Пенетрон для бетона: Пенетрон — Проникающая гидроизоляция — Сухая смесь для гидроизоляции бетонных поверхностей

Разное

Содержание

Пенетрон — Проникающая гидроизоляция — Сухая смесь для гидроизоляции бетонных поверхностей

Сухая смесь для гидроизоляции бетонных поверхностей

Описание проникающей гидроизоляции Пенетрон

ОПИСАНИЕ: Смесь сухая гидроизоляционная проникающая капиллярная W10 (повышение марки по водонепроницаемости на 3 ступени) «Пенетрон» ГОСТ Р 56703-2015. Состоит из портландцемента, кварцевого песка определенной гранулометрии, активных химических компонентов.

НАЗНАЧЕНИЕ: Используется для гидроизоляции бетонных и железобетонных конструкций за счет повышения их водонепроницаемости и приобретения бетоном свойства «самозалечивания» трещин c раскрытием до 0,4 мм.

ПРЕИМУЩЕСТВА:

— Срок службы гидроизоляции равен сроку службы строительных конструкций;

— Повышение водонепроницаемости, морозостойкости и коррозионной стойкости бетона;

— Приобретение бетоном свойства «самозалечивания» трещин с раскрытием до 0,4 мм;

— Возможность нанесения, как при прямом, так и при обратном давлении воды;

— Не требует сушки поверхности перед нанесением;

— Сохранение паропроницаемости бетона;

— Применяется в хозяйственно-питьевом водоснабжении.


 

Купить материалы системы Пенетрон для гидроизоляции

в Москве (495) 660 52 00  в Екатеринбурге (343) 217 02 02


Внимание! Для гидроизоляции трещин с шириной раскрытия более 0,4 мм, швов, стыков, сопряжений, примыканий, вводов коммуникаций применяется Пенекрит в сочетании с Пенетроном.

Преимущества проникающей гидроизоляции Пенетрон

Почему проникающая гидроизоляция является на сегодняшний день самым прогрессивным и технологичным методом защиты бетона от пагубного воздействия воды? 

  1. Проникающая гидроизоляция не подвержена механическому износу, поскольку гидроизолирующими свойствами обладает сам бетон. Срок службы гидроизоляции равен сроку службы бетона, а за счет гидроизоляции бетона этот срок возрастает.
  2. Использование проникающей гидроизоляции более технологично. Нет необходимости полностью просушивать бетон. Благодаря проникающим свойствам Пенетрона, бетонную конструкцию можно обрабатывать с любой стороны, иными словами при обработке фундамента нет необходимости его откапывать.
  3. Проникающая гидроизоляция Пенетрон обладает уникальными свойствами самозалечивания сквозных трещин, пор и других дефектов, которые неизбежно появляются на любых бетонных конструкциях при эксплуатации, с раскрытием не более 0,5 мм. Если в новообразовавшиеся поры бетона начинает просачиваться вода, то возобновляется рост кристаллов.
  4. Пенетрон дает постепенное повышение водонепроницаемости бетона до W20 (2 Мпа). 
  5. Пенетрон не влияет на основные физические параметры бетонной смеси: подвижность, прочность, сроки схватывания и т. д., за исключением водонепроницаемости. Обработанный Пенетроном бетон сохраняет паропроницаемость.

Фирменный материал Пенетрон поможет даже в тех условиях, когда другие сухие строительные смеси не справляются. Итак, как уже было отмечено в основу действия фирменного гидроизоляционного материала Пенетрон, заложен абсолютно иной принцип. Обычно гидроизоляция носит поверхностный характер. Нанося поверхностные гидроизоляционные материалы на плоскость бетона мы создаем определенный защитный слой, препятствующий проникновению воды.

Принцип действия проникающей гидроизоляции Пенетрон

При нанесении на влажный бетон жидкого раствора материала для проникающей гидроизоляции «Пенетрон» на поверхности создается высокий химический потенциал, при этом внутренняя структура бетона сохраняет низкий химический потенциал. Осмос стремится выровнять разницу потенциалов; возникает осмотическое давление. Благодаря наличию осмотического давления активные химические компоненты материала «Пенетрон» проникают глубоко в структуру бетона. Чем выше влажность бетонной структуры, тем эффективнее происходит процесс проникновения активных химических компонентов в глубь бетона. Этот процесс протекает как при положительном, так и при отрицательном давлении воды. Глубина проникновения активных химических компонентов материала «Пенетрон» сплошным фронтом достигает нескольких десятков сантиметров. 

Читать дальше>>

Уникальные свойства проникающей гидроизляции 

Материалы проникающего действия системы Пенетрон обладают рядом уникальных свойств, делающих их использование максимально простым и эффективным.

  • материалы Пенетрон наносятся на влажную поверхность; предварительная сушка поверхности не требуется, что значительно снижает затраты при выполнении работ
  • технология выполнения гидроизоляционных работ с применением материалов системы Пенетрон не требует сложной, длительной и затратной процедуры подготовки поверхности
  • материалы системы Пенетрон просты в использовании

Читать дальше>>

Химическая стойкость бетона после применения проникающей гидроизоляции

Химическая стойкость и антикоррозионные свойства бетона после применения проникающей гидроизоляции Пенетрон. 

Читать дальше>>

Испытания проникающего гидроизоляционного материала Пенетрон

Действие материала «Пенетрон» основано, в основном, на осмотическом давлении, реакциях в твердом состоянии и броуновском движении. Химические компоненты сухой смеси «Пенетрон», растворяясь в воде, глубоко проникают в структуру бетона и вступают в реакцию с составными частями продуктов твердения цементного камня.  

Применение смеси «Пенетрон» способствует долговечности бетонных и железобетонных конструкций, так как за счет снижения проницаемости цементного камня для агрессивных сред повышается их срок эксплуатации.

Читать дальше>>

ВИДЕОИНСТРУКЦИЯ

Ссылка для скачивания видеофайла (166 Мб)

Инструкции по применению материалов ПЕНЕТРОН

Работы проводить в сухую безветренную погоду при температуре поверхности конструкции от +5 до +35 °С.

РАСХОД СУХОЙ СМЕСИ: 0,8 — 1,1 кг/м2  при нанесении в два слоя.

ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ: Очистить поверхность от загрязнений до структурно прочного бетона. Увлажнить бетон водой до максимально возможного его насыщения.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРНОЙ СМЕСИ: Использовать чистую воду и тару. Перемешать с водой в пропорции 2 л воды на 5 кг сухой смеси или 1 часть воды на 2 части сухой смеси по объему в течение 2 минут до получения жидкой сметанообразной консистенции. Использовать за 30 минут, регулярно перемешивая без добавления воды.

НАНЕСЕНИЕ: Нанести первый слой кистью или распылителем на влажный бетон, второй – на свежий, но уже схватившийся первый слой через 1 — 2 часа. Перед нанесением второго слоя поверхность увлажнить. Все статичные трещины, швы, стыки, вводы коммуникаций, сопряжения и примыкания изолировать смесью «Пенекрит». При наличии течей устранить их смесями «Пенеплаг» или «Ватерплаг».

УХОД ЗА ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ: Увлажнять и защищать поверхность от механических воздействий, отрицательных температур и осадков в течение 3-х суток. Нанесение декоративного покрытия проводить не ранее, чем через 3 суток после обработки. Перед нанесением покрытия поверхность бетона тщательно очистить механическим способом для улучшения адгезии.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ: Использовать перчатки резиновые, перчатки х/б, респиратор, очки защитные, спецодежду из плотной ткани, сапоги. При попадании смеси на кожу или в глаза немедленно промыть водой и обратиться к врачу.


 

Купить материалы системы Пенетрон для гидроизоляции

в Москве (495) 660 52 00  в Екатеринбурге (343) 217 02 02


Технические характеристики материала Пенетрон

Наименование показателя

Требования

Фактические значения

Методы измерения

Сухая смесь

Влажность

не более 0,2 %

0,1 %

ГОСТ 8735

Наибольшая крупность зерен заполнителя

0,63 мм

0,63 мм

Содержание зерен наибольшей крупности

не более 5 %

1,8 %

Насыпная плотность

1200±100 кг/м3

1200 кг/м3

Содержание хлорид-ионов

не более 0,1 %

0,002 %

ГОСТ 5382

Растворная смесь

Подвижность

не менее Пк3

Пк3

ГОСТ 5802

Сохраняемость первоначальной подвижности

30 мин

30 мин

Водоудерживающая способность

не менее 90 %

95,2 %

Бетон, обработанный гидроизоляционной смесью «Пенетрон»

Повышение марки по водонепроницаемости обработанного бетона от необработанного

не менее чем на
2 ступени

3 — 5 ступеней

(до W20)

ГОСТ 12730. 5

Прочность на сжатие

не приводит к снижению

Увеличение на

5-18 %

ГОСТ 10180

Марка по морозостойкости

не приводит к снижению марки по морозостойкости

Увеличение на

100-200 циклов

ГОСТ 10060

Коррозионная стойкость

не приводит к снижению

Увеличивает (зависит от водонепроницаемости)

ГОСТ 25246

Паропроницаемость

не ухудшает показатели паропроницаемости

не ухудшает

ГОСТ 25898

Дополнительные характеристики

Упаковка

Многослойные мешки (25 кг),

пластиковые ведра (5, 10, 25 кг).

Условия хранения и транспортировки

Многослойные мешки хранить в сухих помещениях, пластиковые ведра при любой влажности и температуре.

Гарантийный срок хранения

12 месяцев в многослойных мешках, 18 месяцев в пластиковых ведрах при условии ненарушенной герметичности заводской упаковки.

 


 

Купить материалы системы Пенетрон для гидроизоляции

в Москве (495) 660 52 00  в Екатеринбурге (343) 217 02 02


Область применения проникающей гидроизоляции Пенетрон

НАЗНАЧЕНИЕ

Используется для гидроизоляции бетонных и железобетонных конструкций за счет повышения их водонепроницаемости и приобретения бетоном свойства «самозалечивания» трещин c раскрытием до 0,4 мм.

ПРЕИМУЩЕСТВА: 

— Срок службы гидроизоляции равен сроку службы строительных конструкций;

— Повышение водонепроницаемости, морозостойкости и коррозионной стойкости бетона; 

— Приобретение бетоном свойства «самозалечивания» трещин с раскрытием до 0,4 мм;

— Возможность нанесения, как при прямом, так и при обратном давлении воды; 

— Не требует сушки поверхности перед нанесением; 

— Сохранение паропроницаемости бетона;

— Применяется в хозяйственно-питьевом водоснабжении.

 


 

Купить материалы системы Пенетрон для гидроизоляции

в Москве (495) 660 52 00  в Екатеринбурге (343) 217 02 02


DOWNLOAD (pdf)

PENETRON 

 

ADVANTAGES

  • Becomes an integral part of the concrete, forming a complete body of strength and durability; PENETRON should not be confused with coating and membrane system’s
  • Penetrates deeply and seals concrete’s capillary tracts and shrinkage cracks
  • Can be applied from either the positive or negative side 
  • Waterproofing and chemical-resistance properties remain intact even if the surface is damaged  Completely effective against high hydrostatic pressure
  • More effective overall and less costly than hydrolytic membrane or clay panel systems  Easy to apply, labor-cost effective  Increases concrete’s compressive strength  Cannot come apart at the seams, tear or be punctured
  • Does not require protection during backfilling, placement of steel or wire mesh, and other common procedures  Seals hairline and shrinkage cracks of up to 0. 4 mm (1/64”) rather than merely masking or bridging them
  • Resists chemical attack (pH 3-11 constant contact, pH 2-12 intermittent contact) and provides a range of protection from freeze/thaw cycles, aggressive subsoil waters, sea water, carbonates, chlorides, sulfates and nitrates
  • Can be applied to moist or “green” concrete
  • Protects embedded steel (reinforcing steel and wire mesh)
  • Non-toxic. Approved for potable water applications. UK & International certificates available by request.
  • Zero VOC – Penetron powdered products contain zero volatile organic compounds and are safe for use both outdoors and in confined indoor spaces.   

DESCRIPTION

PENETRON® is a surface-applied, integral crystalline waterproofing material, which waterproofs and protects concrete in-depth. It consists of Portland cement, specially treated quartz sand and a compound of active chemicals. PENETRON® needs only to be mixed with water prior to application. When PENETRON® is applied to a concrete surface, the active chemicals react with moisture and the by-products of cement hydration to cause a catalytic reaction which generates an insoluble, crystalline structure. These crystals fill the pores and minor shrinkage cracks in the concrete to prevent any further water ingress (even under pressure). However, PENETRON® will still allow the passage of vapor through the structure (i.e. the concrete will be able to “breathe”). Even after the concrete has cured, PENETRON® remains dormant in the concrete and will reactivate in the presence of moisture to seal capillary tracts and hairline cracks. In addition to waterproofing the structure, PENETRON® protects concrete against seawater, wastewater, aggressive ground water and many other aggressive chemical solutions. PENETRON® is approved for use in contact with potable water, and is therefore suitable for use in water storage tanks, reservoirs, water treatment plants, etc. PENETRON® is not a decorative material.

DIRECTIONS FOR USE

Surface Preparation: All concrete to be treated with PENETRON® must be clean and have an “open” capillary surface. Remove laitance, dirt, grease, etc. by means of high pressure water jetting, wet sandblasting or wire brushing. Faulty concrete in the form of cracks, honeycombing, etc. must be chased out, treated with PENETRON® and filled flush with PENECRETE MORTAR. Surfaces must be carefully pre- watered prior to the PENETRON® application. The concrete surface must be damp but with no wet sheen on the surface.

Mixing: PENETRON® is mechanically mixed with clean water to a creamy consistency or that resembling thick oil. Mix only as much material as can be used within 20 minutes and stir mixture frequently. If the mixture starts to set do not add more water, simply re-stir to restore workability.

Mixing Ratio       

  Vertical Surfacesf Horizontal Surfaces
Brush Application

5 parts Penetron 

to 2 parts water

3 parts Penetron 

to 1 part water

Spray Application 5 parts Penetron
to 2. 75-3.25 parts water
 

 

Application: Slurry consistency: Apply PENETRON® in one or two coats per specification by masonry brush or appropriate power spray equipment. When two coats are specified, apply the second coat while the first coat is still “green”

Dry powder consistency (for horizontal surface only): The specified amount of PENETRON® is distributed in powder form through a sieve or a semi-mechanical barrow spreader and troweled into the freshly placed concrete once this has reached initial set. 

RECOMMENDED FOR 

 PENETRON® integral crystalline waterproofing can be applied to all structurally sound concrete – new or old. It may be applied to either the positive or negative sides of the concrete face.

  • Typical areas of application are:
  • Basement retaining Walls
  • Underground Vaults
  • Parking Structures
  • Swimming Pools
  • Concrete Slabs (floor/roof/balcony. etc
  • Sewage and Water treatment plants
  • Tunnels and Subway Systems
  • Channels
  • Reservoirs
  • Water Retaining Structures
  • Foundations
  • Bridges, Dams & Road 

Application Rates:

Vertical Surfaces: Two coats of PENETRON® at 0.7-0.8 kg/m² (1.25-1.5 lb/yd²) applied by brush or spray. Please contact your Penetron Representative for alternative application methods that may be applicable to your project and help to increase  production.

Horizontal Flatwork: PENETRON® at 0.7-0.8kg/m² (2 lb./yd²) applied in one slurry coat to hardened concrete. Alternatively, PENETRON® can be dry sprinkled at 1 kg/m² (1.8 lb/yd²) and trowel applied to fresh concrete when it has reached initial set.

Construction joints: PENETRON® at 1.6 kg/m² (3 lb./yd²) applied in slurry or dry powder consistency immediately prior to placing the next lift/bay of concrete.  

Blinding concrete: PENETRON® at 1.4 kg/m² (2.5 lb./yd²) applied in slurry or dry powder consistency immediately prior to placing the overlying concrete slab.

Post-treatment: The treated areas should be kept damp for a period of three days and must be protected against direct sun, wind and frost, by covering with polyethylene sheeting, damp burlap or similar.

Decorative materials:  Allow Penetron treated surfaces to cure for 14 days before applying other Penetron products or decorative finishes. Surfaces should be mechanically cleaned (with metal brush, water jet, etc.) to provide adequate surface key for additional finishes.

SPECIAL CONSIDERATIONS: Do not apply PENETRON at temperatures below +5 degrees centigrade or to freezing or frozen surfaces. Penetron cannot be used as an additive to to concrete or plasters. (Penetron |Admix should be considered for these applications)

PACKAGING: PENETRON® is available in 25 kg,10 kg,5 kg pails.

STORAGE/SHELF LIFE When properly stored in a dry place in unopened and undamaged original packaging, shelf life is 18 months.

SAFE HANDLING INFORMATION 

PENETRON® contains cement which is alkaline. Will irritate eyes and skin and may cause skin sensitization. Wear appropriate eye, skin and breathing protection when using this product. Avoid contact with skin and eyes. In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice. For further information please refer to Material Safety Data Sheet

KEEP OUT OF REACH OF CHILDREN.

WARRANTY

PENETRON INTERNATIONAL, LTD. warrants that the products manufactured by it shall be free from material defects and will conform to formulation standards and contain all components in their proper proportion. Should any of the products be proven defective, the liability to PENETRON INTERNATIONAL, LTD. shall be limited to replacement of the material proven to be defective and shall in no case be liable otherwise or for incidental or consequential damages. PENETRON INTERNATIONAL, LTD. MAKES NO WARRANTY AS TO MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND THIS WARRANTY IS IN LIEU OF ALL OTHER WARRANTIES EXPRESSED OR IMPLIED. User shall determine the suitability of the product for its intended use and assume all risks and liability connection therewith.

Сухая смесь для гидроизоляции бетонных поверхностей

Описание проникающей гидроизоляции Пенетрон

ОПИСАНИЕ: Смесь сухая гидроизоляционная проникающая капиллярная W10 (повышение марки по водонепроницаемости на 3 ступени) «Пенетрон» ГОСТ Р 56703-2015. Состоит из портландцемента, кварцевого песка определенной гранулометрии, активных химических компонентов.

НАЗНАЧЕНИЕ: Используется для гидроизоляции бетонных и железобетонных конструкций за счет повышения их водонепроницаемости и приобретения бетоном свойства «самозалечивания» трещин c раскрытием до 0,4 мм.

ПРЕИМУЩЕСТВА:

— Срок службы гидроизоляции равен сроку службы строительных конструкций;

— Повышение водонепроницаемости, морозостойкости и коррозионной стойкости бетона;

— Приобретение бетоном свойства «самозалечивания» трещин с раскрытием до 0,4 мм;

— Возможность нанесения, как при прямом, так и при обратном давлении воды;

— Не требует сушки поверхности перед нанесением;

— Сохранение паропроницаемости бетона;

— Применяется в хозяйственно-питьевом водоснабжении.


