Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Полимерные, изоляционные и лакокрасочные материалы для архитекторов. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 123 4 5 6 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

Достоинства

Недостатки

Высокая прочность при малой плотности Низкая теплопроводность Высокая водостойкость, коррозионная и химическая стойкость Высокая декоративность Низкая истираемость Высокие электроизоляционные свойства Способность образовывать тонкие прочные пленки Подверженность сварке и склеиванию Высокая эластичность

Низкая теплостойкость Малая поверхностная твердость Высокий коэффициент термического расширения Низкий модуль упругости, повышенная ползучесть Горючесть с выделением вредных газов Токсичность при эксплуатации Подверженность «старению» Малая жесткость Способность накапливать статическое электричество

эластичности, повышении хрупкости, ухудшении других физикомеханических свойств.

Для обеспечения высокой стойкости полимеров к старению важное значение имеет правильный выбор исходного сырья, его чистоты, технологических параметров производства. Особое значение имеют добавки-стабилизаторы. При введении наполнителей в пластмассы важным является обеспечение на поверхности их частиц тонкой равнотолщинной пленки полимера. На долговечность пластмасс отрицательно влияют процессы, способствующие проникновению влаги и агрессивных веществ через пленку полимера к зернам наполнителя. Это вызывает набухание пластмасс, приводящее к заметному увеличению объема и снижению механической прочности.

Таким образом, у пластмасс довольно необычный для строительных материалов набор свойств (как положительных, так и отрицательных). В целях более детальной оценки технико-эксплуатационных характеристик пластмасс, следует выделить их основные достоинства и недостатки (табл. 2).

Таблица 2

Основные достоинства и недостатки пластмасс

К недостаточно изученным свойствам пластмасс следует отнести сроки их службы. Вопросы долговечности материалов, изменяемости их свойств во времени в значительной мере определяют возможность их применения в строительстве. Пока, за время нескольких десятилетий их применения, нет отрицательных результатов.

Все многообразие пластмасс в зависимости от назначения их в строительстве сводится к группам: конструкционным, кровельным, гидроизоляционным и герметизирующим; тепло- и звукоизоляционным; отделочным (покрытия полов и стен, лаки, краски, клеи и т.п.) материалам, а также материалам для инженерных коммуникаций. Ос-

новными конструкционными материалами на основе полимеров являются полимербетоны. К конструкционно-отделочным материалам относятся стеклопластики, бумажно-слоистые, угольные и другие пластики; древесно-волокнистые и древесно-стружечные плиты (которые могут являться также конструкционно-теплоизоляционными материалами).

1.4. Конструкционные материалы на основе полимеров

Основными представителями пластмасс, применяемых для возведения несущих, ограждающих и других строительных конструкций, являются древесно-слоистые пластики и стеклопластики, полимерные бетоны, стеклотекстолиты.

Полимербетоны – бетоны, в которых вместо минерального вяжущего используется полимерное. Вяжущим, как правило, служат жидко-вязкие олигомеры (например, эпоксидные и полиэфирные смолы). Смола играет роль и вяжущего, и воды, обеспечивая удобоукладываемость бетонной смеси. Твердение полимербетонов происходит в результате сшивки олигомера до состояния пространственного полимера.

Полимерные вяжущие придают бетону специфические свойства:

– высокую и универсальную химическую стойкость (самое важное свойство полимербетонов);

– высокую прочность (50–100 МПа) при нормальных температурах;

– водостойкость и водонепроницаемость;

– высокую износостойкость;

– хорошее сцепление со многими строительными материалами;

– низкую теплостойкость (до 100–300ºС) – отрицательный фактор.

Армируют полимербетоны стальной или стеклопластиковой арматурой либо волокнами: стальными, стеклянными, полимерными.

Используют полимербетоны, главным образом, в химической промышленности, в конструкциях, где необходима высокая химическая стойкость, при ремонте облицовок и изделий из декоративных горных пород (например, при восстановлении изношенных гранитных ступеней в метро). Используя отходы различной крупности, образующиеся при обработке декоративных горных пород, на полимерных вяжущих делают плиты и блоки. Их можно распиливать и обрабатывать как цельный природный камень. Полимерные вяжущие при этом наполняют порошком из горных пород, чтобы слои вяжущего не были заметны.

