книги / Строительные материалы

щиты трубопроводов, для покрытия двух- и трехслойных пологих и плоских кровель. Приклеивают изол холодной или горячей мастикой с тем же названием.

Гидробутил — новый гидроизоляционной безосновный материал из бутилкаучука, сохраняет эластичность в диа­ пазоне температур от —60 до + 120°С, отличается хоро­ шей адгезией к бетону и металлу.

Дегтевые кровельные рулонные материалы включают толь и его разновидности, а также гидроизоляционные пленки. Толь — рулонный материал, изготовляемый про­ питкой и покрытием кровельного картона дегтями с по­ сыпкой песком или минеральной крошкой. Толь с круп­ нозернистой посыпкой применяют для верхнего слоя плоских кровель, а толь с песочной посыпкой — для кро­ вель временных сооружений, гидроизоляции фундамен­ тов и других частей сооружений. Толь-кожу и толь гид­ роизоляционный выпускают без покровного слоя и по­ сылки. Используют в качестве подкладочного материала под толь при устройстве многослойных кровель, а также для паро- и гидроизоляции.

Дегтебитумные кровельные материалы получают про­ питкой картона дегтем (предотвращающим гниение кар­ тона) и покрытием с двух сторон битумом и посыпкой. Их используют для устройства многослойных плоских кровель.

Новыми пленочными гидроизоляционными материа­ лами, созданными в СССР, являются пленки ПДБ (полимердегтебитумная) и ПРДБ (иолимердегтерезинобитумная), применяемые для гидроизоляции магистраль­ ных газо- и нефтепроводов. При большой механической прочности на растяжение (1000-Н в продольном направ­ лении) они коррозионностойки и биостойки, устойчивы при температурах от —50° до +60 °С и служат до 50 лет.

Кровельные и гидроизоляционные материалы должны отвечать установленным требованиям по водонепроницае­ мости, водопоглощению, теплостойкости и механической прочности. Водонепроницаемость испытывают при гидро­ статическом давлении, установленном для каждого мате­ риала. Например, при испытании стеклорубероида под гидростатическим давлением 0,07 МПа в течение 10 мин на поверхности образцов не должно появляться призна­ ков проникания воды. Водопоглощение должно быть ми­ нимальным: для стеклорубероида — не более 0,5%. Теп­ лостойкость характеризуется температурой, которая не

вызывает сползания посыпки и появления вздутий и дру­ гих дефектов покровного слоя. Теплостойкость битумных материалов (рубероида, стеклорубероида) не менее 80 °С,

50 мм. Для рубероида этот показатель не менее 320—

340 Н, стеклорубероида не ниже 300 Н.

Листовые материалы и штучные изделия. Битумные фасонные листы, предназначенные для лицевых покры­ тий кровли, выпускают марок ЛБ-500 и ЛБ-600 с темпе­ ратурой размягчения пропиточной массы не ниже 60 °С. Армированные плиты изготовляют прессованием горячей мастики или горячей асфальтовой смеси, применяя ар­ мирование стеклотканью или металлической сеткой. Неармированные плиты производят из тех же смесей, но без армирования. Плиты применяют для устройства гидро­ изоляции и заполнения деформационных швов.

2. Мастики

Мастика — смесь нефтяного битума или дегтя (ото­ гнанного н составленного) с минеральным наполнителем и добавкой антисептика., Для получения мастик применя­ ют: пылевидные наполнители (измельченный тальк, маг­ незит, известняк, доломит, мел, цемент, золы твердых видов топлива); волокнистые наполнители (асбест, ми­ неральную вату и др.). Наполнители адсорбируют на сво­ ей поверхности масла, при этом повышаются теплостой­ кость и твердость мастики. Кроме того, уменьшается рас­ ход битума или дегтя; волокнистые наполнители, армируя материал, увеличивают его сопротивление изгибу.

Мастики подразделяются: а) по виду связующего — на битумные, битумно-резиновые, битумно-полимерные; б) по способу применения — на горячие (применяемые с предварительным подогревом до 160 °С — для битумных мастик и до 130 °С — для дегтевых мастик) и холодные (содержат растворитель), используемые без подогрева при температуре воздуха не ниже 5°С и с подогревом до 60—70 °С при температуре воздуха ниже5°С; в) по на­ значению— на приклеивающие, кровельно-изоляционные, гидроизоляционные асфальтовые и антикоррозионные.

Приклеивающие мастики применяют для склеивания рулонных материалов при устройстве многослойных кро-

ного материала слоем толщиной 1 мм, не должно появляться трещин (температура испытания 18±2°С)_________________________

вольных покрытий и оклеенной гидроизоляции. Битумные кровельные материалы (рубероид, пергамин) приклеи­ вают битумной мастикой, а дегтевые (толь, толь-кожа) — дегтевой. Марку приклеивающей мастики (табл. 15.3) устанавливают по показателю теплостойкости. Теплостой­ кость мастики характеризуется предельной температурой, при которой слой мастики толщиной 2 мм, склеивающий два образца пергамина, не вытекает из шва при выдер­ живании образца в течение 5 ч на уклоне кровли в 45 °С. Выбор марки мастики производят в зависимости от мак­ симальной температуры воздуха и уклона кровли.

