Методичка по строй мату 1

Битумные эмульсии получают механическим путем диспергированием с применением особых быстро вращающихся механизмов (гомогенизаторов), в которые смесь расплавленного вяжущего и воды с эмульгатором поступает через щель между дисками и кожухом аппарата. При быстром вращении дисков (до З00 об/мин) битум под влиянием центробежной силы распыляется в водной среде. Имеющийся в воде эмульгатор обволакивает частицы вяжущего и придает им необходимую устойчивость. В последнее время для изготовления битумных эмульсий часто пользуются акустическими диспергаторами. Битумные эмульсии можно приготовить и в смесителях с медленным вращением (120 об/мин); в этом случае необходимо применять более активные эмульгаторы и низкоплавкие битумы. Содержание битумов в эмульсиях составляет около 50%, эмульгатора —

0,1...5%.

Качество битумных эмульсий, характеризуемое скоростью распада, зависит от свойств эмульгаторов и дисперсности эмульсии. Эмульсии, применяемые для смешивания с мелкими материалами, не должны распадаться до полного объединения с ними, а при обработке сырых поверхностей должны быть устойчивыми при разведении водой. Битумные эмульсии после нанесения их на поверхность должны относительно быстро и полно выделять битум в виде тонкой и плотной пленки, которая снова переходит в эмульсию при действии воды. В отличие от битумов, дегтей и пеков, которые применяют в строительстве обычно разогретыми, в сухую погоду и при сухих заполнителях, битумные эмульсии используют в холодном состоянии. Их можно наносить на влажные поверхности.

Эмульсии применяют для устройства защитного гидроизоляционного и пароизоляционного покрытия, грунтовки основания под гидроизоляцию, приклейки штучных и рулонных материалов, а также гидрофобизации поверхностей изделий. Кроме того, эмульсию добавляют к воде затворения при изготовлении бетонов; этим достигается их объемная гидрофобизация.

Хранят эмульсию в металлической таре в закрытых помещениях с температурой не ниже 0°С; тара должна быть чистой, так как присутствие посторонних примесей может вызвать быстрый ее распад. Транспортируют эмульсии в бочках или цистернах.

Битумные пасты приготовляют из битума, воды и эмульгатора. В

качестве эмульгатора используют неорганические тонкодисперсные минеральные порошки, содержащие активные коллоидные частицы размером менее 0,005 мм, добавляемые в воду при производстве паст. В качестве эмульгатора используют известь, глины, трепел молотый. Наиболее водоустойчивые пасты получают при применении известковых эмульгаторов.

Для гидроизоляционных работ рекомендуется применять составы битумных паст, приведенные в табл. 14.2.

Битумные пасты применяют для устройства защитного гидро-

— 451 —

Таблица 14.2. Составы битумных паст, % по массе

изоляционного покрытия, грунтовки изолируемой поверхности, уплотнения стыков в кровле, а также в качестве вяжущего для изготовления холодных мастик.

§ 14.6. Мастики

По виду исходного вяжущего различают мастики битумные,

битумно-полимерные, битумно-эмульсионные, резинобитумные, полимерные, дегтевые и дегтеполимерные.

Мастики по назначению бывают приклеивающие — для приклеивания рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов и для устройства защитного слоя кровель. Кроме того, мас-

тики производят для устройства мастичных слоев гидро- и паро-

изоляции, а также для изоляции подземных стальных трубопроводов и других сооружений с целью защиты их от коррозии.

По способу укладки мастики бывают горячие и холодные. Горячие мастики применяют с предварительным подогревом: битумные — до температуры — 160...180°С, резинобитумные — 170...180, дегтевые — 130...150 и гудрокамполимерные — 70°С. Холодные мастики используют при температуре окружающего воздуха 5°С без подогрева, при более низких температурах с подогревом — до 60...70°С.