Рис. 2. Подоконник (слева) и ванна (справа),

выполненные из полимербетона

Кроме того, из таких бетонов изготовляют подоконные плиты, прилавки в магазинах и даже санитарно-техническое оборудование (раковины, ванны, джакузи и т.п.) (рис. 2). Цвет полимербетонов может быть любым, они хорошо окрашиваются различными пигментами, что открывает им широкие возможности использования в элементах дизайна.

Полимерцементные бетоны – цементные бетоны, в которых на стадии приготовления смеси вводятся полимерные добавки. Добавки представляют собой водные дисперсии (эмульсии, латексы) или редиспергируемые сухие порошки (как сухое молоко) тех же полимеров. Содержание полимера в полимерцементных бетонах 5–15 % от массы цемента. Чаще других используют дисперсии полиакрилатов, поливинилацетата и его сополимеров и латексы синтетических каучуков. Полимерные добавки, образуя в бетоне самостоятельные структуры, придают бетонам высокие адгезионные свойства, значительно повышают их износостойкость, ударную прочность и прочность при изгибе. Большее распространение, чем бетоны, находят полимерцементные растворы.

Бетонополимеры – бетоны, поры которых заполнены полимерами. Для достижения этого эффекта затвердевшие и высушенные бетонные элементы пропитывают жидкими мономерами или олигомерами, которые затем полимеризуются в порах бетона, переходя в твердое состояние. После такой обработки бетон приобретает высокую прочность (до 100–200 МПа), полную водонепроницаемость и очень высокую морозостойкость (F500 и более). Кроме того существенно повышаются долговечность, коррозионная и химическая стойкость. Эффект от пропитки бетонов полимерами обычно составляет десятки процентов по сравнению с беспропиточными бетонами.

Рис.3. Древесно-слоистый пластик многослойный (а)

и листовой волнистый стеклопластик (б)

Древесно-слоистые пластики (ДСП) – материалы, изготовленные в виде листов и плит горячим прессованием пакетов древесного шпона, пропитанного полимером. Связующим для ДСП служат резольные фенолоформальдегидные или феноло-карбамидно-формальдегидные полимеры. Поверхность листов ДСП гладкая, слегка глянцевая, похожа на лакированную, с хорошо просматриваемой текстурой древесины (рис. 3, а). ДСП по основным физико-механическим свойствам превосходят исходную древесину и используются для изготовления несущих конструкций, вспомогательных, крепежных и монтажных элементов.

Стеклопластики – пластмассы, содержащие в качестве упрочняющего наполнителя стекловолокно. Высокие значения механической прочности, легкость, низкая теплопроводность и другие ценные свойства определили широкое использование стеклопластиков в различных строительных конструкциях. Использование легких конструкций, изготовленных на основе стеклопластиков, позволяет снизить массу здания в 16 раз по сравнению с кирпичными и в 8 раз по сравнению с крупнопанельными железобетонными зданиями. Стеклопластики в 1,5 раза легче изделий из алюминиевых сплавов, существенно превышая последние по механической прочности. Они в несколько десятков раз более стойки к ударным воздействиям, чем стекло, их прочность при изгибе и растяжении в 5–10 раз больше стекла, а плотность в 1,5–2 раза меньше.

а б

Светопропускание стеклопластиков может достигать 90 % на толщину 1,5 мм, в том числе до 30 % – в ультрафиолетовом спектре против 0,5 % для обычного силикатного стекла. Стеклопластики обладают теплопроводностью в 6–10 раз более низкой, чем керамика, бетон и железобетон. Для стеклопластиков характерна высокая демпфирующая способность, они могут применяться в конструкциях, подвергаемых воздействию вибрации. Отношение предела выносливости к

плотности (удельная усталостная прочность) стеклопластиков примерно такое же, как и малоуглеродистой стали; они могут выдерживать длительные эксплуатационные нагрузки [7]. По значению ТКЛР (10–25·10-4) стеклопластики близки к легким металлам. Однако некоторые стеклопластики имеют склонность к старению и пониженную долговечность при эксплуатации в суровых климатических условиях.

