Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Матеріалознавство 1.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
13.3 Mб
Скачать

К.К. Пушкарьова, М.О. Кочевих, О.А. Гончар, О.П. Бондаренко. Матеріалознавство

лювати бітуми. Бітумні матеріали є стійкими до дії неокиснених органічних кислот, однак сильні окислювачі руйнують їх. Бітумні речовини є гідрофо- бними, вони не змочуються та не розчиняються у воді, шо дозволяє їх ви- користовувати як основний компонент гідроізоляційних матеріалів. Від- носна хімічна інертність бітумів забезпечує їх застосування у будівництві для антикорозійного захисту.

Наведені властивості бітумів зумовили їх використання в гідротехніч- ному і дорожньому будівництві; для виробництва покрівельних, гідроізо- ляційних та антикорозійних матеріалів. Дорожні бітуми застосовують для виготовлення асфальтових бетонів і розчинів; будівельні — для виготов- лення асфальтових, приклеювальних та ізоляційних мастик, бітумно- гумових матеріалів; покрівельні — для виробництва покрівельних мастик, рулонних і гідроізоляційних матеріалів.

Рідкі бітуми розраховані для використання в холодному або нагрітому стані при температурі від 20 до 120°С, тому вони мають порівняно неве- лику в’язкість, яка забезпечує необхідну легкоукладальність сумішей у дорожнє полотно.

Сланцеві бітуми — органічні в’яжучі речовини, які одержують при на­гріванні горючих сланців без доступу повітря. Вони бувають в’язкі та рідкі.

За складом і властивостями сланцеві бітуми дещо відрізняються від нафтових. Так, вони містять більше асфальтенів та смол, але менше ма- сел, тому мають досить високу розтяжність. Галузі використання сланце- вих бітумів майже такі самі, як нафтових.

  1. Дьогтьові в’яжучі речовини

Дьогті — в’язкі рідини чорного або бурого кольору, які складаються з вуглеводнів та їх сірчаних, азотних і кисневих похідних, одержаних конденсацією пароподібних продуктів, що утворюються при розкла- данні органічних матеріалів в умовах високої температури без доступу повітря. За вихідною сировиною дьогті поділяють на кам’яновугільні, торф’яні, деревні та сланцеві, залежно від методу переробки сировини — на коксові і газові, а з урахуванням технології отримання — па сирі, віді- гнані та складені.

Кам'яновугільні дьогті, у свою чергу, поділяють на два види:

а) низькотемпературні первинні, одержані при напівкоксуванні, яке за- вершується при 500...600°С; в’язкі темно-бурі рідини густиною 850...1000 кг/м3. що складаються з насичених і ненасичених вуглеводнів та фенолу;

324

Гпава 9. Бітумні і дьогтьові в'яжучі речовини та матеріали на їх основі

б) високотемпературні, одержані при коксуванні, яке закінчується при

  1. . 1300°С; чорні в’язкі рідини густиною 1120... 1280 кг/м3, з температу- рою розм’якшення 40...70°С.

Відігнані дьогті одержують внаслідок фракціонування сирої низькоте- мпературної смоли з виділенням із неї лігроїнової та гасової фракцій. Во- ни за властивостями близькі до високотемпературних дьогтів. Залишко- вим продуктом перегонки цієї смоли є кам’яновугільний пек — продукт чорного кольору густиною 1200... 1280 кг/м’ у вигляді суміші висококон- денсованих карбо- і гетероциклічних сполук.

Торф’яні дьогті одержують у спеціачьних генераторах або в коксуваль- них печах. їх густина при температурі 20°С становить — 1030... 1050 кг/м3. Вони наче жать до типу низькотемпературних смол; містять у своєму складі до 10... 15% фенолу та до 10% твердого парафіну; мають меншу теп- ло- і атмосферостійкість, ніж кам’яновугільні; характеризуються кращою адгезією до кам’яних матеріалів.

Деревні дьогті виготовляють із деревних низькотемпературних смол, які одержують із хвойних та листяних порід у газогенераторних установ- ках. Складені кам’яновугільні дьогті одержують сплавленням пеків із дьог- тьовими маслами або зневодненими сирими дьогтями. Вони не розчиня- ються в жодному з відомих розчинників і мають підвищену біостійкість.

Атмосферостійкість дьогтьових матер і ач і в нижча, порівняно з бітум- ними. Однак, дьогті (порівняно з бітумами) відрізняються підвищеною адгезією до інших матеріалів; мають вищу біостійкість, що пояснюється токсичністю фенолу, який міститься в їх складі. Дьогті використовують у тих самих галузях будівництва, що і бітуми, але їх застосування більш до- цільне там, де є загроза виникнення біокорозії.

  1. Характеристика матеріалів на основі бітумних і дьогтьових в’яжучих речовин

На основі бітумних і дьогтьових в’яжучих речовин виготовляють ру- лонні покрівельні та гідроізоляційні матеріали, штучні вироби, мастики, емульсії, пасти, асфальтові бетони і розчини.

