Методичка по строй мату 1

значение синтетических клеев в производстве клееных деревянных конструкций.

Клеи и мастики для крепления отделочных материалов и изделий представляют собой клейкие пастообразные композиции, состоящие из клеящей основы — полимеров, растворителей, пластифицирующих компонентов, наполнителей, разжижителей и в отдельных случаях отвердителей. Для крепления отделочных материалов и изделий клеи и мастики делят на две группы: первые — для приклеивания материалов покрытий полов и погонажных изделий и вторые — для крепления материалов при отделке стен, потолков и встроенной мебели. В зависимости от вида связующего различают клеи и мастики битумные, полимерные, каучуковые, нитроцеллюлозные и казеиновые. Для крепления рулонных, плиточных и листовых материалов к полам применяют битумные горячие и холодные мастики: битумно-каучуковую мастику, состоящую из битума, бензина, каолина и резинового клея; резинобитумную мастику изол, состоящую из девулканизированной старой резины, битума, кумаронового полимера, бензина, рубракса, канифоли, креозотового масла и асбеста и другие мастики. Битумные мастики, применяемые в холодном состоянии, перед употреблением в случае загустевания разбавляют бензином. Для крепления отделочных материалов для полов применяют также дифенольную мастику, состоящую из смолы, наполнителя и формалина; фенолоформальдегидную мастику — из фенолоформальдегидного полимера, керосинового контакта и мела; коллоксилиновую (нитроцеллюлозную) мастику — из обрезков коллоксилинового линолеума и ацетона; казеиноцементную мастику — из казеинового клея ОБ, портландцемента и воды.

Для приклеивания поливинилхлоридного линолеума к бетонному основанию, цементной стяжке, дереву, древесностружечным и древесноволокнистым плитам используют кумаронокаучуковую мастику. Она представляет собой вязкую пастообразную массу, состоящую из полихлорпренового каучука, инден-кумароновой смолы, Наполнителя и смеси растворителей. Мастика светлого тона имеет большую прочность склеивания.

Мастики для приклеивания отделочных материалов должны обладать хорошими адгезионными свойствами, быть устойчивы к действию температуры 50...60°С, быть удобонаносимыми и легко распределяться слоем толщиной 0,3...0,5 мм (для битумных до 1 мм). Мастики должны быть биостойкими, однородными, без запаха.

Для крепления рулонных листовых и плиточных материалов для потолков, стен и встроенной мебели применяют различные клеи и мастики: 1) клей К-17 (мочевиноформальдегидный), состоящий из мочевиноформальдегидного полимера древесной муки и отвердителя — щавелевой кислоты, а также клей ФР-12 (фенолорезольный), состоящий из фенолоформальдегидного резольного полимера и отвердителя — бензосульфокислоты, — для приклеивания декоративного бумажного слоистого пластика, дре-

— 491 —

весноволокнистых и древесностружечных плит по дереву; 2) кумароновая мастика, состоящая из кумаронового полимера, сольвента, дибутилфталата и известняковой муки, — для приклеивания древесноволокнистых, древесностружечных плит по бетону и штукатурке, а также полистирольных плиток и линкруста по бетону, штукатурке и дереву; 3) канифольная мастика, состоящая из канифоли, денатурированного спирта, олифы оксоль и известняковой муки, — для приклеивания древесностружечных, древесноволокнистых плит, бакелизированной фанеры, полистирольных плиток и линкруста по дереву, бетону и штукатурке.

Клеи и мастики приклеивают рулонные листовые и плиточные материалы без пригруза.

Клеи для строительных конструкций представляют собой композиции из каучуков, различного рода модифицирующих добавок, наполнителей, растворителей и отвердителей. Такие клеи используют для склеивания асбестоцементных и других цемент- но-бетонных материалов, алюминиевых сплавов, черных металлов и древесины как между собой, так и с пенопластами и сотопластами в трехслойных и других конструкциях.

В зависимости от методов применения клеи для строительных конструкций делят на три вида: клеи холодного (при температуре 16...30°С), теплого (при температуре 40...90°С) и горячего отверждения (при температуре 100... 160°С). По виду связующего — фенольные, эпоксидные, каучуковые, мочевинные и полиэфирные. Могут использоваться также и модифицированные системы на основе указанных клеев.

Фенольные клеи холодного и теплого отверждения, состоящие из фенолоформальдегидного полимера, отвердителя и наполнителя, применяют для склеивания стеклопластиков, пенопластов, сотопластов и древесины между собой, а также с асбестоцементными и алюминиевыми сплавами. Фенольный клей горячего отверждения, состоящий из фенолоформальдегидного полимера и наполнителя, применяют для склеивания асбестоцемента с сотопластами, стеклопластиков и фанеры.

