книги из ГПНТБ / Александровский А.В. Материаловедение для штукатуров, плиточников, мозаичников учебник

быть несколько больше, чем для обычных цементных растворов. Для устройства покрытий полов большую перспективу имеет применение полимерцементных растворов на портланцементе. Исследования показали, что добавка полимера значительно повы­ шает сопротивление истиранию. Обычно для этой цели применяют эмульсию ПВА и дивинилстирольный латекс СКС-65. Особенно

истираемость в 4,5 раза.

Несколько меньше влияние ПВА, которая при таком же ^ сни­

жает истираемость примерно в 3 раза. Дальнейшее увеличение до­ бавки полимера практически мало меняет истираемость и приводит к удорожанию покрытия. Оба полимера незначительно изменяют цвет раствора, что позволяет применять их не только в цветных песчано-цементных растворах, но и в террацевых, строго соблюдая дозировку всех составляющих. Оптимальная величина добавки на­

Не следует применять эту добавку в растворах для полов, под­ вергающихся действию масла, так как оно резко снижает достигае­ мый эффект, а также при влажных условиях эксплуатации. Бензин не оказывает существенного влияния на истираемость покрытий с добавкой обоих полимеров. На покрытия с латексом вода не ока­ зывает большого влияния.

Благодаря высоким эксплуатационным качествам полимерцементные растворы применяют и в штукатурных работах. Штука­ турки из латексноцементных составов имеют непылящую поверх­ ность покрытия, обладают высокой стойкостью в агрессивных средах.

Для лучшего сцепления поливинилцементных растворов с бе­ тонными поверхностями рекомендуется предварительная огрунтовка последних 10—7%-ным раствором эмульсии ПВА.

В последнее время расширяется применение в отделочных рабо­ тах гипсополимерцементного вяжущего вещества (ГПЦВ). Оно представляет собой композицию водной дисперсии полимера (ста­ билизованного дивинилстирольного латекса СКС-65 ГПБ или эмульсии ПВА) и гипсоцементнопуццоланового вяжущего вещест­ ва. Применяют для наружной и внутренней штукатурки, но наи­ больший эффект достигается при использовании его в декоратив­ ных растворах для отделки фасадов. Используют его также при устройстве выравнивающего слоя под рулонные покрытия и для крепления керамической и стеклянной плитки.

Наибольшая прочность составов на ГПЦВ достигается при со­ отношении гипса и портландцемента 60:40. Применение более ак­ тивной минеральной добавки повышает их водо- и морозостой­ кость. Большое значение имеют вид и количество добавляемого полимера. Добавка каждого из указанных полимеров повышает механическую прочность растворов более чем в 2 раза. Наилучшие

170

результаты достигаются при - =0,20—0,25 для эмульсии ПВА и

•д =0,10—0,15 для латекса СКС-65.

Добавка ПВАЭ увеличивает морозостойкость растворов в 6—7 раз, а СКС-65 — в 8—9 раз. Полимерная добавка увеличивает подвижность растворной смеси и позволяет применять растворы состава от 1 : 3 до 1 :5 без снижения прочности.

Водовяжущее отношение находится в пределах от 0,6 и несколь­ ко выше для строительных растворов; до 0,9 для составов, наноси­

Входящая в состав добавка стеарата кальция является стаби­ лизатором полимера и повышает светоустойчивость покрытия.

Готовить составы целесообразнее всего в заводских условиях. В этом случае на заводе приготовляют смесь сухих компонентов (составляющих ГПЦВ, пигментов, гидрофобной добавки) и водного дисперсного полимера с включением необходимых добавок.

Приготовление состава на объекте заключается в тщательном перемешивании сухой смеси с водной дисперсией полимера. Для того чтобы задержать начало схватывания смеси, в нее при переме­ шивании дополнительно вводят 2%-ный клеевой замедлитель или фосфат натрия. Такой состав при нормальной температуре годен

купотреблению в течение 4—6 ч.

§36. ВОДА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

ИМОЗАИЧНЫХ СМЕСЕЙ

Для приготовления растворов можно брать водопроводную питьевую воду и воду из естественных источников. И та и другая должны иметь нейтральную реакцию, т. е. не должны содержать растворенных кислот или щелочей. Наличие в воде кислот и щело­ чей можно установить, смачивая в ней лакмусовую бумагу. Под действием кислоты лакмус приобретает розовый цвет, а под дейст­ вием щелочи — синий.