Бітумні матеріали. Бітумні рулонні покрівельні матеріали за структурою полотна поділяють на основні та безосновні. Як основу рулонного матеріа- лу застосовують покрівельний картон, склотканини, фольгу, тканини на основі поліефірних волокон, оксидовані модифіковані еластоміри та пла- стоміри, азбестовий папір. На картонній основі виготовляють руберойд, пергамін; на склооснові — склоруберойд, склоповсть, гідробутил, гідро-

325

К.К. Пушкарьова, М.О. Кочевих, О.А. Гончар, О.П. Бондаренко. Матеріалознавство

склоізол; на основі фольги — фольгоізол, фольгоруберойд; на азбестово- му папері — гідроізол. Основні та безосновні рулонні матеріали застосо- вують для влаштування покрівель і гідроізоляції.

Руберойд — рулонний покрівельний та гідроізоляційний матеріал, який виготовляють просочуванням покрівельного картону м’якими наф- товими бітумами з наступним покриттям з однієї або з обох сторін тугоп- лавким нафтовим бітумом і нанесенням тонкого шару подрібненого мі- нерального порошку, слюди або кольорової мінеральної посилки.

Руберойд випускають дев’яти марок: РКК-420А, РКК-420Б, РКК-350Б, РКЧ-450Б, РКП-350А, РКП-350Б, РПП-300А, РПП-300Б, РПЕ-300. Для районів із холодним кліматом використовують руберойд РЕМ-350 із елас- тичним покривним шаром бітуму, модифікованим полімерами. Термін експлуатації руберойду становить 5...7 років. Влаштування покрівлі з ру- беройду потребує укладання принаймні 4...5 шарів рулонного матеріалу з використанням рідких мастик.

Євроруберойд — рулонний покрівельний та гідроізоляційний матеріал, виготовлений нанесенням модифікованого бітуму з двох сторін на арму- вальну основу (рис. 9.1). Євроруберойд характеризується досить великою товщиною (від 3 мм), що значно знижує кількість шарів покрівлі (1 шар євроруберойду замінює 4...5 шарів звичайного руберойду).

Як основу застосовують склотка- нину, склоповсть і поліефірні волок- на. В якості полімерних добавок ви- користовують атактичний поліпропі- лен (АПП) або стирол-бутадієн-сти- рольний каучук (СБС). Вони дозволя- ють розширити інтервал робочих температур бітуму, знижуючи темпе- ратуру його крихкості та підвищуючи температуру розм’якшення; забезпе- чують високу стійкість до атмосфер- них впливів, високу адгезію до кам’яних матеріалів, цегли, бетону, металу, деревини; міцність і еластич- ність у широкому діапазоні темпера-

тур, теплостійкість — до 115°С, гнучкість, водо- та паронепроникність; стійкість до гниття, універсальність для всіх кліматичних зон, значне зни- ження трудозатрат і вартості робіт при влаштуванні або ремонті покрівлі; гарантійний термін експлуатації євроруберойду — 15 років. Використову-

326

Гпава 9. Бітумні і дьогтьові в’яжучі речовини та матеріали на їх основі

ється при влаштуванні одно- та багатошарового покрівельного килима на нових дахах; на вентильованих покрівлях; при ремонті старих покрівель; для гідроізоляції скатних покрівель, фундаментів, підземних споруд, мос- тів, резервуарів, водоймищ, трубопроводів, каналів, басейнів тощо.

Різновидами євроруберойду є споліеласт, споліпласт, техноеласт, уніфлекс.

Споліеласт — рулонний матеріал, який вкладається на покрівлю мето- дом наплавлювання в один або два шари. Має міцність при розриві —

    1. .6,3 МПа; теплостійкість — 90...105°С; відносне подовження — 4...44%; термін експлуатації — не менше 20 років.

Споліпласт — покрівельний гідроізоляційний полімерно-бітумний ру- лонний матеріал. Стійкий до дії високих і низьких температур, інфрачерво- ного, ультрафіолетового та радіоактивного випромінювання; водо-, паро- і вологонепроникний; не руйнується під дією грибків та бактерій; міцність на розрив уздовж полотна: для склополотна нетканого — не менше 3,6 МПа; для поліестера та склотканини — не менше 6 МПа; гнучкість на брусі з заокругленням 20 мм— —15°С; теплостійкість — + 120°С; гарантійний те-

рмін експлуатації — 15 років.

Техноеласт — рулонний матеріал, що має основу, просочену бітумом, модифікованим штучним каучуком (СБС). Має гнучкість при температурі до —25°С; температура розм’якшення становить 110...115°С; міцність при роз- тягу на основі склотканини — 8 МПа, на поліефірній тканині — 7 МПа; во- донепроникність при тиску 0,001 МПа — протягом 72 годин, а при тиску 0,2 МПа — протягом 2 годин. Призначений для влаштування покрівель із неве- ликими нахилами, а також для гідроізоляції, до якої висуваються підвищені вимоги щодо надійності та довговічності.