Мастики изготовляют из органического вяжущего, разбави теля и наполнителя. Наполнители применяют для повышения теплостойкости, уменьшения хрупкости при пониженных темпера турах и уменьшении расхода вяжущего. Для мастики использу ют наполнители пылевидные, волокнистые и комбинированные (смесь пылевидного и волокнистого). В качестве пылевидных наполнителей применяют известняк, доломит, кварц, тальк, тре пел, золу, цемент и многие другие, а в качестве волокнистого наполнителя — хризотиловый асбест 7-го и 8-го сортов, асбесто вую пыль, коротковолнистую минеральную вату. В качестве разбавителя мастики могут содержать воду, органические рас творители, нефтяные масла, битумы, гудрон, мазут.

Горячие мастики в зависимости от области применения под разделяют на приклеивающие, кровельно-изоляционные и гидро изоляционные асфальтовые и антикоррозионные.

Приклеивающие мастики выпускают четырех видов: битум-

ные, состоящие из битума, наполнителя и антисептика; резино-

— 452 —

битумные — из резинобитумного вяжущего, полимерной добавки, наполнителя и антисептика; дегтевые — из каменноугольных дегтепродуктов и наполнителя и гудрокамовые — из гудрокама, нефтяного битума и наполнителя. Битумные мастики производят четырех марок: МБК-Г-65, МБК-Г-75, МБК-Г-85 и МБК-Г-90. Резинобитумные мастики выпускают двух марок: МРБ-Г-П-100

иМРБ-Г-П-110; дегтевые — трех марок: МДГ-Г-50, МДК-Г-60

иМДГ-Г-70 и гудрокамовые — МГ-Г-70. Последняя цифра марки мастики характеризует теплостойкость в градусах на уклоне 45°, например битумная мастика марки МБГ-Г-65 имеет теплостойкость 65°С. Приклеивающие мастики предназначены для склеивания рулонных материалов при устройстве многослойных кровельных покрытий и гидроизоляции.

Кровельно-изоляционные мастики бывают двух видов: гудро-

камполимерные марки МП-70, состоящие из гудрокама, нефтяного битума и полимера СКС-30; резинобитумные марок МРБ- Г-Г-100 и МРБ-Г-В-130, состоящие из резинобитумного вяжущего, полимерной добавки, наполнителя и антисептика. Кровельногидроизоляционные мастики применяют в качестве приклеивающих мастик, а также для устройства безрулонных кровель и гидроизоляции.

Гидроизоляционные асфальтовые горячие мастики, состоящие из битума и минерального наполнителя, в зависимости от теплоустойчивости изготовляют трех категорий: I, II, III. К гидроизоляционным асфальтовым горячим мастикам предъявляют следующие основные требования физико-механических свойств: температура размягчения по КиШ в зависимости от категории теплоустойчивости — не менее 60...90°С и не более 75...100°С; вязкость, определяемая проникновением иглы при температуре 25°С, — не менее 1,3...1,7 мм; пластичность, определяемая растяжимостью битума при 25°С, — не менее 1,2 и 4. Гидроизоляционные горячие мастики не должны увеличиваться в объеме при вакууме и должны иметь ничтожное водонасыщение. Гидроизоляционные асфальтовые мастики предназначены для литой и штукатурной гидроизоляции, а также для изготовления асфальтовых материалов и изделий.

Технология производства горячих мастик следующая. Битум на складе хранится по маркам, а наполнители, как волокнистые, так и пылевидные, — отдельно по сортам и видам в закрытых складах. До поступления в битумоварочную установку проверяется качество наполнителя. Наполнитель должен быть сухим

(влажность не более 3...5%), тщательно измельченным (остатка на сите 920 отв/см2 не должно быть, а на сите 6100 отв/см2 — не более 30%), с плотностью не более 3 т/м3.

Битумы и наполнители со склада транспортируют к битумоварочной установке (рис. 14.6), которая состоит из нескольких битумоварочных котлов. При варке битума из него удаляется имеющаяся в виде примеси вода и осаждаются песчаные частицы. Сначала загружают битум и после того, как он расплавится,

—453 —

добавляют битум более высокой вязкости. В расплавленный и обезвоженный при 180... 190°С битум при постоянном перемешивании вводят частями наполнитель и производят вар-ку до получения однородной массы. В качестве горючего для котлов применяют жидкое топливо.