Особенно опасны соли серной кислоты — сульфаты, которые разрушают цементы.

171

Г Л А ВА VI

МАСТИКИ И КЛЕИ ДЛЯ ОБЛИЦОВОЧНЫХ РАБОТ

§ 37. СВОЙСТВА КЛЕЕВ. ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ СКЛЕИВАНИИ

Для крепления облицовочных материалов к отделываемой по­ верхности, кроме строительных растворов, применяют различные клеи и мастики.

Кл е й — это раствор, реже расплав, в большинстве случаев ор­ ганических высокомолекулярных веществ, обладающий высокой адгезией.

Клей в жидком состоянии наносят тонким слоем на склеивае­ мые поверхности, после чего их прижимают друг к другу. Затвер­ девая, он крепко соединяет поверхности. Твердеет клей в зависи­ мости от его вида за счет испарения растворителя, охлаждения, химического взаимодействия составляющих и укрупнения молекул вследствие реакции поликонденсации или полимеризации.

Основными свойствами клея являются вязкость, жизнеспособ­ ность, токсичность (ядовитость), горючесть.

Вязкость клея оказывает значительное влияние не только на удобство работы с ним, но и на прочность соединения. Рабочая консистенция клея должна обеспечивать его затекание в неровно­ сти и поры приклеиваемого материала, чем достигается увеличе­ ние поверхности взаимного контакта. Однако клей не может быть очень жидким, так как при этом большая часть клея уйдет в поры, а оставшегося количества окажется недостаточно для образования пленки между склеиваемыми материалами. Получится так называ­ емое «голодное соединение».

Вязкость определяют в лаборатории специальным прибором — вискозиметром Энглера. На стройке определить вязкость клея можно, опуская в него тонкую палочку и извлекая ее оттуда. Клей нормальной густоты стекает с палочки сплошной тонкой струей, жидкий клей — отдельными каплями, а густой — сгустками.

Жизнеспособность клея характеризуется временем, в течение которого он может быть использован без ухудшения качества склеивания. Это время ограничивается началом загустевания или разрушения клея с потерей клеящих свойств. Для органических клеев жизнеспособность в значительной степени определяется их биологической стойкостью.

173

Токсичность, горючесть, взрывоопасность затрудняют работу с клеем, заставляя применять особые меры предосторожности.

В клеевой состав, кроме основного вяжущего материала, часто вводят растворитель, придающий клею необходимую вязкость, отвердитель, который, взаимодействуя с вяжущим веществом, спо­ собствует его твердению, и стабилизаторы, повышающие жизнеспо­

стойкостью, а для наружных облицовок — способностью сохранять прочность в широком диапазоне температур.

Прочность клеевого соединения определяется также взаимодей­ ствием клея с веществом склеиваемых поверхностей в зоне их кон­ такта.

Твердение большинства клеев сопровождается уменьшением в объеме — усадкой. В результате в них образуются усадочные на­ пряжения. Это приводит к местным нарушениям связи между плен­ кой клея и склеиваемой поверхностью. Если эта связь достаточно сильна и превышает прочность пленки, то пленка растрескивается и возможно разрушение соединения по клеевому слою. Если проч­ ность материала меньше прочности пленки, то клеевой слой может разрушиться с вырывом материала. Отсюда вывод: прочность клеевой пленки должна быть близка к прочности склеиваемых ма­ териалов. Чаще всего при облицовке наиболее слабым является ос­ нование. Чтобы повысить его прочность, применяют упрочняющие грунтовки. Кроме того, усадка и усадочные напряжения возраста­

обусловливается еще одной более важной причиной. При правиль­ но подобранных материалах склеиваемых поверхностей и клея структура тонкой пленки отличается от структуры толстой. Объяс­ няется это тем, что молекулы клея в зоне контакта определенным образом ориентируются по отношению к молекулам склеиваемых материалов. При этом происходит ориентировка молекул и в смежных слоях, уменьшающаяся с увеличением расстояния от зоны контакта. В связи с этим величина поверхностных сил взаимодей­ ствия в зоне контакта обратно пропорциональна расстоянию от поверхности материала и имеет наименьшее значение в центре

пленки.

Величина сил взаимодействия между клеем и веществом при­ клеиваемой поверхности (адгезия) имеет решающее значение для прочности клеевого соединения. Практика показывает, что при соответствующем подборе клея соединение разрушается по одному из склеиваемых материалов, а не по соединению.