Уніфлекс — рулонний покрівельний і гідроізоляційний матеріал, що має основу зі склотканини, нетканого поліефірного полотна. З обох сторін осно- ви його покривають модифікованою полімерно-бітумною сумішшю (сти- рол-бутадієн, стирол-бітум). Міцність уніфлексу при розтягу в разі викорис- тання як основи склотканини — до 8 МПа, склополотна — до 6 МПа; абсолютна водонепроникність при тиску 0,2 МПа повинна зберігатися про- тягом 2 годин; температура розм’якшення — +Ю0°С. Призначений для вла- штування покрівельного килима будівель і споруд різного призначення, гід- роізоляції фундаментів, мостів, тунелів.

Наплавлений руберойд — покрівельний матеріал, який поєднують із ос- новою за рахунок розплавлення потовщеного нижнього покривного ша- ру, не застосовуючи покрівельної мастики. При цьому поліпшуються умови праці та підвищується її продуктивність.

327

К.К. Пушкарьова, М.О. Кочевих, О.А. Гончар, О.П. Бондаренко. Матеріалознавство

Пергамін — рулонний матеріал, шо виготовляють просочуванням покрі- вельного картону розплавленим нафтовим бітумом із температурою розм’якшення не нижче 40°С. Він с підкладковим матеріалом під руберойд і використовується для пароізоляції. Підтиском 0,01 МПа протягом 10 хв на ньому не повинно бути ознак протікання води, водопоглинання — не біль- ше як 20%.

Склоруберойд та склоповсть виготовляють нанесенням бітумної (бітумно- гумової або бітумно-полімерної) в’яжучої речовини з обох боків на склово- локнисте (інколи поліефірне) полотно або склоповсть і покриттям з одного або двох боків суцільним шаром посипки. Залежно від виду посилки та при- значення, склоруберойд випускають таких марок: С-РК (із крупнозернис- тою посилкою), С-РЧ (із лускатою посилкою) та С-РМ (із пиловидною та дрібнозернистою посилками). Застосовують склоруберойд для верхнього та нижнього шарів покрівельного килима і для обклеювальної гідроізоляції. Поєднання просочення бітумною масою біостійкої основи, що має підви- щені фізико-механічні властивості, дозволяє одержати склоруберойд термі- ном експлуатації до ЗО років. На основі скло- та синтетичних волокон випу- скають широку номенклатуру матеріалів із різними назвами, наприклад, рубемаст, склобіт, скломаст, еластобіт, елабіт, лінокром, філізол, ізопласт (Росія); ірмаст (Білорусь); бітулін (Франція).

Армобітеп — покрівельний та гідроізоляційний матеріал, шо отримують при двосторонньому нанесенні на скловолокнисту основу полімербітумної в’яжучої речовини. Він відрізняється високою теплостійкістю (не нижче 75°С), гнучкістю, морозостійкістю і незначним водопоглинанням (не більше 5%).

Гідросклоізол — гідроізоляційний рулонний матеріал, який складається із скюоснови (тканої чи нетканої сітчастої, дубльованої склополотном), по- критої з обох боків шаром бітумної маси: бітуму, пластифікатора та мінера- льного наповнювача — меленого тальку або магнезиту. Матеріал має високу міцність при розтягу в поздовжньому напрямку до 7,5 МПа, температура крихкості становить —20...—10°С, теплостійкість — 60...65°С. Гідросклоізол наклеюють без застосування мастик рівномірним оплавленням його повер- хні полум’ям газоповітряного пальника, не допускаючи зосередженого на- грівання всієї товщини гідроізоляційного шару. Він призначений для гідро- ізоляції залізобетонних тунелів, прогонів мостів, шляхопроводів та інших інженерних споруд.

Фольгоізол — покрівельний і гідроізоляційний матеріал із рифленої алюмінієвої фольги марок М (відпалена), Т (загартована), покритої з ни- жнього боку шаром бітум но-полімерної або бітумно-гумової в’яжучої ре- човини. Рулон фольгоізолу має довжину 10 м, ширину 1 м. Випускають

328

Гпава 9. Бітумні і дьогтьові в'яжучі речовини та матеріали на їх основі

його двох марок: ФК — фольгоізол покрівельний для влаштування верх- нього шару рулонного килиму покрівель із різними нахилами і ФГ — фо- льгоізол гідроізоляційний для влаштування захисного покриття теплоізо- ляції трубопроводів. Застосовують його також для гідроізоляції підземних та гідротехнічних споруд. Він є довговічним, має високу міцність на роз- рив. Зовнішня поверхня фольгоізолу може бути забарвлена в різні кольори атмосферостійкими лаками.

Фольгоруберойд — рулонний покрівельний та гідроізоляційний матері- ал, шо виготовляється з руберойду, на поверхню якого з одного боку на- носять рифлену алюмінієву фольгу, а з іншого — обгортковий папір. За- стосування світловідбивної фольги дозволяє використовувати бітумну в’яжучу речовину із більш низькою, ніж у руберойда, температурою розм’якшення. Випускають фольгоруберойд двох марок: АРХ-420 (гнуч- кий при від’ємній температурі) та РА-420 (гнучкий при додатній темпера- турі). Ширина рулону фольгоруберойду становить 1025 мм при ширині полотна фольги 1000 мм. Він характеризується високою міцністю на роз рив та тривалим терміном експлуатації. Застосовується для гідроізоляції підземних та гідротехнічних споруд та в якості захисного покриття трубо- проводів, розташованих у приміщеннях, на відкритому повітрі та в кана- лах при температурі навколишнього середовища від -40 до +70"С.