Гидроизоляционные асфальтовые мастики применяют для устройства литой и штукатурной гидроизоляции и в качестве вяжущего для изготовления плит и других штуч­ ных изделий. Горячие битумно-минеральные мастики изго­ товляют из битума с 30—64 % минерального наполнителя в зависимости от назначения и предъявляемых требова­ ний. Их используют для заливочной гидроизоляции швов гидротехнических сооружений (рис. 15.3). Холодные ас­ фальтовые мастики (хамаст) получают, смешивая биту­ мно-известковую пасту с минеральным наполнителем без нагрева компонентов. Их применяют для штукатурной гидроизоляции (рис. 15.4) и заполнения деформационных швов. Гидрофобный газоасфальт изготовляют на основе битумно-известковой пасты с добавкой 10—50 % портланд­ цемента и алюминиевой пудры в качестве газообразова-

мерные мастики содержат добавку каучука или синтети­ ческой смолы, придающей эластичность на морозе и теп­ лостойкость.

3. Эмульсии и пасты

Битумные и дегтевые эмульсии — дисперсные систе­ мы, в которых вода является средой, и в ней битум или деготь диспергированы в виде частиц размером около 1 мкм. Устойчивость эмульсии достигается введением в

нее эмульгаторов — поверхностно-активных веществ, уменьшающих поверхностное натяжение на поверхности раздела битум (деготь)—вода. Эмульгаторами являются мыла (нафтеновых, сульфонафтеновых, смоляных орга­ нических кислот), сульфитно-дрожжевая бражка. К твер­ дым эмульгаторам относятся тонкие порошки глин, из­ вести, цемента, каменного угля, сажи. Твердые эмульга­ торы, как и водорастворимые, адсорбируются на поверхности частцц (глобул) битума или дегтя, образуя защитный слой, препятствующий слипанию частиц, дис­ пергированных в воде. Эмульсии приготовляют в специ­ альных машинах: диспергаторах, гомогенизаторах, уста­ новках с использованием ультразвуковых колебаний. Приготовление эмульсии включает: разогрев битума (дегтя) до 50—120 °С, приготовление эмульгатора, дис­ пергирование вяжущего в воде с добавлением водного раствора эмульгатора. Содержание битума (дегтя) в обычных эмульсиях 50—60 %, в пастах 60—70 %. Содер­ жание водорастворимых эмульгаторов в эмульсии обыч­ но не превышает 3%, твердых эмульгаторов 5—15% в зависимости от вида эмульгатора и дисперсности битум­ ной (дегтевой) фазы.

Пасты, являющиеся высококонцентрированными эмульсиями и эмульсиями с твердыми эмульгаторами, разбавляют водой до получения необходимой вязкости. Эмульсии применяют для грунтовки основания под гид­ роизоляцию, приклеивания рулонных и штучных битум­ ных. и дегтевых материалов, для устройства гидро- и па­ роизоляционного покрытий и в качестве вяжущего вещества при изготовлении асфальтовых (дегтевых) ра­ створов и бетонов. При взаимодействии эмульсии с камен­ ным материалом (щебнем и песком) происходит ее рас­ пад вследствие адсорбции эмульгатора, поглощения и испарения воды; при этом битум (деготь) обволакивает н связывает между собой зерна заполнителя.

Лакокрасочные нокрытия. Битумно-смоляные лаки представляют собой растворы битумов и органических ма­ сел в органических растворителях. При добавлении алю­ миниевой пудры получают теплостойкую краску, идущую для окраски санитарно-технического оборудования.

4. Асфальтовые бетоны и растворы

Для приготовления асфальтовых растворов и бетонов применяют асфальтовое вяжущее, представляющее собой смесь нефтяного битума с тонкомолотыми минеральны­ ми порошками (известняка, доломита, мела, асбеста, шлака). Минеральный наполнитель не только уменьшает расход битума, но и повышает температуру размягчения бетона.

Прочность асфальтового вяжущего обусловлена соот­ ношением компонентов битума и наполнителя (Б/Н) и пористостью после уплотнения и отвердевания. При оп­ тимальном соотношении Б/Н весь битум адсорбирован в виде тонких непрерывных пленок на поверхности частиц тонкомолотого наполнителя, поэтому асфальтовое вяжу­ щее имеет наибольшую прочность. Мелким заполнителем в растворе и бетоне являются чистые природные и ис­ кусственные пески с содержанием пылевато-глинистых частиц не более 3 % по массе, крупным — щебень. Ще­ бень изготовляют из прочных и морозостойких извержен­ ных, осадочных и метаморфических горных пород, а так­ же из металлургических шлаков. Из осадочных предпо­ читают карбонатные породы (известняки,доломиты),хо­ рошо сцепляющиеся с битумом. Щебень должен выдер­ живать без разрушения не менее 50 циклов поперемен­ ного замораживания и оттаивания.

