Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Полимерные, изоляционные и лакокрасочные материалы для архитекторов. Учебное пособие
.pdf
41
Рис. 12. Плинтусы (а) и рейки на основе ПВХ (б)
ные изделия имеют гладкую поверхность, окрашиваются в различные
цвета. Погонажные полимерные изделия имеют особо большое значение для отделки зданий крупносборного строительства, усовершенствованных типов окон и дверей, отделки стен и ограждений. В архитектурном отношении эти изделия дают возможность получать наиболее
приемлемые формы и окраски отделываемой поверхности.
Плинтусы – элементы архитектурного оформления помещения,
предназначены для перекрытия стыков щелей между полом и стенами.
Плинтусы характеризуются незначительным водопоглощением – не
более 0,5 %, усадкой – не более 0,5 %, упругостью не более 60 %.
На основе ПВХ выпускают чаще всего плинтусы с прямой стенкой
и плинтусы, позволяющие устраивать скрытую слаботочную электропроводку. Плинтусы из ПВХ не требуют покраски, более гигиеничны,
чем деревянные; крепят их к полу и стене специальными клеями и
мастиками (рис. 12, а).
Рейку поливинилхлоридную применяют как отделочный материал
для стен и перегородок в общественных и производственных помещениях. Выпускают ее разнообразной окраски и красивого внешнего вида. Рейка имеет с одной стороны паз, а с другой – гребень, позволяющие собирать ее в щиты рис. 12, б).
а б
Поручни на основе ПВХ выпускают в основном двух профилей.
Внутренние размеры поручня должны соответствовать стандартным
размерам сечения металлической полосы ограждения – 40×4, 40×6 или
50×6 мм. ПВХ поручни широко применяют для оформления лестничных перил жилых и промышленных зданий (рис. 13, а).
42
Рис. 13. Поручни для лестничных перил (а)
и накладка для лестничных ступеней (б)
а б
Накладки поливинилхлоридные для лестничных ступеней предна-
значены для защиты от истирания и других механических повреждений граней бетонных ступеней. При этом угловые накладки из пластмасс применяют также в сочетании с пластмассовым покрытием проступей лестниц. Окраска накладок может быть различной. Накладки
хорошо амортизируют удары, предохраняют лестничные ступени от
истирания и широко применяются в жилых и промышленных зданиях
массового строительства (рис. 13, б).
Широко применяются оклеивающие пленки на полимерной основе и
самоклеящемся основании, применяемые в кухнях, коридорах, санитарно-технических узлах.
1.6. Материалы для санитарно-технического оборудования,
трубы и профили для окон и дверей
Санитарно-технические изделия из полимерных материалов яв-
ляются более легкими и дешевыми по сравнению с металлическими и
керамическими. Для крупногабаритных изделий используют полиметилметакрилат, полиуретан и стеклопластики; для мелких изделий
ПВХ, полиэтилен, полипропилен. Из полимеров изготовляют следующие санитарно-технические изделия: ванны, умывальники, раковины,
душевые кабины, вентиляционные решетки, полимерные пленки в качестве оболочки для ванн и бассейнов, фасонные изделия для соединения труб и др.
Санитарно-техническое оборудование из пластмасс все более за-
воевывает рынок. Пластмассы обладают такими преимуществами, как
многообразие форм, легкость монтажа, небольшая масса, возможность
окраски в любой цвет без дополнительных затрат, высокий запас
43
Рис. 14. Канализационные трубы из ПВХ (а);
полимерные оконные и дверные профили (б)
прочности (при надлежащем уходе), ударопрочность, невысокая теплопроводность, сравнительно низкая стоимость.
Трубы. Из полимерных материалов, применяемых для санитарно-
технического оборудования, особое место занимают трубы. Наибольшее распространение получили полиэтиленовые, поливинилхлоридные и трубы из органических стекол. Они дешевле, долговечнее и значительно легче металлических, не подвергаются коррозии, влагостойки, что позволяет применять их при любой степени влажности грунта.