 

Купить материалы системы Пенетрон для гидроизоляции

в Москве (495) 660 52 00  в Екатеринбурге (343) 217 02 02


Внимание! Для гидроизоляции трещин с шириной раскрытия более 0,4 мм, швов, стыков, сопряжений, примыканий, вводов коммуникаций применяется Пенекрит в сочетании с Пенетроном.

Преимущества проникающей гидроизоляции Пенетрон

Почему проникающая гидроизоляция является на сегодняшний день самым прогрессивным и технологичным методом защиты бетона от пагубного воздействия воды? 

  1. Проникающая гидроизоляция не подвержена механическому износу, поскольку гидроизолирующими свойствами обладает сам бетон. Срок службы гидроизоляции равен сроку службы бетона, а за счет гидроизоляции бетона этот срок возрастает.
  2. Использование проникающей гидроизоляции более технологично. Нет необходимости полностью просушивать бетон. Благодаря проникающим свойствам Пенетрона, бетонную конструкцию можно обрабатывать с любой стороны, иными словами при обработке фундамента нет необходимости его откапывать.
  3. Проникающая гидроизоляция Пенетрон обладает уникальными свойствами самозалечивания сквозных трещин, пор и других дефектов, которые неизбежно появляются на любых бетонных конструкциях при эксплуатации, с раскрытием не более 0,5 мм. Если в новообразовавшиеся поры бетона начинает просачиваться вода, то возобновляется рост кристаллов.
  4. Пенетрон дает постепенное повышение водонепроницаемости бетона до W20 (2 Мпа). 
  5. Пенетрон не влияет на основные физические параметры бетонной смеси: подвижность, прочность, сроки схватывания и т. д., за исключением водонепроницаемости. Обработанный Пенетроном бетон сохраняет паропроницаемость.

Фирменный материал Пенетрон поможет даже в тех условиях, когда другие сухие строительные смеси не справляются. Итак, как уже было отмечено в основу действия фирменного гидроизоляционного материала Пенетрон, заложен абсолютно иной принцип. Обычно гидроизоляция носит поверхностный характер. Нанося поверхностные гидроизоляционные материалы на плоскость бетона мы создаем определенный защитный слой, препятствующий проникновению воды.

Принцип действия проникающей гидроизоляции Пенетрон

При нанесении на влажный бетон жидкого раствора материала для проникающей гидроизоляции «Пенетрон» на поверхности создается высокий химический потенциал, при этом внутренняя структура бетона сохраняет низкий химический потенциал. Осмос стремится выровнять разницу потенциалов; возникает осмотическое давление. Благодаря наличию осмотического давления активные химические компоненты материала «Пенетрон» проникают глубоко в структуру бетона.  Чем выше влажность бетонной структуры, тем эффективнее происходит процесс проникновения активных химических компонентов в глубь бетона. Этот процесс протекает как при положительном, так и при отрицательном давлении воды. Глубина проникновения активных химических компонентов материала «Пенетрон» сплошным фронтом достигает нескольких десятков сантиметров. 

Читать дальше>>

Уникальные свойства проникающей гидроизляции 

Материалы проникающего действия системы Пенетрон обладают рядом уникальных свойств, делающих их использование максимально простым и эффективным.

  • материалы Пенетрон наносятся на влажную поверхность; предварительная сушка поверхности не требуется, что значительно снижает затраты при выполнении работ
  • технология выполнения гидроизоляционных работ с применением материалов системы Пенетрон не требует сложной, длительной и затратной процедуры подготовки поверхности
  • материалы системы Пенетрон просты в использовании

Читать дальше>>

Химическая стойкость бетона после применения проникающей гидроизоляции

Химическая стойкость и антикоррозионные свойства бетона после применения проникающей гидроизоляции Пенетрон.  

Читать дальше>>

Испытания проникающего гидроизоляционного материала Пенетрон

Действие материала «Пенетрон» основано, в основном, на осмотическом давлении, реакциях в твердом состоянии и броуновском движении. Химические компоненты сухой смеси «Пенетрон», растворяясь в воде, глубоко проникают в структуру бетона и вступают в реакцию с составными частями продуктов твердения цементного камня. 

Применение смеси «Пенетрон» способствует долговечности бетонных и железобетонных конструкций, так как за счет снижения проницаемости цементного камня для агрессивных сред повышается их срок эксплуатации.

Читать дальше>>

Гидроизоляция бетона — Пенетрон-Россия

› ›

Корпоративным клиентам


Материалы Пенетрон
– это уникальная проникающая гидроизоляция бетона, которая позволяет проводить работы изнутри здания (помещения), не проводя работ по откапыванию фундамента и устройству гидроизоляции снаружи помещения. Проникая в тело бетона при гидроизляции помещений на глубину до 90 см, Пенетрон защищает бетон от воды и агрессивных стоков. Технология гидроизоляции бетона с помощью материалов системы Пенетрон достаточно  проста.

Гидроизоляционный эффект сохраняется весь срок службы бетона.

Основные вопросы гидроизоляции бетона

Бетон представляет собой структуру, напоминающую плотную губку: она пронизана порами, капиллярами и микротрещинами. Они образуются по ряду причин: во время схватывания бетона испаряющаяся вода оставляет пустоты; при заливке бетон может быть недостаточно уплотнен; из-за усадки бетона в процессе схватывания возникает внутренние напряжения, которые вызывают образование трещин и пр. Глубина коррозии бетона, вызванная воздействием влаги, может достигать 1,5 м, а это значит, что без грамотной и эффективной системы защиты бетона не обойтись.
 

Гидроизоляцию бетона можно назвать гигиеной строительных сооружений. Так же как гигиена для человека имеет важное значение, помогая предотвратить болезни, сохранить здоровье на долгие годы и в будущем избежать дорогостоящего и изматывающего лечения, мероприятия по гидроизоляции бетонных конструкций способны предотвратить быстрый износ строительных конструкций и в будущем обойтись без проведения ремонтно-строительных работ.

Гидроизоляционную защиту бетона подразделяют на первичную и вторичную. К первичной относят мероприятия, обеспечивающие непроницаемость конструкционного материала сооружения. К вторичной – дополнительное покрытие поверхностей конструкций гидроизоляционными материалами (мембранами) со стороны непосредственного воздействия агрессивной среды. Если первичная защита выполняется однажды на весь период эксплуатации конструкции, то вторичная защита имеет ограниченный срок службы и предусматривает возобновление защиты поверхности по истечению определенного срока.
Первичная защита бетонных и железобетонных конструкций обеспечивает применение бетонов, имеющих повышенную коррозионную стойкость к агрессивным воздействиям среды и способность защищать стальную арматуру от коррозии.

Меры первичной защиты включают в себя использование для изготовления бетона и железобетона материалов, имеющих повышенную коррозионную стойкость, выбор составов и технологических режимов, обеспечивающих повышенную коррозионную стойкость бетона в агрессивной среде и его низкую проницаемость. К мерам первичной защиты относятся также вопросы выбора рациональных геометрических очертаний и форм конструкций, назначение категорий трещиностойкости и предельно допустимой ширине раскрытия трещин, рассмотрение сочетания нагрузок и определение непродолжительного раскрытия трещин, назначение толщины защитного слоя бетона с учетом его непроницаемости. И еще одно мероприятие тоже можно отнести к первичной защите – это применение интегральных капиллярных материалов, которые, по сути, химически модифицируют существующий бетон. При этом уплотняется его структура и происходит увеличение водонепроницаемости, морозостойкости, прочности на сжатие и коррозионной стойкости на весь срок службы. Ко вторичной защите поверхностей строительных конструкций прибегают в том случае, когда агрессивность внешней среды может вызвать коррозию бетона и арматуры, результате которой железобетонные конструкции в течение заданного срока эксплуатации зданий и сооружений не смогут удовлетворять требованиям по несущей способности, деформациям и проницаемости.
Задача вторичной защиты – не допустить или ограничить возможность контакта агрессивной среды и железобетона.

Обеспечение водонепроницаемости бетона с помощью традиционных материалов

Традиционные оклеечные и обмазочные материалы для гидроизоляции бетона обладают рядом положительных качеств: высокая водонепроницаемость, плотность и химическая стойкость. Но у них есть один существенный недостаток, который перечеркивают все достоинства – эти материалы недолговечны и работают отдельно от материала защищаемой конструкции в силу несовместимости их реологических свойств. В процессе эксплуатации этих материалов возможно их отслоение от защищаемой поверхности или механическое разрушение с последующей потерей ими своего функционального назначения. Дополнительный минус традиционных материалов – технологические сложности при их использовании. Защищаемая поверхность должна быть тщательно высушена, при их нанесении необходимо строгое соблюдение технологических параметров, их практически невозможно использовать в конструкциях, где в период производства работ есть открытые течи, приток воды по швам, стыкам и др.

Проникающая гидроизоляция – это сухие смеси, состоящие из цемента, кварцевого песка определенного химического и гранулометрического состава химически активных добавок. Химически активные добавки растворяются в воде, но продукт ее взаимодействия с цементным камнем и дальнейшей кристаллизации в воде не растворим. Растворенные в воде ионы химически активной добавки проникают по микропорам во внутреннюю структуру бетона и там кристаллизуются, в результате химических реакций, образуя надежную преграду на пути воды.


 

Купить материалы системы Пенетрон для гидроизоляции бетона

в Москве (495) 660 52 00  в Екатеринбурге (343) 217 02 02


Проникающая гидроизоляция Пенетрон для защиты бетона

Остановимся на этом процессе подробнее на примере системы материалов проникающей гидроизоляции Пенетрон. Сухую смесь Пенетрон смешивают с водой и полученный раствор наносят на влажную поверхность бетона. В результате на поверхностях, обработанных раствором Пенетрона создается высокий химический потенциал, при этом внутренняя структура бетона сохраняет низкий химический потенциал. Образуется разница потенциалов.

Осмос стремится выровнять разницу потенциалов; возникает осмотическое давление.Благодаря наличию осмотического давления активные химические компоненты материала проникают глубоко в бетон. Этот процесс протекает как при положительном, так и при отрицательном давлении воды и продолжается до тех пор, пока не выровняется химический потенциал на поверхности и внутри бетона. Глубина проникновения активных химических компонентов сплошным фронтом достигает нескольких десятков сантиметров (в ряде случаев может достигать 90 см).

Активные химические компоненты материала «Пенетрон», проникшие вглубь тела бетона, растворяясь в воде, вступают в реакцию с ионными комплексами кальция и алюминия, различными оксидами и солями металлов, содержащимися в бетоне. В ходе этих реакций формируются более сложные соли, способные взаимодействовать с водой и создавать нерастворимые кристаллогидраты – образования в виде игловидных, хаотично расположенных кристаллов. Сеть этих кристаллов заполняет капилляры, микротрещины и поры шириной до 0,5 мм. При этом кристаллы являются составной частью бетонной структуры. Благодаря силе поверхностного натяжения воды, кристаллы становятся непреодолимой преградой на пути воды.
Исследования эффективности гидроизоляционных материалов Пенетрон

Исследования многих независимых экспертов, в частности экспертов из испытательного центра продукции в строительстве «УралстройТест» и производственно-технологического объединения «Прогресс», подтверждают, что после обработки бетона «Пенетроном», повышающая водонепроницаемость бетона увеличивается на 2 ступени и более с W2 до W8, что соответствует требованиям ГОСТ 31357-2007.
 

Почему проникающая гидроизоляция является на сегодняшний день самым прогрессивным и технологичным методом защиты бетона от пагубного воздействия воды?

  1. Проникающая гидроизоляция не подвержена механическому износу, поскольку гидроизолирующими свойствами обладает сам бетон. Срок службы гидроизоляции равен сроку службы бетона, а за счет гидроизоляции бетона этот срок возрастает.
  2. Использование проникающей гидроизоляции более технологично. Нет необходимости полностью просушивать бетон. Благодаря проникающим свойствам Пенетрона, бетонную конструкцию можно обрабатывать с любой стороны, иными словами при обработке фундамента нет необходимости его откапывать.
  3. Проникающая гидроизоляция Пенетрон обладает уникальными свойствами самозалечивания сквозных трещин, пор и других дефектов, которые неизбежно появляются на любых бетонных конструкциях при эксплуатации, с раскрытием не более 0,5 мм. Если в новообразовавшиеся поры бетона начинает просачиваться вода, то возобновляется рост кристаллов.
  4. Пенетрон дает постепенное повышение водонепроницаемости бетона до W20 (2 Мпа) и выше, например, при испытании на водонепроницаемость бетонных образцов с гидроизоляционной добавкой Пенетрон с эффектом самозалечивания трещин происходит увеличение марки по водонепроницаемости с W4 до W10 через последующие 28 дней и с W14 до W20 в течение 90 суток.
  5. Пенетрон не влияет на основные физические параметры бетонной смеси: подвижность, прочность, сроки схватывания и т. д., за исключением водонепроницаемости. Обработанный Пенетроном бетон сохраняет паропроницаемость.

Некоторые потребители считают недостатком проникающей гидроизоляции ее стоимость. И на первый взгляд может показаться, что это так. Но если учитывать все факторы, влияющие на стоимость гидроизоляции сооружений, получается, что проникающая гидроизоляция обойдется потребителю в несколько раз дешевле, чем мембранная.Технологический процесс нанесения проникающей гидроизоляции менее трудоемкий: нанести на поверхность бетона раствор Пенетрона гораздо проще, чем провести монтаж гидроизоляционной мембраны. Для увеличения прочности часто мембрану наносят в два слоя, что увеличивает конечную стоимость. При расчете стоимости, надо принимать во внимание стоимость защитной стяжки для плиты покрытия и защитной стенки для наружных стен.В отличие от мембранной гидроизоляции, проникающую гидроизоляцию можно применять на стадии приготовления бетонного раствора. Например, добавка «Пенетрон-Адмикс» как раз используется для добавления в бетон на стадии приготовления для получения гидротехнического бетона с эффектом самозалечивания трещин с раскрытием до 0,5 мм. Она обеспечивает водонепроницаемость бетонных и железобетонных конструкций на стадии бетонирования; бетонных и железобетонных изделий – на стадии производства. А это так же снижает стоимость гидроизоляции бетона, поскольку при использовании добавки «Пенетрон-Адмикс», поскольку стоимость гидроизоляции – это, по сути, стоимость материала без стоимости сложных монтажных работ.

Как видим, использование для защиты бетона от воды проникающей гидроизоляции обладает рядом несомненных преимуществ. Именно поэтому последние пятьдесят лет во всем мире, и двадцать пять лет в России, рынок проникающей гидроизоляции растет. Все больше проектных и строительных организаций в Екатеринбурге при проведении гидроизоляции сооружений, фундаментов, подвалов, стен отказываются от старых традиционных методов мембранной гидроизоляции в пользу современных, технологичных и долговечных методов проникающей гидроизоляции.

расход на 1 м2 в два слоя, технология

Применение проникающей гидроизоляции позволяет более эффективно защитить поверхности от влаги. Пенетрон — гидроизоляция, являющаяся одним из лучших образцов таких материалов, но максимального эффекта можно добиться только при правильном использовании смеси. О том, что представляет собой изоляция от повышенной влажности этой торговой марки, будет подробно рассказано далее.

Содержание статьи:

Описание

Что такое Пенетрон, бывает сложно определить только по упаковке товара. Многие домашние мастера, случайно обнаружив это наименование товара в торговом зале магазина, подходят с подобными вопросами к продавцам-консультантам.

Технические характеристики и область применения

Марка гидроизоляции Пенетрон производится с конца прошлого века. Одноимённый завод был построен в Северной Америке, а с 2004 года этот строительный материал изготавливается и в нашей стране. Позднее, в 2016 году, на этот вид товара в России был открыт ГОСТ под номером Р-56703-2016.

Гидроизоляционный материал состоит из следующих ингредиентов:

  • Портландцемент.
  • Кварц.
  • Секретная добавка.

Составные элементы в гидроизоляции «Пенетрон» применяются только высочайшего качества. Например, кварц используется только мелкой фракции, что позволяет максимально увеличить проникающую способность материала.

Внимание! Состав секретной добавки не разглашается.

Кроме материала, который используется для обработки уже готовых строений, компанией «Пенетрон-Россия» выпускается добавка к бетону Пенетрон Адмикс, которая увеличивает морозостойкость цементной смеси, а также повышает устойчивость конструкций к воздействию влаги.

Пенетрирующая бетонная гидроизоляция может применяться везде, где требуется защита конструкций от чрезмерного воздействия повышенной влажности. Пенетрон — гидроизоляция, технические характеристики которой позволяют надёжно закрепляться даже на вертикальных поверхностях, может использоваться для эффективного заделывания трещин. При относительно небольшой ширине повреждений их глубина может составлять до 40 мм, что не является препятствием для использования гидроизоляции этого типа. После применения этого защитного материала обработанные объекты могут обладать функцией «самоизлечения», то есть все мелкие трещины будут затягиваться этим средством, тем самым препятствуя распространению влаги.

Преимущества и недостатки

Гидроизоляционная пропитка этого типа часто используется строителями при возведении фундаментов и других объектов, где воздействие влаги может быть наиболее заметным. Популярность гидроизоляции Penetron обусловлена следующими положительными характеристиками:

  • Продолжительный период эксплуатации. Достаточно один раз использовать обмазочный состав, чтобы защитить бетонную конструкцию навсегда.
  • Проникающая гидроизоляция может быть применена при наличии минимального свободного пространства. Например, если обрабатывается фундамент, то нет необходимости полностью выкапывать основание.
  • Гидроизоляция этого типа не влияет на основные качества бетона.

Проникающая гидроизоляция существенно повышает устойчивость бетона к воздействию влаги, но обеспечить надёжную герметизацию объектов можно только в комплексном использовании с другими материалами. Например, в местах ввода коммуникаций в здание, а также при сопряжении вертикальных и горизонтальных плоскостей, проникновение воды в помещение, находящееся ниже уровня земли, возможно даже при использовании гидроизоляции этого типа.

К минусам этого материала можно также отнести высокую стоимость. В сравнении с традиционными материалами, которые применяются для защиты бетона от влаги, расходы могут быть в несколько раз выше.

Инструкция по применению

Гидроизоляция Пенетрон, инструкция по применению которой отражает все основные правила использования этого материала, должна наноситься только с учётом этих рекомендаций. Мелочей в этом деле не может быть, ведь даже неправильно подготовленная поверхность может привести к тому, что гидроизоляция будет слоить и её защитные свойства резко снизятся. Также следует очень внимательно отнестись к выбору способа нанесения материала.

