров образца при различных степенях его влажности, в некото-
рых случаях необходимо при расчетах строительных конструкций.
10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ. КРАЕВЫХ М'ЛОВ СМАЧИВАНИЯ
УГЛОВ СКАТЫВАНИЯ*
В KPHYH4ECKHX
Значения краевых углов смачивания строительны?: материалов,
обладающих пористой или шероховатой поверхностью, обычно
являются гистерезисными. Поэтому они не могут в достаточной
мере характеризовать степень гидрофобности большинства строй-
материалов (кроме полированных поверхностен плотных каменных
пород). Тем пе менее определение краевых углов оказывается по-
лезным для быстрого сравнения водоотталкивающего ьссекта
различных гид1’.*Уб?:з*.: • т . ... ... . м мс.тег"ч1ле.
Рис. 35. Прибор для определения краевых углов и изучения явле-
ний смичииания: •/ -окулярный микрометр, 2 - шкала, -3 — етр мкз.
4 -- iipeiiapiiiоноди ic.ii». 5 — площадка для помещения объ кта,
6 (ив-i и ie.ii».
Критические углы скалывания, напротив, являются весьма
важным показателем водоотталкивающих поверхностей, так как
характеризуют способность дождевых капель скатываться с гядри-
фобнзоваииых стен зданий и строительных конструкций. Изме-
рение критических углов скатывания позволяет подобрать гпдро-
фобизатор, дающий наименее гидрокатпое покрытие.
Для определения краевых углов смачивания и критических уг-
лов скатывания водяных капель проще всего пользоваться прибо-
ром [19], представленным па рис. 3’> Он состоит из горизонтально
поставленного микроскопа (например, типа МБИ-1) и осветителя
(типа ОИ-19). На наружной трубе микроскопа неподвижно укреп-
лен диск (2) с нанесенной на пего ЗВ()-град\сной шкалой. Внут-
ренняя подвижная трубка микроскопа снабжена окулярным мик-
рометром AM-9-2 (J). обладающим увеличением 13 . и указательной
ел редкой (3), скользящей по шкале. Объектив микроскопа имеет
Ср. coof вечепг, •осин- p.'i.i.ic.iLi i ; щш.
увеличение 4 /. Вращающийся предметный столик микроскопа
снабжен двухкоордипатпым препаратоводптелем (4) типа СТ-12 (на
рис. 35 указан однокоординатпый) с площадкой для помещения
исследуемого образца (5).
Определение угла смачивания производится установкой одной
из взанмноперпендикулярпых линий креста окуляра в касательное
положение к поверхности капли в точке ее соприкосновения с по-
верхностью горизонтально установленного образца. Значение крае-
вого угла отсчитывается непосредственно по шкале. Его можно
также определить на этом же приборе непосредственным измере-
нием разоров капли при помощи окулярного микрометра. В этом
елхчае угол смачивания ((-)) вычисляется по формуле tg©/2— 2h-fa
h — высота сегмента капли, а диаметр ее основания.
Рис. 36. Микрофотография капли
воды на гндрофобизоваппом гипсе.
Угол смачивания равен 125е.
Диаметр капли дистиллированной воды, наносимой на образец,
должен быть около 1 мм или немного менее (вид такой капли в
окуляр микроскопа представлен на рнс. 36). Отсчет краевого угла
производится спустя 10 минут после нанесения капли. Во всех слу-
чаях берется среднее из пягц измерений.
Для определения критических углов скатывания (а) на уста-
новленный строго горизонтально на площадку (5) образец наносят
из микробюреткн (с гпдрофобизованным днметилдихлорсиланом
кончиком) каплю дистиллированной воды определенного объема
(0.02—0.10 .ил). После этого медленно вращают предметный столик
микроскопа (рукой или лучше при помощи специального верньера)
до момента скатывания капли. Отсчет угла у производится по
шкале (2) перемещением горизонтальной нити окулярного микро-
метра в положение, занятое поверхностью образца в момент скаты-
вания капли.
11 МОРОЗОСТОЙКОСТЬ
Морозосюпкосп» способность насыщенного водой материала
выдерживал,, не разрушаясь п не понижая в значительной степени
свои» прочность. многократное попеременное замораживание и
оттаивание. Пониженная морозостойкость некоторых строительных
материалов обусловлена тем, что вода, полностью или частично
заполнившая поры, при температурах ниже 0° замерзает, увели-
чиваясь при этом в объеме примерно на 9%. Давление образовав-
шегося льда может разрушить ст елки пор, что приводит к пониже-
нию прочности материала. Особенно большое количество льда
образуется в порах наружного поверхностного слоя, так как вода
и водяные пары, находящиеся в открытых порах материала, пере-
мещаются в область наиболее низких температур (ср. также I1J,
14-181).
В условиях эксплуатации г. сооружениях, особенно ранней
весной и поздней осенью, материалы подвергаются попеременному
замораживанию н оттаиванию. Вследствие этого степень моро-
зостойкости материала выражают числом циклов попеременного
замораживания п оттаивания, которые он может выдержать, не
разрушаясь и не образуя трещин, выкрашиваний, отколов и отслаи-
ваний. Образны после испытания не должны терять в весе более
-5% и понижать свою прочность нс более чем па 2.5%'..
Испытания материалов па морозостойкость проводятся в холо-
дильных ящиках или в специальных холодильниках. Они заклю-
чаются в многократном (3, 10, 15. 25, 50, 100, 150 или 200 раз)
постепенном замораживании насыщенного водой образца и после-
дующем оттаивании в воде комнатной температуры. Замораживание
должно проводиться при температуре нс выше —20\ так как
в мельчайших порах вода замерзает только ниже —17е.
При испытании образцы загружаются в холодильную камеру
при температуре выше 0°, после чего в течение 1—1,5 часа охлаж-
даются до —20е п выдерживаются при этой температуре 6 часов.
Замороженные образцы оттаивают в воде, имеющей комнатную
температуру (15—20е), в течение 10—16 часов. По числу выдержан-
ных циклов испытаний материалы разделяются на марки от «Мрз-5»
до «Мрз-200»*.
Определение морозостойкости строительных материалов, под-
вергающихся в процессе эксплуатации охлаждению ниже 0°.
является обязательным. Гидрофобизация, как правило, значительно
повышает морозостойкость материала, так как сильно снижает
его водопоглощение и ограничивает процессы миграции воды
в открытых порах. Для заметного повышения морозостойкости
вполне достаточно поверхностной гидрофобизации строительного
материала, делающей водоотталкивающим лишь его наружный
слой, наиболее уязвимый при действии мороза. Говорить о том.
что гидрофобизация повышает морозостойкость материала за счет
повышения его механической прочности, вряд ли приходится, так
как последняя хотя и повышается, но лишь в незначительной степени.
* Определение мороюстой кости строительных материалов яо та-: назы-
ваемому «•коэффициенту морозостойкоеги» не оправдывается.
167
12. ПАРОГАЗОПРОНИЦАЕМОСТЬ
Парогазопроиицаемость — способность материала пропускать
под некоторым давлением через свою толщу пары и газы, обуслов-
ленная наличием открытых пор. Гпдрофобизацня строительных
материалов обычно пе изменяет объема пор, а следовательно, и
парогазопроннцаемости. Более того, в ряде случаев после гидро-
фобнзацин парогазопроиицаемость материалов становится даже
больше, так как резко понижается их водопоглощение. Увлажнение
же материалов значительно уменьшает способность последних
пропускать газы н пары. Так, например, сухой бетой имеет воз-
духопроницаемость 0,04, а насыщенный водой — воздуха почти
не пропускает.
Способность материала пропускать газы н нары характеризуют
коэффициентом газопаропроницаемостп (р), т. е. количеством газа
(пара) в литрах, проходящего через степу толщиной в 1 м и пло-
щадью I лг в течение одного часа при разности давлении 1 мм
ртутного столба.
Определение парогазопроннцаемости производят па специальном
приборе, позволяющем определить объем газа Г (в лиграх), прошед-
ший через образец с толщиной а и площадью Л’ за время 1 при
разности давлений ио обе стороны образца р, Коэффициент р
вычисляется по формуле
13. ПРОЧНОСТЬ
Прочность строительных материалов характеризуется гак назы-
ваемым пределом прочности при растяжении (/Ср) или пределом
прочности при сжатии (7?_). Предел прочности это отношение
наибольшей нагрузки в кг, выдерживаемой образцом без разру-
шения (Р), к площади его первоначального поперечного сечения
в см- (/’’)- Как при сжатии, так п при растяжении предел прочности
вычисляется по формуле
/?±
Так как насыщение строительных материалов водой в боль-
шинстве случаев приводит к снижению их прочности*, то срав-
нительное определение предела прочности материалов до и после
гидрофобизации играет существенную роль. Как уже говорилось,
у гидрофобизованных и иегидрофобизоваппых материалов, не
подвергшихся действию воды, значение предела прочности оказы-
вается примерно одинаковым (у гидрофобных материалов оно
Кроме рассмотренных выше причин, это вызвано тем, что при нагрузке
вода, находящаяся в порах материала, облегчает сколь/кенпс его частиц за
счет уменьшения трения между ними.
JGS
обычно несколько больше). Однако в результате насыщения водой,
попеременного намокания и высушивания или замораживания и
оттаивания прочность иегидрофобизованных материалов падает
значительно больше, чем у образцов, подвергшихся гидрофобизации.
14. УСТОЙЧИВОСТЬ К СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ
Солнечная радиация оказывает влияние на водоотталкивающую
способность гидрофобизованных поверхностей строительных мате-
риалов. Поэтому их следует подвергать ускорен ному испытанию
на устойчивость к инсоляции путем воздействия ультрафиолетовых
лучей.
W
В качестве источника ультрафиолетового излучения применяются
ртутно-кварцевые лампы высокого давления типа ПР К-2 пли
ИРК-7», отличающиеся своей мощностью. Для испытания строи-
тельных материалов лучше пользоваться лампами типа ПР К-2.
Они могут эксплуатироваться в сетях переменного тока с напряже-
нием 127 и 220 « и частотой 50 с применением соответствующих
приборов включения.
Рабочее положение лампы iоризонгальпое (допустимые откло-
нения от этого положения не должны превышать 13°). Образцы
располагают под лампой по окружности гак, чтобы их передние
концы отстояли от центра круга на 10—15 см. Расстояние лампы
от верхней поверхности образцов устанавливается в зависимости
от желаемой температуры. Так, например, при расстоянии 50 см
температура на поверхности образцов достигает 33—40°.
В некоторых случаях облучаемую поверхность испытываемых
образцов па 4/5 закрывают экраном, мало проницаемым для уль-
трафиолетовых лучей. Таким экраном могут служить три-четыре
слоя черной бумаги. По истечении заданного условиями испытаний
времени экран отодвигается еще на ’.'5 часть общей длины образна.
Потом открывают :,,5 участка и т. д. Таким образом, после окон-
чания испытания на образце можно наблюдать ряд зон, которые
подвергались экспозиции под лампой в течение различных проме-
жутков времени.
Изменение водоотталкивающих свойств i и дрофобизо ванных
образцов, подвергшихся облучению, испытывают путем определения
их водопоглощения или другим описанным выше путем.
15. погодостойкость
Погодостойкость (еветогю голостойкость) является важнейшей
и наиболее надежной характеристикой эксплуатационной устой-
чивости водоотталкивающих покрытий, нанесенных на фасады
зданий и другие наружные строительные конструкции, находя-
щиеся под открытым небо.м и. следовательно, подвергающиеся
169
действию погоды и света («светопогоды»). Без испытании па по-
годостойкость пи один гпдрофобизатор для строительных материа-
лов. используемых в атмосферных условиях, не может быть реко-
мендован для практического применения.
Определение погодостойкости сочетает в себе одновременные
натурные испытания па устойчивость гидрофобизованного материала
к действию атмосферных осадков (дождь, снег, иней, наледь, туман и
т. д.). мороза, жары, солнечного света, попеременного намокания и
высыхания, замораживания и оттаивания, агрессивных веществ
и загрязнений, в обилии содержащихся в атмосфере промышлен-
ных городов, ветра, несущего абразивные частицы пыли и песка.