Ондуфлеш — багатошаровий матеріал: верхній шар — захисно-декора- тивна плівка з алюмінієвої або мідної фольги (товщиною 0,05 мм); середній шар — бітумна зв’язуюча речовина з полімером (термоеластопластом); ниж- ній шар — запобіжна поліетиленова плівка, яка знімається перед застосу- ванням. Він має довжину 5 м, ширину — 75...300 мм, товщину — 1,5 мм; міцність при розтягу матеріалу становить 3,5 Н/мм; гнучкість при темпера- турі до —15°С. Перевагою ондуфлеша є те, що після усунення поліетиленової плівки матеріал легко сам приклеюється до основи. Використовується при відновленні покрівлі; ремонті тріщин у бетоні та водостічних жолобах.

Металоізол — гідроізоляційний матеріал із алюмінієвої фольги, покритої з обох боків бітумною мастикою. Його випускають двох марок, що відрізня- ються товщиною алюмінієвої фольги. Він має високу міцність на розрив, водонепроникність; пластичність і довговічність. Застосовують для гідроізо- ляції підземних та гідротехнічних споруд.

Гідроізол — рулонний безпокривний гідроізоляційний матеріал, виго- товлений просочуванням азбестового картону нафтовим бітумом. Гідро- ізол випускають двох марок: «ГИ-Г» та «ГИ-К в рулонах шириною полотна 950±5 мм, загальною площею 20±0,5 м’. Розривне навантаження при розтягу в поздовжньому напрямку становить 3,7 МПа. Він призначений

К.К. Пушкарьова, М.О. Кочевих, О.А. Гончар, О.П. Бондаренко. Матеріалознавство

для влаштування гідроізоляційного шару в. підземних та гідротехнічних спорудах, а також для захисного антикорозійного покриття. Відомо, що звичайний, а також оксидований бітуми руйнуються під впливом ультра- фіолетових променів і стають крихкими при температурі менше +5°С. За- стосування полімерних добавок-модифікаторів сприяє підвищенню тер- міну експлуатації (15...25 років) бітумних матеріалів за рахунок збіль- шення їх міцності, еластичності, корозійної стійкості та стійкості до дії низьких температур та ультрафіолетового випромінювання, причому ба- гатошаровий покрівельний килим замінюється одношаровим.

Бітумно-полімерні мембрани — рулонні гідроізоляційні матеріали, отри- мані на основі склотканини або поліефірних волокон і дистильованого бітуму, модифікованого полімерними добавками СБС та АПП. Вони складаються з кількох шарів. Нижня поверхня мембран покрита тонкою поліетиленовою плівкою «поліфлем», яка повністю розплавляється при укладанні такого матеріалу на поверхню (основу) за допомогою спеціаль- ного пальника. Товщина таких матеріалів становить 3...6 мм; температура

використання— —50...+ 150°С; міцність при розтягу — 8,0...9,4 МПа; опір

руйнуванню при розриві — 11... 16 МПа; мінімальна температура влаш- тування покриття з такого матеріалу— —20°С. Додавання полімеру зни­

жує температуру крихкості покривного бітуму до 50°С, підвищує термін експлуатації покриття в 1,5...2 рази, а при застосуванні комбінованої ос- нови зі склотканини та поліефірних волокон підвищується міцність і стійкість до займання. Часто використовують геотекстиль (геотканину) — матеріал на основі полімерних волокон, які виконують декілька функцій — запобігають змішуванню шарів ґрунту, фільтрують потік води із дрібними частинкам та зміцнюють покриття. Схема влаштування покрівлі із вико- ристанням мембрани наведена на рис. 9.2, фото 38.

330

Гпава 9. Бітумні і дьогтьові в'яжучі речовини та матеріали на їх основі

Ізол виготовляють на основі гумобітумної композиції, одержаної тер- момеханічною обробкою де вулканізованої гуми, нафтового бітуму, міне- рального наповнювача, антисептика та пластифікатора. Ізол випускають у рулонах (загальна площа полотна — 10... 15 м2, ширина — 800... 1000 мм, товщина — 2 мм). Матеріал є еластичним, біостійким, його міцність при розтягу становить 0,55...0,6 МПа, відносне подовження — 70...80%, водо- поглинання — 22...18%, тривалий термін експлуатації (довше, ніж у рубе- ройду майже в 2 рази). Застосовують для гідроізоляції гідротехнічних спо- руд, басейнів, резервуарів, підвалів, антикорозійного захисту трубопрово- дів, для покриття дво- та тришарових покрівель. Приклеюють ізол холод- ною або гарячою мастикою.

Бризол виготовляють прокатуванням маси, отриманої змішуванням нафтового бітуму, подрібненої гуми, азбестового волокна та пластифіка- тора. Бризол стійкий до сульфатної кислоти при концентрації до 40% і у хлоридній кислоті — при концентрації до 20%. Застосовують для захисту від корозії підземних металевих конструкцій і трубопроводів. Приклею- ють до поверхні бітумно-гумовою мастикою.