мастики. Битумовоз оснащен также установкой для подогрева битумной мастики в пути и на объекте в течение рабочей смены. Перед расходованием мастику подогревают до 180...200°С и выдают через сливной кран.

Для изготовления приклеивающих и кровельно-гидроизоля- ционных мастик вводят 10... 13% наполнителя; гидроизоляционных асфальтовых мастик — 65...70% порошкообразного наполнителя или 15...20% волокнистого наполнителя.

Приклеивающие и кровельно-изоляционные горячие мастики при температуре (18±2)°С должны быть твердыми, однородными, без видимых посторонних примесей; они не должны иметь видимых частиц наполнителя, не покрытых битумом.

Битумные, дегтевые и гудрокамовые мастики в рабочем состоянии должны легко наноситься щеткой или гребком по ровной поверхности слоем до 2 мм и свободно растекаться по изолируемой поверхности такой же толщины при подаче мастики насосом.

Рис. 14.7. Схема рубероидной машины:

1 — бобины картона; 2 — размоточный станок; 3 — сушильный станок; 4 — магазин запаса картона; 5 — сушильные цилиндры; 6 — пропиточная ванна; 7, 10 — отжимные вальцы; 8 — камера допропитки; 9 — покровная ванна; 11, 12, 13 — посыпочные бункера; 14 — холодильные барабаны; 15 — намоточный станок

— 454 —

резинобитумные мастики наносят гребком при 170...180°С, а гудрокамовую и полимерную мастики — при 70°С.

Холодныемастики изготовляют наразбавленном вяжущеми на битумных пастах (асфальтовые мастики). К мастикам, при готовляемым на разбавленном вяжущем, относятся битумные, резинобитумные, гудрокамовые.

Битумная холодная мастика состоит из нефтяного битума, разбавителя в виде пиролизной смолы, керосина или солярового масла до 30%, наполнителя, пластификатора и антисептика. Теплоустойчивость битумной мастики 70°С.

Резинобитумную мастику выпускают четырех марок. Она состоит из резинобитумного вяжущего, полимерной добавки, разбавителя, наполнителя, пластификатора и антисептика. Для приготовления резинобитумной мастики битум дробят на мелкие куски, загружают в битумоварочный котел и расплавляют. После удаления влаги и достижения температуры 160...180°С расплавленный битум поступает в смесительный агрегат, где он перемешивается с наполнителем. После остывания смеси до 80°С в агрегат вводят раствор резинового клея в бензине и смесь вновь перемешивают. Приготовленную мастику разливают в металлические бачки емкостью 37 л, которые плотно закрывают крышками. Холодные мастики могут храниться продолжительное время.

Гудрокамовая холодная мастика состоит из гудрокама, неф-

тяного битума, разбавителя и наполнителя. В качестве разбавителя для получения холодных мастик применяют летучие или нелетучие жидкие органические вещества. Летучие разбавители бывают легкие, средние и тяжелые. Летучие легкие — бензин авиационный, бензин автомобильный, бензин-растворитель, бензин экстракционный; средние — мигроин тракторный, бензинрастворитель и уайт-спирит; тяжелые — керосин тракторный, керосин осветительный, масло зеленое. В качестве нелетучих разбавителей применяют нефтяные масла — машинное, трансформаторное, цилиндровое, смазочное, соляровое, а также жидкие нефтяные битумы, масляный гудрон, мазут.

Холодные мастики при температуре (18±2)°С должны быть подвижными, однородными, без видимых включений. Мастики на разбавленном вяжущем применяют для приклейки рулонных материалов и устройств защитного покрытия, а также для гидроизоляции и пароизоляции. Холодные мастики на битумных пастах изготовляют путем смешения битумных паст с минеральными наполнителями и антисептиком, в качестве разбавителя используют воду. Применяют холодные мастики на битумных пастах для литой и штукатурной гидроизоляции и заполнения деформационных швов, а также в качестве кровельного покрытия в южных районах страны.