Для проведения испытаний гидрофобизоваппые и контрольные
образцы строительных материалов (предпочтительно в виде плиток)
устанавливаются па крыше пе слишком высокого здания (пе выше
четырех-пяти этажей) па открытом солнечном месте под углом
135° к южной стороне горизонта (в северных широтах). Каждые
три месяца часть образцов изымается, обдувается или очищается
мягкой щеткой от осевшей пыли, выдерживается трое суток в по-
мещении при комнатной температуре и испытывается на водопог-
лощеппе или другим образом.
Крышные испытания проводятся непрерывно в течение 12
месяцев, с тем, чтобы образцы подверглись действию погоды всех
четырех времен года, а еще лучше — в продолжение двух-трех лет.
Вместо испытаний па крышной станции определение светопо-
годостойкости гидрофобных покрытий можно производить и не-
посредственно на сооружениях, нанося их па открытые действию
солнца, дождя и ветра участки стен. Так как отбор проб материала
с гены обычно нежелателен, то сохранность гидрофобного покры-
тия проверяют обрызгиванием обработанного участка водой. По-
крытие сохраняет свою эффективность, если водяные капли не
впитываются в гидрофобизовэнный материал вплоть до нх полного
испарения, Гидрофобизоваппые участки также подвергаются визу
альпому осмотру (сравнительно с контрольными). При этом особое
внимание обращается на отсутствие высолов, сырых пятен, пле-
сени, а также на сохранность окраски и механической прочности
поверхности и ее загрязненность.
Существенным недостатком испытаний па погодостойкость явля-
ется их длительность. Поэтому гидрофобизоваппые строительные
материалы можно подвергать и ускоренному испытанию па дейст-
вие светопоголы. Для этой цели применяется специальный прибор
для определения атмосфероустойчивости — везерометр [5] (от
ашлийского weather — погода). Он представляет собой специаль-
ный шкаф, внутри которого имитируются природные атмосферные
условия, т. е. происходит периодическое воздействие на образцы
повышенной температуры, дождя (душ), ультрафиолетового облу-
чения п ветра. Испытания па везерометре проводятся непрерывно
•в течение 23 часов в сутки (один час отводится на осмотр образцов
170
н загрузку новых). Гидрофобизованные строительные материалы
должны испытываться на везерометре в течение 1000 часов (почти
полтора месяца). Такой срок испытаний эквивалентен трем-пяти
годам эксплуатации материала в атмосферных условиях.
Л 11 Г 1- Г А Г У Р А
К ГЛ А В Г IV
1.	II и m in о 1 Е. А., С h а г i s i u s К. BausLoffprufiiugen, 3. AuIL. Dussel-
dorf 1955.
2.	Graf 0. Die Prfifun^ nichlineallisclier Baustoffc. Handbucb der Wcrk-
stonpriifung, 2. Aufl., Bd. 3. Berlin 1957.
3-	Scholz W. BausLoffkemPnis der Schlussel zur Wirtschaftlichkeit und
Schaucnvcrhtitling, 2. Anfl., Dusseldorf 1957.
4.	Колев Ч. С. Стромтелыш материал и и мзпнтвапето mi, 2 изд. София
1956.
5.	Якубович С. В. Испытание лакокрасочных материалов, Г.ХИ, М.—Л.
1952.
6.	Королев М. М. Нзв. В ПИИ Г, 1959, 43, 176.
7.	Д е р я г и н Б. В., К v с а к о в М. .4. Пзв. АН СССР, О.ЧЕН. Сер.
хим., 1936, 5, 741; 1937, 1119.
8.	Де р я г н н Б. В. ЖФХ, 1932, 3, 29; 1934, 5, 379.
9.	Реб и п дер П. А. Изв. АН СССР, О.ЧЕН, Сер. хим., 1936, 639.
10.	Реб и и дер П. А. Физико-химическая механика. «Знание». .4. 1958.
II.	Петров Л. К- Сб. научи, работ 1ГИИСМ МПС.Ч БССР, 1957, 5, 53.
12.	Всрбсцкпй Е. П. Водонепроницаемость бетона и методы се опре-
деления, Баку 1954.
13.	Минас А. И. Зав. лаб., 1954, 20, 627.
14.	Коноплей ко А. И. Тр. Ростовск. инж.-строит, инет., 1959. 21, 45.
15.	Аракелян А. А. Тр. Армяпск. инет, строит, и сооруж., 1959, 1. 107.
16.	Мещанский Н. А. Труды НИИ/КБ, 1959. 12, 5.
17.	Горчаков Г. И. Труды НИИЖБ. 1959, 12, 19.
18.	Будников 11. Г1., Блох Е. С. Труды НИИ Стройкерамики,
1954, 9, 52.
19.	Беленькая Н- Г.. Воронко н .4. Г., Долгов Б. II. ЖПХ,
1955, 28, 886.
Г Л А В A V ”
ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
кГоХРАНЕ ТРУДА ПРИ РАБОТЕ С ГИДРЭФ0БИЗУЮЩИЛП1
РАСТВОРАМИ
При производстве работ по гидрофэбязацип наружных покры-
тий, ограждающих стен или других поверхностей в помещениях
и на фасадах необходимо соблюдать все действующие правила по
технике безопасности, предусмотренные «Правилами по технике
безопасности для строительно-монтажных работ», утвержденными
ЦК профсоюза рабочих строительства и промышленности строи-
тельных материалов от 26/IX-58 г., и санитарными нормами
Н101-54 с изменениями, введенными в действие с 1 января 1958 г.
Особое внимание должно быть уделено выполнению ниже-
изложенных правил.
Как уже говорилось, в настоящее время для повышения влаго-
стойкости поверхностных слоев пористых строительных материалов
пр имению i сн гр и основных типа кремнеорганических гндрофоби-
заторов:
1)	алкилхлорсиланы (метплтрнхлорсилан, этилтрпхлорсилан,
ди метил дп хлоре ил а и и т. д.) и кубовые остатки от их ректификации,
применяемые в виде растворов в инертных органических раство-
рителях;
2)	водные растворы алкилснлнконатов натрия: метилсиликонат
натрия (МСГ-9, ГКЖ-Н), этнлеилпконат натрия (ГКЖ-Н)) и др.:
3)	полиалкилгидросилоксановые жидкости (ГКЖ-М и др.) и
полнорганосилоксаполовые смолы в виде растворов в органических
растворителях (керосин, толуол и др.) или водных эмульсий.
Алкилхлорсиланы токсичны, обладают резким запахом и ока-
зывают раздражающее действие на органы дыхания. Приготовле-
ние из них рабочих растворов требует применения органических
растворителей, которые также не всегда безвредны н обычно огне-
опасны. Поэтому при операциях с алкилхлорсилапами и раствори-
телями для них принимаются специальные меры предосторожности:
работы ведутся на открытом воздухе или в вытяжном шкафу,
используются противогазы, резиновые сапоги, фартуки и перчатки.
Вместо противогазов могут употребляться влажные повязки, закры-
вающие нос и рот рабочего. При работах строго воспрещается
курение, а также применение открытого огня, зажигательных
средств и обычных нагревательных приборов.
Изготовление рабочих растворов рекомендуется производить
в присутствии технпка-лаборапга. При нанесении кистями или
пульверизатором гпдро^юиизующнх 3—7% растворов алкилхлор-
силанов на обрабатываемые поверхности работающие должны
обеспечиваться респираторами, защитными очками, резиновыми
фартуками п перчатками.
Гидрсфобизацию производственных площадей 3—7% растворами
алкилхлорсиланов следует проводить только на открытом воздухе
(фасады). Обработка поверхностен в помещениях ввиду токсического
действия алкилхлорсиланов и растворителей не рекомендуется.
Все вышесказанное относится и к кубовым остаткам от рек-
тификации алкилхлорсиланов (ОКО, МКО). Однако их корроди-
рующее н токсическое действие значительно слабее, чем у алкил-
хлорсиланов.
При работе с алкилхлорсилапами н кубовыми остатками, а
также с их рабочими растворами не следует допускать попадания
этих жидкостей на тело, одежду пли обувь. В особенности следует
беречь глаза. Кратковременное действие алкилхлорсиланов па
кожу ожогов не вызывает, по при длительном действии могут
быть ожоги даже третьей степени.
При попадании на тело, одежду или обувь алкилхлорсилапа
или больших количеств его раствора смоченное место следует
обмыть большим количеством воды, обработать раствором соды
или известковой водой и потом промыть чистой! водой. При попа-
дании брызг алкилхлорсиланов и их растворов в глаза, их следует
немедленно и обильно промыть чистой водой, после чего следует
обратиться к врачу.
Для защиты кожных покровов от воздействия органических
растворителей (толуол, ксилол и др.) рекомендуется применять
защитные мази Селигского, силиконовый крем, пасту «Микола» и др.
Перед употреблением их руки должны быть вымыты теплой
водой с мылом и тщательно вьперты досуха. Затем 6—8 г пасты
растирается между ладонями, после чего паста втирается в кожу
равномерно по всей поверхности кисти. В течение нескольких
минут паста подсыхает, образуя сухой покров.
i В случае отравления растворителями (тошнота, рвота) следует
немедленно выйти па свежий воздух н обратиться в здравпункт.
Обработка строительных материалов водными растворами алкил-
силиконатов натрия выгодно отличается от гидрофобизации алкил-
хлорсиланами и кубовыми остатками прежде всего отсутствием
необходимости применения огнеопасных и не безвредных органи-
ческих растворителей. Кроме того, в отличие от довольно токсичных,
корродирующих и резко пахнущих растворов алкилхлорсиланов.
растворы алкилсиликонатов натрия запаха не имеют и обладают
незначительной токсичностью и меньшим корродирующим дейст-
вием.
Приготовление рабочих растворов алкилсиликонатов натрия
(2—5%) требует следующих мер предосторожности (аналогичных
применяемым при рябел е с жидким стеклом). Разбавление товарных
растворов метплсиликопатов натрия (МСГ-9, ГК/К-W 11 этилсили-
копатов натрия (ГКЖ-И)), обладающих значительной щелочностью,
водой производится под наблюдением техника-лаборанта.
Работающие на этой операции должны быть обеспечены защит-
ными очками, резиновыми перчатками и фартуками. Следует пом-
нить, что действие щелочных растворов па кожу может вызвать
ожоги. Их попадание в глаза можег привести к тяжелым заболе-
ваниям органов зрения.
При обработке производственных площадей рабочими растворами
МСН и ЭСН (предпочтительно пульверизацией) работающие должны
носить защитные очки.
Попадания рабочих и, в особенности, товарных растворов
алкилсиликонатов натрия па кожу рук или лица следует по воз-
можности избегать. В случае попадания капель этих жидкостей
на кожу или в глаза следует смыть их большим количеством воды.
Полиалкнлгидросилоксановые жидкости и полиоргаиосилокса-
ноловые смолы физиологически безвредны и не обладают раз-
дражающим в коррозионным действием.
При работе с растворами Зтих гндрофобизаторов следует при-
нимать меры предосторожности, предусмотренные для операций
с соответствующими органическими растворителями.
Все рабочие, работающие с кремнеорганическими гидрофобиза-
торами, а также с органическими растворителями (толуол, уайт-
173
спирит, керосин и др.) обязательно должны быть ознакомлены
с их свойствами и правилами техники безопасности.
Большинство органических растворителей легко воспламеняется.
Поэтому их храпение должно соответствовать «Нормам и техниче-
ским условиям проектирования складских предприятий и хозяйств
для хранения легко воспламеняющихся н горючих жидкостей»
(НИТУ 108-56).
Рабочие, выполняющие операции ио гидрофобизации с приме-
нением органических растворителей, должны проходить инструктаж
о мерах пожарной безопасности и обращения с первичными сред-
ствами пожаротушения.
В помещении, где производятся работы по приготовлению,
применению и хранению гидрсфобизующих растворов, строго
воспрещается курить, разжигать огонь, пользоваться паяльными
лампами, производить электросварочные и другие работы, при
которых возможно образование искр и открытого пламени или
наличие раскаленных поверхностей.
Для хранения чистых и использованных обтирочных материалов
должны быть установлены металлические ящики с плотно закры-
вающимися крышками. По окончании работ ящики с использо-
ванными обтирочными материалами должны очищаться.