Подготовка поверхности

Гидроизоляция «Пенетрон» только в том случае будет работать эффективно, если все препятствия на пути свободного проникновения этого средства будут устранены. В этом качестве могут выступать, например, старая краска, штукатурка, керамическая плитка. Наличие на обрабатываемой поверхности пыли и грязи также существенно снизит защитные свойства материала.

Удалить загрязнения и остатки облицовочных материалов можно механическим способом. Во многих случаях достаточно использовать щётку с железным ворсом, чтобы очистить поверхность. Для удаления облицовочной плитки можно использовать зубило и молоток. Рыхлые участки бетона также следует убрать, а при наличии трещин их необходимо расширить с помощью отбойного молотка до 25 мм. Глубина обработки должна составлять около 50 мм.

Для относительно легко отделяемых элементов и пыли можно использовать водоструйную установку высокого давления. В этом случае время на выполнение основной работы по подготовке поверхности значительно снизится.

Если очистка поверхности осуществляется «сухим» способом, то потребуется тщательно смочить бетон перед нанесением гидроизоляции. Сразу после такой обработки приступать к работам не рекомендуется, необходимо, чтобы материал хорошо пропитался жидкостью по всей толщине.

Способы монтажа

Смесь сухая гидроизоляционная проникающая капиллярного действия марки Пенетрон может быть использована различными способами. В любом случае, необходимо чётко придерживаться технологии приготовления и нанесения смеси на бетонные поверхности. Выпускается «Пенетрон», как правило, в виде сухой смеси, которую рекомендуется разводить непосредственно перед применением материала.

Для приготовления рабочего раствора потребуется на одну часть воды использовать две части сухой смеси. Работу следует выполнять в подходящей по объёму ёмкости. Сначала необходимо всыпать необходимое количество сухой смеси, а затем добавить воду. Количество рабочего раствора следует подбирать таким образом, чтобы его можно было полностью использовать в течение 30 минут.

Внимание! В процессе выполнения гидроизоляционных работ запрещается добавлять воду для разжижения раствора.

Для выполнения гидроизоляции Пенетрон приготавливается по инструкции, после чего раствор наносится на заранее хорошо увлажнённую поверхность. Самый простой способ монтажа — это распределение готовой смеси по бетонной поверхности с помощью кисти из синтетического волокна. Также для этой цели можно использовать распылитель бетона.

Вне зависимости от инструмента, который используется для нанесения рабочего раствора, на защищаемую поверхность помещается 2 слоя. Первый наносится сразу после очищения и увлажнения поверхности, второй — когда нижний слой немного схватится. Производителем не рекомендуется применять гидроизоляционную смесь при отрицательной температуре воздуха и во время летней жары. Оптимальный рабочий диапазон: от +5 до +30 градусов Цельсия.

Внимание! Перед нанесением второго слоя поверхность также необходимо увлажнить.

При приготовлении рабочего раствора, а также в процессе нанесения материала необходимо соблюдать осторожность. При попадании смеси в глаза необходимо промыть их большим количеством воды и обратиться к врачу. Чтобы снизить риск негативного воздействия компонентов материала, рекомендуется использовать плотную одежду, сапоги, перчатки и респиратор.

Расход на 1 м2 в 2 слоя

У смесей Пенетрон расход на 1 м2 может значительно отличаться в зависимости от условий выполнения работ. В сухую и жаркую погоду материала может потребоваться больше, а при повышенной влажности количество смеси, необходимой для обработки такой же площади, может понадобиться заметно меньше. Это связано с более интенсивным испарением воды, входящей в состав рабочего раствора.

При обработке Пенетроном поверхности расход составляет максимум 1,1 кг/м2. При экономном использовании можно снизить этот показатель почти на треть. Пытаться снизить расход материала в ущерб качеству выполнения работ — недопустимо. Учитывая тот факт, что Пенетрон является довольно дорогостоящим, некачественно выполненная работа потребует повторного приготовления смеси и исправления ошибок, что может привести к существенному увеличению стоимости гидроизоляции объекта.

Некоторые разновидности гидроизоляции этого типа, например Пенетрон Адмикс, могут быть использованы для первичной гидроизоляции объекта. В этом случае защитный состав добавляется при приготовлении бетонной массы, из которой затем выливают фундамент или иное сооружение, нуждающееся в дополнительной изоляции от влаги. Рекомендованный расход на 1 м3 раствора составляет 4 кг сухого вещества, которое необходимо предварительно размешать в 3 литрах воды. Такой способ введения защитного вещества является наиболее подходящим, ведь разбавленный Пенетрон распределится в бетонной массе более равномерно.

Внимание! При добавлении гидроизоляции в бетонный раствор можно рассчитывать расход из соотношения 1% Пенетрона от общего количества цемента.

Отзывы пользователей

Узнав, что это такое гидроизоляция Пенетрон, многие владельцы недвижимого имущества пытаются закрепить сведения информацией, получаемой из рекламных буклетов, отзывами реальных пользователей. В интернете можно найти описание процесса использования этого материала следующего содержания:

Николай. г. Тамбов: «Гидроизоляцией «Пенетрон» заинтересовался, когда в гараже, находящимся на уровне цокольного этажа, начали образовывать настоящие лужи на полу. Стены стали покрываться чёрной плесенью, поэтому длительное пребывание в этом помещении стало невозможным. Подобные «симптомы» особенно ярко проявлялись во время весенних паводков, поэтому с наступлением лета было принято решение покрыть стены цокольного этажа и фундамент современным защитным материалом. Несмотря на большой объём выполненных работ и значительных расходов на приобретение необходимого количества материала, а также на оплату работы профессиональных строителей, результатом очень доволен. Рекомендую всем использовать «Пенетрон» у кого наблюдаются подобные проблемы».

Иван. г. Воскресенск: «Пенетрон использовался как добавка в бетон, поэтому говорить о результатах на сегодняшний день возможно ещё рано (строительство закончено 2 года назад). Если сравнивать с соседскими строениями, то можно с уверенностью сказать, гидроизоляция бетонной смеси на стадии приготовления раствора намного эффективнее. В таких случаях, уже с первых дней ввода дома в эксплуатацию фундамент не промокает и по этой причине циклы заморозки и разморозки проходят без существенных последствий для прочности подземной части стены».

Назим. г. Карабаш: «Нанесение проникающей гидроизоляции „Пенетрон“ позволило избавиться от воды в подвале. Уровень грунтовых вод постоянно поднимается, поэтому рубероид и битумная мастика перестали справляться с проблемой. Всем рекомендую, кто сомневается в эффективности этого средства».

В этой статье подробная инструкция по применению гидроизоляции Пенетрон была рассмотрена в полном объёме. Как видно по отзывам реальных пользователей, а также по большим объёмам продаж этого средства можно сделать вывод, что Пенетрон изоляция — это эффективное средство для защиты бетона от воздействия влаги.

расход изделия на 1м3 бетона, технические характеристики и инструкция по применению материала, добавка пенетрона в строительную смесь

Пенетрон «Адмикс» является проникающей добавкой. Он используется при гидроизоляционных работах с бетонными и железобетонными конструкциями, а также штукатурными слоями из цемента определенных марок и песка.

Особенности

Пенетрон «Адмикс» является составом, скрывающим поры, трещины и другие дефекты, кроме того, он придает основанию водонепроницаемости. Конструкцию можно обрабатывать со всех сторон. Направление давления жидкости не становится определяющим фактором.

Гидроизоляция может быть первичной и вторичной. Первичная проходит еще на этапе строительства и определяется характеристиками бетона и материала конструкции. Вторичная же осуществляется во время ремонтных и непосредственно гидроизоляционных работ.

Более плотный бетон имеет меньшее количество пор и достаточно высокую водонепроницаемость. Однако в ряде случаев ее все же необходимо повышать. Для этого существуют различные способы. «Адмикс» глубокого проникновения вводится в бетонную смесь, повышая водонепроницаемость материала посредством заполнения пор кристаллами.

Особенностью состава является то, что его нужно использовать на этапе замеса. После применения бетон получает отличные свойства гидроизоляции.

Хотя с помощью смеси заполнятся все трещины и дефекты, конструкция при этом не лишится паропроницаемости. Кроме того, в данный раствор можно вводить дополнительные составляющие без потери его свойств, к примеру, противоморозные и пластифицирующие добавки. Материал становится устойчивым к агрессивным воздействиям.

Пенетрон «Адмикс» признан экологически чистой смесью, он нетоксичен, а также имеет необходимые сертификаты качества. Это значит, что состав можно применять при работе с любыми объектами, включая социальные и детские учреждения. Также он рекомендован для гидроизоляции резервуаров с питьевой водой. Срок службы гидроизолятора равен сроку службы обработанной конструкции. Кроме того, материал имеет доступную цену, что выгодно отличает его от аналогов.

Технические характеристики

Пенетрон «Адмикс» представляет собой однородный сухой порошок серого цвета. Наличие в составе комочков и примесей говорит о низком качестве продукта. Гарантия на состав, заявленная производителем, составляет как минимум 18 месяцев.

Данный состав можно назвать первичной формой защиты. При его наличии степень водонепроницаемости можно догнать с показателя W4 или W6 до W20. Морозостойкость становится выше более чем на 100 циклов. Прочность увеличивается на 10 процентов.

Пенетрон «Адмикс» фасуется в пластиковые упаковки объемом 4,8 и 25 килограмм.

Особенности применения

Перед применением состава нужно учитывать некоторые его особенности. В любом случае необходимо четко следовать инструкции. Активные вещества вступают в реакцию с водой, поэтому процесс запускается в то время, когда их добавляют в жидкую бетонную смесь. Ни в коем случае нельзя всыпать неразведенный порошок в бетон, необходима однородная консистенция обоих составов.

Перед тем, как начать смешивать раствор, нужно получить представление о рекомендуемых пропорциях. К примеру, килограмм «Адмикса» необходимо развести в 400 миллилитрах воды, либо жидкость и состав смешиваются в пропорциях 1: 2 соответственно.

В инструкции содержится четкое указание, что нужно вливать воду в Пенетрон, а не наоборот. Перемешивается раствор пару минут вручную или с помощью дрели, выставленной на низкие обороты, до достижения сметанообразной консистенции.

Чтобы раствор сохранил данную консистенцию, его требуется периодически перемешивать. Применить готовый состав целиком нужно в течение 30 минут.

После того, как раствор приготовлен, его нужно добавить в резервуар с бетонной смесью и тщательно перемешивать в районе 10 минут. Специалисты не рекомендуют смешивать с бетоном неподготовленный сухой состав, так как в этом случае он не сможет равномерно распределиться по всей массе. Температура материала в процессе проведения работ должна быть выше +5 градусов. Для более эффективной гидроизоляции отдельных участков можно провести дополнительную обработку. В ней можно использовать материал Пенебар, который отлично сочетается с Пенетроном «Адмикс».

При работах, проводимых на строительных площадках, раствор Пенетрон «Адмикс» заливается в бетоновоз и там размешивается в течение 10 минут. После этого заливка проводится по технологии. Необходимо обеспечить максимальную подвижность бетона.

Если состав смешать с другими добавками, это никак не изменит его свойств. Говоря о расходе, нужно отметить, что масса Пенетрона «Адмикс» в сухом виде должна составлять 1 процент от количества цемента в бетоне. Если эти данные неизвестны, расход состава рассчитывается исходя из показателей 4 килограмма на 1 м3 бетонного раствора.

Подготовка поверхности

В первую очередь необходимо тщательно очистить поверхность от загрязнений и пыли. Обязательно нужно удалить краску и плитку, составы на основе нефтепродуктов, остаточные элементы цемента и штукатурки, а также другие материалы.

Основания из бетона очищают с помощью водоструйной установки высокого давления. При невозможности ее применения подойдет обычная щетка с ворсом из металла, а также другие способы очистки. Слабый раствор кислоты можно использовать для обработки как гладких, так и шлифованных покрытий, однако нужно учитывать, что после его применения поверхность нужно в ближайший час вымыть чистой водой, остатки которой удаляются специальным пылесосом.

По всей длине элементов, которым требуется обработка, необходимо нанести штрабы, имеющие П-образную форму и минимальное сечение 25х25 миллиметров.

Это касается стыков и швов, трещин и примыкающих коммуникаций. Штрабы обязательно нужно очистить специальной щеткой и удалить рыхлый бетонный слой.

Процесс гидроизоляции бетонных конструкций

Сам процесс гидроизоляции покрытий из бетона имеет свои тонкости и нюансы. В первую очередь необходимо учитывать, что состав наносится исключительно на хорошо увлажненную поверхность. Пенетрон «Адмикс» наносится в 2 слоя с помощью кисти с синтетическим ворсом либо насоса, имеющего специальную насадку-распылитель.

Первый слой накладывается непосредственно на увлажненный бетон, следующий – после его схватывания, но пока поверхность еще свежая. Первый слой также необходимо намочить. Нужно внимательно следить за равномерностью распределения состава. В среднем, учитывая оба слоя нанесения и относительную ровность поверхности, на 1 квадратный метр поверхности потребуется приблизительно 1 килограмм Пенетрона «Адмикс». При наличии ямок и выбоин расход увеличится.

Если для швов, стыков и коммуникационных входов рекомендуется дополнительно применять Пенекрит, при условии наличия напорных печей следует добавить такие составы, как Пенеплаг и Ватерплаг.

Процесс гидроизоляции стен из кирпича и камня

Данный процесс имеет свои отличия. Сначала поверхности, на которых будут проводиться работы, штукатурятся. Только после этого можно наносить Пенетрон.

При оштукатуривании нужно применять не гипсовые и известковые составы, а только цементно-песчаную смесь. Штукатурку наносят слоем, имеющим минимальную толщину в 40 миллиметров, точно по кладочной сетке, надежно прикрепленной к основе. Зазор между ней и поверхностью должен быть не менее 15 миллиметров. Для того чтобы образовывалось как можно меньше швов, процесс оштукатуривания прерывать не рекомендуется. Между проведением данных работ и нанесением Пенетрона «Адмикс» должно пройти не менее суток.

Состав также наносится в 2 слоя. Расход в данном случае будет составлять около 800 грамм на 1 квадратный метр.

Тонкости ухода

После того, как работы по нанесению Пенетрона «Адмикс» завершены, в течение 3 суток основу нужно защищать от низких температур и механических нагрузок. Все это время необходимо обеспечивать влажность поверхности, чтобы она не потрескалась. Это можно сделать двумя способами:

  • В первом случае можно воспользоваться пульверизатором, периодически увлажняя покрытие.
  • Во втором же основание накрывается полиэтиленовой пленкой, что создает под ней влажный микроклимат.

В случае, когда поверхность расположена со стороны давления воды, процесс увлажнения стоит продлить до 12-14 дней.

Техника безопасности

Согласно отзывам потребителей, работа с Пенетроном «Адмикс» абсолютно безопасна и не наносит вреда здоровью, но необходимо следовать некоторым правилам:

  • В составе материала находится портландцемент, который способен раздражать глаза и кожные покровы. Поэтому в первую очередь необходимо воспользоваться резиновыми перчатками и защитными очками.
  • Если состав попал на открытые участки тела, их рекомендуется промыть большим количеством чистой воды.

Полная инструкция по применению Пенетрона «Адмикс» расположена на упаковках. Если точно ее придерживаться и проводить работы по всем правилам, качественный результат будет радовать потребителей на протяжении долгих лет эксплуатации.

В видео ниже вы увидите бетонирование фундаментной плиты с Пенетрон Адмикс.

инструкция по применению и расход на 1 м2 проникающего состава производства России, отзывы

С течением времени при эксплуатации зданий и сооружений их поверхности, выполненные из железобетона, неизбежно подвергаются воздействию температурных колебаний и атмосферных осадков. Даже самый качественный бетон или кирпич не сможет устоять под воздействием воды и постепенно начинает разрушаться, что ведет к уменьшению запаса прочности конструкций, выполненных из этих материалов. Учитывая это обстоятельство, бетонные и кирпичные поверхности требуют тщательной гидроизоляции. Наиболее эффективным методом защиты бетонных поверхностей считается метод проникающей гидроизоляции или, как его еще называют, «пенетрирование». Новаторами такой методики около 70 лет назад стали датчане, и только спустя годы, перенимая опыт зарубежных специалистов, в России появились подобные влагозащитные смеси.

В состав такого гидроизоляционного продукта традиционно входит портландцемент и полимерные или минеральные компоненты, добавляемые в определенных пропорциях.

Технические характеристики

Первый пенетрирующий состав, выпускаемый в Дании, назывался Vandex. Позднее технологию освоила канадская производственная компания и стала выпускать аналогичный продукт под названием Xypex. Далее изобретение переняли испанцы и стали производить состав под названием Drizoro. А немного позже проникающая гидроизоляция стала производиться и в Америке под названием Penetron– наименование марки было выбрано таким же, как назывался и завод, выпускающий этот продукт. Профессионалы, которые специализируются на гидроизоляционных работах, считают, что Penetron американского производства является самым качественным товаром, но если сравнивать любой другой его аналог, продукт из Америки стоит намного дороже.

В нашей стране использование «Пенетрона» началось с 1984 года. На территории Российской Федерации существует Группа Компаний «Пенетрон-Россия», представляющая американский товар на российском строительном рынке в сегменте гидроизоляционных продуктов. В 2004 году начал свою работу первый завод в Екатеринбурге, специализирующийся по выпуску сухих смесей марки «Пенетрон». Завод входит в состав Группы Компаний «Пенетрон-Россия», которая, помимо производства и сбыта, внесла свой вклад и при создании единого стандарта качества данного товара в России, благодаря чему с 01.04.2016 был принят ГОСТ Р 56703-2015, регламентирующий качество гидроизоляционной смеси.

Система проникающей гидроизоляции марки «Пенетрон» подразумевает использование таких дополнительных материалов, как «Пенекрит», «Пенеплаг», «Пенетрон Адмикс», «Пенебар» и «Ватерплаг».

Все эти продукты применимы при работе с монолитными либо сборными конструкциями из бетона.