Благодаря высокой эластичности полимерные трубы не разрушаются
при ударах и расширении транспортируемой жидкости, при замерзании. Их используют при сооружении водопроводных и канализационных сетей, ирригации, вентиляции и т.п.
Полиэтиленовые трубы выпускают диаметром 13–150 мм, длина
труб доходит до 300 м. Они легко свариваются и обладают высокой
стойкостью к кислой и щелочной средам, к воздействию масел и растворителей. Их можно эксплуатировать в интервале температур от –80
до +60ºС.
а б
ПВХ трубы бывают диаметром 6–160 мм, длиной 1,5 и 3 м. Трубы
являются химически стойкими, но не допускается воздействия ароматических углеводородов и концентрированной азотной кислоты. Они
соединяются с помощью сварки, склеивания, а также с помощью фитингов, муфт, фланцев и накидных гаек. Воздействие отрицательных
температур ухудшает их свойства, поэтому они должны быть утепле-
44
ны; трубы могут эксплуатироваться при температуре от –15 до +60ºС.
ПВХ трубы используются для транспортирования агрессивных жидкостей, а также для монтажа водопроводных и канализационных сетей
(рис. 14, а).
Полипропиленовые трубы изготовляются диаметром 16–125 мм.
Они обладают повышенной теплостойкостью по сравнению с трубами
из полиэтилена и ПВХ, срок их службы в системе горячего водоснабжения при температуре 75ºС не менее 25 лет, в системе холодного водоснабжения – не менее 50 лет. Их целесообразно применять и при
транспортировке химически агрессивных стоков. В целях повышения
теплостойкости труб, снижения их температурного расширения и увеличения жесткости изготовляют полипропиленовые трубы трехслойной конструкции: внутренний и наружный слои – из полипропилена,
промежуточный слой – из алюминиевой фольги. Эти трубы выпускают
диаметром 20–63 мм.
Трубы из полиметилметакрилата являются прочными, не имеют
никакого запаха, но сложны в технологии производства, поэтому не
получили широкого распространения. Их обычно используют в пищевой и медицинской промышленности.
Стеклопластиковые трубы выпускают диаметром 70–120 мм, длиной 6–9 м. Их обычно изготовляют на полиэфирном и эпоксидном связующем веществе, поэтому они имеют высокие механические свойства
и коррозионную стойкость, выдерживают высокое рабочее давление от
1,6 до 6 МПа, могут эксплуатироваться при температуре от –60 до
+90ºС.
Пластмассовые трубы, благодаря целому ряду преимуществ по
сравнению с их металлическими аналогами, быстро приобрели высокую популярность. На их долю сейчас приходится до 70 % всех проложенных трубопроводов. При правильном монтаже их долговечность
в несколько раз выше, чем у стальных [17].
К недостаткам полимерных труб следует отнести зависимость их
прочности (предельного рабочего давления) и долговечности от температуры, а также невысокие предельные рабочие температуры (как
правило, не выше 95ºС), горючесть.
Профили для окон и дверей изготовляют из ПВХ и стеклопластика.
ПВХ профили могут быть Г-, Z- и Т-образной формы и свариваются
на стыках методом контактной сварки. ПВХ оконные блоки имеют
хороший внешний вид и точные размеры, высокие физико-механические свойства, стойки к воздействию света и обеспечивают хорошую
тепло и звукоизоляцию. Для улучшения теплоизолирующей способно-
45
сти изготовляют профили с ядром из пенополиуретана или вспененной
фенолоформальдегидной смолы.
Профили из стеклопластика являются универсальными и благодаря гибкости конструктивной системы изготовляются различных форм
и очертаний. Стеклопластиковые профили имеют стабильные геометрические размеры (их не ведет, не коробит), такой же КТЛР, как и у
стекла, обладают высокими механическими и теплоизоляционными
свойствами. Они могут эксплуатироваться при температуре от –170 до
+170ºС, прогнозный срок службы – до 50 лет [5].