Спецодежда должна храниться в специально предназначенных
для этой цели помещениях.
Порожняя тара из-под растворителей должна немедленно уда-
ляться нз рабочего помещения и храниться пл специальных пло-
щадках.
Помещения, в которых хранятся легковоспламеняющиеся рас-
твори гели пли нз последних готовя гея растворы, должны быть
обеспечены пенными или углекислотными огнетушителями (один
огнетушитель на каждые 50 .и2), асбестовыми одеялами и ящиками
с песком.
Па местах проведения работ с применением легковоспламеняю-
щихся растворителей должны быть вывешены на видных местах
инструкции по противопожарному режиму, излагающие обязанно-
сти обслуживающего персонала по обеспечению пожарной безопас-
ности, и действия в случае возникновения пожара.
Л ИТЕРАТУРА
ПО ПРИМЕНЕНИЮ КРЕМНЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
ДЛЯ ГИДРОФОБИЗАЦИИ И ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.	Ака темня строительства и архитектуры СССР, НИИ бетона и железо-
бетона. Инструкция по защите железобетона и каменной кладки лакокрасоч-
ными п гндрофобпзирующимн покрытиями, М. 1959, 7—9.
2.	Андрианов К. А. Кремнийорганические полимерные соединения,
ГЭИ. М.—Л. 1946, 88—90.
174
3.	Андрианов К Л. Теплостойкие кремпийорганическне диэлек-
трики. ГЭИ, М.— Я. 1957, 270—278.
\	1. А и д р п а и о в К. Л., Р о м а и о в В. М.» Голубцов С. Л. Ги.чро-
фобнзпрующля жидкость ГКЖ и некоторые другие кремпийорганическне жид-
кости. • Хим. пром.» I95G, 142—143.
5.	Л ц а г о р ц я п 3. Л. Гидрофобизация фельзитовых туфов кремнийорга-
нпческнми соединениями. Материалы объед. научи, сессии ин-тов строит, мат.
и сооруж. Закавказских рссп., Тбилиси 19G1, 119—132.
б.	Л ц а г о р ц я п 3. Л. Методы повышения долговечности некоторых,
пород облицовочного камня. — Строит, мат., I960, 6, № 12, 14—17.
7.	Батраков В. Г. Исследование влияния добавок кремнийоргаиичс-
скпх соединении на долговечность бетона. Труды ПИИ бетона и железобетона.
1960, № 15, 44—57.
8.	Батраков В. Г. Влияние добавки кремиипоргаинческого соединения
ГКЖ-94 на морозостойкость бетонов нормального твердения.— Труды НИИ
бетона и железобетона, 1951. № 22. 119—127.
9.	Б о г а у т ч и и о в а Г. Г.. Ратинов В. Б.» Розенберг Т. И..
Смирнова И. Л., С т а л и к о в а Г. Д. Влияние некоторых органических
и неорганических добавок на пластические свойства гипса.—Сб. тр. Всес. гос.
НИИ железобетонных изделий и нерудных материалов. 1957. № 1, 71—78.
10.	Быкова Е. Л. Исследование применимости материалов на основе
кремпеоргапнческих соединений и химическом аппаратостроенин. Канд, дисс.,
М. 1950.
11.	В а н в а д Л. Я-, Л а г з дань Э. А., Карлсон К- П. Пригененне
кремпипорганических соединен ин в строительстве. — Строительство и строит,
мат., Сб. техн. инф. НТК СМ Латв. ССР, 1961. № 2. 29—31.
J2.	ВДНХ, Государственный Комитет Совета /Министров СССР по химии.
Полиорганосилоксаноьье жидкости, ГХИ. М. 1959, 23 стр
13.	Водоупорные покрытия. — /Кил.-комм, xoi-bo, 1956, 6. № 4. 26.
14.	Воронков ГЛ. Г. Гидрофобные покрытия.— Краткая химическая
энциклопедия, г. 1, <"Э. М. 1961, 938 —939.
15.	Воронков М. Г.. Г о л у б ц о ь С. А., Гриневич К. П-. 3 у б-
кои И. А., Шорохов II- В. Способ улучшения свойств строительных ма-
териалов и керамических шделий.—Лиг. спид. 112397, 1958.
• I(>. В о р о п ко в М. 1 , Д од । о к Ь. И. Водоотталкивающие кремнеорга-
ннческнс покрытия. — Природа, 1951, № 5, 22—34.
17.	Воронков М. Г., Долгов Б. 11., Шабарова 3- И. Приме-
нение пол нор ганосилокса полов для повышения водостойкости строительные
материалов. — ЖПХ, 1957, 30, 1221—1227.
\	18. В о р о п к о в М. Г., Шорохов 11. В. Применение растворов ал-
килсиликонатов натрия для повышения водостойкости строительных матери-
алов. Из I. ЛДНТП, Л 1956, 22 стр.
19.	Воронков М. Г., Шорохов Н. В. Применение кремнеоргенп-
ческих соединений для повышения водостойкости и долговечности строитель-
ных материалов. — Строит, мат., 1959, № 7, 12—17.
20.	Воронков М. Г., Шорохов II. В. Водоотталкивающие покры-
тия в строительстве. Изд-во АП ЛССР, Рига 1963. 190 стр.
21.	Г в е р л ц и т е л и И. М.» Джапаридзе ГА. Кремнеоргапические
сое чинен и я — водозащитные покрытия строительных материалов. — Строит,
и архитектура, Ипф. бю.т.ч. Госстроя Груз. ССР, 1961, № 4, 3—6.
22.	Ге л ьште й и А- Водоупорные покрытия. — Наука и жизнь. 195^,
23, № 4. 51.
у 23. Г.чавлеиппградстрой. Антикоррозийная защита пористых материалов,
Бюлл. техн, информации (по строительству). 1959. 5, № 9, 32.
24.	Горбунов В. Н-, М а й к о в Г|. К- Применение синтетических смол
в строительной технике. — Хим. наука и пром., 1958, 3, 299—310.
v 25. Гриневич К- П. Гидрофобииирующие кремиеорганическис жид-
кости. — Пластмассы, 1960, № 3, 24—27.
26.	Гриневич К- П., Зубков И. А., Л б р а м о в а Н. Т., Б о г о-
у ы к и и .1 А. В. Б и и к one к л я В. В. Способ получения кремпнйоргапи-
ческпх гндрофобнзирующн.х жидкостей Лиг. син ь 13<ЧИЗ, 1961.
27.	Гринев и ч К- П., 3 у б к о н II. Л., О д и ш а р н я С II. Синтез
I и дрофибпзпрующлх крсмппноргаиичоскнх жидкостей ГКЖ-111 и ГКЖ-11. -
Илае». массы. 1961. .V* I. 21 22.
28-	Деев Ю Л. О борьбе е обмерзанием пл гп фотсхипчсских сооруже-
ниях. - Гндротсхн. строительство, 19к5, 24. № 7, 21 25.
29.	Добр якова Л. М. Исследование свойств известняков, обработан-
ных для повышения мх долговечности кремнефторидами и некоторыми кремне-
органпчсскимп соединениями. Каид. лисе., М. 1957.
30.	Долгов Б. II.. Воронков М. Г. Применение крсмпсоргаипческнх
соединений для гидрофобизации материалов. - Вести. ЛГУ, 1954. № 5. 185 -
201. х
31.	Долгов Б. II., Воронков М Г. Повышение водостойкое! и строи-
тельных материалов, Изд ЛДНТП. Л. 1954. II стр.
32.	Долгов Б. П. Воронков М. Г. Гидрофобизация строительных
материалов при помощи крсмиеорганпческпх соединений. -Сб.: Строительные
материалы. Гос. нзд-но но строит, и архнт.. Л 1957. 5(1—58.
33.	Е втю хов И. Г., Чубуков В. II. Гидрофобные пленкообразующне
материалы как средство защиты дорожных покрытий от обледенения. - Авто-
моб. дороги. 1959. № 9. 15.
34.	Ж и г а л кови ч В. Ф.. Ш т а л ь В. В. Изменение водопоглощения
н морозостойкости строительного кирпича при нанесении на пего кремнеор-
ганпческнх соединений. — Сб. научи, работ НИИСМ БССР. 1957. .V1 5. 68—75.
35.	Жиг а л к о в и ч В. ф.. HI т а л ь В. В. Ж и и о в и ч 11. И. Иссле-
дование кремнипорганическпх сое щнепий как гидрофобных покрытий строи-
тельных материалов. - - 3 вяз да. Минск 1958, 10 стр.
36-	Ж и г а л к о в п ч В. Ф.. Шталь В. В., Ж и н о в и ч II. И. Иссле-
дование кремниноргаш|ческн\ соединений как гп фофобпых покрытии строи-
тельных материалов. -Сб. научи, работ НИИ сгройм.перпалон М1СМ СИЛ
БССР. 1958, .V* 7. 151 -155.
37.	Ж и и о н и ч II. II.. Ж и г а л к о в п ч В. Ф. Гпарофиои ыцня строи
тельною niitc.i Сб. научи, iрудой Белорусск. волшехн. пись, 195’\ ,№.• 87.
ъь— / о.
38.	3 а б е ж и и t «ч а я Я., Р а г п и о в В. Изучение свойств гпнеа, расши-
рение его применения. — Строит, материалы. 1956. 2. ЛЬ 1. 28 29.
39.	Завьялов 11. II. Гп ipo|*об11злцпя П'плои.-.о.тяцноивь!\ и iде.шп.
Пере юной научи.-rexi*. в ирон и», опыт (Фил. ВИНИТИ). ivm;i 21, ЛЬ / -58
106 25. М. 19а8. 9—12.
40.	11 з ю м л в Б. Д.. II а \ о м о в В. II. Кремпийоргапнчсскпс соединения
ь строшельпхк» крлхгнкх. Московск. cipoineab, 1955, Л:> 53 (7151.
41.	II з ю м о в Б. Д.. II а \ о м о н В. И.. Г о л ь д ш т с й п ?Яу. И. Водо-
растворимые гидрофобизирующис кремнийоргаппческпе жидкости. — Вести,
техн, и экон. нпф. НИИ техн.-эконом, нссл. ГК С'1 СССР по химии, 1959, № 5
U7), 45-48.
42.	К а л и и н а II. Л., Ускова К. И. Применение кремнинорганн-
ческих соединении тля снижения \влажпяемс-сти ячеистых бетонов. Труды
Зап.-Сиб. фн.ь АС н А ('ССР. 196 ». № 3. 139 -146.
43.	Каменецким С. П. Способ повышения стой кос ш облицовки зда-
ний и сооружений. Авт. сеид. 73735, 1949.
44.	К «I р л с о и К-. В a ii н а д А.. Гофман Б. Гпдрофоби 1ация строи-
тельных матери.ыов крсмпнйорганнческими соединениями. - Бюлл. техн,
пнф. (Г. ынлепегрой матер налы), 1960, № 2, 26—29.
45.	К а р ы in о в О. Чудесные составы —Леи. Правда. 1953. .V? 308
(11799). 3.
46.	Коноров А В.. Ч у ii ко А. В. Новые сгроше.чьные материалы.
Трудрезсрвт д.и М. 1956. 102—1И5.
47.	Кре hi ков A. II. Крсмпийоргапнческн? соединения в технике, изд. 2,
Промстройн I la г. М. 1956. 252 -274.
48.	К р е ш ков А. II.. К е ш н ш я в Т. Н., Мышляева Л. В., Ханг-
н а ш в и л и Л. М. Исследование и применение искусственных органических
силикатов. — Стекло и керамика, 1959. 16, № 4, 11—14.
1	9. К р с ш к о в А. П-. М ы hi л я е в а Л. В. Повышение водостойкости
гипсовых изделий.—Труды МХТИ, 1949. 15. 75— 79-
5(	1. К р с пг к о n A. It, X р а м о в л В. И. В лияние кремиийоргяпичегких
соединений па свойства цементных растворов.— Труды МХТИ, 1957, 24, 91—95-
51.	Креш ков А. II., Храмова В. И.. К а р а тее в Д. А. Способ
повышения прочности и водонепроницаемости цементных растворов. — Труды
МХТИ, 1959, 27, 306—314.