Мастика изол— эффективный гидроизоляционный гермети зирующий и приклеивающий материал. Изготовляется из деше вого недефицитного сырья, содержащего каучук и нефтяной би тум. Мастики изол в зависимости от температуры укладки под-

— 455 —

разделяются на горячие и холодные. Горячие могут быть уложены только с предварительным подогревом, холодные — без подогрева. Горячие мастики изол бывают приклеивающие (для склеивания рулонных материалов в кровлях и гидроизоляции), кровельно-гидроизоляционные (для приклеивания рулонных материалов кровель и гидроизоляции, а также для устройства безрулонных кровель и гидроизоляции) и герметизирующие (для герметизации стыков между панелями сборных зданий и сооружений).

Приклеивающие мастики изготовляют двух видов: для работ внутри здания и для приклеивания кровли. Кровельно-гидроизо- ляционные мастики могут быть гудрокамполимерные (МП-70)

ирезинобитумные марки МБР-Г-Г-100 или 130. Такие мастики обладают повышенной эластичностью, гибкостью и морозостойкостью, их применяют для гидроизоляции горизонтальных повреждений, герметизации стыков и вертикальных поверхностей. Мастики изол изготовляют путем смешивания резинобитумного вяжущего, полученного в результате термомеханической обработки девулканизированной резины, нефтяного битума и в ряде случаев с добавлением высокомолекулярных соединений (полиизобутилена и др.), кумароновой смолы, канифоли, антисептика

инаполнителей.

Холодную мастику изол получают введением в горячую мастику 30...50% (по массе) бензина или других растворителей.

§ 14.7. Штучные изделия

Штучные гидроизоляционные изделия бывают трех видов: плиты гидроизоляционные асфальтовые, камни гидроизоляционные и сборные гидроизоляционные железобетонные изделия.

Плиты гидроизоляционные асфальтовые изготовляют путем покрытия предварительно пропитанной стеклоткани или металлической сетки слоем горячей гидроизоляционной мастики или песчаной асфальтобетонной смеси и дальнейшего прессования. Плиты бывают армированные и неармированные. Неармированные плиты выпускают длиной 80... 100 см, шириной 50...60 см и толщиной 1...2 см, а армированные — длиной 100...120 см, шириной 75... 120 см и толщиной 2...4 см. Плиты гидроизоляционные асфальтовые применяют для устройства оклеечной гидроизоляции и заполнения деформационных швов. Их можно использовать в зимнее время.

Камни гидроизоляционные изготовляют путем пропитки есте ственных или искусственных пористых материалов (кирпича, бе тона, туфа, опоки, мела, известняка и т. п.) битумом или камен ноугольными дегтепродуктами на глубину до 10... 15 мм. Камни водонепроницаемы, и применяют их для гидроизоляции в виде кладки и футеровки на цементном и асфальтовом растворах.

Сборные гидроизоляционные железобетонные изделия полу чают путем пропитки сборных железобетонных элементов (свай,

— 456 —

плит, секций труб, тюбингов и т. д.) органическими вяжущими на глубину 10...15 мм. Такой способ применяют для антикоррозионной гидроизоляции сооружения, подвергающегося механическим ударным воздействиям при одновременном воздействии минерализованных вод.

§ 14.8. Герметизирующие материалы

Герметизирующие материалы применяют для заделки наружных швов между элементами сборных конструкций зданий и сооружений. В зависимости от назначения уплотняющего шва герметизирующие материалы выполняют следующие функции: тепло-, гидро- и звукоизоляцию и воздухонепроницаемость.

По виду герметизирующие материалы делят на эластичные прокладки и мастики герметизирующие.