В строительстве стеклопластики применяются в виде плоских и волнистых листов для устройства светопрозрачной кровли промышленных зданий и сооружений: теплиц и оранжерей, малых архитектурных форм; трехслойных светопрозрачных и глухих панелей ограждений и покрытий; оболочек и куполов; изделий коробчатого и трубчатого сечений; оконных и дверных блоков; санитарно-технических изделий; форм для изготовления бетонных и железобетонных изделий и др. (рис. 3, б).

Полимерным связующим стеклопластиков обычно являются полиэфиры, реже феноло-формальдегидные и эпоксидные смолы; наполнителем – тканые и нетканые стекловолокнистые материалы. Из стеклопластиков в наибольшем количестве производятся листовые материалы – стеклотекстолиты, полупрозрачные и прозрачные листы на основе рубленого стекловолокна, светопрозрачные купола и оболочки.

Стеклотекстолиты получают на основе стеклоткани и полимерно- го связующего. Их прочность при растяжении достигает 220–300 МПа. Стеклотекстолиты применяют при устройстве электрораспределительных щитов, изготовлении наружных стеновых панелей и других конструкций.

1.5. Отделочные материалы на основе полимеров

Материалы, применяемые для отделки строительных конструкций и сооружений, должны защищать их от воздействия окружающей среды; придавать завершающее архитектурное оформление; создавать особые санитарно-гигиенические условия, уменьшающие запыление, загрязнение, увлажнение, защиту от шума и т.п.; обеспечивать возможность восстановления поверхности отделки. Во всем мире резко увеличивается объем производства отделочных материалов, расширяется ассортимент, повышается качество и выразительность, столь необходимые современному городу, общественным зданиям и жилищу.

Разнообразные отделочные материалы и изделия, применяемые в современном строительстве, классифицируются по технологическому признаку (лакокрасочные материалы, изделия из природного и искус- ственного камня, керамики, стекла, металлов, лесоматериалов, поли-

меров и др.) и архитектурно-строительным видам (материалы для наружной отделки, внутренней отделки, покрытия полов, специальных целей). Ряд материалов и изделий применяют для отделки как внутренних интерьеров, так и фасадов зданий, предъявляя к ним повышенные эксплуатационные и эстетические требования. Среди эксплуатационных свойств важнейшими являются санитарно-гигиенические, создающие в помещениях здоровые условия для жизни, работы и отдыха, а также огнестойкие, токсикологические и радиационные характеристики, удовлетворяющие соответствующим нормам. Условиями высокого эстетического качества являются подчинение отделки законам красоты, гармонии, художественного вкуса, образная передача цветового тона, чистоты, насыщенности цвета, цветового рисунка, структурно-текстурных особенностей материала.

Решающее влияние на техническую и экономическую эффективность отделочных материалов оказывает фактический срок службы, эксплуатационные расходы на текущий и капитальный ремонт, а также общий срок службы с учетом морального старения.

1.5.1. Материалы для покрытий полов

Низкая истираемость, гигиеничность, необходимые тепло- и звукоизоляционные свойства в сочетании с возможностью индустриализации строительных работ обусловили широкое применение полимерных материалов для покрытия полов. Покрытие полов часто производят линолеумом, различными ворсовыми покрытиями в виде ковров, дорожек, а также штучными изделиями (плитками и панелями). Иногда делают монолитные покрытия полов.

Рулонные материалы. Среди рулонных материалов наибольшее распространение получили линолеумы.

Линолеум появился в Англии в середине XIX в. Его изготовляли, нанося высоконаполненную пасту из пробковой муки и натуральных растительных масел на тканевую основу (от лат. linum – полотно, ткань и oleum – масло). Это так называемый «натуральный» линолеум. К середине ХХ в. он был практически полностью вытеснен синтетическим линолеумом. Правда, в настоящее время в Западной Европе вновь пробудился интерес к натуральному линолеуму ввиду его высокой экологичности. Тем не менее, основная масса производимого линолеума – на основе ПВХ.