52.	Круглякова Е. Л., Геллер И. М. Защита фасадных облицо-
вочных плит от атмосферных влияний. — Бюлл. техн, информации Проектного
института «Ленпроект», 1956, 2, № 2, 42—45.
53.	Кудряшев И. Т. Гидрофобизация ячеистых бетонов силиконатами.
Госстройиздат, М. 1957, 15 стр.
54.	Ку др яшов И. Т-, Изю м о в Б. Д. Гидрофобизации ячеистого бе-
тона. — Бетон и железобетон, 1956, Ас 8, 290—293.
55.	Ласская Е. А Повышение водостойкости некоторых искусственных
и естественных строительных материалов путем гидрофобизации их кремне-
оргаиичсскими соединениями. — Тез. докл. на XXI натчн.-техн. конф. КИСИ,
Киев 1960, 79—80.
56-	Ласская Е. А. Повышение долговечности каменных материалов
путем гидрофобизации их кремнеорганическими соединениями.—Сб. научн.
трудов КИСИ, 1961, № 16. 67—73.
57.	Ласская Е. Л. Исследования в области гидрофобизации некоторых
строительных материалов кремнеорганическими соединениями. Канд. днсс..
Киев 1962.
58.	Ласская Е. А. Повышение водостойкости строительных материалов
путем гидрофобизации кремпеорэтническими соединениями. Изд. КДНТП.
Киев 1962, 47 стр.
59.	Ласская Е. А., Воронков М. Г. Применение креммеоргаиичес-
кпх соединений для гидрофобизации теплоизоляционных изделий из вспучен-
ного перлита. — ЖИХ. 1962, 35, 612--617.
G(i	. Ласска я Е. А., Ворон ко в М. Г. Гидрофобизация естественных
каменных материалов кремисоргаиичсскими соединениями. — ЖПХ, 1962,
35. 1093—1101.
61.	Л е й б о в и ч X. М.,
добавок па сзойкосп» бскжа.
А» I. 18—22.
К а п к и п
—• Научи.
М. М. Влияние кре.мнийоргаиических
сообщ ВНИИ цементной пром., 1957,
62.	Лейбович X. М., Калкин М- М Влияние кремннйорганпческих
добавок на стойкость бетона. — Бетон и железобетон, 1957, № 9, 369—371.
63.	Лейбович X. М.. Калкин М. М. К вопросу о стойкости бетона с
кремнеорганпческимп добавками. — Хим. и практич. прим, кремнеоргаи
соед., 1958, 4, 107—112.
64.	Ленинградский научно-исследовательский институт Академии ком-
мунального хозяйства им. К- Д- Панфилова. Руководство по использованию
гидрофобных веществ при ремонте фасадов зданий, сост. Н. В. Шорохов,
Л. 1957, 19 стр.
65.	М а п ж у р п е т В. В.. Пащенко А. А.. Ласская Е. А. Тепло-
изоляционный газобетон нт отходов асбестоцементного производства. — Строит,
мат-. 1961, № 3, 33-
V	66. Моисеев А. Ф., В и ш н е в с к и и Л- Д. Кремнииорганнческне по-
лимеры и их применение. Учпедгиз, М. 1966, 7Г>—78.
67.	Москвин В. А!.. Алексеев С. Н.. Батраков В. Ж Крем-
пийорганическне добавки для повышения морозостойкости бетона. — Бетон
и железобетон, 1959. 19—21.
68.	Москвин В. М-. Алексеев С. И.. Батраков В. Ж. Влияние
некоторых органических добавок на мореюстойкость бетона. — Гр' лы ПИИ
бетона п железобетона, 1959, № 9. 70— 82.
177
69.	Al о с к в и и В. М.. Але к с е с в С. II., 15 я т р а к о в В. Ж. Влияние
некоторых органических добавок па морозостойкость бе гоп». — Бетон и железо-
бетон. I960, 389—393.
70.	Москва и В. М., Поди а л ь и ы ii А. М. О морозостойкости и
долговечности железобетонных конструкций.— Труды 11111! бетона н железо-
бетона, I960. ДЪ 15, 1 Ю—132.
71.	M.XII СССР. Гндрофоби.шрующис крсмиийоргаипчсскис жидкости,
ГХП. М. 1956. 2 cip.
72.	Мы шл лева Л. В. Исследование связующих свойств эфиров орто-
кремнновой кислоты. Канд. дисс.. М. 1948.
73.	М ы ш л я с в а Л. В.. Кобыз с ка я Г. В. Исследование реакций
взаимодействия некоторых кремнпйорганических соединений с водными сус-
пензиями цементов и клинкерных минералов. — Труды МХТИ, 1959, 27,
315—320.
71. Н и ц к v с И. И. Гидрофобизация строительных материалов. — Сб. на-
учи. работ, НИИСМ УПСМ БССР. 1959, № 8, 154—158.
75. Плунгянская М. Н. Гидрофобизация как способ защиты бетона,
кирпича и других пористых строительных материалов от увлажнения. —
Инф. бюлл. ПКБ треста Монтажхимзащита, 1959, № 1(10), 23— 28.
-./76. П л у н г я н с к а я М. Н. Защитные покрытия иа основе гидрофоб-
ных материалов, перхлорвиниловых и эпоксидных лаков и эмалей.— Труды
НИИ бетона и железобетона, 1960. № 15, 103 —109.
77.	Плунгянская М. Н., Кривиц к и й М. Я- Гидрофобизация же-
лезобетона и пеносиликата водной эмульсией кремнийорганической жидкости
ГКЖ-94.— Труды НИИ бетоиа и железобетона, 1959, № 9. 41—52.
78.	Пл у нгянская М. Н.. Москвин В. М. Гидрофобизация бетона
кремнийорганнческимп соединениями как метол повышения его стойкости. —
Бетон и железобетон, 1958, 218— 220.
79-	Повысить долговечность строительных материалов. — Строит, газета,
1954. № 49.
80.	Попов М.. Гудев Н. Снликоиите и получаване на енликонин
фнлмн вър.ху силикатип изделия. Строительство (Болгария), 1957, № 9,
13—19.
81.	С а в и и Е. С. Повышение водостойкости гипса.—Труды Ростовск.
нпж.-стр. пи-та. 1958. № 15. 93—108.
82.	С л о б о д я я и к И.. Л а с с к а я Е. Как сохранить декоративные
качества светлых фасадных материалов. — Строит, и арх., 1960, № 10, 19—20.
83.	С т е п а п о в А. В. О применении кремнпйорганических соединений
для гидроизоляции кровельных покрытий. — Гор. хоз-во Москвы, 1958,
Ав И. 20—21.
84.	Т ы и и с с о о А. X. Об определении морозостойкости гидрофобизо-
ваииых образцов. — Силикальцит. 1960. № 1/2, 45—48.
85.	Тыниссоо А. X. Об определении эффективности и стойкости гид-
рофобных защитных покрытий. — Силикальцит, 1960, № 3/4, 39—48.
86.	Т ы н и с с о о А. X О гидрофобизации поверхности пепосилнкаль-
цита кремнеоргаиической жидкостью ГКЖ-94. — Силикальцит, 1961, № I,
22—27.
87.	Тыниссоо А. X.. К р е й с У. И. О гидрофобизации пенокукер-
мнтовых и пеносиликальцитных наружных стен кремнеорганическими соедине-
ниями.—• Сб. исслед. по строительству, Изд-во АН ЭССР, Таллин 1961, № 2,
174—204.
88.	Холодов А. Г. Гидрофобизация почвогрунтов. В кп.: Гидрофоб-
ная земля, некоторые ее свойства и применение, ВАСХНИЛ, Агрофиз. НИИ, Л.
1955.
89.	Храмова В. И. Влияние кремнпйорганических соединений иа не-
которые свойства цементных растворов.—Тез. докл. научн.-техи. конф. МХТИ,
М. 1957, 82—83.
90.	X р а м о в а В. 1!.. К р с ш к о и А. II Улучшение свойств цементных
растворов ихтем введения крсмисорганпчсскнх соединений. — Хим. н иракт.
прим крсмпсоргаи. соед., 1958, 4, 101—106; 1961, 6, 342—345.
91.	Хруст а л с н С. С., В о рои ь о в М. Г. Повышение водостойкости
природного гипсового камня. И:;ь ЛДНТП. Л. 19-5-1, И» стр.
92.	X р у ст а л с и С. С. Ворон ко в М. Г., Д о л г о в Б. П. 11орышс-
пне водостойкости природною гипсовою камня. — /КПХ. 1955, 28, 916—921.
93.	Цымбал Е. Г. Влияние добавок крс.мнсоргаиическнх соединений па
некоторые свойства цементных растворов.— Труты Харьк. ин-та инж. ж.-л.
граней., I960, № 39, 89—96.
94.	Шахназарян Р. А. Повышение долговечности наружной поверх-
ности природного камня п бетона. Огечестеениая и иностранная книжная и
журнальная литература за 1954—1960 гг., ЦНТБ по строит, в апхит. АС и
А СССР, М. 1961, 18“ стр.
95.	Шорохов II. В. Очистка и восстановление фасадов, облицованных
камнем, керамикой и терразитовой штукатуркой.— Инф.-техн. листок ЛДНТП,
Л. 1956, № 1, 9 стр.
96.	Шорохов Н. В. Водоотталкивающая штукатурка н долголетне
отделочно-декоративного слоя. —• Инф.-техн. лнеток ЛДНТП, № 16. Л. 1956.
97.	Шорохов Н. В. Гпдрофобизация в ремонтно-строительных рабо-
тах. — Хим. и практпч. прим, кремнсорганическпх соед., 1958, 4, 92—97.
98.	Юшкевич М. О., 3 а б е ж и и с к п н Д. Л., Смирнова И- А.
Гпдрофобизация гипса с помощью кремнннорганнческнх добавок. — Со. трудов
ВНИИ железобетона, 1957, № 1, 98—107.
99.	Albrecht Р- Ileratelliing nines Kittos.— Герм. пат. 1019029. 1957;
С. А., 1960, 54, 11432.
100.	Allyn G. Paints and coatings for exterior masonrv.— Paint Ind.
Mag., 1959, 54, As 1, 7—8, 10—H, 35.
101-	Alviset L. Efflorescence. — Rev. mater, construct, trav. publ. C.,
1957, As 500, 147—154.
102.	Alviset L., G я i 1 1 a i d 11. l.'iitilisajou des silicones dans I'indust-
rie de la terre cuite.— Terre cuite, 1937, As 42, 15—30.
103-	Amr ein E. Die Verwendmig von Silikonen in dsr Ziegelindnstrie.—
Schweiz. Tonwa-en-Tnd.. 1956, 59, A? 10. 8—12.
104.	And crogg F. O. Result on tolling siirlace waterproofing.— AST.V
Bull., 1951, № 171,48—53-
105-	And er egg P.O. Surface waterproofing with silicone resins.— Pro-
gressive Architecture. 1951, As 5, 94—96.
106.	Anonime. The u.-c of ethylsilicato-—Drugs Oils Paints, 1936, 51, 378-
107.	Anonime. Water-soluble, Watcr-repcilent.— Chemical Week, 1952, 70,
Nr. 26, 24—25.
108-	Anonime. Wnsscrlocliche Silicone.— Deutsche Farhcn-Zeiterhr., 1952,
6, 408.
109-	AnTnime. Silicon SC-50-—Wcrkstoffe u. Korrosion, 1953, 4, 120.
110.	Anonime. Silicones sur terras cuites.— Ind. ceram., 1954, 327—328-
Ill.	Anonime. Concrete bridges on N. Y. thruway protected by sprayed-on
silicone.— Eng. News-Record, 1955, 155, №21, 93, 94, 96-
112.	Anonm e. Thruway bridges get silicone treatment.— Roads a. Street?.
1955, 98, As 9, 78—79.
113.	Anonime. — Nat. Painters Mag., 1955, 22, As 7, 15c—I6c.
114.	Anonime. Silikone auf die Strassen.— Angew. Chem., Nachrichten aus
Chemie u. Tochnik, 1955, 67, As 19/20, 186.
115.	Anonime. How silicones keep water from entering masonrv. — Archit.
Record, 1956, 120, As 3, 66—99.