Эластичные прокладкиизготовляютввидепористыхилимо нолитных жгутов различной конфигурации. Устанавливают их насухо или на специальных приклеивающих мастиках. К пори стым эластичным прокладкам относится пороизол, изготовляе мый путем вулканизации газонаполненной резины, модифици рованной нефтяными дистиллятами. Пороизол бывает с монолит ной оболочкой и без нее. Для придания пороизолу герметизи рующих свойств его предварительно сжимают на 40...60% перво начального объема и помещают в шов на холодной мастике изол. Пороизол имеет плотность 250...400 кг/м3, растяжимость до 20%, восстанавливает первоначальный объем после сжатия на 50%, в течение 24 ч — на 70%; температуроустойчивость по-

роизола 40...70°С.

В отличие от пороизола марки М — материала с незакрытыми порами на поверхности, который применяется в сочетании с холодной мастикой изол, получен новый материал — пороизол марки П — материал с защитным протектором из монолитной пленки, наличие которой позволяет применять его для герметизации наружных швов без мастики.

Мастикигерметизирующиеделятнамастикиуплотняющиеи защитные. Для уплотнения швов применяют резинобитумную мастику изол Г-М и мастику УМ-40. Резинобитумную мастику изол изготовляют смешением резинобитумного вяжущего (полу ченного в результате термомеханической обработки девулканизованной резины и нефтяного битума) с высокомолекулярными полиизобутиленом, канифолью, кумароновой смолой, наполните лем асбестом 7-го сорта и антисептиком. Изол вводится в шов в подогретом состоянии. Уплотняющую мастику УМ-40 изготов ляют смешением высокомолекулярного полиизобутилена, раство ра резины и наполнителя.

Для устройства герметизирующих защитных покрытий швов применяют мастики на основе полисульфидных каучуков (тиоколовые). Тиоколовые мастики наносят на поверхность шпателем или кистью в зависимости от консистенции мастики.

— 457 —

§ 14.9. Экономика производства и применения кровельных и гидроизоляционных материалов

В общем выпуске всех видов кровельных материалов около 50% приходится на долю мягкой кровли. Производство и ассортимент этих изделий в СССР в последние годы значительно расширились (табл. 14.3).

Таблица 14.3. Выпуск мягкой кровли в СССР в 1950—1985 гг., млн. м2

Весьма эффективно применение мягкой кровли в конструкциях железобетонных крыш зданий. Железобетонные совмещенные кровли долговечнее и индустриальнее асбестоцементных. Дополнительные затраты на устройство рулонного ковра для железобетонных кровель окупаются за счет снижения затрат на монтаж конструкций.

В связи с ростом объема производства сборного железобетона для использования в кровлях жилых, гражданских и промышленных зданий улучшается и совершенствуется структура выпуска мягкой кровли — сокращается выпуск неэффективного песчаного толя, увеличивается выпуск толь-кожи для совмещенных крыш, значительно возрос выпуск рубероида с крупнозернистой посыпкой кровельных и гидроизоляционных материалов.

Дополнительные затраты на оборудование по окислению гудрона на заводах мягкой кровли, на создание установок по предварительному поливу полотна картона пропиточной массой и других окупаются экономией от снижения эксплуатационных расходов на содержание кровли.

Промышленность рулонных кровельных материалов является материалоемкой отраслью. Затраты на картон, битум и дегтепродукты составляют в общих издержках производства 75...85%. Отсюда вытекает задача экономного расходования сырья и соблюдения норм его расхода при изготовлении продукции, а также снижения себестоимости кровельного картона.

Одной из важных задач отрасли является комплексная механизация и снижение трудоемкости производства.

— 458 —

ГЛАВА 15

ПЛАСТМАССЫ. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ НА ИХ ОСНОВЕ

15.А. ПЛАСТМАССЫ

Пластмассами называют обширную группу органических ма териалов, основу которых составляют искусственные или природ

ные высокомолекулярные соединения — полимеры, способные при нагревании и давлении формоваться и устойчиво сохранять при

данную им форму. Главными компонентами пластмасс являются: связующее вещество — полимер; наполнители в виде органиче ских или минеральных порошков, волокон, нитей, тканей, листов; пластификаторы; стабилизаторы, отвердители и красители.

§15. 1. Классификация пластмасс

Воснову классификации пластмасс положены их физикомеханическиесвойства, структура и отношение к нагреванию.