Асфальтовые бетоны подразделяют по назначению на гидротехнические, дорожные и аэродромные, для устрой­ ства полов в промышленных цехах и складских помеще­ ниях, плоской кровли, стяжек. Гидротехнические асфаль­ товые бетоны используют для устройства экранов и в уп­ лотняющих конструкциях — швов сооружений, в качестве гидроизоляционных слоев при строительстве ка­ налов, шлюзов, ирригационных сооружений. Специальные виды плотного бетона, изготовленные на химически стой­ ких заполнителях, применяют для создания кислотно- и щелочестойких покрытий. Имеются декоративные асфаль­ товые бетоны (цветные и офактуренные), из которых вы­

ГЛАВА 16. ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ИИЗДЕЛИЯ

§1. ОСНОВНЫЕ понятия.

СЫРЬЕ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1. Общие сведения

Полимерными называют материалы, в состав которых в качестве основного компонента входят высокомолеку­ лярные органические вещества (полимеры). Благодаря способности в процессе переработки принимать требуе­ мую форму и сохранять ее после снятия действующих усилий полимерные материалы называют также пласти­ ческими массами. Пластические массы, применяемые в строительстве, представляют собой обычно сложные композиции, состоящие из полимерного связующего, на­ полнителей, стабилизаторов, пластификаторов, отвердителей и других компонентов.

Наполнители, снижая расход полимера, удешевляют пластмассы.- Кроме того, структурируя полимерное свя­ зующее, они могут улучшать ряд технических свойств пластмасс: прочность, твердость, сопротивляемость усадке и ползучести и др. Введение специальных веществ — пла­ стификаторов позволяет улучшить условия переработки полимерных композиций, снизить их хрупкость и повы­ сить деформативную способность. Добавки-стабилизато­ ры способствуют длительному сохранению свойств пласт­ масс в процессе их эксплуатации, отвердители ускоряют процесс отверждения полимеров и образование прост­ ранственной трехмерной структуры. Для получения ок­ рашенных пластмасс используют пигменты. Стойкость полимерных материалов против возгорания повышают антипирены, создание газонаполненных пластмасс до­ стигается с помощью порообразователей.

При всем разнообразии особенностей для полимер­ ных строительных материалов характерен и ряд свойств, определяющих условия рационального применения их в строительстве. Низкая плотность и относительно высо­ кие прочностные показатели дают возможность создать эффективные конструкции из пластмасс. Пластмассы — плохие проводники тепла и электричества, поэтому они являются хорошими теплоизоляционными материалами

и диэлектриками. В большинстве случаев полимерные материалы устойчивы к кислотам, щелочам и другим хи­ мическим реагентам. Они не требуют дополнительной защиты поверхности и могут быть окрашены в различ­ ные цвета. Многие пластические массы непроницаемы для воды, что обусловило их широкое применение для гидроизоляции зданий и сооружений, устройства кровель, трубопроводов. Ряд пластмасс, не содержащих в своем составе наполнителей и пигментов, обладают высокой прозрачностью и используются для остекления оранже­ рей, теплиц, зданий лечебного назначения. Низкая исти­ раемость полимерных материалов позволяет их широко применять для покрытия полов.

Для пластмасс характерна высокая технологичность, т. е. способность перерабатываться в строительные изде­ лия с помощью разнообразных технологических приемов, которые могут быть механизированы и автоматизиро­ ваны. Они легко поддаются механической обработке, склеиваются и свариваются.

При применении полимерных материалов необходи­ мо учитывать и их недостатки, к которым можно отне­ сти низкую теплостойкость, высокий температурный коэффициент линейного расширения, повышенную пол­ зучесть, способность воспламеняться или подвергаться деструкции под действием огня. Некоторые пластиче­ ские массы обладают способностью выделять в окру­ жающую среду вредные вещества, обусловленной неза­ вершенностью процессов образования полимеров, ток­ сичностью входящих в них компонентов. Под действием различных факторов окружающей среды и в особенно­ сти солнечных лучей, повышенной температуры и кисло­ рода воздуха в той или иной мере возможно нарушение структуры полимерных материалов и, как следствие, ухудшение их физико-механических свойств — старение.

Полимерные строительные материалы и изделия наи­ более часто классифицируют по виду полимера и обла­ сти применения их в строительстве. Все многообразие пластмасс в зависимости от назначения их в строитель­ стве сводится к следующим основным группам: материа­ лам ограждающих и несущих конструкций, покрытиям полов и отделки стен, кровельным, гидроизоляционным и герметизирующим, тепло- и звукоизоляционным мате­ риалам, материалам для трубопроводов и санитарно­ технических изделий, лакам, краскам и клеям.