Giải pháp Nano chống thấm hoàn hảo

Tăng tuổi thọ công trình, duy trì tính năng sử dụng và giảm chi phí bảo dưỡng, sửa chữa là những nhiệm vụ quan trọng nhất cần được giải quyết ngay từ quá trình khởi công xây dựng.

NGUYÊN LÝ CHỐNG THẤM NANO

Nước thấm vào bên trong các vật liệu xây dựng là một trong những nguyên nhân chính làm giảm và phá hoại đặc tính cách nhiệt của vật liệu. Khi thấm qua các lỗ nhỏ của vật liệu xây dựng, nước dần dần hòa tan các tinh thể muối, và khi thời tiết ẩm ướt hay khô hanh điều này sẽ làm biến đổi kết cấu, làm giảm độ bền của vật liệu. Vì vậy, trong quá trình hydrat các thành tố khoáng chất của vật liệu đã hình thành nên các hydrat tinh thể ít tan. Sự tăng lên của pha tinh thể trong khối lượng các lỗ nhỏ (tăng lên 5 lần) làm xuất hiện áp lực bên trong (kết tinh) lớn, áp lực này sẽ phá ủy kết cấu vật liệu và làm giảm độ bền. Đổ ẩm của vật liệu quyết định chủ yếu độ dẫn nhiệt của nó. Độ ẩm tăng thì độ dẫn nhiệt của vật liệu cũng lên đáng kể. Điều này giải thích tại sao nước ở trong các lỗ nhỏ của vật liệu có độ dẫn nhiệt cao gấp 20 lần so với không khí ở trong các lỗ nhỏ có kích cỡ trung bình. Độ dẫn nhiệt cũng tăng lên rất nhiều nếu vật liệu ẩm được làm đông lạnh, bởi vì băng đá có hệ số dẫn nhiệt cao gấp 4 lần so với nước, do đó sẽ gấp 80 lần so với không khí ở trong các lỗ nhỏ của vật liệu. Vì vậy, để duy trì đặc tính sử dụng và tăng tuổi thọ, vật liệu cần phải được bảo vệ khỏi tác động của nước.

Lớp chống thấm truyền thống thường là sơn, được tạo bởi lớp màng của vật liệu từ polyme, bitum…Tất cả các công nghệ này có liên quan đến việc tạo thành lớp màng mỏng trên bề mặt vật liệu, lớp màng mỏng này sẽ không cho nước thấm qua. Đây là một ưu điểm hiển nhiên - nếu nước không thể thấm qua lớp màng mỏng này, thì nó sẽ không thể thấm vào vật liệu. Nhưng nó cũng có các nhược điểm: lớp màng mỏng làm thay đổi đặc tính của bề mặt và dáng vẻ bên ngoài, trong trường hợp lớp màng này hỏng hóc hoặc có khiếm khuyết, nó sẽ không còn thực hiện được chức năng này nữa. Ngoài ra, lớp màng được tạo thành sẽ ngăn ngăn chặn sự thẩm thấu của nước và không khí cả hai chiều từ trong ra và bên ngoài vào, điều này sẽ ngăn chặn việc loại bỏ chất lỏng tích tụ trong các lỗ nhỏ của vật liệu.

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ Nano đã giúp tạo ra các sản phẩm mới chống thấm hoàn hảo hơn: chất thẩm thấu siêu kỵ nước “vô hình”

Chất thẩm thấu siêu kỵ nước (superhydrophobic impregnation) - ngăn chặn sự thẩm thấu nước vào trong các vật liệu xốp có nhiều vi lỗ. Đặc tính của chúng dựa trên sự thay đổi sức căng bề mặt của vật liệu - thường thì sức căng ở bề mặt vật liệu thô cao hơn ở nước. Kết quả là, ở điểm tiếp xúc giữa hai môi trường sẽ xuất hiện lực hút, dưới tác động của lực này chất lỏng sẽ di chuyển vào trong các mao mạch. Độ lớn của áp lực mao mạch (xuất hiện dưới tác động của lực này) theo phương trình Laplace phụ thuộc vào độ cong bề mặt chất lỏng và sức căng bề mặt. Chất thẩm thấu siêu kỵ nước tạo nên  một màng nano siêu mỏng (10 – 100 µm), bao bọc các vi lỗ và mao mạch bên trong kết cấu của vât liệu khoáng ,gia tăng góc thấm ướt (wetting, contact angle) của bề mặt và sức căng bề mặt của thành vi lỗ, nhờ đó ngăn được sự thẩm thấu của nước - nước chỉ tích tụ trên bề mặt dưới dạng giọt nước, còn bề mặt thì không thấm nước. Công nghệ nano cho phép tạo ra các phân tử có cấu trúc phức tạp, phản ứng với các vật liệu xây dựng ở cấp độ nano phân tử, bám "chặt" vào thành  mao mạch và các vi lỗ nhờ đó tạo ra bề mặt kỵ nước tối ưu nhưng các vi lỗ vẫn mở để trao đổi khí, duy trì khả năng “thở” của vật liệu.

Hình 1

Hầu hết các chất chống thấm nước hiện nay có thể được chia thành ba nhóm có thành phần chính là : Silicon, Silane và Siloxane. Chất chống thấm nước rẻ nhất trong số đó - tạo bởi Silicon. Nhưng do tính lưỡng cực của phân tử (do độ sâu thẩm thấu thấp) và tính không ổn định với chất kiềm nên có chất lượng thấp ,ít được sử dụng rộng rãi. Trong hai nhóm còn lại, mỗi chất đều có ưu và nhược điểm của chúng, và do đó tùy từng trường hợp mà sử dụng. Siloxane có tính khử trùng, có tính chống thấm nước cao hơn, chúng bảo vệ bề mặt khỏi chất bẩn tốt hơn. Tuy nhiên Silane có kích thước phân tử nhỏ hơn, điều đó có nghĩa là nó thẩm thấu được sâu hơn, thích nghi tốt hơn với độ ẩm của bề mặt gia công.

Dựa trên bí quyết và công nghệ của mình, MIVIKO đã phát triển thành công sản phẩm siêu kỵ nước Hydrosave®  tiên tiến và thân thiện môi trường nhất hiện nay với sự kết hợp của Silane và Siloxane cùng các phụ gia đặc biệt.

Hình 2: Mô phỏng và so sánh kích thước Silicon, Silane và Siloxane

Các tính năng của sản phẩm Hydrosave®

• Sạch và thân thiện môi trường, không chứa kim loại nặng hay độc tố, dung môi
• Thẩm thấu sâu vào trong vật liệu: hơn 10mm (theo tiêu chuẩn EN 1504-2, system2+)
• Hiệu quả chống thấm lâu dài: > 10 năm
• Không cháy, bền vững trước tia cực tím (UV)
• Góc tiếp xúc cao, hơn 120° → Hiệu ứng lá sen = Siêu kỵ nước (Superhydrophobic effect)
• Giúp bảo vệ hiệu quả khỏi các chất bẩn với hiệu ứng tự làm sạch "easy to clean"
• Giữ nguyên khả năng thoát khí, độ “thở” và màu sắc tự nhiên của vật liệu
• Chịu sương mù, giá lạnh và mưa axit
• Bảo vệ công trình khỏi nấm mốc, rêu, vi sinh vật

Liên hệ ngay với MIVKO qua HOTLINE 0787129988