Полимерные оконные и дверные профили рекомендуется использовать в жилых, общественных и производственных зданиях (рис. 14, б).
1.7. Модификация строительных
материалов полимерами
Одним из эффективных направлений улучшения свойств традици-
онных материалов – бетона, древесины, природного камня – считается
обработка их полимерами. Модификацию строительных материалов
полимерами осуществляют следующими приемами: введением полимеров в бетонную или растворную смесь при перемешивании, пропиткой полимерами готовых изделий; нанесением полимерных покрытий
на поверхности; введением полимерных волокон и заполнителей [14].
Материалы, модифицированные полимерами, характеризуются повышением прочности при всех видах механического нагружения, но
особенно при растяжении; улучшением деформационных характеристик, выражающихся в уменьшении жесткости, несколько большей
предельной деформативностью; повышенным сопротивлением динамическим нагрузкам; повышением химической стойкости, водостойкости и водонепроницаемости; снижением истираемости; повышением
адгезии, то есть способности сцепляться с другими материалами.
Бетоны с полимерными покрытиями. Бетонные и железобетон-
ные конструкции проницаемы для жидкостей и газов, находящихся
под давлением, нестойки против многих химически агрессивных сред,
обладают высоким водопоглощением, плохими диэлектрическими
свойствами, имеют шероховатую поверхность. Для устранения этих
недостатков на поверхности бетона устраивают защитные полимерные
покрытия. К ним предъявляют следующие требования: высокое сцепление с поверхностью бетона; высокая прочность, эластичность и трещиностойкость, низкая проницаемость для агрессивных сред; долговечность и экономичность.
46
Этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяют покрытия
на полимерной основе: лакокрасочные, мастичные, полимерцементные, пленочно-плиточные, листовые. Широкое применение за рубежом нашли эпоксидные составы для мостовых и аэродромных покрытий, что защищает проезжую часть от износа. При выборе полимерных
материалов (полимерных покрытий) для защиты изделий и конструкций от воздействия различных эксплуатационных, зачастую агрессивных факторов (что является одним из самых эффективных применений
этих материалов), необходимо учитывать химическую стойкость полимера, его термостабильность, природу защищаемой поверхности,
сцепляемость (адгезию) покрытия с защищаемой поверхностью и другие свойства полимера.
Модификация древесины. Древесина мягких лиственных пород,
модифицированная полимерами, приобретает улучшенные свойства.
По своим физико-механическим показателям она не уступает твердым
лиственным породам, а иногда и превосходит их. Модификация таких
пород, как береза, ольха, осина и тополь, позволяет значительно увеличить ресурсы древесины за счет продления срока ее службы и улучшения ее физико-механических свойств. Паркет, изготовленный из
модифицированной низкосортной древесины, не уступает по своим
свойствам паркету из дуба и ясеня. Для модификации древесины применяют полимеры: фенолоформальдегидные, мочевино-формальдегидные, меламино-формальдегидные, кремнийорганические, фурановые, ненасыщенные полиэфиры и мономеры: стирол, метилметакрилат.
Технология модификации состоит из двух процессов: пропитки
древесины олигомерами или мономерами и их отверждения. При этом
прочность при сжатии древесины возрастает в несколько раз, ее истираемость снижается в 1,5–2 раза, водопоглощение снижается более чем
вдвое.
Полимер, заполняющий полости клеток, должен способствовать
повышению ее биохимической стойкости. Модифицированная древесина обладает повышенной стойкостью к действию агрессивных сред,
что объясняется замедленной диффузией агрессивных жидкостей
внутрь древесины, а также повышенной химической стойкостью пропитывающих полимеров.