116.	Anonime. Fluatiercn imd Silikonsuhutz in Ncubautcn.— Bauwirtachaft,
1956, I0A, 1238.
117.	Anonime. Silicone protection for buildings.— Build. Mat-. 1956. 16,
112-
118-	Anonime. Waterpoofer with 5 percent silicone content-—Build. Mat-.
1956. 16, 461.
119.	Anonirnc. Colourless waterproofing Ireatniont.- for damp w,dh\—Sta-
tionary office, London 1956. 5 pp.
179
120-	Ano.inn'. Silicone wafer repellents for individual materials.— Build.
Mat., 1957, 17. 248—249.
121.	Anonime. Long-term insurance for extoriors.— Buildings. 1957, 57,
As 8. 40—41.
122.	Anonime. Silicoutagung in Zurich. — Choir. Rnndschan. 195/, 10, 383.
123.	Anonime. Surface treatment with silicones.— Concrete Building n.
Concrete Products. 1957. 32. 277-
124.	Anonime. Colourless waterproofing treatment for damp walls.— Irish
Builder, Constr. a. Eng-, 1957, 8, 235—236.
125.	Anonime. Silicone.— Irish Builder and Engineer, 1957, 99, 395.
126.	Anonime. Hvdrol D. B. silicone solutions.—-J. Boy. Inst. Bril. Arch.,
1957, 64, 157.
127.	Anonime. The development of the French silicone industry.— Knbb.
Plast- Age,xl957, 38, 341.
128.	Anonime. Les silicones rhodorsil pour la protection des tones cuites.—
Ind. cerain., 1958. As 496, 122.
129.	Anonime. Les silicones dans I'industrie dp la piorro. — Mausolee, 1958,
As 258, 181—183-
130.	Anonime. Die Silikon-Iinpragniermittel im Bauwesen.— (jsterreich.
Bauztg., 1958, 7, As 10, 39.
131.	Anonime. Rhodorsil Silikone als Bautenscliutzmittcl. — Ostcrreich.
Bauztg., 1958, 9, № 36, 53.
132.	Anonime. Silicones make concrete scale-proof. — Amer. City, 1959,
74, 159.
133.	Anonime. Silicone-treated bricks offer cure for efflorescence.— Archit.
Record, 1959, 125, № 1, 181.
134.	Anonime. ,,Silaneal“ brick treatment.— Brit. Clayw., 1960, 69, № 819,
7—11.
135.	Anonime. L'penetration de 1'eau de pluie dans les murs. — Cahiers
Centre Scient. et Techn. Batimcnt, 1960, 6, As 44, 27—30.
136.	Anonime. Siliconi idroropellenti sulla pietra arenaria. — Cemonto, 1960,
As 6. 28-
137.	Anonime. Silicones. — Corros. Eng., 1960, 2, As 9.
138-	Anonime. Hydrophobierungsmittel fiir wasserabweisende Pntze.—
Deutsche Bauzeitschr.,' 1960, As 12, 1590—1596.
139.	Anonime. Masonry and concrete corrosion reduction by silicone treat-
ment.— Corrosion Technology, 1960, 7, 176—178-
140.	Anonime. Silicones. — Corr. Prev. a. Control. I960, 7. As 9, iii.
141.	Anonime. Silanul-Dispersion.— Farin' n. Baum.. I960. Л; 3, 25—28.
142.	Aiioiiiiiie. Applications des silicones. — Architecture d'Aujoiird'hui,
1961. As 93, 43.
143.	Anonime. Feiichtigkeitsschutz fiir Maucroberflachen durch Silikone.—
Bi hi men—Tecre—Asphalte—Pcche, 1961, 210—211.
141.	Anstrullicr A. M. Specification and selection of silicone water-
repellents — Roy. Eng. J., 1959, 73, 303—306.
145-	Arens H. (Th. Goldschmidt Akt.-Gcs.), Vcrfahren zum Hydrc-
phobicren voli Asbestzcmcntcrzengnissen. — Герм. пат. 1080010, 1960; С. Л., 1961,
55, 12813-
146.	Bahrncr V.. Betongens bestandighet, Cement och belong, 1953, 28,
61—70.
147.	Bass S. L. (Dow Corning Corp.), Masonry water repellent.—Пат. CHIA
2706723. 1955: (’. A., 1955, 49. 9250.
148.	Bass S. L. (Dow Corning Corp.) Masonry water repellent.—Пат- СП1Л
2706721. 1955: С. A.. 1955. 49. 9250.
149-	В a z a n t V., C h v a 1 о vs к у \ ., Rat liousk у J. Tcchiiicke
pouziti silikonu. SNTL. Praha 1959, str. 81—117.
150.	Bergman K. Ober die Verwendungsmoglichkeit des Silicons MS 10
in der Ziegelindustrie.— Osterreich. Ziegler-Zcitung, 1953, II, 149-
151.	Borgmann K. Rann man durch Siliconbehandlung die Frostbos-
tiindigkoit von Dachziegeln vorbessern.— Zi egelindust lie, 1956, 9, As 2, 47—50.
ISO
152.	Bosse, haert К. A. J. Waterafslotend maken door siliconen.—
Cement, 1954, 6, 276—277.
153.	Brick В. R. (Waller Wurdark). Rendering masonry watcr-rep-'llent.—
Пат. США 2574168, 1951; С. A., 1952, 16, 1226.
154.	Urick В. R. (Walter Wurdark). Masonrv treatment.— Kana/i. nai.
502794, 1954; P/KX, I95G, 14535.
155.	Brink J. С. M. van den. Siliconen en Kun4harscn, II, III, IV.—
Cement, 1955, 7, 8—9, 67, 120— 121.
156-	Bril Ion 11. B. Now York Stain's experience in use of silicones.—
lligway lies. Board Kull.. 1938, Л-* 197, 13—23.	1 '
157.	Bunnell R. 11. (Allied Chemical n. Bye Corp.). Siloxane water-
proofing composition of superior pennanenev.— Пат. США 2679195, 1954; P/KX.
1956, 48885-
158-	Calin II. L. Silicones and their application in protective coatings.—
Oflic. Dig. Federal. Paint, a. Varnish Product. Chibs, 1956, 28, 590—602.
159.	Cahn ILL. Silicones in the proiective coatings industry.— Bull.
ASTM, 1957, Аг 222, 30—35.
160.	Calin ILL. Silicones make masonry last longer and look better.—
Concrete Construction, 1958, 3, A™ 7, 11. 13, 15, 16.
161.	C a h n IL L., Mach e у R. A . Extending concrete highway durability
and light reflectance with silicones.— Bull. ASTM. 1959, A« 235, 37—42.
162.	Carlson В. C. Plant-applied silicones can increase sales.— Brick a.
Clay Roc., 19Г8, 133, Л» 1, 45—4,, 65, 67.
163.	Carlson В. C. (Dow Corning Co>p.). Concrete of improved strength.—
Пат. США 2898221, 1959; С. A., 1959, 53, 20751.
164.	Carlson В. C., Betts W. D. flow pl ant-applied silicones affect
wall strength.— Brick a. Clay Record. 1959, 135, Ал 1, 49—51, 68-
165.	Clark H. A. (Dow Corning Corp). Salts of organosilanols as masonry
water repellents. — Пат. США 2732390, 1956; С. A., 1956, 50, 8991- —
166.	Compagnic Francaise Thomson-Houston. Фр. пат. 1217285, 1960.
167.	Cowles Chemical Co., Alkali metal salts of organosiloxanols and organo-
silauclriols-—Англ. nm. 675233, 1952; C. A., 1953, 47, 2539.
168-	Cnthlicrlson \V. \V. Si’irone water-repellents for masonrv.—
Build. Mater-, 1957, 17, 369—372.
169.	De В о и i 11 c .L V no proleci ion un pen meconnue: I'hydrofnge aux
silicones.— Chim. peint., 1957, 20, 290—295.
170-	Doi ch W. L. Factors nffcclintr the? penetration by water of bitumi-
nous and silicone coalings.— Bull. Am. Railway Engnj?. Assoc., 1959, 61. 195—208.
171.	Dow Corning Corp., Isolienmg von Mauerwerk,— Фо. пат. 1074219.
1954; С., 1956, 2856-
172.	Dow Corning Corp., Masonry walcr repellent.—Англ. пат. 711461, 1954.
173.	E as ten R., Shaw A'., Polishes. — Англ, пат- 506771, 1939; С- A.,
1940, 34, 199-
174.	Eder IL Silicon-Ttipung der Wacker-Chemie CrnbH.— Deutsche
Farben-Zcitschrift, 1958, 12, 445—450.
175.	Eklind A. Forsok med vtbehandiing av legel med silikonprepaic-t.—
Tegel, 1957, 46, As 5, 70—73.
176.	Foigia J., Tomasz c w i c z M., Z a к r z c w s к i L. Ofrzymywame
wodnych cmuisji oleju silikonowego.— I’rzcm. Chem., 1958. 37, 357—358.
177.	Figlioli ao A. Masonrv coatings.— Paint a. Varnish Production,
1953, 43,	8, 31—33, 58.
178.	Fischer K. (Deutsche Erdol-Akt.-Ges.). Vcrfaliren zur Verbesserung dor
Eigcnschaftei) von Dachpappen.—Герм. пат. 967135, 1957; С. A.. 1959, 53. 13546.
179.	Fordham S. Silicones. G. Xcwnes Ltd., London I960, pp. 228—232.
180.	F о u 1 о n A. Kunststoffe in der Baupraxis. — Osterr. P’astic-Rundsvhau,
1956, As 3-4; 31—33.
181.	Franz F. Silicon-Bautcnschutzmittel. — Seifen-Ole-Fette-Warhse.
1956, 82, 244—245.
182.	Freitag R. Wege zmn obcrflarbcncchiit7. Aethylsiliknle vml-cjtig
biai!« hliar, — Spieclis.’i.il, 1951, 8 J, jO.'.
181
183-	Freitag It- Chemie liilft bane».— Spreclisaal, 1953, 86, 593—595.
184.	Freitag R. Oberriachonschulz von BctonkonstnikLioneu. —
Farber u. Clioniisihreinigor, 19-12. 112.
185-	F ii к u к a \v a S. Products front pheuylsilicone by alkaline cleavage.—
J. (.'hem. Soc. Japan.. Ind. Client. Sect., 1955.*58. 940—942.
186-	Fukukawa S-, KohamaS. Products from poly(n»elhylsiloxa-
ncs) by alkaline cleavage.— Sci. a. Ind., 1955, 29, 253—256.
187-	General Electric Co. Sodium methyl siliconate.— Silicone Products
Data. June 1. 1953-
Idb- General Electric Co. sodium methyl siliconate powder. — Silicone
Products Data. June 2. 1953-
189-	General Electric Co. G. E. Silicones for rendering structural materials
waler repellent.— Silicones application data, A0-19A, Jan. 1, 1953.
190.	General Electric. Co. Dri-Film 103 water repellent silicone rosin.—
Silicones Products Data, June 23, 1954.
191.	General Electric Co. Shifts of silanols as water-repellents.— Англ. пат.
736561, 1955; РЖХ. 1957. 6154.
192.	General Electric Co. Neutralized solutions of alkali-metal salts of hydro-
carbon-substituted silane triols. — Англ. пат. 738693, 1955; 1’ЖХ, 1957, 6155.
193.	General Electric Co., Англ пат. 771844, 1957.
194.	General Electric Co. Organosilicon compounds for waterproofing.—
Англ. пат. 813520, 1959; С- A., 1959, 53, 17567-
195.	General Electric Co. Organosilicon compositions for rendering masonry
water-repellent. — Англ. пат. 844273, 1960, С. A., 1961, 55, 2056.
196.	GobH E. Feuclitigkeit^sclmtz durch Silicone.— Zicgelindustrie, 1953,
6, 605—608.
197.	Gobel E. Hinweise fur die Bcliaiidhing von Dachziegeln mil Silico-
nen.— Zicgelindustrie, 1953, 6, 960—961.
198-	G о e b c 1 E. Vcrhindcrung von Ausbliihungci) an Ziegelu durch Silicons.—
Zicgelindustrie. 1954, 7, 837—841.