Еластобіт виготовляють із бітумно-полімерної в’яжучої речовини. Він відрізняється підвищеною міцністю, гнучкістю, еластичністю, здатністю деформуватися без розриву у широкому інтервалі температур (температу- ростійкість до 150°С, температура крихкості в’яжучої речовини —40°С).

Гідробутил — гідроізоляційний безосновний матеріал, який зберігає ела- стичність у діапазоні температур —60...+ 120°С, має високу адгезію до бетону та металу. Випускається у рулонах двох марок: гідробутил-І (гідроізоля- ційний) та армогідробутил АК (покрівельний), армований нетканою осно- вою. Гідробутил виготовляють із гумових сумішей на основі бутилкаучуку (гідробутил-І) та бутилкаучуку із хлорсульфополіетиленом (армогідробутил АК). Призначений для влаштування покрівель житлових, громадських і промислових будівель та споруд у північних районах.

Армогідробутил АГ-1 виготовляють із гумових сумішей на основі бути- лкаучуку, використовуючи сухе цинкове білило, стеаринову кислоту, тех- нічний сульфур і парафін. Армують його нетканим клеєним полотном. Призначений для влаштування покрівель. Температурний інтервал засто- сування армогідробутил у становить —45...+140°С.

Бутизол — рулонний покрівельний та гідроізоляційний матеріал у вигля- ді двошарової стрічки з гумовим покриттям чорного кольору на основі бути- лрегенерату. В якості підкладки використовують поліетиленову, поліпропі- ленову плівки та інші рулонні матеріали. Поверхню основи для наклею- вання бутизолу ґрунтують бітумно-полімерною емульсією «БПЕ». Ширина

331

К.К. Пушкарьова, М.О. Кочевих, О.А. Гончар, О.П. Бондаренко. Матеріалознавство

полотнабутизолу 800... 1400 мм, товщина 1 ...З.мм; водопоглинання за24 год — не більше 0,02%; відносне подовження — не менше 100%; залишкове по- довження — 15...35%; температура застосування від —5...+30°С. Призначе- ний для ізоляції металевих та бетонних конструкцій.

Бутерол — гідроізоляційний матеріал, який виготовляють вальцево-каланд- ровим способом із сумішей на основі синтетичних каучуків, термоеластоп- ласту, пластифікатора, вулканізуючих агентів і наповнювачів. Гідроізоля- ційний килим отримують із двох або більше шарів бутеролу завтовшки до 2 мм кожний. Для наклеювання бутеролу застосовують бітум но-полімерну мастику МБПК-75.

Монобітєп — гідроізоляційний матеріал, який складається з поліетилено- вої плівки, з обох боків укритої сульфітним папером, просоченим м’яким бі- тумом. На обидві сторони полотна наносять покривний шар із бітумно- полімерної в’яжучої речовини, змішаної з мінеральним наповнювачем та антисептиками. Застосовують для влаштування гідроізоляційного шару па- нелей покриття типу «Монопанель», а також у комбінації з іншими матеріа- лами для алаштування багатошарових покрівельних килимів або утворення паронепроникних шарів.

Лінокром —- покрівельний та гідроізоляційний матеріал, що складається з міцної негниючої основи (склотканини, склоповсті або нетканого полі- ефірного полотна), на яку з обох сторін наноситься бітумна маса. Нижня сторона лінокрому закрита легкоплавкою полімерною плівкою, верхня — плівкою або мінеральною посилкою (крупнозернистою чи дрібнозернис- тою). Лінокром наплааляють за допомогою пропанового пальника на підго- товлену основу із бетону або цементно-пішану стяжку. Гарантійний термін експлуатації — більше 20 років. Застосовують для влаштування покрівель да- хів із невеликим нахилом, а також для гідроізоляції фундаментів будівель і споруд.

Звукотенюізол — високоефективний звуко-, тепло- та гідроізоляційний матеріал. Ефективність звукопоглинання досягається використанням бага- тошарової пружної склоповсті з несучим захисним шаром із полімеризова- ного бітуму з наповнювачем. Його міцність при розриві на основі склополо- тна — 3,6 МПа, на основі поліефірпого волокна — до 6,0 МПа; тепло­стійкість — більше 100°С; гнучкість на брусі діаметром 20 мм без змін при температурі до — 15°С; теплостійкість більше 120°С. Матеріал випускається з дрібнозернистою та крупнозернистою сланцевою посилками.

Штучні вироби виготовляють у вигляді асфальтових гідроізоляційних плит, черепиці, каміння гідроізоляційного та збірних гідроізоляційних залі- зобетонних виробів.

332

Гпава 9. Бітумні і дьогтьові в'яжучі речовини та матеріали на їх основі

Плити покривають попередньо просоченим бітумом склотканини або металевої сітки шаром гарячої гідроізоляційної мастики чи піщаної асфаль- тобетонної суміші і подальшого пресування. Плити можуть бути армовані та неармовані. Неармовані плити випускають довжиною 80... 100 см, шириною 50. ..60 см та товщиною 1...2см, армовані — довжиною 100...120 см, шириною

  1. . 120 см і товщиною 2...4 см. Застосовують для влаштування гідроізоляції та заповнення деформаційних швів.