1.8. Антикоррозионная защита полимерными материалами
Благодаря высокой химической стойкости полимерные материалы
широко применяют для антикоррозионной защиты строительных кон-
47
струкций и изделий из металла, железобетона, известковой и цементно-известковой штукатурки и др. Распространенным способом защиты
строительных материалов от коррозии является нанесение на защищаемую поверхность (окраской или напылением) некоторых полимерных композиций. Для устройства защитных покрытий часто используют лакокрасочные материалы, содержащие дисперсии пленкообразующих полимеров, в которых дисперсионной средой является вода
(латексные краски). В качестве пленкообразующих компонентов применяют поливинилацетат, сополимеры стирола с бутадиеном, эпоксиды и т.п.
Эмульсионные (латексные) краски особенно рекомендуются для
покрытия известковой или известково-цементной штукатурки, древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит в помещениях кинотеатров, вокзалов, клубов и других помещений гражданских зданий. Такие
красочные композиции, кроме главного пленкообразующего компонента, содержат добавки пластификатора, стабилизатора и пигмента.
Защитные полимерные покрытия наносят на обрабатываемую поверхность кистью или под давлением с помощью пистолета-распылителя.
Наряду с водно-эмульсионными красками для антикоррозионной защиты используют и другие лакокрасочные полимерные материалы.
Защита наружных стен зданий от увлажнения имеет большое значение для повышения их долговечности. В этой связи обработка наружных стен зданий силиконовыми веществами в значительной степени решает эту проблему. Так, например, обработка кирпичных и оштукатуренных стен силиконовыми материалами придает кладке гидрофобные свойства, защищает ее от коррозии и в то же время сохраняет
способность «дышать».
Весьма действенным способом защиты строительных конструкций
и сооружений от коррозии является облицовка их полимерными материалами. Высокая химическая стойкость такой облицовки в значительной степени повышает долговечность резервуаров, ванн и трубопроводов, работающих в агрессивных средах. Для этой цели используют, в основном, листы и пленки из ПВХ и полиэтилена. Применяют
также полипропиленовые композиции, которые наносят с помощью
пистолета-распылителя. В качестве облицовочных полимерных материалов для защиты от коррозии применяют и стеклопластики в виде
гладких или волнистых листов.
Одним из способов антикоррозионной защиты металлических изделий с одновременным приданием им красивого внешнего вида является погружение их (после нагревания до температуры 120–140ºС) в
полимерную композицию, находящуюся в порошкообразном состоя-
48
нии. При погружении обрабатываемых изделий в ванну с порошкообразным ПВХ или полиэтиленом полимер расплавляется и плотно сцепляется с поверхностью металла, образуя антикоррозионное и декоративное покрытие заданного цвета.
При эксплуатации полимерных антикоррозионных покрытий в них
могут происходить процессы диффузии агрессивных сред, набухание
до растворения и химические реакции. Эти процессы деструкции идут,
как правило, одновременно в различных сочетаниях и приводят к изменению физико-механических свойств полимерных покрытий. Значительное влияние на изменение свойств полимерных материалов и их
старение оказывает воздействие агрессии при напряженном состоянии
защитного покрытия. Установлено, что в условиях одновременного
воздействия агрессивной среды и механического напряжения на поверхности полимерных материалов возникают микротрещины, которые затем постепенно возрастают. В то же время полимерные покрытия положительно зарекомендовали себя в строительстве как антикоррозионные материалы [14].
Основными их преимуществами являются:
– беспыльность;
– прочность сцепления с защищаемой поверхностью;
– водонепроницаемость;
– химическая стойкость;
– гигиеничность;
– антистатичность;
– ремонтопригодность;
– широкие возможности в выборе дизайна.
2. ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ, КРОВЕЛЬНЫЕ,
ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ И КЛЕЯЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
Гидроизоляционными и кровельными называют строительные материалы, которые должны обладать водонепроницаемостью, атмосферостойкостью, а также соответствовать определенным эксплуатационным требованиям по прочности, деформативности, тепло- и биостойкости. Основная задача, решаемая с помощью как кровельных, так и
гидроизоляционных материалов – создание водонепроницаемого покрытия, защищающего изолируемую конструкцию и здание в целом от
воздействия влаги. Выпускаются многие виды штучных, рулонных,
пленочных, мастичных и лакокрасочных гидроизоляционных и кровельных материалов на основе битумных и дегтевых вяжущих, а также
полимеров.
