Гидрофобизатор — вещество, которое меняет поверхность пор и самого материала так, что вода перестаёт на ней растекаться и впитываться: капля превращается в шарик. Его вводят в состав смеси или бетона (объёмная гидрофобизация) либо наносят на готовую поверхность (пропитка). Цель — меньше влаги в материале, меньше промерзания и высолов при сохранённой паропроницаемости. Расплата — риск вовлечения воздуха, влияния на сцепление и необходимость подбирать дозу.
| Вопрос | Ответ |
|---|---|
| Суть | снижает смачиваемость поверхности пор |
| Признак | вода не впитывается, краевой угол большой |
| Два способа | в состав смеси (объёмно) или на готовую поверхность |
| Основные типы | кремнийорганика (силаны, силоксаны), стеарат кальция, полимерные составы |
| Что даёт | меньше водопоглощения, меньше высолов, лучше сопротивление морозу |
| Что сохраняет | паропроницаемость |
| Что может ухудшить | воздух в смеси, прочность, сцепление, цвет |
| В нашем каталоге | порошок A-SIL для объёмной гидрофобизации |
Что значит «гидрофобный»
Слово происходит от греческих корней «вода» и «боязнь». В химии гидрофобными называют вещества и поверхности, которым невыгодно контактировать с водой: молекулы воды полярны, а гидрофобные поверхности неполярны, и вода их не «смачивает» (общее объяснение — в статье про гидрофобность). Наглядный пример — капля на листе или на пластике: она собирается в шарик. Мера этой неприязни — краевой угол смачивания: угол, под которым капля встречает поверхность на своей границе. Если он меньше 90°, поверхность гидрофильна, и вода растекается; если больше 90°, поверхность считают гидрофобной; при углах выше 150° говорят о супергидрофобности, как у листа лотоса.
Цемент, штукатурка, кирпич, гипс и бетон — гидрофильные материалы. Их поры работают как тонкие трубочки: вода поднимается по ним сама (капиллярный подсос), забирается внутрь, растворяет соли, а зимой замерзает и разрушает структуру. Гидрофобизатор меняет не геометрию пор, а их стенки, и капиллярный подсос резко ослабевает.
Как это работает в порах
Цементный камень содержит гидроксильные группы, на которые вода хорошо «садится». Кремнийорганические гидрофобизаторы вступают в реакцию с такими группами или осаждаются на стенках пор, и наружу выходят углеводородные радикалы, которые не любят воду. Получается тончайший гидрофобный слой на стенках, не закрывающий сам просвет поры. Поэтому водяной пар проходит, а жидкая вода не впитывается. Стеарат кальция действует иначе: частицы соли жирной кислоты распределяются в материале, а гидрофобные хвосты ориентируются к порам, экранируя их. Более подробное сравнение — в разборе силан, силоксан, стеарат.
Объёмная гидрофобизация и пропитка
Пропитка — жидкость для кисти, валика или пульверизатора. Заходит она неглубоко, и когда верхний слой стирается или раскалывается, защита исчезает вместе с ним. Объёмная гидрофобизация — это добавка в смесь: она есть во всём материале, и скол или шлифовка не лишают поверхность защиты. Поэтому для штукатурок, затирок, бетонных изделий вроде брусчатки и блоков используют объёмный вариант, а для готовых фасадов и плитки, где добавить в состав уже нельзя, — пропитки. В нашем каталоге A-SIL относится к первой категории; его особенности — в статье A-SIL: описание.
Зачем это нужно на практике
- Фасады и цоколи. Меньше воды в штукатурке — меньше разрушения морозом и меньше загрязнения. Сведения по применению — в материале гидрофобизатор для штукатурки.
- Бетонные изделия. Брусчатка, бордюры, блоки меньше насыщаются водой, и снижается риск высолов.
- Затирки и декоративные покрытия. Меньше впитывают воду и загрязнения.
- Ремонтные и кладочные растворы. Меньше перенос влаги и солей.
Высолы — белые пятна на поверхности — возникают, когда вода растворяет соли внутри материала и приносит их наружу; уменьшение водопереноса снижает их. Подробнее — в заметке про высолы.
Как измеряют эффект
Два основных способа. Первый — краевой угол смачивания: капля воды на поверхности, угол измеряют фотографией или прибором; чем он больше, тем сильнее гидрофобность. Лёгкая версия — наблюдение, сколько времени капля не впитывается. Второй — капиллярное водопоглощение: образец одной гранью касаются воды и измеряют, сколько воды он впитал за заданное время; именно этот показатель используют для классификации штукатурок. Методику и ограничения мы обсуждали в материале угол смачивания и тест. Важно помнить, что угол характеризует поверхность, а водопоглощение — весь образец, поэтому для объёмной гидрофобизации второй показатель надёжнее.