199.	Goebel E- Silicone iin Baiitenschntz.—Bannicister, 1954, 51,
167— 170-
200.	G ovbel E. Banteuschtilz durch Silikonaiistriche.—Deutsches Malerhlatt,
1954, 25, 287—291.
201.	Granholm If. Puts och liitlbetong.— Cement och Belong, 1955,
30, 124—158-
202.	Granholm II. Din vat tengcnonislag i ni tirade viiggar rued siirskild
hansvn till legel soni fasadniaterial.— Chalmers Tekniska Hogskolas Handlingar,
1958* .V'- 195. 128 —144.
203.	G г а и I i c h W. Zur Frage des Bautenschutzes. Nenzeitliche Sleiu-
konserviernng luit Kieselsaureesterfarbcu. — Tonind. Ztg., 1933, 57, 677-
204-	G r e g о v E. S. Sleinsrhtitzansl ridio niit Alhvlsilical- — I’einl.-Pigments-
Vrrms._ 1937, 11. 116—117.
205-	G r c i i) er N. S. (Johns -Manville Corp.), ('mn posit ion for and method
of producing coaled cement surfaces and the product resulting therefrom. —
Пат. США 2588828. 1952: С. Л., 1952, 16, 5289.
206-	G г i е «? я b а с h It-. D г с у с г I1. (1. G. Farbeninduslrie A.-G3- Hydro-
lyse von KieselsanreestfTii.— Герм. пат. 568545, 1933; С-, 1933, 1, 2172.
207.	Hart Т. Р., Wish art В. S. (Union Carbide Corp.). Coatings for
asbestos-cement shingles. - - Пат. США 2833673, 1958; С. Л., 195S, 52, 13224.
208.	Н г. t с h с г D. В., В u и n с 11 В. Н. (Allied Chemical a. Dye Corp.).
Waterproofing masonry with alkvl polvsi I oxanes.— Пат. CUIA 2683674, 1954;
C. A., 1954, 48. 13132.
209.	Haveshadt 1.., Arens If. Verbesseiiing dor Haftfestigkeit
bit iiininoser Bindemittell mid \nsl rirhmasseii an f.*stcn Ohorfiachcn.— Гсрм-
nar. 800685. 1951; C., 1951. I, 3429.
210.	If i 11 г о p C. L.. L e in i я Ii J. Treatment of carbonate rocks with a
vaporous mixture of (GllahSiC.lj and ClhSiClg.— Proc. Jowa Acad. Sci., 1959,
66. 214—221.
211-	I! и g li e s .1. S., G ri ff i I s P- A. Silicones and Ute treatment, of road
and building materials. — ('hern. hid., 1958, 221.
212-	H и rs t П. Organopolysiloxpiir waterproof! ng composition.— Англ. пат.
848352, I960; С. Л., 1961, 55, 4827.
213.	J el line к M. JI. (Union Carbide Corp.). Wasserabstossendniachcn
von Banmatcrial, Герм. пат. 1069057, 1959; С. Л., 1961, 55, 16955.
214.	Johnson G. С., J e 11 i n e к Л1. II. (Union Carbide Corp.). Curing
silicone water repellents.— Пат. CHIA 2868751, 1959; С. A., 1961, 53, 13625.
215-	Kariyn II. Water-repellent silicone resin „Evcriile".— Kinzoku
(Metals), 1953, 23, 712 —743.
216.	К a Lh<*r W. S. (General Electric Co-)- Waterproofing of «•ajcinin-
containing masonry. — Пат. США 2803561, 1957; С. A., 1958, 52, 4140.
217.	Ka ther W. S-, Torkelsou z\. Sodium mcthylsiliconate- — Ind.
Eng. Chem., 1954, 46, 381—384.
218.	Keene II. B-, Anderson D. A., A 1 d r i c h P. H. (Minnesota
Alining a. Manufg. Co.). Waler-renellcnt granules. — Пат. США 2595465, 1952;
С. A., 1952, 46, 9280.
219.	Keil F. Ober die Arbeitcn dos Forschtings'nstitutes der Zcmentin-
duslric. — Zement-Kalk-Gips, 1954 , 7, 343—348.
220.	Keith J. W- (Texas Co.). Asphalt and asbestos composition.— Пат-
США 2661302, 1953; С. A., 1954, 48, 1650-
221.	Kennedy D. W., Weigan d F. G. (General Electric Co.). Water-
proofing composition for cement.— Пат. США 2679491, 1954; С. A., 1954, 48,
9039.
222.	Kennedy H. L. Silicone waterproofers—what they are, what they
do. — Pit a. Qu; rry, 1953, 45, 144.
223-	King G-, Threlfall R. Colloidal solutions of silica for coating
stone, brick, wood or other surfaces or for impregnating fabrics. — Англ. пат.
290717, 1927; С., 1928, II, 1391-
224.	Ki ng G., Threlfall R. Verfahren zur Hersfpllung von Uberzugs-,
Jinpragnierungs- oder plastischen Massen.— Герм. пат. 553514, 1932; С., 1932,
11, 1703.
225.	KingG., War ncs A. R. Treating porous surfaces.— Англ. пат.
513366, 1939; С. Л., 1941, 35, 1959-
226.	Krantz К. W. (General Electric Co.). Water-soluble product? from
ethylene glycol and methvlsilscsquioxane. — Пат- США 2887467, 1959; С. A.,
1959, 53, 16586.
227.	К га uss W., \V c i s s b a c h H. Bautenschutz durch Silikonc. —
Baugewerbe, 1958, 38, 327—339.
228.	Kunzel II., R. ci her II- ITdcrsuchnngcn uherWirknng von Silicon-
linpragnicrmittel Bayer F als Zusalz zum Aussenputz.— Dtsch. Bauztschr., 1959,
7, 449—450.
229.	Lade K., W inkier A. Silikon-Schutz-Anstrichc. — Ursachen dor
Putz- imd Au.sfrirJisrhiiden, Vorl. Carl. Maurer, Geislingen, 1956, S. 241.
230-	Lagzdins E. Sililoni—labakie hiivmatcrialu bidrofobizalori- —
Latv. PS К Zia. akad. izd., Riga 1961, 32 Ipp.
231.	Lanning F. C. Efectiveness of silicones as water repellents when
applied to various tvpes of limestone. — Trans. Kansas zYcad. Sci., 1954, 57,
374—385-
232.	L a n ni ng F. C. Further studies on the effectiveness of sodium niclhyl-
silironatc as a water repellent when applied to limestone.— Trans. Kansas Acad.
Sci., 1955, 58, 115—120.
2.	33. Lanning F. C. The effectiveness of silicones as weter repellents when
applied to various types of brick.—Trans. Kansas Acad. Sci., 1955, 58, 439—445-
234.	Lanning F. C- The effectivenes of silicone of type RSiYg as a water
repellent on limestone.— Trans. Kansas Acad. Sri-, 1955, 58, 545— 548.
235.	La nn i ng F. C. The cffcctivencs of silicones as water repellents when
applied to various types of limestone.— Kansas State College Bull., 1955, 39,
Л: 4; Eng. Expt. Station Bull., 1955, № 75, 23 pp.
236-	Lanning F. C. The effectiveness of silicones as water repellents when
I a:
applied in wrious types of brick.— Kansas Slate College Bull., 1955, 39, Л” 10;
Eng. Expt. Station Bull.. 1955, Ai 78, 17 pp.
237.	L а в n i ng !•'. C. The оГГсгНуспся of silicones as water repellents when
applied to sandstone. Trans. Kansas Acad. Sci., 1956. 5*». 127	131.
236.	L л u в i и g !’• C. The ellectiveiiess of silicones as water repellents when
applied to coiicMu.— Trans. Kansas Acad. Sci-, 1958. 61, 33.1--311.
239.	Lanning К. C. Durr, bilily and I'lincliiiu o! silicones on masonry
materials.— Trans. Kansas Acad. Sci., 1961, 64 . 63—71.
210-	Laurie Л. P. Preserving stone.— Пат. США 1561988, 1925; С. A.,
1926. 20, 272.
241-	L e и s d e u P.. Bergmann K. A erwendnngsiniiglichkeit von Sili-
koncn in der Ziecelinduslrie.— Ziegelindust rie, 1954, 7, 403 -JOG.
242.	Li4t le E. L.f Whitman G. M. (E. I. du Pont de Nemours a.
Co.). Long-chain alkylhaiosilancs.—Пат. США 2888476, 1959; С. A.. 1959,53, 16586.
213.	Г мкс vics Е. Silikoni tautas saimnicciba. L..tv. PS К Zin. akad.
izd., Higa 1960, 1pp. 16.—20.
244.	Lyons J. D., Carlson В. C. (Dow Coming Corp.). Masonry water
repellent composition containing polysiloxane mixture and method of making
same. — Пат- США 2927909, 1960; РЖХ, 1961. 16П 175.
245.	M a с M u 11 e n C. W., Marzocchi A. (Cowles Chemical Co). Aqueous
cementitions composition containing an alkali metal silanol sail. — Пат. США
2813085, 1957: С- A., 1958. 52. 4140.
246-	llardulier F. J. Scaling resistance of concrete improved through
silicones.— Higway Res. Board Bull., 1958, № 197, 1—12.
247.	Midland Silicones Ltd. Rendering masonry water-repellent. — Англ,
пат. 729606, 1955.
248-	Midland Silicones Ltd. Salts of organosilanoLs as masonry water repel-
lents.— Англ. пат. 773175, 1957; С- A., 1957, 51, 10030-
249.	Miller D. C. R. The silicones — a family of new engineering materi-
als.—Engin J., 1955, 38, 1339—1349.
250.	Monsanto Chemicals Ltd. Waterproofing of porous materials. — Англ,
пат- 796140, 1958; С. A., 1959, 53, 2640.
251.	Monsanto Chemical Co. Ltd. Titanate ester compositions for imparting
water repellency.— Англ. пат. 812505, 1959; С- A., 1959, 53, 16420.
252.	Munkelt S. (Institut fur Silikon- und Fluorkarbon-Chemie). Her-
stellnng eines flussigen Hydrophobierungsmittels.— Герм. пат. 1046618, 1958;
С., 1959, 10399.
253.	Muszyuski W., Florck A. Skurcz, pr/jezepnosc i wytrzymalosc
zapraw z domieszka „silikonu1*. — Mater, budowl., 1955, 10. 191—194.
254.	Xakao K.— Resin Finish, a. Applic. (Japan), 1960, 9, 564—565.
255.	X cubcr t H. Praktische Erfahrungen mit schlagregen-abweiscnden
Anstrichen und Impragnicrmittells.-—Deutsche Baiizcitschrift, 1959, 7, 441—448.
256.	Noy P. Untcrsuchnngpu an wasserabwcisenden Putzen.— Dts<h.
Bauztschr., 1959. 7, 450—452.
257.	Nicol A. Apcreu hibliographique sur les agents ct les causes de la
corrosion dn betou. — Rev. mnteriaux construction Irav. piibl.. Ed. C.. 1950,
№415. 111—126.
258.	Noll W. Chemie nnd Technologic der Silicone- \ erlag Chemie,
Weinheim I960, SS. 386—396-
259.	Noll W.t Danini K.. Weissbach H. (Farbcnfabriken Bayer
A.-G.). Melange do materiaux puur la realisation dTine ma^onnerie hydrofuge.
— Бельг, пат.' 572727. 1958.
260.	Noll W.. D a inm K.. Wcissbar h H. (Farbenfabrikeii Buyer A.-G.).
Mекните de materianx pour la realisation d'une niaconiieric hydrofiim.— Белы*.
пат. 572974, 1958.
251.	Noll W-. M e i s s b a i h If. Erzeugung und wirkniujswci.se rnr.lekula-
rer Silicunfiliiir ant silikatischen \\ crkstoflen.— Zeiiienl-Kalk Gips, 1956, 9,
476—486.
262-	Ohl F. Raulriix'liHf/mil tel und \\ crlvcrbes-crude I *a n hi llsmitt cl - —
Chum. KumLuh.ui. 1957. 10, 218—251.
26.3	- Pacini G. Silirain" idror-pcllente per 1'cdilizi.— Cemento, 19-56,
53, .V 11.11—11.