При склеивании происходят следующие процессы. Прежде всего, так называемая механическая адгезия. При нанесении жидкого клея на поверхность материалов, особенно пористых, клей проника­

174

ет в поры или в трещинки и по затвердении клеевая пленка связы ­ вается с материалом многочисленными нитями, проникшими в структуру материала. Больш ое значение при этом имеют условия смачивания вещ еством клея склеиваемы х поверхностей.

Смачивание способствует хорошему распределению клея по по­ верхности материала и затеканию в поры, а также указывает на наличие сил молекулярного сцепления между частицами клея и ма­ териала. Кроме того, смачивание значительно увеличивает поверх­ ность контакта между клеем и склеиваемым материалом. Увеличе­ нию поверхности сцепления способствует придание поверхностям малопористых материалов шероховатой структуры.

Адгезионная связь с минеральными материалами, древесиной в основном объясняется действием электрических сил между молеку­ лами клея и материала. Молекулы клея в зоне контакта группи­ руются и ориентируются по отношению к молекулам материала, имеющим противоположный электрический заряд. При этом может происходить и взаимодействие на уровне электронов с образова­ нием химической связи. При склеивании полимерных материалов возможно проникновение (диффузия) макромолекул клея и их от­ дельных частей между молекулами наклеиваемого материала и не­ сколько менее выраженное перемещение молекул материала в кле­ евую пленку. В результате диффузии граница между клеевой плен­ кой и материалом исчезает и образуется промежуточный слой, представляющий постепенный переход от одного материала к дру­ гому. Явление диффузии тесно связано с взаиморастворимостью клея и склеиваемых материалов.

Для приклеивания полимерных облицовочных материалов при­ меняют готовые кумароно-наиритовые мастики КН-2 и КН-3. В их состав входит растворитель — смесь этилацетата и бензина «гало­ ша», способный вызывать набухание резины, поливинилхлорида и полистирола. Благодаря этому облегчается проникание молекул клея в материал облицовки. Аналогичное действие оказывает на полистирольные плитки сольвент, входящий в состав кумароновой мастики. Набухание материала может быть вызвано не только растворителем, но и другими составляющими клея.

В состав канифольной мастики входит олифа, вызывающая на­ бухание полистирола. Однако если после приклеивания облицовки в клеевой пленке будет находиться избыток растворителя, то он может вызвать порчу облицовки. Кроме того, следует учитывать, что испарение растворителя из-под наклеенного материала значи­ тельно замедляется, что увеличивает срок отвердения клеевой пленки. При склеивании материалов может быть один, два или три вида адгезии.

Из сказанного выше следует вывод, что понятия о склеиваемом и склеивающем материалах весьма условны. Клей и склеиваемый материал являются активными составляющими при образовании клеевого соединения. Их отличие в основном заключается в том, что молекулы клея обладают возможностью перемещения. В стро­ ительстве приходится склеивать разнородные материалы. В качестве

175

Небольшое количество гипсовой мастики можно приготовлять вручную. Однако эта работа очень трудоемка и требует больших физических усилий. Поэтому лучше пользоваться мешалкой.

Г и п с о о п и л о ч н а я м а с т и к а схватывается медленнее (от действия скипидара, содержащегося в опилках), благодаря этому значительно сокращается расход глютинового клея. Кроме того, на 1 м3 мастики экономится до 100 кг гипса. Рекомендуемые соста­ вы гипсоопилочных мастик с гипсом 1-го сорта — 4:1,5, с гипсом

2-го сорта — 4 :1.

Смесь гипса и опилок затворяют 1—1,2%-ным клеевым раство­

1 ж3 пеногипсовой мастики нужно только 712 кг гипса, а для пено­ зологипсовой — всего 615 кг.

Пеногипсовые мастики имеют небольшую объемную массу бла­ годаря тому, что в них большое количество воздушных пузырь­ ков. Малое внутреннее трение делает эти мастики очень пла­ стичными.

В качестве пенообразователя для пеногипсовых мастик приме­ няют гидролизованную кровь, получаемую с мясокомбинатов, или экстракт мыльного корня (смолосапониновый пенообразователь) плотностью 1,02 г/сж3. Лучше пользоваться экстрактом мыльного корня, так как гидролизованная кровь быстро портится и дает ме­ нее устойчивую пену.