  • Продукт «Пенетрон» выпускается как сухая смесь, в составе которой задействован определенной марки портландцемент, кварц в мелкодисперсной фракции в виде песка, а также запатентованная химическая добавка, состав которой не разглашается. Пропитка из «Пенетрона» является материалом, обладающим способностью к глубокому проникновению во внутренние слои обрабатываемой бетонной поверхности для защиты ее от капиллярного проникновения влаги.
  • Продукт «Пенекрит» – это сухая смесь для осуществления шовной изоляции стыков бетонных деталей от воздействия влаги и воды. Материал применяют с целью исключения капельных протечек и фильтрации воды через микротрещины бетона.
  • Продукт «Пенебар» – защищает от влаги швы, стыковочные поверхности сооружений, места ввода/вывода коммуникационных систем, а также локальные точки сопряжений и примыкающих поверхностей в строительных конструкциях.
  • Продукт «Пенетрон Адмикс» – специализированная добавка, которая предназначена для добавления в бетонные смеси с целью усиления прочности бетона к влаге и воздействию низких температур.
  • Продукт «Пенеплаг» – уникальный материал, который способен в кратчайший срок остановить фонтанирующую течь даже под определенным напором воды. Проведение работ допустимо даже в водной среде.
  • Продукт «Ватерплаг» – сходен по действию с «Пенеплагом» и способен устранить фонтанирующую протечку под напором воды, но немного уступает ему в скорости действия.

Ввиду большой популярности марку «Пенетрон» активно подделывают, выдавая низкопробный продукт за качественный материал. Поэтому тару для готовой смеси в Россию поставляют из Америки. Ранее смеси «Пенетрон» упаковывались в белые ведра, но с недавнего времени цвет ведер стал синим, а герметичные крышки – оранжевыми. Герметичность тары позволяет увеличивать срок хранения продукта до 18 месяцев с даты его выпуска, в то время как обычные смеси, расфасованные в крафт-мешках, имеют срок годности не более 6 месяцев.

Гидроизоляционные проникающие материалы «Пенетрон», «Ватерплаг» и «Пенекрит» имеют фасовку кратную 5, 10 и 25 килограммам, а смеси «Пенетрон Адмикс» и «Пенеплаг» фасуют кратно 4, 8 и 25 килограммам. Наиболее часто востребованная фасовка смеси составляет 25 кг.

Область применения

Технология использования для бетона продукта марки «Пенетрон» позволяет заполнять трещины, имеющиеся на поверхности, глубиной 30-40 сантиметров и шириной до 4 миллиметров. При необходимости материал можно использовать путем нанесения его на поверхность в два слоя.

Применение проникающей гидроизоляции целесообразно применять в следующих случаях:

  • для изоляции стен, пола и потолка в помещениях с повышенным уровнем влажности – душевые и ванные комнаты, санитарные блоки различного назначения;
  • при отделочных работах внутренних поверхностей подвала и цокольного этажа здания;
  • для гидроизоляции фундамента, сооруженного для больших резервуаров с водой – например, для бассейна;
  • для защиты бетонного фундамента от разрушающего действия влажной среды;
  • для защиты бетонных конструкций, которые находятся под постоянным воздействием пресных или морских вод – порт, пирс, причал, волнорезы;
  • для гидроизоляции конструкций, расположенных под землей с близким прилеганием грунтовых источников воды – подземные овощехранилища, автомобильные стоянки, метрополитены, транспортные тоннели и тому подобные сооружения;
  • для защиты несущих конструкций, расположенных над водой – мостовые арки.

Срок эксплуатации такой проникающей гидроизоляции в среднем составляет от 70 до 100 лет, что соответствует срокам жизненного цикла любой бетонной конструкции. Для сравнения герметик обмазочного типа способен прослужить максимум 25 лет. Материал марки «Пенетрон» не требует при нанесении специальной подготовки – работу производить можно по влажным поверхностям. Проникающая гидроизоляция защищает бетонную структуру от воздействия морской или пресной воды, пара, кислоты, щелочи, карбонатных и сульфатных компонентов, а также противостоит воздействиям нитратов и хлоридов.

Кроме того, продукт останавливает рост и размножение грибка, водорослей и различных микроорганизмов.

Плюсы и минусы

Гидроизоляционные материалы глубокого проникновения марки «Пенетрон» имеют такие основные преимущества, которые недоступны другим видам поверхностной гидроизоляции.

  • Материал пригоден для нанесения с любой стороны конструкции – с внешней либо с внутренней.
  • Методика нанесения изоляционного материала дает возможность равномерного покрытия всей обрабатываемой площади без сколов и трещин.
  • Возраст бетонной конструкции не влияет на качество итоговых результатов гидроизоляции. Материал одинаково хорошо адгезируется к свежеизготовленным поверхностям и к бетону, который уже находится какое-то время в эксплуатации.
  • Рабочий слой гидроизоляции не требует нанесения поверх него каких-либо дополнительных защитных слоев из других материалов.
  • Гидроизоляционная защита глубокого проникновения способна выдерживать резкие перепады температур в плюсовом и минусовом диапазонах, а также устойчива к химическим и механическим действиям.
  • Материал довольно легко наносится вручную или при помощи распылителя, при этом он безопасен для человека и окружающей его экологической среды.
  • В составе строительных конструкций нередко используется железобетон, глубокая гидроизоляция продлевает срок службы металлического каркаса как минимум в три раза.
  • Проникающую гидроизоляцию можно наносить на штукатурку, выполненную из цементно-песчаной смеси. А вот отделочные работы и покраску после нанесения изоляционного материала марки «Пенетрон» лучше всего делать спустя не менее 28 суток.

Отзывы о применении проникающей гидроизоляции марки «Пенетрон» в целом положительные.

Однако существует перечень поверхностей, применение для которых этого продукта является нецелесообразным:

  • пенобетонные и газобетонные поверхности;
  • керамзитобетонные материалы;
  • пеномагнезитные и газомагнезитные материалы;
  • пеногипсовые, гипсовые и газогипсовые поверхности;
  • шунгизитбетонные и сланцезольные бетонные материалы;
  • пенополистирольные бетонные изделия;
  • асбоцементные материалы.

Использование проникающей гидроизоляции для этих материалов эффективно, но ввиду их пористости расход смеси будет неоправданно велик.

Для таких случаев экономически выгоднее использовать обмазочные виды герметиков. Кроме перечисленных поверхностей, специалисты не рекомендуют наносить материалы глубокого проникновения на поверхности, которые подвержены вибрационным нагрузкам – в этом случае слой гидроизоляции будет растрескиваться и не выполнит возложенной на него защитной функции. Например, такому влиянию подвержены опоры мостов или автотранспортных виадуков.

Подготовка поверхности

Перед тем как начать нанесение гидроизоляционной проникающей смеси на бетонные поверхности, специалисты рекомендуют провести подготовительные работы.

  • Для оттока излишнего количества влаги потребуется сооружение небольшой канавы, куда она будет стекать и отводиться от рабочей поверхности.
  • Произвести работы по созданию так называемой гидропломбы, которая будет закрывать стыковочные соединения, трещины и прочие проблемные участки, имеющиеся на обрабатываемой поверхности.
  • Выявить те участки поверхности, где может практически или теоретически проходить влага.
  • Крошащиеся и осыпающиеся поверхности потребуют зачистки и оштукатуривания цементно-песчаной смесью. Дефекты в виде разрушений и сколов нужно восстановить при помощи использования строительной смеси, которая не даст впоследствии усадку.
  • В процессе устранения дефектов целостности покрытия заделку трещин и сколов лучше всего оставлять в шероховатом состоянии для лучшей адгезивности с гидроизоляционным материалом.
  • Обрабатываемую поверхность в обязательном порядке зачищают ото всех биологических микроорганизмов – удалению подлежат плесень, грибок, мох, водоросли, морские моллюски. Такую зачистку проводят с помощью антисептиков.
  • Скопившиеся солевые отложения на рабочей поверхности также необходимо удалить, применяя для этой цели средство с соляной кислотой. Соли, выступающие на поверхности, ухудшают адгезивные и рабочие свойства «Пенетрона».
  • Бетонную поверхность зачищают от загрязнений, пыли, масляных пятен – делать это нужно до появления чистого пористого слоя бетона.
  • Сухую поверхность необходимо увлажнить водой так, чтобы бетон хорошо напитался влагой.

Проникающая гидроизоляция имеет очень хорошее сцепление с поверхностями, выполненными из бетона, а также у нее хорошая адгезивность во время изоляции кладки из обычного кирпича, обработанного цементно-песчаной штукатуркой. Состав одинаково хорошо работает при обработке им объекта снаружи и изнутри. Однако в процессе обустройства влагоизоляции погреба из силикатного кирпича вы можете столкнуться с тем, что гидроизоляционный состав «Пенетрон» плохо держится на гладких кирпичных стенах и буквально скатывается с нее, не образуя при этом защитный слой.

Выходом из ситуации может быть только нанесение «Пенетрона» не с помощью кисти, а при помощи шпателя, делая по нескольку проходов материалом.

Способы монтажа

Инструкция по применению гидроизоляционной смеси «Пенетрон» сообщает, что расход на 1 м2 материала составляет не более пятисот граммов. Материал довольно экономичен – для обработки его достаточно нанести тонким слоем. Такой расход нанесения актуален при обработке ровных поверхностей из кладки с применением кирпичей, и во время изолирования стыковых и шовных соединений. Если же наносить раствор на поверхность из бетона, то грунтовка 1 м2 потребует от 800 до 1200 граммов смеси. Толщина одного слоя готовой смеси на обрабатываемую поверхность составляет всего 1-3 миллиметра. Если для сравнения взять расход материала на мастику из битума, применяемую при проведении поверхностной влагоизоляции, то выяснится, что покрытие площади в 1 м2 потребует от одного до полутора килограммов продукта. И это только в том случае, когда толщина слоя будет не больше 1 миллиметра.

Перед началом работ порошкообразный гидроизоляционный состав «Пенетрон» нужно развести водой – для этой цели берут 400 миллилитров жидкости и 1 килограмм состава. В емкость сначала насыпают «Пенетрон» и только потом к порошку добавляют воду. Перемешивать состав нужно быстро и аккуратно до консистенции густой сметаны, лучше всего это делать дрелью со специальной насадкой. Дрель используйте только на малых оборотах, чтобы состав не разбрызгивался вокруг вас. Обратите внимание, что за один раз вам нужно приготовить столько рабочего материала, чтобы успеть его нанести на обрабатываемую поверхность за 30 минут. В процессе работы готовая смесь нуждается в регулярном перемешивании, чтобы вся масса сохраняла одинаковую рабочую консистенцию.

Загустевшим составом продолжать работы нельзя — вам потребуется приготовить свежую порцию материала.

На очищенную и увлажненную рабочую поверхность смесь гидроизоляции наносят в два слоя при помощи широкой кисти с ворсом из синтетических волокон. Для обработки больших площадей целесообразнее воспользоваться специальным раствороподающим насосом с распылителем. Первый слой материала распределяют по увлажненной поверхности, а второй слой наносят сразу же после первого – ждать пока высохнет первый слой не нужно. Лучше всего, если до начала распределения второго слоя, предыдущий слой материала будет дополнительно хорошо увлажнен. В процессе обработки нужно следить, чтобы нанесение материала было равномерным, без единого пропуска.

При нанесении материала в два слоя расход его увеличится и на 1 м2 будет составлять не менее одного килограмма. Специалисты рекомендуют стыковые соединения, трещины и различные технологические места примыканий конструкции обрабатывать специально для этого разработанным продуктом «Пенекритом».

Работая с материалом марки «Пенетрон», нужно знать некоторые нюансы. Например, чтобы получить хорошую влагоизоляцию между фундаментом из бетона и стенами, сооруженными из строительных материалов, имеющих большую пористость (кирпичи, древесина, ячеистые марки бетонных блоков), необходимо по горизонтали всю поверхность фундамента покрыть «Пенетроном», при этом не включая в процесс сами стены. Гидроизоляция поверхности фундамента в этом случае послужит барьером, который будет препятствовать капиллярному пропитыванию фундамента влагой от стен.

При создании пенетрирующей изоляции поверхностей, сделанных с применением каменной или кирпичной кладки, перед проведением работ нужно покрыть эти поверхности штукатурной смесью из цемента и песка, а затем уже проводить нанесение гидроизоляции «Пенетрон».

Штукатурить стеновые поверхности целесообразнее всего с применением кладочной сетки, ячейка у которой должна быть 50х50 либо 100х100 миллиметров. Сетку предварительно хорошо закрепляют к рабочей поверхности, оставляя зазор между ней и стеной не менее 15 миллиметров. Слой штукатурной смеси должен быть не меньше 40 миллиметров – допускается и более толстый слой. Спустя сутки после окончания штукатурных работ можно применять состав «Пенетрон» для пенетрирующей влагоизоляции.

После завершения нанесения гидроизоляции все поверхности с нанесенным на них составом «Пенетрон» на протяжении трёх суток нужно беречь от минусовых температур и механических повреждающих воздействий. Необходимо обеспечить, чтобы в эти три дня весь слой материала был в постоянно увлажненном состоянии – только так можно уберечь гидрозащитный слой от трещин при сушке. С этой целью увлажненную поверхность накрывают полиэтиленом.

После проведения гидроизоляционных работ поверхностям дают полностью просохнуть и только спустя 28-30 дней после этого можно приступать к покраске или закреплению декоративных отделочных элементов. Этот срок бывает и гораздо большим по продолжительности – все зависит от того, какие требования к увлажненности бетона будут у отделочных декоративных материалов, которые планируется применять для работ. До момента нанесения отделки обработанные материалом «Пенетрон» площади зачищаются металлической щеткой либо специальным приспособлением в виде водоструйного аппарата.

Видеоурок по нанесению гидроизоляции «Пенетрон» ждет вас в видео ниже.

Система PENETRON | PENETRON Total Concrete Protection

Система PENETRON

Кристаллическая технология PENETRON увеличивает долговечность, прочность, общие характеристики и срок службы бетона.

Наши цементные капиллярные гидроизоляционные продукты сочетают в себе высококачественный цемент, кварцевый песок (особый сорт) и патентованные активные ингредиенты, чтобы обеспечить наиболее эффективную систему для постоянного снижения проницаемости и водонепроницаемости бетона.

Как это работает:

Бетон, по сути, представляет собой твердую пористую губку, которая на многих этапах эксплуатации подвержена растрескиванию, благодаря чему вода легко просачивается через поры, микротрещины и капиллярные каналы. Вода может вызвать широкий спектр проблем, повреждая бетон или арматурную сталь. Это может резко повлиять на прочность, долговечность и срок службы бетона.

Продукты

PENETRON специально разработаны для образования кристаллов, снижающих проницаемость, или для катализирования непрореагировавших компонентов бетона, которые приводят к образованию кристаллической решетки, которая снижает пористость бетона.

Общий пример работы системы Penetron:

  1. Химические вещества Penetron проникают в трещины, микротрещины и капиллярные пути бетона посредством осмоса, броуновского движения и реакций сухих частиц.

  2. Активные ингредиенты Penetron вступают в реакцию с минералами бетона с образованием нерастворимых кристаллов, заполняющих трещины, поры и пустоты шириной до 500 микрон.Этот рост кристаллов происходит глубоко внутри бетонной конструкции на расстоянии до одного метра от места нанесения.

  3. Молекулы воды (и широкий спектр химикатов) больше не могут проходить через бетон. Однако воздух все еще может проходить, позволяя бетону дышать. Это позволяет избежать повышения давления пара.

  4. В отсутствие дополнительной влаги компоненты «Пенетрона» неактивны. Если в любой момент влага снова появится, процесс самовосстановления возобновится автоматически и продвинется глубже в бетон.

После активации можно увидеть крупнозернистые удлиненные кристаллы и мелкозернистые игольчатые кристаллы, выстилающие трещину. Эти кристаллы полностью заполняют трещину, что делает бетон водонепроницаемым и снижает проницаемость.

Та же трещина (взятая BEI) закрывается за счет образования кристаллов PENETRON.

Снимок крупным планом, на котором отчетливо видны удлиненные кристаллы и мелкие игольчатые кристаллы в трещине.

10,000-кратное увеличение, показывающее появление кристаллов, снижающих проницаемость.

Penetron защищает бетонные дороги | PENETRON Total Concrete Protection

Введение

Бетонные дороги подвергаются суровым условиям окружающей среды, что приводит к сильному износу и необходимости регулярного технического обслуживания. Бетон — это пористый материал, который позволяет воде и водосодержащим химическим веществам проникать в бетонную матрицу, вызывая растрескивание и скалывание бетона, что в конечном итоге приводит к возможным повреждениям конструкции.Бетон, используемый для строительства дорог, чаще всего подвергается карбонизации, повреждению в результате цикла замораживания-оттаивания, коррозии из-за воздействия солей и сульфатов.

Карбонизация происходит, когда двуокись углерода (CO 2 ) в окружающей среде — преувеличенная выбросами транспортных средств — растворяется в воде, проникает в пористый бетон и вступает в реакцию с гидроксидом кальция в цементном тесте с образованием карбоната кальция (CaCO 3 ). Эта реакция снижает pH бетона примерно до 9, вызывая коррозию встроенной арматуры.Именно в результате коррозии арматуры бетон трескается и раскалывается.

Циклы замерзания-оттаивания, которые происходят в пористом бетоне, вызывают его ухудшение из-за создания внутреннего давления в пустотах, что приводит к трещинам и возможному отслаиванию. Когда захваченная вода внутри трещин, пор и капилляров внутри бетонной матрицы замерзает, она расширяется, заставляя пустоты открываться и увеличивая их. По мере того как циклы замораживания-оттаивания повторяются, пустоты становятся все больше и больше, в результате чего бетон постепенно разрушается.Еще одна проблема, с которой сталкиваются в зимние месяцы, заключается в том, что дорожные соли используются для растапливания или предотвращения образования льда на дорогах, чтобы обеспечить более безопасные условия движения. Эти соли растворяются в воде и проникают в пористый бетон, вызывая коррозию встроенной арматуры, что приводит к разрушению бетона.

Бетонные дороги — это почвы, богатые сульфатами, которые используются для строительства оснований дорог и дорожных покрытий. Сульфаты, растворенные в воде, проникают в матрицу бетона, вызывая повреждение бетона.

Бетонные дороги станут более долговечными и потребуют минимального обслуживания, если мы сможем предотвратить попадание воды и водных химикатов в бетон. Непроницаемый бетон — это прочный бетон.

Penetron Admix делает бетон непроницаемым

Penetron Admix — добавка, снижающая проницаемость, которая снижает проницаемость бетона за счет самозаживления всех трещин, пор и капилляров размером до 0,5 мм (1/51 дюйма). Бетон, обработанный Penetron Admix, является непроницаемым, предотвращая попадание воды и водных химикатов в бетон даже при высоком гидростатическом давлении.

Основная цель проведенных испытаний, как показано ниже, состоит в том, чтобы доказать, что бетон, обработанный Penetron Admix, устойчив к карбонизации, повреждению цикла замораживания-оттаивания, коррозии и сульфатному воздействию, что, в свою очередь, увеличивает долговечность бетонных дорог.