Линолеумы – это рулонные материалы из поливинилхлоридных, алкидных, резиновых и других полимеров. Линолеумы предназначены для устройства покрытий полов в жилых, общественных и некоторых

Рис. 4 Поперечный разрез линолеума

на теплозвукоизоляционной основе:

1 – защитный слой; 2 – декоративный слой; 3 – несущий слой;

4 – вспененная теплозвукоизоляционная основа

промышленных зданиях. Применение линолеумных покрытий в 5–7 раз сокращает длительность работ по сравнению с настилкой дощатых и паркетных полов. При правильной эксплуатации линолеумные покрытия полов могут служить 20–25 лет [8].

Линолеумы выпускают безосновные и на теплозвукоизоляционной основе (тканевой, войлочной, вспененной). Независимо от основы линолеум может состоять из двух или большего количества слоев. Верхний лицевой слой содержит меньше наполнителей, более стоек к истиранию, эластичен и декоративно оформлен. Последний слой, более жесткий, содержит меньше полимера и наполнителей, чем лицевой, наполнителями служат тонкие минеральные порошки (мел, тальк и др.). Поперечный разрез линолеума на теплозвукоизоляционной основе показан на рис. 4.

Наиболее массовыми являются одно- и многослойные линолеумы без подосновы. Они могут иметь поверхность, окрашенную в различные цвета, гладкую, с узором, блестящую, матовую, тисненую. Из всего объема рулонных, плиточных, мастичных и погонажных полимерных материалов для полов около 70 % падает на долю ПВХлинолеума.

ПВХ-линолеум изготовляют в виде полотнищ шириной 1,2–2,4 м и длиной не менее 12 м, толщиной до 2,1 мм. Его хранят в рулонах в вертикальном положении при температуре не ниже 10ºС. ПВХ линолеум является наиболее широко применяемым материалом для покрытия пола благодаря высоким физико-механическим свойствам, низкой истираемости, минимальному водопоглощению (0,15–1,5 %), теплостойкости (до 70ºС). Он стоек по отношению к воде, кислотам, растворам солей, минеральным маслам, но не устойчив к концентрированным щелочам, спиртам, бензину и другим органическим растворителям. Он относится к группе сгораемых материалов.

Рис. 5. Виды ПВХ-линолеума

ПВХ линолеум выпускается различных расцветок, с тиснением, вкраплениями, имитирующими гранит, мрамор, паркетную плитку (рис. 5). Он применяется для покрытия полов в помещениях жилых, общественных и производственных зданий. Приклеивают линолеум к основанию битумными и другими мастиками.

Глифталевый (алкидный) линолеум изготовляют на тканевой подоснове с применением полимерной массы, полученной из глицерина, фталевого ангидрида и модифицирующих добавок. Глифталевый линолеум имеет низкую истираемость, водопоглощение – до 6 %. Его используют для устройства полов в жилых и общественных помещениях. Его основной недостаток – повышенная хрупкость, особенно при отрицательных температурах.

Коллоксилиновый (нитроцеллюлозный) линолеум в отличие от глифталевого производят однослойным без подосновы. Коллоксилин – это продукт нитрации древесной или хлопковой целлюлозы. Этот вид линолеума имеет характерный красный или коричневый цвет и обладает высокой гибкостью даже при отрицательных температурах. Его недостаток – повышенная возгораемость.

Резиновый линолеум (релин) изготовляют многослойным. Для верхнего слоя используют цветную резину, для нижнего – смесь старой дробленой резины и битума. Релин выпускают также на теплозвукоизолирующей подоснове и поставляют в виде ковров размером на комнату.

Для резинового линолеума характерны высокая водо- и химическая стойкость, звукопоглощаемость. Релин с пористой основой можно укладывать непосредственно на железобетонное основание без утепляющих и звукоизолирующих слоев. Применение релина особо рекомендуется в помещениях с повышенным влажностным режимом эксплуатации. Недостатком релина является способность к увеличению

линейных размеров, что может служить причиной взбугривания выполненных из него покрытий полов.