Эпоксидный клей холодного и теплого отверждения, состоящий из эпоксидного полимера, модификатора, отвердителя и наполнителя, используют для склеивания асбестоцементных и це- ментно-бетонных материалов, алюминия и других материалов, а эпоксидный клей горячего отверждения — для склеивания различных материалов, так как он обладает значительной адгезией, малой усадкой и высокой прочностью.

Мочевинные и мочевиномеламиновые клеи холодного и горячего отверждения, состоящие из одноименных связующих, отвердителей и наполнителей, используют для склеивания древесины.

Каучуковый клей, в состав которого входят каучук, модификатор и вулканизатор, применяют для склеивания алюминия с сотами из древесноволокнистых плит пенопластами. Он обладает значительной адгезией и прочностью и очень малым водопоглощением.

— 492 —

В качестве грунтов при склеивании строительных конструкций используют: полиметилметакрилатный состав, состоящий из полиметилметакрилата, метилметакрилата, растворителя и отвердителя, винильно-фенольный грунт — из поливинилхлорида, фенолоформальдегидного полимера и растворителя.

Клеевые соединения строительных конструкций обеспечивают необходимую прочность при температурах от —30 до +60 °С.

Герметизирующие материалы (герметики) производят в виде паст (мастик), эластичных прокладок и лент. Их применяют для заделки швов между элементами сборных конструкций (панелями, блоками стен), швов между деталями бетона, металла, керамики, стекла и т. п. Они должны обеспечить герметичность, необходимую для восприятия температурных и усадочных деформаций и не допускать проникновение влаги через швы.

Мастичные герметизирующие материалы получают на основе полиизобутилена, тиоколовых и силиконовых каучуков.

Полиизобутиленовую строительную мастику УМС-50 получают из полиизобутилена, мягчителя (нейтральное масло) и тонкодисперсного наполнителя в виде мела, известняка и др. Полиизобутиленовую мастику производят марок УМ-20, УМ-40, УМ-50 (цифры указывают низший предел температуры применения). Строительную мастику выпускают различного цвета в зависимости от вводимого пигмента.

Герметизирующую мастику полиэфир применяют для герметизации наружных стыков панелей крупнопанельных зданий. Это двухкомпонентная самовулканизирующая мастика, состоящая из полиэфирных смол с наполнителями. Нанесение мастики осуществляется из пистолетов и пневмопистолетов.

Для уплотнения стыков конструкций крупнопанельных зданий применяют также полиизобутиленовую мастику УМС-50, представляющую густовязкую однородную нетвердеющую массу от светло-серого до коричневого цвета, с пределом прочности на разрыв 7 кПа, относительным удлинением до 10%, водопоглощением 0,8% и теплостойкостью не ниже 70°С.

Стыки крупнопанельных зданий заделывают также герметизирующими прокладками — гернитом и герметиком ЦПЛ-2. Гернит представляет собой пористый резиновый шнур с плотной наружной оболочкой диаметром 20...60 мм. Изготовляют его на основе полихлоропренового каучука с добавлением значительного количества наполнителей, мягчителей и вулканизирующих агентов. Производство герметика ЦПЛ-2 осуществляется на основе бутилкаучука. Применяют его для герметизации стыков бетонных конструкций, не подверженных деструкции под действием влаги, кислот и щелочей. По адгезионной и когезионной прочности он значительно превосходит тиоколовые и силиконовые герметики.

Тиоколовые мастики приготовляют непосредственно перед началом работ путем смешения тиоколовой пасты, вулканизирующей добавки, ускорителя вулканизации и разжижителя. Нане-

— 4 9 3 —

сенная в шов паста в результате вулканизации отвердевает и приобретает эластичность, хорошо уплотняя стыки между конструкциями.

§ 15.11. Экономика применения пластмасс в строительстве

Производство строительных материалов на основе полимеров с каждым годом неуклонно растет, и ассортимент их расширяется. Особое значение имеет непрерывный прогресс в области использования все более дешевых видов сырья, усовершенствование процессов получения и переработки пластмасс, повышение их качества, что в конечном итоге приводит к снижению стоимости строительства.

Следует подчеркнуть, что производство полимерных строительных материалов организовано в промышленных масштабах после 1958 г. в связи с решениями ЦК КПСС о развитии химической промышленности. До этого времени в относительно массовом масштабе выпускался лишь глифталевый полимер. За 1958—1980 гг. производство рулонных и плиточных материалов для покрытий полов увеличилось в 8,7 раза (с 1 1 , 5 до 100 млн. м2), был организован выпуск полистирольных плиток, клеящих мастик и др. К 1985 г. производство линолеума достигло 112 млн. м2, полистирольного пенопласта более 1 млн. м3, декоративных пленок 20 млн. м2.

Производство полимерных строительных материалов относится к весьма материалоемким отраслям. Если в целом по промышленности строительных материалов удельный вес сырья и материалов составляет 32,4%, то в промышленности полимерных строительных материалов — 80,4% (в том числе сырья 25,6%, основных материалов 27,6% и прочих материалов 27,3%). На долю топлива приходится еще 2,4% затрат.