264.	Рлгкоич XI. A. The import аи'г of the moisture content of building
unit iii;ds ;uid I lif -nil upon with buildiny is Io Like place.— Survevor, 1953.
112,461—163-
265.	P a t \v a r <1 li а и N. K-, S i n jr h At. M. Silicones and their u.-c= in
industry.— Indian Builder, 1958, 6, .V* 2, 29—31, 58.
2G6.	I'cdlow IS. XV.. Miner C. S. (Minnesota Mining and Manufacturing
Co.). Hydrophobic inorganic particulate materials.— Пат. США 2668151. 1954;
С. A., 1954, 48, 6086- "
267.	f'rlcr’F. Ifomlokzalliiletek vizlaszitova Lottie szilikonnal-—May.
cpiloipar, 1961, 10, 136—1.39.
268-	Pi rso и E. Nnlriuinmclliybilicoiiiit, ein wasserloslicbes Silicon-
Iinpragnierinittel.— Chem. lag. Tcchnik, 1955, 27, 449.
269.	Pirson E. Silikoneirn Bautenschutz.—Kunststoffe, 1957,47, 597—600.
270.	Pirson S. Indiana limestone. —Stone, 1960, 80, No 4. 7—8.
271-	Planeta N. Silikony i ich zastosowanie.— Szklo i ccrani., 1956.
7, 326—3.30.
272.	Planeta N. I'odpornienic yipsu na dzialanie wodv.— Cument-
Wapno-Gips. 1957, 13 (22), 127—128.
273.	PopowC. I.es silicones у su enipleo on la const ruction.— Const-
ruction's (Argentina), 1958, No 152, 326—330.
274.	Reuther II. Ueber einige Eigcnschaften uiid Anwenduiigsmoglich-
keilon wasserloslicher Alkalisilikonate.— J. prakt. Chem., 1958 (4), 5, 310—-314-
275.	Rent her II. Silikone, ihre Eigcnsrhafton und ihre Anwendunys-
moglichkciten. Verlag von Th. Steinkopf, Dresden—• Leipzig, 1959, S- 123—131.
276.	Ron th er IT-. MunkcltS. Silikone als Baiitenschut zmittel.—
Die Tcchnik. 1957, 12, 704—707.
277.	R i с к A. W. Non ere Entwick Iiingen in Bautenschutz ini In- und Aus-
land.— Seifen-Ole-Fcttc-Wachse, 1954, 80, 719—720.
278.	Riethmayer S. Л. Hydrophobiening^mittcl fur wasserabweisende
Pntze.— Deutsche Bauzeitschr., 1960, 1590—1596.
279-	Ritchie T. Influence of silicone pretreatmont and wettiny of brick
on moisture penetration of brick ma«onrv.— Brick a. Clav Rec., 1960, 136, No 4,
84—87, 96—97.
280.	Sanderson F. C. Methylchlorsilancs as antistripping ayents.—
Highway Res. Board, Proc., 1952, 31, 288—300-
281.	Sanford С. E. (Dow Corniny Corp.). Praparierte Holztcile oder
-lonnen fiir den Belonguss. —Пат. ФРГ 924678, 1955: С., 1956, 833.
282.	Schaffer R. J. The preservation of building stone. — Chem. Ind..
1958, 650.
283.	Schleicher M. E. Schutz des Mauerwerke.— Paint Ind. May.,
1951, 69, No 5, 19, 21, 31.
284.	Schulz E. Was sind Silikone?—Bauwcrk. 1959, 13, 147—148.
285.	Sc hun а г к II. Anwendung von Contraquin I fur Lchmobcrfl.'ichen,
— Mill, des Forschungsiusliluts fur Briulcchnik dor Deuischen Banakdd^mie.
Berlin, 1957, 11, 8—24.
286.	Sc h unack 11. Die Anwenduiiy von wasserabweisenden und Wris.-cr-
loslischen Silikonaten als B.iutenscliiitzn.ittcl.— Milt, des Forschunysinstitut.- firr
Bantcchnik dor Dcutscltcn Bauakaderuie, 1956, 7, 1—12.
287.	Schuricht XV. Bautenschutz diirch wasserabweisende Anstriche- —
Bauzeitg., 1956, 10, 445—446-
288.	Sc vest ro J. J/hydroluyal ion de la шасоппегт: preparation dun
hydroliige a'base de silicones.— Point., piyni., vern., 1953. 29. 912—914.
289.	S h a \v N. (Carbid a. Carbon Chem. Corp.). Polished waterresistant
surface coatings on stone, brick, tills, wood, plaster or otln-r porous materials.—
llai. США 2253587, 1941; C. A., 1911, 35, 8160.
290.	Shore В. C. G. Silicon and the jjiescrvalion of stone in building.—
11 mid. Mat., 19. 7, 17. 22 1- 225.
291.	> i n g Ii M. M.. P о I w a r d h a n N. K. Use of silicones in building
industry.— J. Sri. Ind. Hrs. (India). 1957. I6A, 91.
292.	Smit ii T. 1». hivor.ilivc precast concrete. Cnnrrrlr Build.. 1957.32,
79-85.
293-	Societc des I sines ('himiqtirs Bhonc-I’oiilenr. Vmiveax endnils hydro-
fuges pour niassonncric. - Фр. наг. 1060123. 1951; t'>KX. I95lj. 11536.
29-1	. SiK’ielv des I sines (.hiniiques lllione-l’milenr. Wnsscrdirlilc Uberziige anf
Zivgcl, Zciucnt.— Англ. nai. 750805, 1956; C., 1957. 5124.
295.	Soroka I. Water-rotardant qualities of external coalings.— Bull.
ASTM. 1959, .V 210. -10—45.
296-	Staffer J- Solution to porous walls problem.— Master Builder,
1955. 73. J 86—189.
297.	S t4?pi t a M-, S 1< u t л R. Ilydrofobizace stavcbiiich hinot. — Pozcin-
ni Slav by. 1959. .V II. 60S—609-
298.	S u 7. n к i S- Water-repellent and elastic a«’cnl lor concrete. — Япоп.
нат. 1383. 1953; С. A-. 1951, 18. 2311.
299.	Tomarkin L. W. Water-repellent composition for masonrv.— Пат.
США 2711967 1955: С. A.. 1955. 49. 12812.
300.	Tor kelson A. (Thomson-Houston). Sols ahalins de silane triols a
siibstitutants livdrocarbones et a alcalinite reduite — Фр- nai. 1080795, 1954;
P?KX, 1956. 37334.
301.	Tri eg W. M., R о w I с у R- D. (United States of America, Secy, of
X’ixv). Impregnating inorganic bodies xvilh organosilicon compounds.— Пат.
США 2685533, 1954; С. A., 1954, 48. 11224-
302.	Union ebimique beige S. A. Waterproofing building materials.— Бельг,
пат. 543887, 1956: С. A.. I960, 54. 11434.
303-	Union chimiquc beige S. A. Enduits liydrofugcs pigmenles pour ma lie-
res poreuses on fibreuses.— Бельг, пат. 556493, I960; РЖХ, 1961, 10П 301.
304.	Union ebimique beige S. A. Waterproof coatings. — Белы. пат. 580948,
1959: С. A., 1960, 54, 10350-
305.	Van Ravel С. H. M. Use of volatile silicones to increase waler stability
of -oil.—Soil Sci., 1950, 70. 291—297.
306.	Wall H. Impragmcren von Sichtmancrwerk, Putz und Anstrichen
durch Silicone-—Schweiz. Techn. Z-, 1954, 51. 673—675.
307.	Walter II. Silicone im Hoch- und Slrassenbaii.— Bitumen, Тесте.
.Vphallc, Pecbe, 1960, .V 1, 12—14.
308.	Weissbach II. (F.irbenfabrikcn Bayer Akt.-Ges.). Vcrlahrcn znm
11 vdrophobieren von Fornikorpcr ans Steinniassen. — Наг. ФРГ 1003116, 1957;
U.‘ Л-. 1959. 53, 20750.
309.	Weissbach H. Ucber den Einfluss der Silicon-Inipragniernng anf
die I.Hftdnrdilassigkoit. Wassermifnahine mid -abgabc von Kalksandsteincn.—
Zenwnt-Kalk-Gips, 1958. 11, 357—364.
310.	Williams A. E. Silicones in tlic paper industry. I. Treatment of
building fabrics and exposed surfaces.— World's Paper Trade Rev., 1953, 139,
1559—1560. 1562. 1564. 1566-
311.	Willis W. O. Freezing and thawing, and welling and drying in soils
Ireited with organic chemicals.—Soils Sci., Proc., 1955, 19, 263—267.
312.	Wlassak P. Uodporniouic gipsn i elementow gipsowycb przeciwko
dzialanin wody. — Cement-Wapno-Gips. 1959, 15(21). 33 -36.
Дополнения при корректуре
‘	Jki. A .i e и г ь с в Л. Л.. К л с тче и ко в 11. 11.. 11 a m e u к о Л. Л. Крем*
‘ыпоргаппческпс пырофобизаюры. Гостехиздат УССР, Киси 1962. Ill стр.
314.	Артамонов В. С. Защита транспортных железобетонных кон-
струкции от коррозии. — Труды НИИ бетона и железобетона, 1961, № 22,
142-15и.
315.	Батраков В. Г. О физико-химических процессах взаимодей-
ствия добавок кремнеоргаинческих соединении с минералами цементного
клинкера в портландцементе. — Труды НИИ бетона и железобетона, 1962, № 28,
125 141.
316.	Б л I раков В. Г. О cipyxiype бетона с добавками кремнеоргинп-
ческнх соединений и связи с его мор о юс 1 ой костью-— Труды НИИ бетона и
железобетона, 1962, № 28, 142- -162.
317.	В а и в а л Л. Я., Л а г ) Л ы и ь ш Э. Л., Р и I п и б е р j В. К., Ц е
р и л в in О. К KpcMinifiopi aiHiBi't'Kin-1 нлрофоби :л 1Оры цсмсп1вых изделии.
Наука—произволе гну. Изл- АН .’ICCP. Рига 1961, № 6, П'8—К>9.
318.	В а й в а д А. Я., Л а г з д ы п ь иг Э. А., Нери и ь ш О. К. Сили-
коновые лаки.— Наука—производству. Изд. АП ЛССР, Рига 1961, Ас*6, 72—71
V 319. В а й в а д А. Я., Л а г з л ы и ь ш Э. А., Нери и ь ш О. К., Ш к ер-
бел н с К- Силиконовые фасадные коаскн. — Наска — производстве. Изл. АН
ЛССР. Рига 1961. № 6. 114—115.
32(»	. В а й в а д А. Я , М ай Л.Л., ЛагздыньшЭ Л-. Ц е р и и ъ ш О. К
Способ повышения гидрофобизующей способности водных растворов сиди-
копатов щелочных металлов. — Авт. евпд. 151686, 1962.
/321	. В е р з а л А. И., Жига л кович В. Ф., Пономарев М. А.
Полимерные покрытия строительных материалов. — Пром. Белоруссии
Бюлл. техн.-эконом, инф., 1962. А? 1, 39—41.
322.	Болонкой Д. Применение гпдрофобнзнрующих кремнинорганн
ческих соединений в строительстве. — Пром, эконом, бюлл. (Татарский СНХ).
1962, № 6, 13—14.
323.	Г в с р л ц и т е л и И. М.. Джапаридзе Г .А. Гидрофобизация
тедзамского туфа. — Доклады объел, научной сессии ин-тов строит, матер,
п сооруж. Закавказских респ., Ереван 1961, 143—149.
324.	Гудев Н., За горчева Е. Корозиониа устойчивост на ниментио-
пясъчпи разтвори, обработенн със сил и кон и. — Строй, материала и спликатна
пром., 1962, № 2, 3—7.
325.	Д о р о и е и к о в И. М. Применение кремнпйорганических соединений
для защиты бетона от воздействия агрессивных сред. — Вести, техн, и эконом,
информ. НИИ техн.-эконом, нсслсд. ГК СМ СССР по химии, 1961, ,\е 8, 47—5’».
V 326. Карасев К-И.. Курочкина 3. В. Гидрофобизация силикатных
красок кремнеоргапическпмп соединениями.—Строит, мат., 1962, № 3, 32—34.