Полы из линолеума гигиеничны, влагостойки, достаточно прочны. Они отличаются разнообразием цветовых решений и высоким качеством рисунков, имитирующих паркет, плитку, мрамор. К недостаткам линолеумов можно отнести их относительную недолговечность. Нельзя их использовать в помещениях с большой интенсивностью движения; в этом случае происходит быстрый износ и потеря внешнего вида покрытия [9].

Ковровые материалы. Основой ковра служит теплоизоляционный материал из ПВХ, полиуретана или вспененного латекса. Для изготовления верха ковра используют синтетические волокна: полипропиленовые, полиэфирные, полиамидные. Из них получают тканые и нетканые ворсовые покрытия. Ворс либо наклеивают на основу, либо основа наносится в жидком виде на ворс. Выпускаются гладкие и тисненые покрытия, одно- или многоцветные. Рулонные ковровые материалы обладают хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, стойки к истиранию и воздействию влаги, эстетичны, по ним мягко ступать. Такие покрытия широко использовались в 50–70 годах прошлого века. Их недостаток – выделение в окружающую среду мельчайших волокон, что может вызвать аллергические реакции. Это явилось причиной снижения интереса к таким покрытиям в 80-х годах. В настоящее время ворсовые покрытия нового поколения применяют в гостиницах, офисах и других помещениях, к которым предъявляются повышенные требования к звукоизоляции. Современные промышленные и бытовые пылесосы частично сняли проблему пылеобразования от ворсовых покрытий. Наиболее широко используются следующие ковровые материалы: ворсолин, ворсонит, материалы на пенолатексной основе, ковроплен.

Ворсолин – нетканый двуслойный ворсовый материал. Его подос- новой служит пленка из эмульсионного ПВХ. Для покрытия применяют ворсовую пряжу из полипропиленовых или полиамидных волокон. Рулоны ворсолина изготовляют шириной 1 м, длиной до 50 м, толщиной 5–6 мм. Ковры ворсолина сваривают или склеивают в полотнище размером на комнату.

Ворсонит – рулонный одно- или двухслойный ковровый материал. Сырьем для него являются холсты из полиэфиров, полиамидов и других полимеров. Холст пропитывают жидким связующим, подвергают термообработке и отделке. Ворсонит выпускают в рулонах шириной 1,6 м , его прочность разрыва превышает 2–2,5 МПа.

Рис. 6. Ворсовые ковровые покрытия пола

Материалы на пенолатексной основе представляют собой двухслойные ворсовые ковры, верхним слоем которых является синтетическая ткань с капроновым ворсом, а нижним – губка из вспененного латекса. Их выпускают в рулонах длиной до 12 м, шириной 1,1–1,3 м, толщиной 8 мм. Они используются для покрытия полов в жилых и общественных зданиях.

Ковроплен – двухслойный рулонный материал, состоящий из не- тканой основы с печатным рисунком и прозрачной ПВХ пленки. Ковроплен выпускается в рулонах длиной 15 м, шириной 1,2 и 1,5 м при толщине ковра 4,5 мм. Он используется для покрытия полов в жилых помещениях, дорожек в коридорах и холлах в общественных зданиях.

Ворсовые покрытия выпускаются также в виде крупных плиток на эластичной пластиковой основе, наклеиваемых на стяжку (верхнюю часть основания покрытия пола под лицевой слой, отличающуюся ровностью поверхности и жесткостью) в виде сплошного ковра. Преимущества такого покрытия – возможность частичной замены покрытия в случае порчи или износа отдельных плиток.

Полы из синтетических ковровых материалов кроме износостойкости отличаются высокими декоративно-художественными, теплотехническими и акустическими свойствами (рис. 6).

Плиточные материалы для полов являются менее полимероемкими, чем рулонные, и позволяют устраивать покрытия, различные по цвету и рисунку, легко ремонтируются. Вместе с тем, покрытия полов из плиток имеют большое количество швов, снижающее их долговечность. Плиточные покрытия менее гигиеничны и более трудоемки по сравнению с покрытиями из рулонных материалов.

К плиточным полимерным материалам для покрытия полов относятся плитки ПВХ, ковровые и резиновые.

<<< < Предыдущая 1 23 / 123 4 5 6 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]