Плитка «Шанглс» (від англ. shingle — плоска покрівельна плитка, відома як дранка, ґонт) — листи з целюлозного або азбестового картону, просочені бітумом і покриті кольоровою мінеральною посилкою. Одна плитка імітує

  1. .4 штуки черепиці.

У сучасному будівництві влаштовують дахи з великим ухилом (30...60°), поверхня яких є декоративним елементом будівлі. В таких випадках як по- крівельний матеріал використовують м’яку бітумну черепицю, яку одержу- ють вирубкою з рулонних матеріалів плоских аркушів (фото 39). Схема бу- дови м’якої черепиці наведена на рис. 9.3.

Найвідомішими є такі типи м’якої черепиці:

  • «Бардолін» (Франція) — хвилясті листи на основі скловолокна, покриті з обох боків бітумом; розмірами 100x35 см і товщиною 3 мм;

  • «Катепал» (Фінляндія) — листи на основі склоповсті, просоченої оки- сненим бітумом; розміром 100x31,7 см і товщиною 3,8 мм;

  • «Моравія» та «Делта» (Чехія) — листи розмірами 330x1000 мм та 278x955 мм, товщиною 3,5 мм; міцність при розтягу 4,8 та 4,6 МПа;

333

К.К. Пушкарьова, М.О. Кочевих, О.А. Гончар, О.П. Бондаренко. Матеріалознавство

«Флоренція» та «Рим» (Італія) — листи на основі склоповсті, просоченої бітумом, модифікованим атактичним поліпропіленом (АПП); розмірами 100x32 мм та 100x33 мм. Листи покриті мінеральною посипкою різних ко- льорів та відтінків.

М’яка черепиця характеризується різноманітністю форм і забарвлень; водонепроникністю; стійкістю до дії корозії та гниття; високим поглинанням звукової енергії; стійкістю до зміни температур в інтервалі —45°С...+ 150°С; міцністю зразків при розтягу в межах 8... 10 МПа; водопоглинанням до 2%; стійкістю до ультрафіолетового випромінювання; легкістю монтажу; безшу- мністю під дощем і градом; терміном експлуатації більше 50 років.

Єврошифер — легкі хвилясті (гофровані) бітумні листи відомі як ондуліи (Франція), ондура (США) та гутаніт (Швейцарія) розмірами 2000x910; 2000x950; 2000x1060 мм, отримані гарячим пресуванням целюлозного воло- кна, просоченого бітумною в’яжучою речовиною. Верхній шар листів по- критий полімерними смолами з мінеральними барвниками. Єврошифер не містить шкідливих домішок і виготовляється з екологічно чистих мате- ріалів, що забезпечує захисні функції та сприяє зберіганню привабливого зовнішнього вигляду (фото 40, а, б, в). Єврошифер характеризується легкіс- тю монтажу; високою луго-, кислотостійкістю, стійкістю до дії мікрооргані- змів, промислових газів та кліматичних змін; низьким водопоглинанням; масою 1 м2 — 3 кг; середньою густиною — 950... 1250 кг/м3; міцністю при згині — до 8 МПа; терміном експлуатації до 50-ти років із гарантованою во- донепроникністю не менше 10-ти років. За рахунок горизонтального напра-

влення ниток листи мають високу попе- речну гнучкість (уздовж хвилі) і їх можна вкладати на криволінійну поверхню з ра- діусом кривизни більше 6 м. Єврошифер може укладатися на вертикальні поверхні або поверх старої покрівлі (рис. 9.4); вико- ристовується також для зведення огорож.

Каміння гідроізоляційне виготовляють просочуванням природних чи штучних пористих матеріалів (цегли, бетону, туфу, опоки, крейди, вапняку) бітумом або кам’яновугільними дьогтьопродуктами. Каміння водонепроникне, тому його за- стосовують для гідроізоляції у вигляді кла- дки і футерівки на цементному та асфаль- товому розчинах.

334

Гпава 9. Бітумні і дьогтьові в'яжучі речовини та матеріали на їх основі

Збірні гідроізоляційні залізобетонні вироби одержують просочуванням залі- зобетонних елементів (паль, плит, секцій труб, тюбінгів тощо) органічними в’яжучими речовинами на глибину 10... 15 мм. Застосовують для антикоро- зійного та гідроізоляційного захисту споруд, які зазнають механічних ударів і впливу мінеральних вод.

Емульсії — дисперсні системи, які складаються з двох рідин, що не змі- шуються між собою, причому одна рідина є диспергованою в іншій. Стій- кість утвореної емульсії досягається уведеним до її складу емульгаторів — поверхнево-активних речовин (ПАР) або тонкодисгіерсних твердих порош- ків, які, з одного боку, знижують поверхневий натяг між бітумом та водою, а з іншого — надають частинкам певного заряду, що перешкоджає їх злипанню.