49
Особым видом подобных материалов являются герметизирующие
или уплотняющие материалы (герметики). Герметики применяют для
уплотнения швов между элементами сборных конструкций (панелями
и блоками наружных стен и т.п.). Они должны обеспечивать эластичность, необходимую для восприятия температурных и усадочных деформаций, и не допускать проникновения влаги через швы.
Кровельные и гидроизоляционные материалы различаются по показателям водонепроницаемости, водопоглощения, теплостойкости и
гибкости при пониженных температурах, а также механической прочности. Повышение качества гидроизоляционных и кровельных материалов связано с использованием полимеров, а также битумных композиций, модифицированных полимерами.
Материалы на основе битумных, полимербитумных и полимерных
связующих – главнейший вид кровельных материалов. К ним относятся самые разнообразные по форме, размерам и физическому состоянию материалы:
– рулонные – полотнища шириной около 1 м и длиной 7–20 м;
– штучные и листовые – мелкоразмерные полосы и листы площадью не менее 1 и 2 м2 соответственно;
– мастичные – вязкие жидкости, образующие водонепроницаемую
пленку после нанесения на изолируемую конструкцию.
Выбор того или иного материала зависит от многих факторов:
– конструктивных (угол наклона крыши, материал основания и
др.);
– технологических (простота устройства покрытия);
– архитектурно-декоративных (желаемый цвет и фактура поверхности кровли);
– экономических (стоимость и долговечность).
2.1. Рулонные кровельные изделия
и гидроизоляционные пленки
2.1.1. Гидроизоляционные и кровельные материалы
на основе битумов и дегтей
Рулонными называют гидроизоляционные материалы или изделия,
отгружаемые на строительные объекты или для выполнения ремонтных строительных работ в виде полотна определенной длины, ширины
и толщины, смотанные в рулон-сверток цилиндрической формы. Этот
вид кровельных материалов находит наибольшее применение. Площадь кровель, выполненных из рулонных материалов, составляет
50
Рис. 15. Кровельные рулонные материалы (слева)
и их укладка на поверхность кровли (справа)
45–47 % от общей площади кровель в Российской Федерации. Объясняется это, с одной стороны, невысокой стоимостью самих материалов
и простотой устройства кровельного покрытия, а с другой – тем, что
рулонные материалы – наиболее удобный вид кровельного материала
для плоских (угол наклона 3–6º) кровель, характерных для типовых
многоэтажных панельных и кирпичных зданий (рис. 15).
Рулонные гидроизоляционные материалы изготовляют двух типов:
1) с основой – картоном, стеклохолстом, стеклотканью, полиэсте-
ром, металлической фольгой; 2) без основы (безосновные), но обычно
с порошкообразным или волокнистым наполнителем. Широко применяются рулонные оснóвные материалы и изделия. Наиболее дешевым
вариантом основы является кровельный картон; более прочной и долговечной основой служит стеклохолст; еще более прочная основа –
стеклоткань, кроме того, она более химически и влагоустойчива, температуростойка и не подвержена гниению. Полиэстер имеет такую же
прочность, как и стеклоткань, не гниет, позволяет добиваться максимального сцепления с битумным покрытием [3].
При изготовлении обоих типов рулонных материалов для пропитки
или нанесения покровного слоя применяются битумные, дегтевые,
битумно-полимерные и другие аналогичные органические вещества.
Покровные и пропиточные массы придают гидроизоляционным материалам и изделиям водонепроницаемость и водостойкость. При картонной или иной основе эти свойства обеспечиваются за счет максимального заполнения пор основы пропиточной массой, а также нанесения на основу с одной или двух сторон слоев покровной массы. Последние, кроме того, защищают основу от атмосферных воздействий и
механических повреждений. В безосновных гидроизоляционных материалах пропиточная масса имеет большее значение, так как она одно-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]