Исследование карбонизации

Образцы, обработанные

Penetron (P) и Penetron Admix (A), были испытаны для определения коэффициента диффузии CO 2 согласно ГОСТ 31383-2008: Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии по сравнению с необработанными контрольными образцами ( К).

После того, как образцы были подготовлены и отверждены в течение 28 дней, их подвергали капиллярному отсасыванию в течение 19 дней, вынимали и оставляли в контролируемых условиях сушки до начала испытаний. Образцы выдерживали в контролируемой камере CO 2 в течение 14 дней с постоянными параметрами жидкости: концентрация CO 2 (10 (5)% по объему, относительная влажность воздуха (753)% и температура ( 205) C. Промежуточные определения проводились в течение 7 дней. Затем образцы были удалены из камеры, разделены и обработаны 0.1% спиртовой раствор фенолфталеина. На Рисунке 1-3 ниже представлено визуальное представление образцов после нанесения фенолфталеина.

Рисунок 1:14 дней — Образцы с пенетроном (P)

Рисунок 2: 14 дней — Образцы с Penetron Admix (A)

Рисунок 3: 14 дней — Контрольные образцы (K)

Таблица 1 ниже содержит сводные данные о глубине карбонизации и эффективном коэффициенте диффузии CO 2 , полученные во время описанного выше испытания на карбонизацию.

Таблица 1: Результаты теста на карбонизацию

Образец набора

Эффективный коэффициент диффузии CO 2 ( Ä ‘ см 2 / с)

Средняя глубина карбонизации (мм)

7 дней

14 дней

Контроль (К)

1.10 х 10 -4

7,2

10,1

Обработка пенетроном (P)

0,30 х 10 -4

1,22

3,72

Penetron Admix Treated (А)

0,19 х 10 -4

1.15

3,0

Цикл замораживания-оттаивания и испытание на сульфатостойкость

Образцы, обработанные препаратом Пенетрон Адмикс

, были испытаны на основе ускоренных методов в соответствии с рекомендациями «Методы защиты бетона в условиях воздействия сульфатов» и сравнивались с необработанными контрольными образцами.

После подготовки и отверждения образцов в течение 2 дней, их подвергали капиллярному отсасыванию в течение 19 дней, вынимали и оставляли в контролируемых условиях сушки на 7 дней до начала испытаний.

Испытание на цикл замораживания-оттаивания: После ряда переменных циклов замораживания-оттаивания, установленных для данной марки бетона (37 циклов замораживания-оттаивания), согласно ГОСТ 10060 для покрытий дорог и аэродромов, потеря массы образцов не должно превышать 3% и поддерживать заданный коэффициент прочности. Таблица 2 ниже содержит сводку результатов.

Таблица 2: Результаты теста цикла замораживания-оттаивания

Образец
Номер

Контрольные образцы:
Прочность бетона (МПа)

Образцы, обработанные Penetron Admix:
Прочность бетона (МПа)

Образцы для испытаний

Основные образцы

Образцы для испытаний

Основные образцы

1

47.03

58,32

60,56

59,84

2

50,86

56,81

59,03

59,49

3

50,11

57.47

60,87

61,84

4

49,73

55,51

61,33

61,70

Сульфатный тест: Образцы были погружены в агрессивную воду в общей сложности на 12 недель. Относительное количество агрессивных ионов SO 3 в г / г, абсорбированных бетоном (QSO 3 b ), было измерено через 3, 6, 9 и 12 недель и нанесено на график как поглощение сульфат-ионов за счет бетон с течением времени по сравнению с принятой эталонной кривой сульфатостойкости.Если кривая ниже контрольной кривой, бетон считается сульфатостойким и может использоваться в бетоне, подвергающемся воздействию ионов S0 4 2- не более 2 000 мг / л. Таблица 3 ниже содержит сводку результатов.

Таблица 3: Результаты теста на сульфат

Образец набора

Поглощение сульфат-ионов ( QSO 3 b )

Общая абсорбция сульфат-иона (%)

3 недели

6 недель

9 недель

12 недель

Контроль

0.0048

0,0048

0,0049

0,0051

6%

Penetron Admix Treated

0,0048

0,0048

0,0048

0,0048

Константа (0%)

Заключение

Бетонные дороги, обработанные Penetron Admix, прослужат дольше и требуют минимального обслуживания из-за непроницаемости бетона, обработанного Penetron Admix.Непроницаемый бетон доказал свою устойчивость к карбонизации, циклам замораживания-оттаивания, коррозии и сульфатному воздействию, что делает его долговечным и постоянным решением.

Испытание на карбонизацию: Результаты испытаний и расчеты показали, что образцы бетона с бетонным покрытием толщиной 20 мм обеспечивают целостность арматуры в бетонных конструкциях в течение определенного количества лет.

  • Образец, обработанный пенетроном (P) = 80 лет

  • Образец, обработанный добавкой пенетрона (A) = 105 лет

  • Необработанный, контрольный образец (K) = 35 лет

Отсюда делается вывод, что бетон, обработанный пенетроном, прослужит до 70 лет дольше по сравнению с необработанным бетоном, подверженным воздействию такой же среды, подверженной карбонизации.

Цикл замораживания-оттаивания: Результаты испытаний и расчеты показали, что бетон, обработанный Penetron Admix, повысил морозостойкость с F200 до F300 по сравнению с контрольным образцом. Это означает, что образец, обработанный Penetron Admix, может выдержать как минимум на сотню циклов замораживания-оттаивания больше, чем контрольный образец. F300 — высший класс по морозостойкости.

Испытание на сульфатостойкость: Результаты испытаний и расчеты показали, что бетон, обработанный Penetron Admix, более устойчив к сульфатам по сравнению с контрольным образцом и может использоваться в агрессивных (сульфатных) средах для повышения прочности и продления срока службы бетона.


Список литературы

  1. Степанова, В. (2017). Испытания гидроизоляционных материалов «Пенетрон» на определение скорости диффузионной проницаемости СО2 по ГОСТ 31383-2008 в сравнении с незащищенным бетоном и выдача экспертизы. НИЦ «НИЦ Строительство».

  2. Тельтаев Б. (2016). Свидетельство о применении добавки Penetron Admix для улучшения качества цементно-бетонной смеси и цементобетона. Республика Казахстан: Министерство по инвестициям и развитию, Комитет автомобильных дорог, Научно-исследовательский институт автомобильных дорог Каздорный.

пенетрон

PENETRON®

Технический паспорт (PDF) Видео по применению (MPG) (Щелкните ссылку, чтобы открыть, или Сохранить как, чтобы загрузить)

PENETRON® — это поверхностный материал, который обеспечивает водонепроницаемость и защиту бетона по глубине. Он состоит из портландцемента, специально обработанного кварцевого песка и смеси активных химикатов.

PENETRON® можно наносить на любой структурно прочный бетон, новый или старый. Его можно наносить как на бетонную поверхность под давлением, так и без давления (т.е. с давлением воды или против нее).

PENETRON® необходимо только смешать с водой перед нанесением.

РЕКОМЕНДУЕТСЯ ДЛЯ:

Подпорные стены подвала
Парковочные конструкции
Бетонные плиты (пол / крыша / балкон и т. Д.)
Тоннели и метрополитены
Строительные швы
Фундаменты
Гидроизоляционные конструкции
Подземные своды
Бассейны
Канализационные и водоочистные сооружения
каналов
Резервуары
Мосты

ПРЕИМУЩЕСТВА:

Сопротивление чрезвычайно гидростатическому давлению от положительной или отрицательной поверхности бетонной плиты
Становится неотъемлемой частью подложки
Высокая устойчивость к агрессивным химическим веществам
Может запечатывать микротрещины до 0.4 мм
Глубоко проникает и закрывает капиллярные пути бетона и усадочные трещины.
Гидроизоляция и химическая стойкость остаются неизменными даже при повреждении поверхности.
Невозможно разобрать по швам, порвать или проколоть.
Менее затратно в применении, чем большинство других методов
Повышает гибкость графика строительства
Повышает прочность бетона на сжатие
Не требует защиты во время засыпки, укладки стали, проволочной сетки или других стандартных процедур.
Может наноситься на влажный или зеленый бетон.
Защищает бетон и арматурную сталь
Допущено для использования с питьевой водой
Постоянный
Позволяет бетону дышать, устраняя накопление водяного пара.
Нетоксичный
Не требует длительного времени отверждения в большинстве климатических условий.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Агрегатное состояние: порошок
Цвет: цементно-серый
Насыпная плотность: 1.25 кг / л
Жизнеспособность: 30 минут
Время схватывания: прибл. 2 часа
Питьевая вода: Одобрено
Срок годности: 12 месяцев в закрытых неповрежденных пакетах
Упаковка: мешки 22,68 кг или ведра по 25 кг

* Все данные являются средними значениями нескольких тестов в лабораторных условиях. На практике на эти значения могут влиять климатические изменения, такие как температура, влажность и пористость основания.

ПОКРЫТИЕ:
Водоудерживающие конструкции, внутренние поверхности бетонных стен: PENETRON® при 0,65–0,80 кг / м (1,25–1,5 фунта / кв. Ярд) наносится кистью или распылением.

Строительные плиты: PENETRON® плотностью 1,00 кг / м, наносится одним слоем жидкого раствора на затвердевший бетон или наносится сухой обрызгиванием и наносится шпателем на свежий бетон, когда он достигнет начального схватывания.

Строительные швы: PENETRON® при 1,5 кг / м, наносится в виде суспензии или сухого порошка непосредственно перед укладкой следующего подъема / пролета бетона.

Ослепляющий бетон: PENETRON® 1,2 кг / м, наносится в виде суспензии или сухого порошка непосредственно перед укладкой перекрывающей бетонной плиты.

ПОДГОТОВКА:
Весь бетон, обрабатываемый PENETRON®, должен быть чистым и иметь «открытую» капиллярную систему.

1. Удалите цементное молоко, грязь, жир и т. Д. С помощью струи воды под высоким давлением, мокрой пескоструйной очистки или металлической щеткой.
2. Дефектный бетон в виде трещин, сот и т. Д.должны быть выгнаны, обработаны PENETRON® и заполнены PENETRON MORTAR.
3. Перед нанесением PENETRON® поверхности необходимо тщательно промыть водой. Бетонная поверхность должна быть влажной, но не мокрой.

СМЕШИВАНИЕ:

PENETRON® механически смешивается с чистой водой до консистенции густой масляной краски. Приблизительное соотношение смешивания составляет 0,8 части воды на 2,0 части мощности (по объему). Смешайте столько материала, сколько можно использовать в течение 20 минут, и часто перемешивайте смесь.Если смесь начинает схватываться, не добавляйте больше воды, просто перемешайте повторно, чтобы восстановить работоспособность.

ПРОЦЕДУРЫ НАНЕСЕНИЯ:

Консистенция суспензии — нанесите PENETRON® одним или двумя слоями в соответствии со спецификацией при помощи каменной щетки или подходящего распылителя. оборудование. Если указано два слоя, нанесите второй слой, пока первый слой остается «зеленым».
Консистенция сухого порошка (только для горизонтальной поверхности). Указанное количество PENETRON® распределяется в виде порошка через сито и растирается в свежеуложенный бетон, как только он достигнет начального затвердевания.

Последующая обработка: Обработанные участки должны оставаться влажными в течение пяти дней и должны быть защищены от прямых солнечных лучей, ветра и мороза, накрыв их полиэтиленовой пленкой, влажной тканью или чем-то подобным.

ПРИМЕЧАНИЯ:

Не наносите PENETRON® при температуре ниже +0 ¼C.
PENETRON® нельзя использовать в качестве добавки к бетону или штукатуркам.
PENETRON® содержит цемент.
Избегать контакта с кожей и глазами.
При попадании в глаза немедленно промыть большим количеством воды и обратиться к врачу. Наденьте подходящие перчатки.
Хранить в недоступном для детей месте.
Для получения дополнительной информации см. Паспорт безопасности материала.

ГАРАНТИЯ:

Продукты

ICS / Penetron International, Ltd. будут работать в соответствии со спецификациями только при соблюдении указаний. ICS / Penetron International, Ltd.не несет ответственности за ненадлежащее использование, применение или хранение своих продуктов или за использование своих продуктов в небезопасную погоду или с небезопасными техническими условиями или условиями труда. Продукция ICS / Penetron International, Ltd. поставляется в соответствии со стандартными условиями продажи или аренды, которые ограничивают ответственность ICS / Penetron International, Ltd за продукцию. Любая гарантия на продукт распространяется только на ICS / Penetron International, Ltd., если иное специально не предусмотрено ICS / Penetron International, Ltd.на письме.

PENETRON® PLUS:

Технический паспорт (PDF) Видео по применению (MPG) (Щелкните ссылку, чтобы открыть или «Сохранить как», чтобы загрузить)

PENETRON® Plus — это уникальная химическая обработка для гидроизоляции и защиты бетона. Penetron Plus — это специальный состав, разработанный специально для нанесения сухим способом на горизонтальные бетонные поверхности, где требуется повышенная устойчивость к ударам и истиранию.

Упакованный в виде сухого порошкового компаунда, PENETRON® Plus состоит из портландцемента, различных активных запатентованных химикатов и синтетического заполнителя-отвердителя, измельченного и рассортированного до размеров частиц, подходящих для бетонных полов.PENETRON® Plus становится неотъемлемой частью бетонной поверхности, тем самым устраняя проблемы, обычно связанные с покрытиями (например, накипь, пыль, отслаивание и расслоение). Активные химические вещества вступают в реакцию с влагой свежего бетона, вызывая каталитическую реакцию, которая приводит к образованию нерастворимого кристаллическое образование в порах и капиллярных путях бетона.

РЕКОМЕНДУЕТСЯ ДЛЯ:

• Станции очистки сточных вод и воды
• Несущие поверхности для движения
• Этажи складов
• Фундаментные плиты
• Подземные парковочные конструкции

ПРЕИМУЩЕСТВА:

• Устойчивость к чрезвычайно гидростатическому давлению от положительной или отрицательной поверхности бетонной плиты
• Становится неотъемлемой частью подложки
• Высокая устойчивость к агрессивным химическим веществам
• Может заделывать микротрещины до 0.4 мм
• Позволяет бетону дышать
• Нетоксичный
• Менее затратный в применении, чем большинство других методов.
• Навсегда
• Повышает гибкость графика строительства.

УПАКОВКА:
PENETRON® Plus расфасован в мешки по 18 кг и ведра по 25 кг.

ХРАНЕНИЕ:
Продукты PENETRON® следует хранить в сухом виде при температуре не ниже 70 ° C. Срок годности при хранении в надлежащих условиях составляет один год.

ПОКРЫТИЕ:
В нормальных условиях расход PENETRON® Plus составляет 0,5 кг. в зависимости от требуемой степени стойкости к истиранию.

Примечание. В условиях интенсивного движения или там, где требуется еще более высокая стойкость к истиранию, проконсультируйтесь с техническим представителем PENETRON® для получения рекомендаций, соответствующих вашим конкретным потребностям.

ПОРЯДОК ПОДАЧИ ЗАЯВКИ:

1. Свежий бетон укладывается, уплотняется и выравнивается.
2. Подождите, пока по бетону можно будет ходить, оставив углубление 6,5–9,5 мм. Бетон не должен иметь стекающей воды и выдерживать вес затирочной машины. Затем всплывите на поверхность.
3. Сразу после всплытия на открытую поверхность нанесите половину сухого встряхиваемого материала вручную или механическим разбрасывателем. Сухой коктейльный материал должен быть распределен равномерно.
4. Как только материал для сухого встряхивания впитает влагу из плиты основания, его следует всплыть на поверхность.
5. Сразу после всплытия нанесите оставшийся сухой встряхивающий материал под прямым углом к ​​первому нанесению.
6. Дайте оставшемуся сухому встряхиваемому материалу впитать влагу из плиты основания, а затем распределите материал по поверхности.
7. Когда бетон достаточно затвердеет, обработайте поверхность шпателем до необходимой отделки.

ОТВЕРСТИЯ:
Отверждение важно, и его следует начинать сразу после окончательного схватывания, но до того, как поверхность начнет высыхать.Можно использовать обычные процедуры влажного отверждения, такие как водное орошение, влажная мешковина или пластиковые покрытия. Отверждение должно продолжаться не менее 48 часов. В жарких и сухих солнечных условиях проконсультируйтесь с производителем для получения конкретных инструкций. Вместо влажного отверждения можно использовать герметики для бетона и отвердители, соответствующие ASTM C-309.

Примечание. Обычно края стены перекрытия образуются раньше, чем основная часть бетона. Такие краевые области можно встряхнуть и обработать ручными инструментами перед нанесением основной массы бетона.

Для достижения наилучших результатов при нанесении сухих встряхиваемых материалов содержание воздуха в бетоне не должно превышать 3% (высокое содержание воздуха может затруднить правильное нанесение). Если указано высокое содержание увлеченного воздуха (например, для бетона, который будет подвергаться замораживанию и оттаиванию), обратитесь в технический отдел Penetron International Ltd. для получения дополнительной информации по применению.

В жарких, сухих или ветреных условиях рекомендуется нанести на свежую бетонную поверхность замедлитель испарения, чтобы предотвратить преждевременное высыхание плиты.

Хронические подвижные трещины или стыки потребуют подходящего эластичного герметика.

Для определенных конструкций бетонной смеси мы рекомендуем изготовить испытательную панель и оценить ее для отделки. Например, бетон с высокими эксплуатационными характеристиками с низким соотношением вода / цемент, воздухововлекающими добавками, суперпластификаторами или микрокремнеземом может уменьшить утечку воды и затруднить отделку бетона.

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛУГИ:
Для получения дополнительных инструкций, альтернативных методов нанесения или информации о совместимости препарата Пенетрон с другими продуктами или технологиями обращайтесь в технический отдел Penetron International Ltd.или к вашему местному представителю Penetron.

ИНФОРМАЦИЯ О БЕЗОПАСНОМ ОБРАЩЕНИИ:
PENETRON® щелочной. В качестве цемента
порошок или смесь, PENETRON® может вызвать значительное раздражение кожи и глаз. Инструкции по лечению этих проблем четко указаны на всех ведрах и упаковке «Пенетрон». На всю продукцию PENETRON® ведутся подробные и актуальные паспорта безопасности материалов. Каждый лист содержит информацию о здоровье и безопасности для защиты ваших сотрудников и клиентов.Обратитесь в ICS / Penetron International Ltd. или к местному представителю Penetron для получения копий паспортов безопасности материалов перед хранением или использованием продукта.