Емульгаторами є мила (нафтенових, сульфонафтенових) органічних кис- лот, лігносульфонат технічний (ЛСТ), асидол, олеїнова кислота. Тверді ему- льгатори адсорбуються на поверхні бітуму та дьогтю, утворюючи захисний шар, що перешкоджає злипанню окремих глобул, диспергованих у воді. До них належать тонкі порошки глини, вапна, цементу, кам’яного вугілля і са- жі. Вміст бїгуму (дьогтю) у звичайних емульсіях становить 50...60%. Вміст водорозчинних емульгаторів у складі емульсії не перевищує 3%, твердих емульгаторів — 5...15%. Емульсії застосовують для влаштування захисних гі- дро- та пароізоляційних покриттів, ґрунтування основи під гідроізоляцію, приклеювання штучних та рулонних матеріалів, а також гідрофобізації пове- рхонь виробів. Зберігають емульсію в металевій тарі в закритих приміщеннях при температурі не нижче 0°С.

Бітумні насти готують із бітуму, води та емульгатора. Як емульгатори ви- користовують неорганічні тонкодисперсні мінеральні порошки (вапно, гли- на, мелений трепел), що містять активні колоїдні частинки розміром менше 0,005 мм. Уміст бітуму (дьогтю) в пастах становить 60...70%. Пасти застосо- вують для влаштування захисного гідроізоляційного покриття; грунтування поверхні, яка ізолюється; ущільнення стиків у покрівлі; як в’яжучу суміш для виготовлення холодних мастак.

Мастики — клейові суміші, якими не тільки з’єднують різні матеріали між собою, але й покривають поверхні деталей та конструкцій (відносно товстим шаром) для запобігання корозії, заповнюють щілини, раковини, отвори й інші заглиблення, щоб одержати однорідну гладку поверхню або забезпечити герметичність швів. Для приготування мастик використовують бітумні чи дьогтьові суміші, мінеральні дисперсні наповнювачі (тальк, маг- незит, вапняк, доломіт, крейду, цемент, золу); волокнисті наповнювачі (аз- бест, мінеральну вату); емульгатори та добавки-антисептики. Волокнисті наповнювачі армують матеріал, збільшуючи його опір при згині, й адсорбу-

335

К.К. Пушкарьова, М.О. Кочевих, О.А. Гончар, О.П. Бондаренко. Матеріалознавство

ють на своїй поверхні масла, і це сприяє підвищенню теплостійкості та твер- дості мастики, крім того, зменшується витрата бітуму або дьоітю.

Мастики розрізняють:

а) за видом в’яжучого матеріалу — бітумні, бітумно-гумові, бітумно-по- лімерні;

б) за способом застосування — гарячі, які використовують із попереднім підігрівом до температури 160'С — для бітумних мастик і до температури 130°С — для дьогтьових мастик; холодні (містять розчинник), які застосо- вують без підігріву при температурі повітря, не нижче 5°С, із підігрівом до 60°С — при температурі повітря, нижче 5°С;

в) за призначенням — приклеювальні, покрівельно-ізоляційні, гідроізоля- ційні асфальтові, антикорозійні.

Приклеювальні мастики придатні для склеювання рулонних матеріалів при влаштуванні багатошарових дахових покриттів та обклеювальної гід- роізоляції. Марку мастики встановлюють за показником теплостійкості, що характеризується граничною температурою, при якій шар мастики тов- щиною 22 мм, нанесений для склеювання двох зразків пергаміну, не виті- кає зі шва. Зразок витримують протягом 5 год на покрівлі з нахилом 45°. Марку мастики вибирають залежно від максимальної температури повіт- ря та схилу покрівлі.

Гідроізоляційні асфальтові мастики застосовують для влаштування ли- тої і штукатурної гідроізоляції, а також як в’яжучу речовину для виготов- лення плит та інших штучних виробів.

Гарячі бітумно-мінеральні мастики виготовляють із бітуму з додаван- ням ЗО...64% мінерального наповнювача. їх використовують для заливної гідроізоляції швів гідротехнічних споруд. Холодні асфальтові мастики оде- ржують змішуванням бітумно-вапнякової пасти з мінеральними напов- нювачами без нагрівання компонентів; використовують їх для штукатур- ної гідроізоляції.

Асфальтові антикорозійні мастики — суміш розплавлених тугоплавких бітумів із наповнювачами; призначені для захисту будівельних конструк- цій та трубопроводів від агресивних впливів розведених розчинів кислот і лугів, оксидів нітрогену, сульфурного газу, аміаку та парів кислот при те- мпературі до 60°С.

Бітумно-гумові мастики складаються зі сплавленої суміші бітуму та порошку гуми, а також добавок каучуку чи синтетичної смоли для надан- ня їм теплостійкості й еластичності при від’ємних температурах. Мастики використовують у гарячому та холодному станах для ізоляції підземних ста- левих трубопроводів.

336

Гпава 9. Бітумні і дьогтьові в’яжучі речовини та матеріали на їх основі

«Рідка гума» — мастика холодного нанесення і миттєвого твердіння на основі двокомпонентної полімерно-бітумної водної емульсії. За своїм зо- внішнім виглядом «рідка гума» чорна, еластична, водонепроникна, здатна до розтягування. Наноситься механізованим способом розпилення й утво- рює монолітну безшовну мембрану без стиків і примикань на поверхні будь-якої геометричної форми та конфігурації, в тому числі на вертика-

льній; твердіє без підігріву (рис. 9.5).