Однако при работе со смолосапониновым пенообразователем надо иметь в виду, что основная его составляющая, сапонин, ядови­ т а — разрушает гемоглобин крови, а в порошкообразном виде раз­ дражает слизистые оболочки. В табл. 29 приведены составы пено­ гипсовой и пенозологипсовой мастик.

Т а б л и ц а 29

Составы пеногипсовой и пенозологипсовой мастик

Состав мастик

177

Коллоидно-цементный клей (КЦК)

Коллоидно-цементный клей (КЦК) представляет собой смесь тонкомолотых портландцемента марки не ниже 400 и песка с по­ верхностно-активными пластифицирующими добавками. Применя­ ют для крепления керамических плиток при облицовке фасадов и цоколя, а также внутри помещений. На стройки клей поступает в виде сухой смеси состава от 1 : 1 до 1 :3.

Приготовляют клей непосредственно перед употреблением, за­ творяя сухую смесь водой в количестве, обеспечивающем водовяжу­ щее отношение в пределах 0,3—0,35. Приготовлять клей лучше все­ го в вибросмесителе, в котором происходит двухчастотная вибро­ обработка массы с одновременным перемешиванием лопастями. Время перемешивания в смесителе — 5 мин.

При отсутствии вибросмесителей для приготовления клея мо­ жет быть использован растворосмеситель емкостью около 60 л. Сухую смесь засыпают в смеситель и перемешивают с необходи­ мым количеством воды в течение 2—3 мин. Затем смесь выливают в емкость и подвергают виброактивации, опуская в нее глубинный вибратор и вибрируя смесь в течение 5 мин.

При загустевании смеси в процессе работы ее подвергают повторной активации вибратором в течение 1—2 мин.

Жизнеспособность клея 3—4 ч. Проверяют ее во время работы глубиной погружения стандартного конуса. Непосредственно после виброактивации она должна быть в пределах 7—8 см. Повторная виброактивация производится примерно через час после приготов­ ления при уменьшении глубины погружения конуса до 5 см. Потеря клеящей способности клеем характеризуется уменьшением глуби­ ны погружения конуса до 2 см. Срок хранения сухой смеси зависит, от вида тары, в которой она поставлена: в металлических флягах и

верхности применяют мастики, приготовленные на жидком стекле с модулем 2,6—3,2 и порошке кремнефтористого натрия. Этот поро­ шок сначала просеивают через сито с 400 отв/см2. Повышение мо­ дуля способствует более высокой прочности мастики. В качестве наполнителя чаще всего берут тонкоизмельченные плавленые кислотостойкие горные породы. Степень измельчения должна быть такой, чтобы наполнитель без остатка прошел через сито с 900 отв/см2. Составы мастик приведены в табл. 30.

Для приготовления мастики сначала наполнитель смешивают с кремнефтористым натрием. Полученную однородную смесь затво­ ряют жидким стеклом. Схватывание мастик на жидком стекле на­ чинается через 25—30 мин после за сорения.

178

Недостаток этих мастик состоит в том, что при длительном воз­ действии на них воды и щелочей из них вымывается жидкое стекло.

Мастики с серой

Применение серы (ГОСТ 127—64) для приготовления мастик основано на свойстве серы переходить в жидкоподвижное состоя­ ние при нагревании до 130—135° С и затвердевать, приобретая большую плотность при охлаждении. В смеси с химически стойким наполнителем сера дает мастики, стойкие к действию всех органи­ ческих кислот, серной кислоты и 40%-ного раствора соляной кисло­ ты, но неустойчивые к щелочной среде.

Недостаток этих мастик заключается в том, что приходится работать с мастикой, нагретой до 180° С, причем сера сравнительно легко воспламеняется. Кроме того, нагретая мастика выделяет сернистый газ с резким удушливым запахом. Поэтому работать с мастиками на основе серы надо в респираторах. Учитывая все это, мастики с серой применяют только для крепления футеровки аппа­ ратуры и заполнения швов кислотостойких плиточных полов там, где нельзя использовать другую мастику.

В качестве наполнителя для мастик с серой применяют кварце­ вый песок, диабазовую или базальтовую муку. В роли пластифика­ тора чаще всего выступает тиакол или термопрен.

Наиболее целесообразно мастики с серой заготовлять централи­ зованно. В этом случае на стройке ее нужно только разогреть до

179