2.4. Эмульсии и пасты

Битумные и дегтевые эмульсии представляют собой дисперсные системы, в которых в воде как в дисперсионной среде (разбавителе) в виде частиц размером около 1 мкм диспергированы битум или деготь. Устойчивость эмульсии обеспечивается путем введения в нее эмульгаторов – поверхностно-активных веществ, уменьшающих поверхностное натяжение на поверхности раздела «битум (деготь) – вода». Эмульгаторами служат мыла (нафтеновых, сульфонафтеновых, смоляных органических кислот), лигносульфонат технический. К твердым эмульгаторам относятся тонкие порошки глин, извести, цемента, каменного угля, сажи. Твердые эмульгаторы, как и жидкие, адсорбируются на поверхности частиц (глобул) битума или дегтя, образуя защитный слой, препятствующий слипанию частиц.

Эмульсии приготавливают в специальных машинах – диспергаторах, гомогенизаторах, установках с использованием ультразвуковых колебаний и т.д. Приготовление эмульсии включает: разогрев битума (дегтя) до 50–120°С, приготовление эмульгатора, диспергирование вяжущего в воде с добавлением водного раствора эмульгатора. Содержание битума (дегтя) в обычных эмульсиях 50–60 %, в пастах 60–70 %. Количество жидких эмульгаторов в эмульсиях обычно не превышает 3 %, твердых эмульгаторов – 5–15 % в зависимости от вида эмульгатора и дисперсности битумной (дегтевой) фазы.

Пасты, являющиеся высококонцентрированными эмульсиями и исходными эмульсиями с твердыми эмульгаторами, разбавляют водой до получения эмульсий нужной вязкости.

Эмульсии и пасты применяют для грунтовки основания под гидроизоляцию, приклеивания рулонных и штучных битумных и дегтевых материалов, для устройства гидро- и пароизоляции покрытий и в качестве вяжущего вещества при изготовлении асфальтовых (дегтевых) растворов и бетонов. При взаимодействии эмульсии с каменным материалом (щебнем и песком) происходит ее распад вследствие адсорбции эмульгатора, поглощения и испарения воды; при этом битум (деготь) обволакивает и связывает между собой зерна заполнителя.

Среди гидроизоляционных и кровельных материалов к настоящему времени лидирующее положение сохраняется за традиционными битумными материалами. Однако неудовлетворительные эксплуатационные свойства и низкая технологичность битумных гидроизоляционных материалов (небольшой температурный диапазон работоспособности, отсутствие эластичности, низкая морозостойкость, недолговечность, низкая стойкость к нагреву, необходимость создания многослойного кровельного ковра, подверженность гниению) не отвечают требованиям современного строительства, что привело к их частичной замене битумно-полимерными и полимерными материалами.

По сравнению с традиционными битумными материалами полимерные гидроизоляционные и кровельные материалы отличаются повышенной долговечностью, более высокой химической стойкостью, стойкостью к действию отрицательных температур, улучшенными декоративными качествами. Повышенные характеристики полимерных материалов дают возможность устраивать гидроизоляцию с меньшим числом слоев, и в том числе с применением однослойных материалов. Это существенно снижает массу кровельного покрытия (в 10–12 раз по сравнению с битумным ковром) и затраты на проведение кровельных работ [18]. Эти и другие технические характеристики полимерных гидроизоляционных и кровельных материалов подтверждают их востребованность на современном рынке строительных материалов.

Для изготовления полимерных гидроизоляционных и кровельных материалов используют эластомеры и термопластичные полимеры.