327.	Колесников В. Отделочные и гидроизоляционные материалы
на ВДНХ СССР. — Строитель, 1962, 8, № 2, 14, 15. 18.
328.	Кремннйоргаинческие водоотталкивающие соединения и новое
строительство. — Строит, материалы, изделия и оборудование, 1961. А? 5, 3'»
329.	М а твое и В. А., 11 е с с о и о в а Г. Д., Потапов Д. С Способ
получения кремнеорганпческого цемента. — Авт. евпд. 143952. 1962.
330.	Anonimc. — Chcm. Enp. News. 1958, 36. .V 36, 108.
331.	Anoniine. Protective waterproofing agent for concrete. — Chem. Епц.
News. 1961, 39, Ai 31, 44.
332.	Anonime. Silikonbindemittel fiir AsbestTavern. — Glas-Email-Keranin-
Tochnik, 1961, 947.
333.	Anonimc. Г/liviliofngalion par les silicones.—	BAtiment,
1961, 4, № 55, 10—11-
334.	Bobbi ngto n G. Silicones in the clav indnstrv. — Clavraft, 1962.
35, 309—310, 312-314.
335.	Brown b- B- (General Ek-vLri': Co.). Prorc-.i for пчиЬ-пгг' masonrv
M.iten-cpclk-nt. — Hai. CHIA 2905562. 1959, P/KX, 1960, 74369.
336.	С а г 1 s о и В. C. (bow Corning Corp.;. Orgaiiosilicon priinei.- for cement-
b.ise paints. — Пат. ClHA 3011908, 1962; C. A, 1962, 57, 7411.
337.	С а г л л и I 11. Qne]i|iics npplicalions parliculaircs de-' liydro^rJ- d<-
silicc- — Silicates industriels, 1962. 27, .V 1, 40—42.
338-	Chevalier P. J. (Soviete des Usiiies Chimiques Rhone-Poulenc.)
Waterproof siloxane cements.— Пат. США 2635084, 1953; РЖХ, 1954, 13836.
339.	C h v a 1 о v s k у V.» Pi a t h о n s k у J., Б a z a n I V. Binding and
waterproofing surfaces. — Пат. ЧССР 88724, 1959; С. /X., 1962, 57, 4333.
340.	Cooper П. П. (Dow Chemical Co.). Acid resistant cement.— Пат.
США 2762785. 1956; С . 1958. 4289.
187
341.	D a in ni K.. \ oil W.. WoiFsbac li II. (Farbcnfabrikcn Bayer
A.-G.). Alkvl polvsiloxanes for walet proofing building materials. — Герм. пат.
1082847. 1960: C.‘ A.. 1961. 55. 23972.
342.	Farbenfabrikeil Bayer A.-G. Compositions for m.-nnifactiire of walcr-
rcpcllenl masonry. — Aih.i- наг. 873805. 1961; C. A.. 1961. 55. 27846-
313.	(i a nr hern A. (Union (hiinicfiu* beige S. A.). Water-repellent buil-
ding mah’iials toutairting lime. 1 ерм- пат. 1102629. 1961: С. Л.. 1962. 56. 2160.
314.	G г i 1 1 i п 1*. A. (Midland Silicones Ltd.). Masonry coating composition.—
Лиг.i. пат. 9u424l. 1962; C. A.. 1962. 57, 13916.
315.	II a s 1 a in J. II. (E. 1. du Pont de Reinours	Co.). Titanimn acylate
silicone copolymer.". - Пат. CHIA 3035071, 1962; С. Л.» 1962, 57. 6153.
346.	II anchor D. B., Hunnel R. H. (Allied Chemical & Dye Corp.).
Waterproofing of porous ceramic materials. — Пат. США 272G176, 1955;
C-. 1956. 11822.
347.	II i о n d 1 П. Silikonbehaiidhing und dcreii Einflnss auf den Dachzie-
gcl. - Zicgelind., 1961. 14, 126—429.
348.	Homier P- A., Storm an S. (Union Carbide Corp.). Poly (vinyl
butvral)-poly(amylsiloxauc) resin blends for treating asbestos-ccincut shingles. —
Пат. США 3009842. 1961; С. A., 1962. 56, 597-
349.	Javer M. Perfcctionneinjnts au morlier do cimcnt. — Фр. пат.
1259590. 196*1; РЖХ, 1962. 23 Кб 13-
350.	Krannich R. Aelhylsilikat 40 als hуdraulischcs und keramisclics
Bindemittel.— Silikattechnik, 1961, 12, 78—80.
351.	Lanning F. C. The effectiveness of silicones as water repellents when
applied to various types of limestone- — Stone, 1955, 75, A" 8.
352.	Liberthson L.. L i p к i n d H. (Sonneborn Chemical & Refining
Corp.). Water-repellent masonrv coating. — Пат. США 3006875, 1961; С. А.»
1962. 56. 3132.
353.	Nit/Sche S-. Pirson E. (Wackor-Chcmie Gmbll). Improving the
waterproofnes of hydranlicallv set materials.— Герм, пат- 1124860. 1962; С. Л.,
1962. 57. 428.
354.	Pastorini М. Gli idrorcpcllcnti Union Carbide nclla protezione
dell'cdilizia.— Ind. vemice, 1961. 15. 1—5.
355.	Philipp II. J., Philip p J. (VEB Lokoinotivbau-Elckiiotcchnische
AVerke «Hans Beiinler»). Hvdrophobic products from asbestos cement- — Герм,
пат. 1075G36. 1960; С. A., ‘1961. 55. 21426.
356.	Post H. AV. Soviet and American publisched work on the protection
ol building materials hv nse of organic conqiOHiid.s of silicon.— Year Book of
the Am. Phil., Soc.. 1961, 263—265.
357.	R ehsi S. S-, Pa t h war d h an A'. K. Protection against rain penet-
ration in masonry wads. — Indian Concrete J.. 1957, 31. -V 9.
358.	S c b u и а с к H. Versuchc init Kristallisationskeimen bei der Re-
tonberstellung zur Erreichung holier Anfangsfestigkeit. — Silikattechnik, 1959,
10, 326—329.
359-	Sociale d'Exploitation el Des Creations Plasliqnes. Schuh, xon Ciugcn-
stiindeu mis Keramik, Gips, Mariner, Gias, Waclis gegen Enwlnt tiering. -Фр. nar.
1042147. 1953: C.. 1954. 9605.
360.	St a h r W. Silikolit— eiu nenartiger Werkstofi fiir Aussen- mid Inncn-
uirtricli. — Farbe ti. Raimi, 1960, № 10, 27—28-
361.1 nioii cbimiqne beige S. A. Procede d'liydrofugatiun de maticrcs porcuses.—
Бельг, пат- 5414m». 1959; P7KX. I960, 50475.
х/ 362 Л л e п т ь e в О. О., К л с г ч е и к о в 1. 1., Пащенко О. О.
3 m госуваппя кремшиоргаиришх енол у к для пдрофсхнлацИ дсикпх Maicpi-
»ii» -Хппчна npoMHr.iop.icib. I960, Л? 1. 39 42.
363. Паумпо-нсслсювап-мъскин ппегитуг бе юна п железобетона. Техни-
ческие условия на изготовление сборных изделии из автоклавных ячеистых
(Ч1ОПОВ. Гоггтроинзлат. М. 1959. 78—79
3(>4 II а щ е и ь о О О.. Чн Ч а н-м п и I». ПтрофоГц ином порijuiiiлце-
MeHiy крсмн1норг.1н‘ртою рИнпою ГКЖ-94.—ДАН УРСР, 1960. №2, 202—204.
265. Хеи in annS.. Herzog Е. (Polycell Products Ltd.j. Improvements
in plaster compositions Англ. n:n. 901882. 1962.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие........................................................ 3
Введение........................................................... 5
-Литера-.ура к введению .	10
Глава I. Фишко-химические основы процессов гидрофобизации строи-
тельных материалов . .	....................... 11
1.	Гидрофобность, водонепроницаемость и водостойкость. . . .	11
2.	Пути увлажнения строительных материалов................. 12
3.	Смачивание твердых тел жидкостями (адгезия)............. 13
4.	Свободная энергия поверхности. Поверхностное натяжение. .	16
5.	Работа когезии и работа адгезии . . *................... 17
6.	Угол смачивания............................... ...	18
7.	Напряжение смачивания (адгезионное натяжение) .......... 22
8.	Гистерезис смачивания...............................  .	23
9.	Значения краевых углов, образуемых водой на твердых поверх-
ностях .................................................... 30
10.	Краевые углы и ориентация молекул на твердых поверхностях 35
1]. Изменение краевого угла под влиянием посторонних веществ,
адсорбированных на твердой поверхности................. 37
12.	Изменение смачиваемости при длительном контакте твердых
поверхностей с водой........................................ 41
13.	Смачивание шероховатых и пористых поверхностей ....	42
14.	Теплота смачивания........................ ...	45
15.	Движение водяных капель на твердых поверхностях ....	46
16.	Капиллярный подсос воды пористыми и волокнистыми мате-
риалами ......	.............. ...	51
17.	Гидрофобизации . .	.55
Литература к ыаве 1..................................... 58
Глава II. Гидрофобизаторы, применяемые в строительной практике ,	61
!.	Органические поверхностно-активные	вещества............. 62
2.	Кремнеорганнческие гидрофобизаторы ....	.	64
I лава III. Гидрофобизация строительных материалов	74
1.	Цементный камень и бетон ...	74
2.	Цементные стяжки........................................ 82
3.	Штукатурные растворы .	84
4.	Штукатурные покрытия.................................... 96
5.	Элементы отделки внутренних помещении	lf‘6
6.	Глиняный кирпич ....	.115
7.	Крупные кирпичные блоки	118
8.	Трепельный кирпич .	125
9.	Силикальни I пые блоки	. . * . , .	127
10.	Мозаичные иолы.......................................   128
11.	Гипсовые и гипсобетоиныс перегородки .	130
12.	Природный гипсовый камень.............................. 132
13.	Известковые окрасочные покрытия.........................134
14.	Отделочный и С(роитсльиый камень*...................... 138
15.	Теплоизоляционные изделия из вспученного перлита ....	150
189
Литература к главе HI ....	....................... 156
Глава IV. Мею ил йены I.ши я и контроля гилрофобилоилнных стро-
ительных м.11 ср и алоп....................................... 156
1. Определение	водопроницаемости	160
2 Определенно	поверхностного	вочологлощення	1G1
.S. Опре юление	во сопоглощеиня	при	погружении	162
I. Капиллярны!!	ПО1ГОС	162
5	Дожден.птс -	162
6	. Гигроскопичность (сорбционное влагопоглощение)	163
7	Влагоотдача	. : .	164
S.	Водостойкость, коэффициент размягчения	164
9.	Коэффициент влажностного расширения .....	. . 164
10.	Определение краевых хглов смачивания н критических \глов
скатывания . .	>	165
II.	Морозостойкость	166
12.	Парогазопроипцасмость	...	168
13.	Прочность . .	............ 168
14.	Устойчивость к солнечной радиации	169
15.	Погодостойкость	.	169
Литератора к главе IV .	.	.171
Глава V Основные правила по технике безопасности и охране трута
при работе с гилрофобпзующпмп растворами	171
Литература по применению кремнеорганических соединений для гидро-
фобизацин и повышения долговечности строительных материалов 174
М. Г Воронков. Н. В. Шорохов
ВОДООТТАЛКИВАЮЩИЕ ПОКРЫТИЯ
В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Обложка — В, Зирдзин.ч
Редактор О. Дымапскач
Технический редактор Е, Пиладзе
Корректор Н. Шйулина
Сдано в набор 13 июля 1962 г. Подписано к леча
ти 19 марта 1963 г. Формат бумаги 60 ХО?1/^.
12 физ. пен. л.: Г2 усл. печ. л.; 13,68 уч.-изд. л.
Тираж 2000 экт ЯТ 14867. Цена I р)б. И коп.
И 1Латетьстго Академии наук Латвийской ССР.
г. Рига, ул. Смилшу К® 1
Отпечатано в типографии № 6 ^правления полигра-
фической промышленности Министерства культуры
Латвийской ССР. г Рига, ул. Горького X: 6.
Заказ № 863.