Покриття з «рідкої гуми» відрізняється елас- тичністю; високою міцністю; у затверділому стані не стає крихким і ламким; відповідає сучасному рівню вимог техніки безпеки завдяки відсутності запаху і токсичних елементів; є пожежобезпеч- ним; стійким до дії ультрафіолетового випромі- нювання, температурного фактора та широкого спектра хімічних продуктів; має здатність до зчеплення із будь-яким матеріалом, незалежно від стадії затвердіння або віку попереднього по- криття; не вимагає спеціального обслуговуван- ня; його можна легко відремонтувати та віднови- ти; термін експлуатації становить не менше 20

років. Застосовується при влаштуванні покрівель; при проведенні ремон- тних робіт старого покриття; для гідроізоляції будинків, що споруджують- ся в районах із інтенсивним сонячним випромінюванням і тривалим впливом від’ємних температур.

Гідрофобний газоасфальт виготовляють на основі бітумно-вапнякової пасти з додаванням 10... 15% портландцементу й алюмінієвої пудри як га- зоутворювача. Використовують у покрівельних панелях та для теплогідро- ізоляції трубопроводів.

Асфальтобетонна суміш — суміш мінеральних матеріалів різної круп- ності (піску, щебеню або гравію розмірами 5...40 мм, тонкомелених вап- няків) та бітуму. Залежно від максимального розміру заповнювача, асфа- льтобетони поділяють на крупнозернисті (розмір заповнювача до 40 мм), середньозернисті (розмір заповнювача до 25 мм), дрібнозернисті (розмір заповнювача до 15 мм) та піщані (заповнювач — пісок розміром зерен до 5 мм). Крупнозернисті суміші застосовують тільки для влаштування ниж- нього шару покриття, шорстка та пориста поверхня якого дає міцне зчеп- лення з верхнім шаром. Для верхнього шару покриття при значному по- здовжньому нахилі в період інтенсивного руху використовують дрібнозер- нисті суміші. Такі покриття мають підвищену жорсткість, що забезпечує

337

К.К. Пушкарьова, М.О. Кочевих, О.А. Гончар, О.П. Бондаренко. Матеріалознавство

добре зчеплення з автомобільними шинами. Піщані суміші, виготовлені на подрібненому піску з підвищеним умістом зерен розмірами 5...1,25 мм, застосовують для верхнього шару дорожнього покриття із середньою ін- тенсивністю руху та на ділянках, де необхідно створення водонепроник- ного шару.

Асфальтобетонна суміш може бути укладена у гарячому або холодному станах та ущільнена котками. Підстеляючий шар під асфальтобетонне покриття називається біндером. Асфальтобетон виготовляють трьох ма- рок: І, II, III, водопоглинання за об’ємом для яких становить не більше 0,5; 1,0 та 1,5%; границя міцності при стиску при температурі не менше 50°С — 1,0; 0,8; 0,6 МПа; при температурі не менше 20°С — 2,5; 2,3; 2,0 МПа відповідно.

Асфальтобетонні суміші, залежно від в’язкості бітуму та температури при укладанні в дорожнє полотно, поділяють на гарячі, теплі та холодні.

Гарячу суміш готують на основі в’язких бітумів та укладають при тем- пературі не нижче 120°С. Формування структури асфальтобетону в основ- ному закінчується після ущільнення поверхні дорожніми котками. З ви- користанням в’язких та рідких бітумів, температура укладання яких не нижче 70°С, виготовляють теплу суміш. Процеси структуроутворення в асфальтобетоні (залежно від виду бітуму та погодних умов) можуть трива- ти від 2...3 годин до 2 тижнів. Холодну суміш, виготовлену на рідких біту- мах, укладають при температурі навколишнього середовища не нижче 5°С. Структура асфальтобетону формується повільно (20...40 діб) залежно від швидкості загуснення бітуму, а також від погодних умов та інтенсив- ності руху автомобілів. Особливістю холодних асфальтобетонних сумішей є здатність деякий час залишатися сипкими, що дозволяє їх зберігати (без погіршення властивостей) протягом 8 місяців. Холодні суміші викорис- товують для покриття та ремонту доріг із невеликою інтенсивністю руху. Середня густина асфальтобетону становить від 2300 до 2400 кг/м3; міц- ність при стиску залежить від температури, наприклад, при 20°С вона до- рівнює 3...5 МПа, при 50°С — тільки 0,8...1,0 МПа; водопоглинання не повинно перевищувати 2%. Використовують для виготовлення підлог у промислових будівлях, де температура не перевищує 30...40°С; влашту- вання стяжок на покрівлях та у дорожньому будівництві.

Застосування модифікованого бітуму у складі асфальтових сумішей дозволяє дорожньому покриттю не руйнуватися при температурі приготу- вання асфальтобетонної суміші; бути гнучким при низьких температурах; стійким до зовнішніх навантажень і забезпечує можливість збільшення терміну експлуатації.

338