ГАРАНТИЯ:
ICS / Penetron International, Ltd. гарантирует, что производимая ею продукция не будет иметь дефектов материала и будет соответствовать своему обычному высокому качеству. Если какой-либо из продуктов окажется дефектным, ответственность производителя ограничивается заменой продукта на заводе.Производитель не дает никаких гарантий относительно товарной пригодности или пригодности для определенной цели, и эта гарантия заменяет все другие гарантии, выраженные или подразумеваемые. Пользователь должен определить пригодность продукта для его предполагаемого использования и принять на себя все риски и ответственность в связи с этим.

Penetron IT / Technology Services от Secunderabad

PENETRON® — это материал для поверхностного нанесения, который обеспечивает водонепроницаемость и глубокую защиту бетона. Он состоит из портландцемента, специально обработанного кварцевого песка и смеси активных химикатов.PENETRON® можно наносить на любой структурно прочный бетон, новый или старый. Его можно наносить как на бетонную поверхность под давлением, так и без давления (т.е. с давлением воды или против нее). PENETRON® необходимо только смешать с водой перед применением.

РЕКОМЕНДУЕТСЯ ДЛЯ:
• Подпорные стены подвала
• Парковочные конструкции
• Бетонные плиты (пол / крыша / балкон и т. Д.)
• Тоннели и системы метро
• Строительные швы
• Фундаменты
• Водоупорные конструкции
• Подземные своды
• Плавательные бассейны
• Канализационные и водоочистные сооружения
• Каналы
• Резервуары
• Мосты

ПРЕИМУЩЕСТВА:

• Сопротивление чрезвычайно гидростатическому давлению от положительной или отрицательной поверхности бетонной плиты
• Является неотъемлемой частью основания
• Высокая устойчивость к агрессивным химическим веществам.
• Может запечатывать микротрещины до 0.4 мм
• Глубоко проникает и герметизирует капиллярные пути бетона и усадочные трещины.
• Гидроизоляция и химическая стойкость остаются неизменными даже при повреждении поверхности.
• Не может разойтись по швам, разорвать или проколоть.
• Менее затратный в применении, чем большинство других методов
• Повышает гибкость графика строительства
• Увеличивает прочность бетона на сжатие
• Не требует защиты во время засыпки или укладки стали, проволочной сетки или других общих процедур
• Может применяться в влажный или зеленый бетон.
• Защищает бетон и арматурную сталь.
• Разрешено для использования с питьевой водой.
• Постоянно
• Позволяет бетону дышать, устраняя накопление водяного пара.
• Нетоксичен
• Не требует длительного отверждения в большинстве климатических условий.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Агрегат Состояние: Порошок
Цвет: Цементно-серый
Насыпная плотность: 1,25 кг / л
Жизнеспособность: 30 минут
Время схватывания: прибл. 2 часа
Питьевая вода: утверждена
Срок годности: 12 месяцев в закрытых, неповрежденных мешках
Упаковка: 22.Мешки по 68 кг или ведра по 25 кг
* Все данные являются средними результатами нескольких тестов в лабораторных условиях. На практике на эти значения могут влиять климатические изменения, такие как температура, влажность и пористость основания.

PENETRON уничтожает загрязняющие вещества в Conemaugh

Универсальная добавка: PENETRON ADMIX использовался для водонепроницаемой бетонной конструкции — обработанной изнутри с использованием уникальной кристаллической гидроизоляционной технологии PENETRON.

Технология PENETRON предоставила оптимальное решение для экологической модернизации электростанции Конемо в Западной Пенсильвании.PENETRON ADMIX обеспечил полную водонепроницаемость и устойчивость резервуара к любым химическим веществам в загрязняющих веществах.

Электростанция Конемо — это электростанция мощностью 1711 МВт (работающая на угле), расположенная через реку Конемо от Новой Флоренции, в Западной Пенсильвании (США). Электростанция вырабатывает электроэнергию с помощью двух паровых турбин, работающих на паре, вырабатываемом парными котлами мощностью 850 МВт. Две гиперболические градирни обеспечивают рециркуляцию воды для охлаждения и конденсации пара и ограничения количества воды, забираемой из реки.

На электростанции ежегодно используется более четырех миллионов тонн угля, а недавно построенный объект повысил мощность электростанции, чтобы улавливать золу и золу. Новый защитный резервуар предотвращает загрязнение реки Конемо сточными водами и стоками, производимыми на предприятии, или прилегающих заболоченных территорий, расположенных между заводом и рекой.

Около 3500-4000 кубических ярдов бетона (использованного для резервуара сдерживания) были обработаны PENETRON ADMIX, чтобы обеспечить водонепроницаемую структуру, а также обеспечить устойчивость к любым химическим веществам, содержащимся в золе.Добавка добавлялась в растворимых мешках, которые растворяются сразу после смешивания с бетоном, что упрощает процесс дозирования и смешивания.

«Компания PENETRON была привлечена к проекту компанией Fi-Hoff Concrete Products, поставщиком готовых смесей, сборных железобетонных изделий, кирпичной кладки и строительных материалов, после того, как они услышали, насколько успешным был PENETRON ADMIX на установке водоподготовки Consol в Западной Вирджинии», — добавляет Кристофер. Чен, директор группы компаний PENETRON.

В дополнение к преимуществам защиты окружающей среды и долговечности бетона, PENETRON ADMIX использовался при заливке большого количества бетона с соблюдением мер предосторожности при укладке в холодную погоду.Координация и подготовка с поставщиком готовой смеси и подрядчиком помогли выполнить проект в соответствии с графиком даже в погодных условиях ниже нуля.

Моделирование проникновения в бетон в 2D и 3D с помощью модели материала RHT

1 22 ноября ISSN Технический отчет Хокан Ханссон, Питер Скоглунд Моделирование пробития бетона в 2D и 3D с помощью RHT Material Model Weapons and Protection SE Tumba

2 ШВЕДСКОЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЕ АГЕНТСТВО ОБОРОНЫ Оружие и защита SE Tumba FOI-R — 72 — SE 22 ноября Технический отчет ISSN Хокан Ханссон, Питер Скоглунд Моделирование пробития бетона в 2D и 3D с помощью модели материала RHT

3 Организация-эмитент Номер отчета, ISRN Тип отчета FOI Шведское агентство оборонных исследований FOI-R — 72 — SE Технический отчет Оружие и защита SE Код области исследований в Тумбе 5.Боевой Месяц год Номер проекта. 22 ноября Заказчик, код E Заказные исследования, субрегион, код 53 Защита и обогащение Автор / ы (редактор / ы) Хокан Ханссон Петер Скоглунд Руководитель проекта Йохан Магнуссон Утверждено спонсирующим агентством Штаб обороны Швеции Ответственный с научной и технической точки зрения Название отчета Моделирование проникновения в бетон в 2D и 3D с использованием модели материала RHT Аннотация (не более 2 слов) В этом отчете обсуждаются результаты численного моделирования пробития стального снаряда в бетонную цель.Моделирование выполняется с помощью программного обеспечения Autodyn в 2D и 3D, а механические свойства бетона описываются с помощью модели RHT. Эта усовершенствованная модель материала учитывает предел упругости, разрушение, а также остаточную прочность бетонного щебня под давлением. Как следствие, модель RHT содержит большое количество констант. В этом отчете проводится исследование относительной важности в 2D- и 3D-моделировании некоторых параметров проникновения. Преимущество трехмерного моделирования заключается в том, что можно реализовать более реалистичные случаи проникновения с косым ударом.Однако 3D-моделирование приводит к большому количеству элементов и, следовательно, к длительному времени расчета. Поэтому была протестирована система с параллельным процессором. Численные результаты, когда это возможно, сравниваются с экспериментальными баллистическими испытаниями, выполненными в. Исследование показывает, что константы RHT, описывающие развитие повреждений и остаточную прочность бетона, очень важны для расчетов проникновения. Другой важный вывод заключается в том, что геометрия удара должна быть четко определена, поскольку даже очень небольшое отклонение от нормального удара приводит к значительному влиянию на расчетную траекторию проникновения.Ключевые слова Численное моделирование, Проходка бетона, RHT-модель Дополнительная библиографическая информация Язык Английский ISSN Страницы 49 с. Цена в соотв. к прейскуранту 2

4 Utgivare Rapportnummer, ISRN Klassificering Totalförsvarets Forskningsinstitut — FOI FOI-R — 72 — SE Teknisk rapport Vapen och skydd Tumba Forskningsområde 5. Bekämpning Månad, årvens 5 ноября.Uppdragsfinansierad verksamhet Delområde 53 SKYDD оч anläggningsteknik Författare / Redaktor Håkan Ханссон Питер Скоглунд Projektledare Йохан Magnusson Godkänd А.В. Rapportens Titel (я översättning) Simulering пр betongpenetration я 2D оч 3D мед RHT modellen Uppdragsgivare / kundbeteckning Försvarsmaktens högkvarter Tekniskt оч / Eller vetenskapligt ansvarig Sammanfattning (högst 2 ord) Я получил раппорт, полученный в результате численного моделирования на основе проекта проникновения и между ними. Simuleringarna är gjorda med programmet Autodyn i 2D och 3D, där Betongmålets mekaniska egenskaper modelleras med RHT-modellen.Denna avancerade modell beaktar elastiska gränsen, brottgränsen och resthållfastheten hos det skadade materialet под tryck. Modellen innehåller således en stor mängd materialkonstanter som är svåra att bestämma Experimentellt. Ett syfte med denna rapport är att göra en studie av några av de ingående konstanterna för att bestämma deras betydelse для проникновения в 2D и 3D. En fördel med 3D simuleringar or att beräkningar av realistiska fall med olika typer av snedställda projektiler kan göras.Dessa simuleringar leder dock till ett stort antal element och därmed lång beräkningstid. För att motverka detta har ett parallellprocessorsystem prövats. De numeriska simuleringsresultaten jämförs där så är möjligt med Experimentella ballistiska försök utförda FOI14 Utgåva Sign On AB Studien visade att beskrivningen av skadeutvecklingen och resthållfastcketheten är my. Видите, что снаряды и метки геометрии вара вял наилучшим образом эфтерсом, даже если вы хотите получить от винкельрэтт ансамбль, чтобы сохранить умение и моделировать проникновения.Nyckelord Numerisk simulering, Betongpenetration, RHT modellen Övriga bibliografiska uppgifter Språk Engelska ISSN Antal sidor: 49 s. Распространение enligt missiv Pris: Enligt prislista 3

5 Эта страница намеренно пуста 4

6 СОДЕРЖАНИЕ СОДЕРЖАНИЕ Введение Моделирование материалов Модели материалов для стали Уравнение состояния для стали Модель прочности для стали Модели материалов для бетона Уравнение состояния для бетона Модель прочности для бетона Моделирование испытаний на проникновение Параметры материала для конкретной цели Задача геометрия D моделирование проникновения D моделирование с постановкой цели Лагранжа D моделирование с постановкой цели SPH Выводы с учетом 2D моделирования D Моделирование проникновения D моделирование с постановкой цели Лагранжа D моделирование с формулировкой цели ALE D моделирование с постановкой цели Лагранжа и нестандартными ударами Выводы с учетом 3D моделирования Параллельное трехмерное моделирование Обсуждение Дальнейшие исследования Ссылки Приложение 1: Уравнения и параметры Приложение 2: Контрольные тесты

7 1.ВВЕДЕНИЕ Сегодня исследования высокодинамичных явлений, таких как проникновение снаряда или нагружение взрывными волнами, подкрепляются численными расчетами. Эти расчеты обычно выполняются с помощью кодов распространения волн или гидрокодов, которые решают уравнения сохранения массы, импульса и энергии. Кроме того, необходимы модели, описывающие механическую реакцию материалов на внешние нагрузки. Такие определяющие уравнения для бетона, подверженного воздействию оружия, долгое время были главной областью интереса, и было разработано несколько моделей материалов для бетона.Однако только в последние годы с развитием как передовых конкретных моделей, так и новых методов численного решения стало возможным моделировать поведение конкретных целей во время проникновения снаряда с приемлемыми результатами. В этом отчете описана усовершенствованная модель материала для бетона, которая используется при моделировании попадания стальных снарядов в бетонные цели. Эта бетонная модель RHT была разработана и названа в честь Риделя, Хирмайера и Тома, см. Riedel et. al.(1998, 1999, 2). Версия используемой модели материала реализована как стандартная модель в коммерческом программном обеспечении гидрокода Autodyn версии 4.2 или выше. Благодаря последним достижениям в области моделирования материалов и численного моделирования стало возможным использовать такие передовые модели материалов вместе с альтернативными формулами элементов. В представленной здесь работе выполнено параметрическое исследование влияния некоторых различных параметров RHT на моделируемое проникновение снаряда в бетон. Моделирование выполняется с несколькими различными формулировками элементов конкретной мишени, как описано ниже.В исследование включены, помимо двухмерного (2D) моделирования, также тесты с использованием трехмерной (3D) версии программного обеспечения. Это серьезное улучшение возможности моделирования более реалистичных несимметричных событий баллистического удара, например, снарядов с тангажом и рысканием. Обсуждаются и сравниваются результаты, полученные с использованием как 2D-, так и 3D-реализации с различными формулировками элементов. Когда это возможно, в качестве эталонного примера для моделирования используется серия баллистических эталонных испытаний 1999 года со 152-мм боевыми снарядами, поражающими бетон.Время вычисления для 3D-моделирования намного больше, чем для соответствующих 2D-вычислений из-за большого увеличения элементов в 3D-сетке. Однако программное обеспечение 3D поддерживает вычисления с использованием параллельных процессоров, и разработка таких систем увеличила возможность получения вычислительных мощностей для расширенного моделирования по разумной цене. Эти параллельные вычисления выполняются на стандартных персональных компьютерах, подключенных через локальную сеть и работающих под управлением Windows 2 или Linux.Это значительно снижает вычислительные затраты по сравнению с рабочими станциями Unix высокого уровня и дает возможность требовательного компьютерного моделирования по разумной цене. Таким образом, небольшое исследование с использованием системы с параллельным процессором, состоящей из 2 и 4 процессоров, было протестировано и сравнено с расчетами с одним процессором. 6

8 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ МАТЕРИАЛА Для решения динамической материальной задачи необходимо использовать законы сохранения массы, импульса и энергии вместе с соответствующими начальными и граничными условиями.Полное решение также требует модели материала, которая связывает напряжение с деформацией и энергией. В гидрокодах, таких как Autodyn, это обычно делается путем разделения тензора полного напряжения на гидростатическое давление и девиаторное напряжение. Гидростатическое давление равномерно, все три нормальных напряжения равны и связано с плотностью (удельным объемом) и энергией (или температурой) уравнением состояния (EOS). С другой стороны, девиаторный тензор напряжений описывает сопротивление материала деформации сдвига с использованием модели прочности.Таким образом, EOS и модель прочности дают объемные и деформационные изменения материала, подвергаемого нагрузке, соответственно. В зависимости от типа материала и характеристик нагрузок в задаче используются различные типы EOS и модели прочности. В этом случае, когда стальной снаряд проникает в бетонную цель, снаряд описывается уравнением состояния удара вместе с уравнением прочности, предложенным Джонсоном и Куком. Бетонная цель моделируется с помощью P-α EOS и модели прочности, разработанной Riedel, Hiermaier и Thoma.Наконец, также необходимы критерии разрушения материала, и далее обсуждаются и описываются выбранные модели материалов. Модели материала для стали. В конкретном случае, когда стальной снаряд проникает в бетонную цель, прочность снаряда намного больше. чем прочность бетона, и обычно после удара на снаряде не обнаруживается никакой деформации, за исключением незначительной эрозии поверхности. Несмотря на это, уравнение состояния и модель прочности материала снаряда необходимы для расчета напряжений и волновых явлений, которые развиваются в пенетраторе во время удара.В Autodyn включено множество различных форм EOS и моделей прочности, которые подходят для различных приложений. Далее кратко обсуждаются ударное уравнение состояния и уравнение силы Джонсона и Кука, использованные для снаряда. Более подробное описание дается, например, у Мейера. Уравнение состояния для стали. Уравнение состояния для стального снаряда дается уравнением состояния удара, где давление P как функция плотности (удельный объем V) и удельного внутреннего энергия e описывается уравнением Ми-Грюнайзена.P = P H γ + V (e eh) (1) Эталонные состояния P H и e H устанавливаются на кривую ударной волны Гюгонио, а γ — постоянная dp Грюнайзена. de V 7

9 Таким образом, давление и внутренняя энергия в точке вне Гюгонио связаны с давлением и внутренней энергией в Гюгонио в том же объеме. Кроме того, как видно, в форме Ми-Грюнайзена давление изменяется линейно с внутренней энергией при постоянном объеме.Входные данные для EOS Mie-Grüneisen обычно задаются как линейная зависимость между скоростью ударной волны (U s) и скоростью частицы (U p), которая может быть связана с другими необходимыми параметрами, см., Например, Meyer. Эмпирическое уравнение для уравнения состояния ударной волны, используемого для снаряда, приведено ниже с обозначениями, используемыми Autodyn. U s C1 + S1U p = (2) где C 1 — скорость звука при нулевом давлении, а S 1 — наклон на графике зависимости скорости ударной волны от скорости частицы.В таблице 2.1 представлены необходимые данные о материалах для уравнения состояния ударной волны для модели прочности снаряда для стали. Модель материала Johnson and Cook (1983) описывает связь между напряжением течения металла σ и деформацией ε, скоростью деформации ε & и температурой. T. Уравнение Джонсона и Кука успешно использовалось для описания определяющего поведения ряда металлов и очень часто используется для моделирования проникновения. Даже если снаряд ведет себя более или менее как твердое тело, для моделирования можно использовать деформируемый снаряд.Причина в том, чтобы получить обратную связь о поведении снаряда и ограничить напряжения в снаряде. Это гарантирует, что давление в цели не достигнет уровней, которые могут повредить снаряд. σ = n ε & (A + Bε) (1+ C ln) (1 & ε (TTTT rm) m) (3) В этом уравнении T r и ε & — эталонная температура (комнатная температура) и эталонная скорость деформации (1 с -1), при котором определяются параметры материала A (Па), B (Па) и n. Константа C во втором члене учитывает зависимость скорости деформации.Наконец, в третьем члене Tm — температура плавления, а m — параметр, который включает влияние температуры на напряжение течения. Подчеркивается, что модель является полуэмпирической и что влияние деформационного упрочнения (первый член), скорости деформации (второй член) и температуры (третий член) не связаны друг с другом. Материальные параметры снаряда приведены в таблице 2.1. Поскольку основной целью данного отчета является изучение параметров модели RHT и ее реализация в программе Autodyn, здесь приведены только данные о материалах для снаряда.8