Проба на объекте и в цехе за пять минут
Прежде чем заказывать лабораторные испытания, полезно быстро увидеть эффект глазами. Возьмите два небольших образца затвердевшего раствора: контрольный и с добавкой, одинакового возраста и условий хранения. Нанесите на каждый несколько капель воды на ровную сухую грань. Следите, за какое время капля впитается: на контрольном образце заметный след влаги появляется быстро, на образце с эффективной добавкой капля долго держит форму. Затем сделайте скол и капните на свежий излом — на объёмной гидрофобизации излом тоже не впитывает воду, на поверхностной пропитке впитывает. Эта проба не заменяет измерения, но сразу отличает рабочую рецептуру от неработающей и показывает, равномерно ли добавка распределилась в смеси: пятна, где капля впиталась, указывают на плохое перемешивание.
Срок действия и обновление
Эффект гидрофобизации не вечен. На поверхности его снижают ультрафиолет, механические воздействия, кислотные дожди и щёлочь, а в объёме — химическое старение и вымывание. Поэтому для объёмной добавки срок службы определяется долговечностью самого материала, а для поверхностной пропитки приходится периодически обновлять защиту. При проектировании фасада закладывают обслуживание: осмотр, проверку капли, повторную обработку в случае необходимости. Для производителя сухих смесей это означает ещё и требование стабильности добавки при хранении смеси: готовый мешок должен сохранять свойства в срок годности, указанный на упаковке.
Где проходит граница между добавкой и конструкцией
Гидрофобизатор отвечает за водопоглощение материала, но не за судьбу всей стены. Если вода поступает из-за отсутствия карниза, разрушенной отмостки или плохого узла примыкания, добавка в штукатурке лишь замедлит симптомы. Хорошая практика — сначала устранить источники воды в конструкции, затем применять гидрофобный материал как дополнительную защиту. Для производителя смесей это означает, что в технической документации стоит указывать область применения: добавка рассчитана на защиту от атмосферной влаги и брызг, но не заменяет гидроизоляцию под напором. Такая честность снижает число рекламаций и помогает подрядчику правильно выбрать продукт: он видит, что добавка делает, и не ждёт от неё чудес.
Чего гидрофобизатор не умеет
Он не заменяет гидроизоляцию: если вода давит под напором или поступает через щели, добавка не поможет. Не лечит трещины. Не защищает от подсоса из грунта, если нет горизонтальной отсечки. Не гарантирует защиту навсегда, поскольку со временем эффект ослабевает под действием ультрафиолета, щёлочи и механических воздействий, а срок зависит от типа и условий. Не делает материал одинаково гидрофобным при любой дозе: недостаточная доза даёт слабый эффект, избыточная ухудшает свойства смеси.
Что смотреть при выборе
Три вопроса. Нужно ли сохранить паропроницаемость? Для стен — да. Насколько смесь чувствительна к воздуху? Для тонких слоёв и клеёв — сильно. Какие стандарты и испытания нужны? Для штукатурок — класс водопоглощения, для изделий — требования стандарта на изделие. Пошаговый выбор от задачи — в материале как выбрать гидрофобизатор по задаче, а общий обзор рынка — здесь.
Типичные заблуждения
«Гидрофобизатор делает стену герметичной» — нет, он сохраняет паропроницаемость. «Чем больше добавки, тем лучше» — нет, избыток приводит к воздуху, потере прочности и деньгам на ветер. «Одна добавка подходит ко всем смесям» — нет, поведение зависит от матрицы. «Пропитка и добавка — одно и то же» — нет, разная глубина и долговечность. «Эффект виден сразу, значит всё в порядке» — нет, нужно проверять после выдержки, воды и циклов мороза.
Что берём на себя
Поставляем порошок A-SIL, отправляем образец с паспортом, помогаем с пробными замесами и пеногашением и говорим прямо, где добавка не нужна. Заявка — в КП, описание — в каталоге.
Мнение компании
Гидрофобизатор — хороший пример добавки, у которой много сторонников и много неудачных применений. Причина проста: эффект зависит от матрицы, дозы и технологии, и «рабочие цифры с другого завода» не переносятся. Мы стараемся начинать с понимания, как материал впитывает воду и что именно нужно изменить, а уже потом называть продукт. Если вы не уверены, нужна ли добавка в вашем случае, мы честно скажем об этом по результатам простых проб. Для подбора под вашу смесь воспользуйтесь страницей подбора.