По физико-механическим свойствам все пластмассы разделя-

ют на пластики и эластики.

Пластики бывают жесткие, полужесткие и мягкие. Жесткие пластики — твердые упругие материалы аморфной структуры с высоким модулем упругости (свыше 1000 МПа) и малым удлинением при разрыве, сохраняющие свою форму при внешних напряжениях в условиях нормальной или повышенной температуры. Полужесткие пластики — твердые упругие материалы кристаллической структуры со средним модулем упругости (выше 400 МПа), высоким относительным и остаточным удлинением при разрыве, причем остаточное удлинение обратимо и полностью исчезает при температуре плавления кристаллов. Мягкие пластики — мягкие и эластичные материалы с низким модулем упругости (не выше 20 МПа), высоким относительным удлинением и малым остаточным удлинением, причем обратимая деформация исчезает при нормальной температуре с замедленной скоростью.

Эластики — мягкие и эластичные материалы с низким модулем упругости (ниже 20 МПа), поддающиеся значительным деформациям при растяжении, причем вся деформация или большая ее часть исчезает при нормальной температуре с большой скоростью (практически мгновенно).

По строению полимерной цепи различают пластмассы карбо-

цепные (цепь состоит только из атомов углерода) и гетероцепные (в состав цепи кроме углерода входят кислород, азот и другие элементы).

—459 —

По структуре пластмассы делят на гомогенные (однородные) и гетерогенные (неоднородные). Структура пластмасс зависит от введения в нее наряду с полимером других компонентов. Последнее позволяет делить пластмассы на ненаполненные, газонаполненные, наполненные и составные. Ненаполненные пластмассы состоят из полимера, иногда из красителя, пластификатора и стабилизатора. В газонаполненные кроме указанных материалов входят также воздух или другой газ путем использования добавок газообразующих или воздухововлекающих веществ. В большинстве случаев для изготовления пластмассовых строительных материалов и изделий используют наполненные пластмассы, состоящие из полимера и наполнителя.

Наполнители бывают порошкообразные, волокнистые и слои-

стые. Порошкообразные наполнители — кварцевая мука, мел,

барит, тальк — и органические (древесная мука) придают пластмассам ценные свойства (теплостойкость, кислотостойкость и т. д.), а также повышают твердость, увеличивают долговечность, снижая стоимость. Волокнистые наполнители — асбестовое, древесное и стеклянное волокно — широко используют в производстве пластмасс; они повышают прочность и снижают хрупкость, повышают теплостойкость и ударную вязкость пластмасс. Слоистые наполнители — бумага, хлопчатобумажная и стеклянная ткани, асбестовый картон, древесный шпон и другие — придают высокую прочность пластмассам. Например, асбестовый картон придает пластмассе не только высокую прочность, но и теплостойкость и кислотостойкость. Наполнители намного дешевле полимеров. Поэтому чем больше введено наполнителя, тем дешевле изделие из пластических масс.

Наряду с наполнителями в пластмассы вводят пластификаторы, красители, смазки, катализаторы и другие вещества. Для изготовления пористых пластических масс используют порообразователи.

Пластификаторы применяют для придания пластмассе большей пластичности при нормальной температуре, облегчают переработку их, снижая температуру перехода полимера в вязкотекучее состояние (например, глицерин, диокрилфталат). Количество пластификатора в пластмассе может достигать 30...50% от массы полимера. Они должны быть химически инертными, малолетучими и нетоксичными веществами.

В производстве полимеров и пластмасс применяют стабилизаторы и отвердители; первые способствуют сохранению свойств пластмасс во времени, а вторые сокращают время отверждения пластмасс, что важно в технологии производства изделий.

Красители применяют для придания пластмассам определенного цвета. Они должны быть стойкими во времени, не должны выцветать под действием света и т. д. В качестве красителей используют как органические (нигрозин, пигмент желтый, хризоидин и др.), так и минеральные пигменты (охра, мумия, сурик, белила, оксид хрома, ультрамарин и др.).

— 460 —