10 Таблица 2.1. Уравнение состояния и модель прочности снаряда (Сталь S7). Уравнение состояния при ударе Модель прочности Johnson & Cook Исходная плотность (г / см 3) 7,75 Объемный модуль (ГПа) 159 Коэффициент Грюнайзена, γ 2,17 Модуль сдвига (ГПа) 81,8 Параметр C 1 (м / с) 4569 Предел текучести, A (МПа) ) 1539 Параметр S 1 (м / с) 1,49 Константа твердения, В (МПа) 477 Контрольная температура (К) 3 Показатель твердения, n.18 Удельная теплоемкость (Дж / кг · К) 477 Константа скорости деформации, C.12 Показатель термического размягчения, м 1. Температура плавления, Т · м (K) Модели материала для бетона Бетон — очень сложный композитный материал с заполнителями различного размера, встроен в матрицу из пористого раствора. Таким образом, из-за внутренней неоднородности трудно описать механическое поведение бетона. Однако Herrman (1969) разработал общее уравнение состояния, которое учитывает пористость, и оно было включено в качестве важной части конкретного EOS, кратко обсуждаемого ниже.Модель прочности RHT также включает остаточную прочность разрушенного материала при сжатии. Здесь приведены основные компоненты моделей материалов, а подробное описание дано Herrman (1969) и Riedel et al. (1998, 1999, 2) Уравнение состояния бетона Бетон имеет сложное нелинейное сжатие из-за неоднородности и пористости материала. Херрман предложил пористое уравнение состояния, которое учитывает это. Приведенные ниже уравнения описывают наиболее важную часть модели Херрмана, а полный список параметров, используемых для конкретного EOS, можно увидеть в таблице A2 в приложении вместе с кратким пояснением.Поведение полностью уплотненного материала в этом случае описывается полиномом в соответствии с уравнением 4, в то время как пористый материал масштабируется с использованием пористости α относительно полностью уплотненного материала в качестве эталона. Таким образом, для полностью уплотненного материала давление P равно P lock, а пористость α равна 1, а давление рассчитывается с использованием уравнения 4. Для давлений между начальным давлением разрушения пор P crush и P lock давление масштабируется с помощью уравнения 5. уплотнение, α (p, e), дает поведение пористого материала в диапазоне давлений схлопывания пор (P сжатие) и полного уплотнения (P lock).Более подробное описание можно найти в отчете Риделя (1998). P = 2 3 ρ A1 µ + A2 µ + A3 µ + (B + B1µ) ρe при µ = 1 ρ (4) пористый PP = f (ρ, e) P = f (ρα, e) при α = 1+ (α init 1) P lock lock PP crush n (5) Как уже упоминалось, для полного EOS требуются дополнительные параметры, а в таблице 3.2 приведены константы, используемые в численном моделировании. Для удобства все параметры конкретных материалов также перечислены в приложении 1. 9

11 Модель прочности бетона Бетон, как и многие другие твердые и хрупкие материалы, чувствителен к растягивающим нагрузкам и трещинам при малых деформациях.С другой стороны, с увеличением давления увеличивается и прочность бетона. Кроме того, в случае ограничения гидравлическое сопротивление дробленого бетона при сжатии может быть очень значительным. Различное поведение деформируемого бетона при растяжении и сжатии вместе с остаточной прочностью материала при сжатии указывает на необходимость сложной модели прочности. Таким образом, модели для гидрокодов, которые включают все эти явления, встречаются редко. Однако Ридель, Хирмайер и Тома предложили модель (RHT), которая показала многообещающие результаты для прогнозирования глубины проникновения в бетонные цели.Модель в настоящее время реализована в Autodyn 2D и 3D, и в этом отчете в общих чертах описывается бетонная модель RHT. Первая версия модели бетона RHT представлена ​​в Riedel (1998) вместе с примерами параметров материала для бетона. Подробное описание также представлено в диссертационной работе Риделя (2). Модель прочности бетона RHT использовалась в нескольких подходах к моделированию с использованием Autodyn 2D, см., Например, Riedel et. al. (1999), Hansson et. al. (2, 21), Агард и Ханссон (1999) и Свинсос с коллегами (21).Двухмерное и трехмерное моделирование в этом отчете выполнено с помощью модели RHT, реализованной в версии Autodyn и кратко описанной ниже. Описание напряженного состояния в модели материала основано на трех инвариантах тензора напряжений для определения поверхности предела упругости, поверхности разрушения и поверхности остаточной прочности для раздробленного материала, см. Рисунок 2.1. Все эти три поверхности зависят от давления и описаны ниже. Поверхность разрушения можно рассматривать как функцию прочности вдоль меридиана сжатия Y TXC (P), умноженную на коэффициенты F Rate (ε &) и R 3 (θ), как в уравнении 6.Y fail (P, θ, & ε) = Y (P) F (& ε) R3 (θ) (6) TXC Rate * Прочность вдоль меридиана определяется уравнением 7, где Y TXC (P) определяет давление зависимый криволинейный меридиан трехосевого сжатия, нормированный на предел прочности на неограниченное * сжатие f c. Кроме того, P и P * spall — это прочность на сжатие и откольная прочность, соответственно деленные на f c, а A и N — константы материала, характерные для конкретного исследованного бетона. Y * YTXC (P) TXC P) = f c (= A * * [P (P F)] N Скорость выкрашивания (7) Коэффициент F RATE (ε &) учитывает увеличение скорости деформации и следует из уравнения 8 ниже.F RATE & ε & ε (& ε) = & ε & ε α δ f для P> c f для P <, при & ε = c, при & ε = s s 1 1 (8) 1

12 Как видно, в различных областях давления используются различные увеличения скорости деформации, причем α и δ являются константами материала. Пониженная прочность на отказ для состояний вне меридиана сжатия на поверхности разрушения вводится и определяется коэффициентом R 3 (θ).Коэффициент, который масштабирует прочность от наивысшего значения на меридиане сжатия, задается уравнением 9. Таким образом, при вращении θ вокруг гидростатической оси можно рассчитать всю поверхность разрушения, см. Также рисунок 2.1. R () (1 Q) cosθ + (2Q2 1) [4 (1 Q2) cos θ + 5Q 2 4Q2] θ = (1 Q) cos θ + (1 2Q) Снижение прочности, как описано R 3 (θ) зависит также от Q 2. Этот параметр представляет собой расстояние от гидростатической оси до меридиана растяжения, деленное на расстояние между гидростатической осью и меридианом сжатия.Крайний случай Q 2 = 0,5 обнаруживается при низких давлениях растяжения, дающих треугольную поверхность разрушения с закругленными углами в девиаторной плоскости. С другой стороны, Q 2 = 1, дает круговой разрез на девиаторной плоскости. Таким образом, при больших ограничивающих давлениях поверхность приближается к круглой форме. Зависимость Q 2 от давления следует из уравнения 1. Этот метод для учета пониженной прочности бетона за пределами меридиана сжатия был впервые использован Уильямом и Варнке (1975). (9) * Q2 = Q2, o + BQ P с.51 Q2 1 и BQ = 0,15 (1) Упругая ограничивающая поверхность масштабируется вокруг P = и σ eq = от поверхности разрушения, а масштабные коэффициенты изменяются линейно в зависимости от давления, согласно TENSRAT и COMPRAT. Где COMPRAT определяет соотношение между пределом упругости при сжатии и прочностью на сжатие, а TENSRAT — соответствующее соотношение при растяжении. Наклон упругопластической части задается функцией PREFACT, которая определяет соотношение между исходным модулем сдвига и соответствующим значением после того, как предел упругости был пройден.Упругая часть деформации уменьшается при высоких давлениях, и возможность использования колпачка на эластичной поверхности гарантирует, что эластичная поверхность закрывается при высоких давлениях. Таким образом, умножив правую часть уравнения 6 выше на безразмерный коэффициент F CAP (P), который плавно переходит от единицы к нулю, упругую поверхность можно заставить смыкаться при высоких давлениях. Функция крышки равна единице до давления P u, где путь одноосного сжатия пересекает упругую поверхность. При более высоких давлениях F CAP (P) уменьшается и достигает нуля при давлении P o = f c / 3, которое близко к давлению раздавливания пор.В уравнении 11 ниже дано математическое выражение для F cap (P). F 1 для P Pu 2 P Pu (P) = 1 для Pu

13 и D 2.При низких давлениях нижний предел деформации разрушения устанавливается путем введения E f, min, как также показано на рисунке 3.3. Меры деформации включают здесь как объемный, так и девиаторный вклад. D ε p ε = разрушение p (12) ε разрушение p = D 1 D (P * P *) 2 скол (13) * Остаточная остаточная прочность Y (нормированная на прочность на неограниченное сжатие) полностью поврежденного бетона рассчитывается по формуле уравнение (14). Затем прочность интерполируется из значений прочности неповрежденного материала (D =) на поверхности разрушения и полностью поврежденного материала (D = 1) в соответствии с уравнением (15).Y Y * остаток * трещина = B = * (P) M * * (D) Y + D Y 1 остаточный отказ (14) (15) На рисунке 2.1 схематично показаны некоторые характеристики модели RHT. Важным отличием от модели прочности Джонсона и Кука для стального снаряда является зависимость прочности от давления. Также важно отметить, что сжатый бетон имеет дополнительную поверхность прочности для разрушенного материала. Прочность 1 8 Прочность на разрыв Предел упругости Остаточная прочность Давление -2 12

14 Рисунок 2.1. На верхнем графике показан двухмерный вид трех поверхностей вдоль меридиана сжатия. На рисунке слева внизу показаны поверхность разрушения (внешняя) и поверхность предела упругости (внутренняя), а справа — поверхность разрушения (внешняя) и поверхность остаточной прочности (внутренняя) в виде трехмерных проекций. По Риделю (1998). Как видно выше, для получения полной характеристики бетона необходимо большое количество параметров. В главе 3.1 приведены параметры RHT, используемые для этого конкретного бетона, и исследована относительная важность некоторых постоянных.Для удобства все данные по конкретным материалам собраны и даны краткие пояснения в приложении 1, таблица A

.

15 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОБИРАЮЩИХ ИСПЫТАНИЙ В 1999 г. в испытательном центре Bofors в Карлскоге была проведена серия тестовых испытаний с использованием стальных снарядов с измерительными приборами, поражающих бетонные цели. Тесты были проектом сотрудничества с DERA (Агентство оборонной оценки и исследований) в Великобритании, FFI (Forsvarets forskningsinstitutt) в Норвегии, TNO (Нидерландская организация прикладных научных исследований) из Голландии и FOA Швеция в качестве участников, и одной из важных целей было получить надежные данные для численного моделирования.Результат теста производительности был опубликован ранее (Hansson 21). Для удобства часть отчета Ханссона, описывающая баллистические данные, а также процедуры и свойства испытаний бетонного материала, также приведена в приложении 2. В качестве краткого обзора испытание проводилось со стальными снарядами длиной 55 см и диаметром 15,2 см, поражающими бетон. мишени диаметром 24 см и толщиной 75 см, см. рисунок 3.1. Рисунок 3.1. Стальной снаряд и бетонная мишень, использованные для эталонных испытаний в 1999 году, см. Также приложение 2.От Hansson 21. Основные результаты серии тестов представлены в таблице 3.1 ниже. Следует отметить, что скорость снаряда снижается с примерно 46 м / с при ударе до примерно 19 м / с на выходе после перфорации бетонной цели. После перфорации стальной снаряд более или менее деформируется с незначительной эрозией поверхности. Механические свойства как бетона, так и снаряда обсуждаются Ханссоном (21), как представлено в приложении 2. 14

16 Таблица 3.1. Данные сравнительного тестирования. Испытание 23 Испытание 24 Испытание 25 Среднее значение Диаметр 152 мм Длина 552 мм Радиус действия 38 мм Длина носа 228 мм Общая масса 46,2 ± 0,1 кг Масса корпуса 38,8 кг Тип манекена Инструментальный * Инструментальный — снаряд Скорость удара 46. ± 0,5 м / с ± 0,2 м / с ± 0,2 м / с ± 0,2 м / с Скорость на выходе ** 183 ± 6 м / с 24 ± 4 м / с 181 ± 4 м / с 19 ± 14 м / с s *: Комплект инструментов не извлечен после испытания. **: Определено из высокоскоростного видео. Выполнено моделирование описанных выше экспериментальных эталонных тестов на проникновение, а также небольшое количество расчетов с нестандартным ударом снаряда.Численная работа включает моделирование гидрокода с использованием как 2D, так и 3D версий программного обеспечения Autodyn. Формулировки элементов — это Лагранж и SPH (гидродинамика гладких частиц) для 2D-моделирования, в то время как 3D-расчеты выполняются с помощью сеток Лагранжа и ALE (произвольного Лагранжа-Эйлера) для конкретной цели в сочетании с усовершенствованной моделью материала RHT. Модели материала, используемые для описания как стального снаряда, так и бетонной цели, обсуждаются в главе 2. Основная цель — исследовать чувствительность некоторых важных параметров RHT к проникновению снаряда.Знание об относительной важности параметров может служить руководством для будущих экспериментальных работ с учетом определения материальных постоянных и развития модели. Далее сравниваются версии 2D и 3D и обсуждаются новые возможности 3D моделирования. Программное обеспечение 3D позволяет моделировать более реалистичные несимметричные случаи удара, такие как снаряды с рысканием и тангажем, а также показаны некоторые начальные результаты различных геометрических случаев удара. Параметры материала для конкретной цели С учетом уравнения состояния зависимости давления отданные о плотности основаны на результатах FFI, показанных на рисунке A.2.1 в приложении 2. Это соотношение между давлением и плотностью определяется при статической нагрузке. Однако известно, что на соотношение между давлением и плотностью влияет скорость нагрузки материала. Было показано, что высокая скорость деформации приводит к большему давлению при таком же уплотнении бетона. В соответствии с этим трудно определить правильный EOS, который будет использоваться для бетона, подвергнутого нагрузке с высокой скоростью деформации из статических испытаний.Однако динамические данные недоступны, и используются статические значения. Параметры для модели P-α приведены в таблице

.

17 Таблица 3.2. Уравнение состояния P-α для бетона, основанное на испытании, проведенном FFI. Параметр Значение Параметр Значение ρ 2,39 г / см 3 A 1 4 ГПа ρ пористый 2,39 г / см 3 A 2 ГПа C пористый 3 м / с A 3 ГПа p раздавливание 8 МПа B 1,22 p блокировка 18 МПа B n 5 T 1 4 ГПа Solid EOS Полином T 2 ГПа ρ solid 2.54 г / см 3 T ref 3 KC v 64 Дж / кгK По сравнению с уравнениями 4 и 5 дополнительные параметры (T 1 и T 2) в таблице 3.2 соответствуют полиномиальному уравнению состояния при растяжении, в то время как A 1-3 являются сжатие данных EOS. Теплоемкость C v используется для расчетов температуры (энергии), а скорость звука C porous связана со скоростью ударной волны таким же образом, как в уравнении 2, см. Также Meyer. Что касается модели прочности, выбранные значения параметров материала для описания RHT частично основаны на испытаниях материалов, описанных в предыдущей главе.Тем не менее, некоторые параметры взяты из литературы, а некоторые являются приблизительными из опыта поведения других конкретных материалов, как обсуждается ниже. Предел прочности при неограниченном сжатии f c составляет 92 МПа, взятый из экспериментов по сжатию в одноосном цилиндре. Предел прочности на одноосное растяжение f t обычно составляет от 8% до 9% прочности на раскалывание. Следовательно, f t было выбрано равным 5,2 МПа, что составляет примерно 8% прочности на раскалывание для кубов 15 мм и 9% прочности на раскалывание для цилиндров 1 мм, см. Также таблицу А.2.1 в приложении. Как обсуждалось ранее, константа COMPRAT определяет соотношение между пределом упругости при сжатии и пределом прочности при сжатии, а TENSRAT — соответствующее соотношение при растяжении. Основываясь на данных напряжения-деформации из одноосных испытаний, COMPRAT был принят равным 75. Кроме того, постоянное значение TENSRAT было выбрано равным 8, поскольку известно, что это отношение больше, чем COMPRAT. Более того, соотношение между упругим и упруго-пластическим модулем сдвига (PREFACT) было установлено равным 2, что часто используется для этого типа материала.Начальный объемный модуль и модуль сдвига были основаны на измеренном начальном модуле Юнга. Исходя из этих предположений, модуль упругого сдвига (G) был выбран равным 18. ГПа и коэффициент Пуассона 18, который дает объемный модуль упругости 21,5 ГПа и начальный модуль Юнга 42,5 ГПа. Параметры поверхности разрушения A и N были рассчитаны на основе экспериментальных данных, предоставленных FFI в Норвегии и IC (Имперский колледж) в Великобритании, см. Приложение 2. Все остальные константы RHT взяты из результатов для аналогичного бетона и могут быть найдены в литературе. , Ридель (1999, 2).Значения, использованные для модели прочности бетона RHT, приведены в таблице 3.3. Для удобства все константы конкретных материалов также перечислены в приложении 1 вместе с краткими пояснениями. 16

18 Таблица 3.3. Параметры материала для бетонной модели RHT. Значения параметров Значения параметров G 18. ГПа Колпачок на упругой поверхности Да fc 92. МПа B 1,6 f t / f c.57 M.61 f s / f c.3 α.1 A 1.9 δ.13 N.6 D 1.4 QD 2 1 BQ.15 E f, мин. 1 PREFACT 2 SHRATD.13 TENSRAT.8 Модель разрушения при растяжении Предел гидравлического растяжения COMPRAT.75 Для разрушения при растяжении два варианта, которые можно использовать вместе с моделью RHT, и это «Главное напряжение» и «Предел гидроразрыва». Для модели главного напряжения пользователь вводит следующие параметры: «Напряжение разрушения при растяжении», «Максимальное напряжение сдвига» и «Размягчение трещин». Для предела гидравлического растяжения дополнительные входные данные не приводятся, и этот критерий разрушения использовался для моделирования.Как уже говорилось, требуется большой объем работы для проверки всех используемых данных о материалах. Тем не менее, параметры, описывающие поверхность разрушения, являются одними из наиболее важных, и на рисунке 3.2 представлены экспериментальные кривые разрушения от FFI и IC в сравнении с кривой, полученной с использованием параметров разрушения A и N в таблице 3.3. Разница напряжений между сжимающей нагрузкой и ограничивающим давлением равна девиаторному пределу текучести. Как видно, кривые перекрываются при низких давлениях, в то время как расчетная кривая дает немного большую разницу напряжений при увеличении давления.Разность напряжений (или предел текучести) / МПа IC — Экспериментальная FFI — Экспериментальная RHT — Моделирование Разность напряжений (или предел текучести) / МПа Двухосное растяжение Чистый сдвиг Поверхность разрушения Одноосное сжатие Давление / МПа Давление / МПа Рис. 3.2. На левом рисунке показан экспериментальный предел текучести от FFI и IC по сравнению с результатами моделирования для стального цилиндра в ограниченном пространстве. Правая часть показывает увеличенную часть поверхности разрушения. Для сравнения также показаны пути одноосного сжатия и двухосного растяжения, а также точка, представляющая чистую сдвигающую нагрузку.По Ханссону (21). 17

19 Модель RHT содержит большое количество параметров материала, и относительная важность некоторых параметров исследуется. Как обсуждалось выше, значения констант RHT частично определяются на основе экспериментальных данных и частично рассчитываются на основе литературных данных по аналогичным типам бетона. К параметрам с довольно большой погрешностью относятся остаточная прочность (B, M), развитие повреждений (E f, min D 1) и прочность на сдвиг (fs / fc).Таким образом, влияние этих материальных постоянных на путь проникновения представляет интерес, и испытанные новые значения оцениваются как мера разумной неопределенности исследуемых параметров. Остаточная прочность является степенной функцией давления с постоянной прочности B и показателем прочности M. На рисунке 3.3 ниже показан эффект изменения констант остаточной прочности на типичные значения для бетона с немного более высокой остаточной прочностью, см. Также рисунок 2.1. Увеличение площади является мерой увеличения несущей способности в данном диапазоне давления и составляет 18%.Путем изменения параметров E f, min и D 1 от их номинальных значений (0,1 соответственно 4) до типичных значений для более слабого бетона (E f, min = 0,5 и D 1 = 0,8) деформация разрушения как функция давления изменяется в соответствии с рисунком Нормализованная остаточная прочность B = 1,9 M = 0,6 B = 1,6 M = Нормализованное давление Деформация разрушения D1 = 0,8 E f, min = 0,5 D 1 = 0,4 E f, min = нормализованная давление Рисунок 3.3. Остаточная прочность, приведенная к пределу прочности на неограниченное сжатие f c = 92 МПа (слева) и деформации разрушения (справа), как функция давления, приведенного к f c.Для номинальных значений (сплошная линия) и новых значений (пунктирная линия). Последний параметр, изучаемый в этом исследовании, — прочность на сдвиг. В модели RHT прочность на сдвиг нормируется по прочности на сжатие f c и изменяется с 3f c на 1f c. Считается, что новое значение 1f c или 9 МПа, соответствующее более слабому материалу, дает лучшее описание исследуемого бетона. Результат исследования чувствительности параметра должен указывать на относительную важность материальных постоянных и, таким образом, определять экспериментальные усилия, использованные для установления значений.Кроме того, обсуждаются эффекты различных процессоров (Lagrange, ALE, SPH) и соображения геометрии при ненормальном ударе снаряда. Геометрия задачи. Общая геометрия задачи одинакова для всех моделей и может быть изучена на рисунке 3.4 ниже. Общая длина снаряда составляет 559 мм, разделенных на цилиндрическую часть и боевую носовую часть. Цилиндрическая часть имеет длину 324 мм и радиус 76 мм, а огив 18

20 радиус при вершине 38 мм.Размер ячейки элемента составляет около 21,5 мм и 7,4 мм вдоль и поперек оси снаряда соответственно. В экспериментальных баллистических испытаниях внутренняя часть снаряда была оснащена акселерометрами. Таким образом, чтобы получить правильную массу снаряда для моделирования, внутренняя часть снаряда моделируется с фиктивной плотностью, показанной как более темная внутренняя часть пенетратора на рисунке 3.4. Поскольку снаряд не деформируется, изменение плотности не имеет другого эффекта, кроме получения правильной массы.Сетка снаряда Лагранжа используется для всех симуляций, включая 3D-вычисления. Мишень имеет толщину 75 см с радиусом 12 см, разделенную на 2 круговые цилиндрические подсетки, причем внешний цилиндр охватывает внутренний. Внутренний, центральный цилиндр имеет радиус 5 см, а внешний цилиндр покрывает оставшуюся часть до общего радиуса 12 см. Внутренний цилиндр имеет постоянный размер элемента 1 или 5 мм, тогда как размер элемента охватывающего цилиндра постепенно увеличивается с 1 или 5 мм до 41.1 и 23,6 мм соответственно на предельном радиусе. Это ограничивает количество элементов вдали от места удара и, таким образом, значительно сокращает время вычислений с незначительным влиянием на путь проникновения снаряда. Нет принципиальной разницы между геометрией мишени для 3D-моделирования. D-моделирование проникновения. Численное моделирование эталонного теста было выполнено с помощью Autodyn 2D-версии с использованием формулировки элементов Лагранжа и SPH (Smooth Particle Hydrodynamics) для конкретной цели в сочетании с расширенным Модель материала RHT.Моделирование эталонного теста с помощью Autodyn и RHT, реализованного как пользовательская процедура, ранее также было выполнено Свинсосом (21), а также Ханссоном (21) с помощью Autodyn 4.2β. Моделирование D с постановкой цели Лагранжа. цель при пробитии необходимо использовать числовую эрозию. Однако это приводит к удалению материала из сетки и, таким образом, уменьшению массы и ограниченности. Этот тип модели может дать разумный результат для материалов, которые не имеют предела текучести, зависящего от давления, т.е.е. стали. Однако и бетон, и керамика имеют предел текучести и тип разрушения, зависящий от давления, и поэтому на результаты расчетов может повлиять использование числовой эрозии. Несмотря на это, результаты могут использоваться для указания относительной важности различных параметров. Геометрия моделирования проникновения показана на рисунке 3.4 ниже. 19

21 Рисунок 3.4. Геометрия для 2D-моделирования, показана с 27 поворотами. Радиус цели — 1,2 м, толщина — 75 м. Снаряд имеет общую длину 55,9 см и диаметр 15,2 см, что дает массу 46,4 кг. Скорость удара — 459 м / с. Как упоминалось ранее, при использовании формулировки Лагранжа необходимо использовать числовую эрозию. Основываясь на предыдущей работе Hansson (21), с использованием 2D-формулировок Лагранжа цели, используется численное значение эрозии 15%. Ханссон сообщает, что более высокие значения эрозии вызвали большие энергетические ошибки из-за проблем с местным контактом между целью и снарядом.Это явление, вероятно, возникает из-за сильно искаженных элементов мишени в зоне контакта, и типичный пример показан на рисунке 3.5. С другой стороны, также было показано, что более низкие значения оказывают большое влияние на расчетную скорость вылета снаряда. Таким образом, низкие значения эрозионной деформации привели к увеличению выходной скорости, а высокие значения привели к увеличению энергетической ошибки расчета. На основании вышеизложенного, деформация эрозии 15% была выбрана в качестве разумного значения для 2D-моделирования Лагранжа, выполненного в этом исследовании.2

22 Рисунок 3.5. Типичный рисунок искаженной сетки целей Лагранжа при проникновении. По Ханссону (21). В упомянутой предыдущей работе введение коэффициента трения 5 между снарядом и целью не повлияло в какой-либо значительной степени на выходную скорость в сочетании с деформацией эрозии 15%. Однако было обнаружено значительное увеличение ошибки энергии. Полная энергия задачи включает проделанную работу, кинетическую и тепловую энергии и должна быть постоянной во время моделирования.Следовательно, отклонение полной энергии указывает на численную ошибку и определяется как ошибка энергии. В этом случае повышенное трение, вероятно, увеличит деформацию сдвига в мишени и, таким образом, деформирует элементы в большей степени, вызывая возрастающие численные трудности. Поэтому трение не принималось во внимание в большей части моделирования Лагранжа, сделанного в этом исследовании. Поскольку основной целью является исследование относительного влияния констант RHT, полная проверка сходимости размера элемента не проводилась, и для основной части моделирования использовался целевой размер ячейки 1 мм.Хотя в таблице 3.4, где собрана расчетная выходная скорость в зависимости от размера элемента, эрозии и трения, видно, что размер элемента 5 мм дает несколько более высокую выходную скорость по сравнению со случаем с сеткой с ячейками 1 мм. При дальнейшем обсуждении результата в таблице 3.4 расчеты дают, в целом, более низкую скорость на выходе по сравнению с результатами, полученными в первоначальной работе, выполненной Ханссоном в 21. Однако необходимо отметить, что параметры материала были немного изменены из-за большего количества экспериментальной информации, и невозможно провести прямое сравнение абсолютных значений между настоящим и предыдущими исследованиями.Хотя тенденции, обнаруженные в таблице 3.4 с увеличением ошибок энергии при использовании трения, согласуются с более ранними выводами. В качестве окончательного сравнения следует отметить, что экспериментально найденная скорость на выходе близка к 19 м / с, или примерно на 1-2% ниже численных результатов в таблице

23 Таблица 3.4. Влияние эрозионной деформации, трения и размера элемента на выходную скорость. Идентификационные данные модели B99211 B99212 B9927 B9929 Процессор Размер элемента Лагранжа (мм) 1 5 Симметрия Осевая симметрия Эрозионная деформация (%) Трение.5.5 Энергетическая погрешность (%) Выходная скорость (м / с) Для сравнения экспериментальная выходная скорость составляла примерно 19 м / с. Переходя к анализу чувствительности параметров, влияние поверхности остаточной прочности (B, M), параметров повреждения (D 1, E f, min) и прочности на сдвиг (f s / f c) на выходную скорость можно найти в таблице 3.5. В этом отношении важно помнить, что масштабирование поверхностей разрушения по отношению к прочности на сжатие изменит остаточную поверхность, прочность на сдвиг и прочность на разрыв для модели материала, когда прочность на сжатие варьируется.Это важно иметь в виду при сравнении результатов исследования параметров с другими конкретными типами. Для удобства результат с использованием номинальных значений включен в правый столбец таблицы 3.5. Таблица 3.5. Влияние изменения некоторых параметров материала на скорость выхода. Идентификационные данные модели B99231 B99219 B9923 B99211 Процессор Размер элемента Лагранжа (мм) 1 Симметрия Осевая симметрия Эрозионная деформация (%) Трение Параметр материала D 1 = .4 E f, min = .1 fs / fc = .1 B = 1.9 M = .6 Номинальные значения Погрешность энергии (%) Скорость на выходе (м / с) Для сравнения, экспериментальная скорость на выходе составляла примерно 19 м / с.Как видно, изменения деформации разрушения и поверхности остаточной прочности (см. Также рисунок 3.3) оказывают большое влияние на расчетную скорость на выходе. С другой стороны, довольно большое уменьшение прочности на сдвиг оказывает незначительное влияние на выходную скорость, и очевидное уменьшение скорости почти в пределах энергетической ошибки. Остаточная прочность увеличивается по сравнению с номинальными значениями, как показано на рисунке 3.3, и, как следствие более сильной цели, скорость на выходе уменьшается на 3 м / с.Разница площадей между кривыми остаточной прочности на рис. 3.3 до нормализованного давления 1 (или 92 МПа), что приблизительно соответствует максимальному давлению, достигаемому во время проникновения, соответствует 18%. Результаты показывают, что поверхность остаточной прочности важна для расчетов пенетрации и для ее экспериментального определения необходимо приложить значительные усилия. Изменение параметров повреждения дает отказ при меньшей деформации и, следовательно, более слабую цель с последующим увеличением выходной скорости на 24 м / с.Как также видно на рисунке 3.3, деформация разрушения является функцией давления, и, очевидно, это важный параметр, который, к сожалению, также трудно определить экспериментально. Параметры остаточной прочности и параметры повреждения имеют большое влияние на расчетную траекторию проникновения. Однако, как показано Ханссоном (21) номинальные значения, использованные в 22

24, моделирование здесь приводит к разумному размеру поврежденных бетонных поверхностей по сравнению с фотографиями реальных целей после испытаний.Для дальнейшего сравнения численных и экспериментальных данных кривые на рисунке 3.6 показывают рассчитанную скорость с использованием номинальных входных данных (модель B99211) и экспериментально найденную траекторию полета снаряда. Как видно, отклонение скорости увеличивается с увеличением глубины проникновения. Скорость м / с Средние значения экспериментальных данных (тест 24, тест 25) Моделирование с номинальными параметрами (модель B99211) Время / мс Рисунок 3.6. Скорость в зависимости от времени во время проникновения для моделирования с номинальными входными данными, а также средним значением из экспериментальных данных.Давление, вызванное проникновением, важно, поскольку оно влияет на различные свойства бетонного материала, как уже говорилось. Моделирование Лагранжа использует численную эрозию, которая удаляет сильно искаженные элементы и, таким образом, снижает давление удержания, а также массу. Обсуждаемый ниже метод SPH не использует эрозию и, следовательно, является возможным улучшением D-моделирования с целевой формулировкой SPH. Формулировка сглаженной гидродинамики частиц (SPH) в принципе представляет собой лагранжиан без сетки, где материал располагается в узлах, а не в элементах.Таким образом, нет необходимости использовать численную эрозию для SPH-моделей. На рисунке 3.7 показана типичная целевая сетка SPH. Обратите внимание, что в формуле SPH не встречаются сильно деформированные элементы по сравнению с сеткой Лагранжа на рисунке

25 Рисунок 3.7. Типичная целевая сетка с использованием SPH-рецептуры. Как видно, сильно деформированных элементов не наблюдается. Сравните с деформированной сеткой Лагранжа на рисунке 3.5. По Ханссону 21. Как и в случае с формулировкой Лагранжа, чувствительность выходной скорости к изменениям констант RHT материала, описывающих развитие повреждений (D 1, E f, min), остаточную прочность (B, M) и сопротивление сдвигу (fs / fc) исследуется.Кроме того, коэффициент трения между снарядом и сеткой-мишенью варьируется от до 1. В таблицах 3.6 и 3.7 можно изучить результаты. Таблица 3.6. Влияние параметра трения и повреждения на скорость вылета при использовании SPH-мишеней. Идентификационные данные модели B99S7 B99S9 B99S11 B99S8 B99S1 B99S12 Процессор Гидродинамика гладких частиц (SPH) Размер узла (мм) 5 Симметрия Осевая симметрия Параметр материала Отсутствие эрозии Номинальное Номинальное Номинальное D 1 = .4 E f, min = .1 D 1 = .4 E f , min = .1 D 1 = .4 E f, min = .1 Погрешность энергии трения (%) Скорость на выходе (м / с) Для сравнения, экспериментальная скорость на выходе составляла примерно 19 м / с.Прежде всего следует отметить, что состав SPH с номинальными параметрами материала и отсутствием трения дает более низкую скорость на выходе 215 м / с по сравнению с соответствующим случаем Лагранжа с размером элемента 5 мм (237 м / с). Разница выходит за пределы, рассчитанные на основе энергетической ошибки, и, следовательно, является результатом различных методов решения. Модель SPH может привести к более сильной цели, поскольку не используется эрозия и, как следствие, меньшая скорость выхода снаряда. Кроме того, увеличение коэффициента трения приводит к уменьшению выходной скорости, как ожидалось, но также к быстрому увеличению погрешности энергии.Причина увеличения энергетических ошибок с добавлением коэффициента трения при использовании формулы SPH не ясна. 24

26 Обращаясь к тесту на чувствительность, можно отметить, что ослабление цели за счет начала развития повреждений при меньшей деформации дает такое же увеличение скорости выхода, что и в случае Лагранжа. Влияние трения велико, но оно также сопровождается ошибками по энергии. Таблица 3.7. Влияние трения и остаточной прочности поверхности на скорость вылета мишеней SPH.Идентификационные данные модели B99S13 B99S14 B99S15 B99S16 B99S17 B99S18 Процессор Гидродинамика гладких частиц (SPH) Размер элемента (мм) 5 Симметрия Осевая симметрия Параметр материала B = 1,9 B = 1,9 B = 1,9 fs / fc = 0,1 fs / fc = 0,1 fs / fc = .1 Отсутствие эрозии M = .6 M = .6 M = .6 Погрешность энергии трения (%) Скорость на выходе (м / с) Для сравнения, экспериментальная скорость на выходе составляла примерно 19 м / с. Рассматривая увеличение прочности остаточной поверхности, как описано B и M, мы находим уменьшение выходной скорости на 34 м / с, соответствующий случай Лагранжа (с размером элемента 1 мм) дал уменьшение на 3 м / с.Вдобавок влияние трения на выходную скорость велико, но ошибка энергии также увеличивается при добавлении параметра трения. Как видно, изменение остаточной прочности или параметров повреждения также четко влияет на выходную скорость (181 м / с). С другой стороны, значительное уменьшение напряжения сдвига от номинального значения от 3f c до 1f c не оказывает заметного влияния на скорость на выходе, см. Таблицу Выводы с учетом 2D-моделирования В качестве резюме различных 2D-моделирования мы находим, что остаточная прочность параметров RHT, а также параметры повреждения оказывают большое влияние на расчетные скорости на выходе, в то время как напряжение сдвига имеет меньшее значение.Таким образом, экспериментальные усилия должны быть сосредоточены на определении параметров остаточной прочности и развития повреждений. Введение трения между целью и снарядом уменьшает скорость выхода, как и ожидалось, но также дает довольно большое увеличение энергетической ошибки. Эти выводы справедливы как для формулировок мишени по Лагранжу, так и для SPH. Учитывая абсолютные значения выходных скоростей снаряда, модель SPH с номинальными значениями параметров (без трения и размером ячейки 5 мм) дает более низкую скорость выхода (215 м / с), чем соответствующая формулировка Лагранжа (237 м / с).Для сравнения, экспериментальная цифра составляет 19 ± 1 м / с. Введение коэффициента трения в 5%, который кажется физически разумным, к номинальной модели, сформулированной SPH, дает выходную скорость, близкую к экспериментальной. Однако и расчет Лагранжа, и расчет SPH приводят к увеличению энергетических ошибок, если используется трение. Причина энергетических ошибок с использованием трения в связи с недеформированной сеткой элементов SPH неизвестна. Ошибки, конечно, вносят неопределенность в расчеты.Например, если расчетная скорость на выходе составляет 2 м / с, а ошибка энергии составляет 1%, это дает изменение скорости на 1 м / с, если вся ошибка приписывается снаряду. Увеличение погрешности до 1% соответствует изменению скорости на выходе на 1 м / с. Наконец, следует отметить, что ошибка энергии является отрицательной, что означает потерю энергии, и если потерянную энергию можно отследить до снаряда, скорость снаряда будет недооценена. 25

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.