Фактическая себестоимость производства в настоящее время в 1,2... 1,5 раза превышает проектные данные вследствие неполного освоения мощности и недостатков производства (превышение норм расхода сырья и материалов из-за некондиционности поставок сырья, сверхнормативных потерь и др.).

Отпускные цены на полимерные строительные материалы учитывают более высокое качество отдельных видов изделий (затрат на эксплуатацию и укладку материалов и др.).

Удельные капитальные вложения на полимерные материалы колеблются, так же как и себестоимость, в широких пределах. Наименьший их уровень характерен для полимерных мастичных композиций, пленок, лакокрасочных материалов. Полимерные рулонные материалы для полов изготовляют на высокопроизводительном оборудовании методом литья, проката, прессования и экструзии и характеризуются удельными капитальными вложениями 2...4 руб/м2.

Удельные капитальные вложения на организацию производ-

— 494 —

ства полимерных строительных материалов зависят как от мощности предприятия, так и от вида изделий и технологии производства.

Удельный вес полимерных материалов в общем балансе строительных материалов и конструкций в перспективе значительно возрастает, например по полимерным покрытиям для по-

лов с 7...8 до 30...35%.

Технико-экономическая целесообразность использования пластмасс в строительстве несомненна и убедительно подтверждается данными табл. 15.1 на примере материалов для полов, являющихся наиболее распространенным видом строительных полимерных материалов. Полимерные материалы для покрытий полов (даже при сравнительно высоких ценах на полимерное сырье) оказываются на уровне затрат по дощатому полу и несколько выгоднее паркетных полов. В перспективе эта разница еще более возрастает, поскольку производство полимерных строительных материалов располагает большими резервами снижения себестоимости продукции.

Таблица 15.1. Экономическая эффективность материалов для покрытия полов (по перспективным данным)

Основные пути снижения себестоимости — это разработка новых конструктивных решений с использованием пластмасс; совершенствование технологии производства изделий из пластмасс; максимальное использование механизации и автоматизации; использование дешевых материалов. Важным элементом, способствующим снижению себестоимости полимерных материалов и конструкций, является создание крупных специализированных производств.

Трудоемкость работ по устройству покрытия полов с использованием поливинилхлоридного линолеума на войлочной основе, а также других рулонных и плиточных материалов дана в табл. 15.2.

Для получения теплых полов с достаточной изоляцией от шумов при устройстве покрытий из полимерных материалов в настоящее время предусматривают устройство покрытия сложной конструкции (рис. 15.10), состоящего из покрытия со стяжкой,

—495 —

Таблица 15.2. Трудоемкость устройства полов (на 1 м2)

теплоизоляционного слоя, звукоизоляционного слоя и несущей части перекрытия. Необходимость такой конструкции объясняется тем, что применяемые для покрытия полов рулонные, листовые и плиточные материалы не являются сами по себе «теплыми» и звукоизолирующими от шума. Использование же поливинилхлоридного линолеума на войлочной основе обеспечивает звукоизоляцию междуэтажных перекрытий от ударного шума без устройства звукоизоляционных слоев и позволяет получить теплые полы непосредственно по железобетонным элементам перекрытия. Таким образом, линолеум на войлочной основе позво-

Рис. 15.10. Конструкции перекрытий жилых домов:

а — пол из обычного линолеума; б — пол из поливинилхлоридного линолеума на войлочной основе; 1 — для домов серии I-335 и I-464; II — для домов серии I-468; III — для домов серии II-32; 1 — линолеум обычный; 2 — древесноволокнистая плита толщиной 5 мм; 3 —стяжка толщиной 30 мм из цементно-песчаного раствора; 4 — древесноволокнистая плита толщиной 10 мм; 5 — древесноволокнистая плита толщиной 25 мм; 6 — сплошная железобетонная панель толщиной 100 мм; 7 — сплошная железобетонная плита толщиной 140 мм; 8 — поливинилхлоридный линолеум на войлочной основе; 9 — многопустотная железобетонная панель толщиной 220 мм; 10 — прокатная панель пола СВ-32-1; 11 — воздушная прослойка 25 мм; 12 — панель потолка толщиной 65 мм

— 496 —

ляет значительно сократить затраты труда, снизить стоимость работ по устройству полов и повысить их индивидуальность, а также упростить конструкцию перекрытий.

Одним из путей снижения себестоимости полимерных материалов является уменьшение расхода дорогостоящих полимерных связующих материалов за счет наполнителя.

Снижение себестоимости полимерных материалов можно получить в результате замены дорогостоящих материалов изделиями с меньшими издержками производства. Например, поливинилхлоридные полимеры имеют очень узкий интервал между температурой текучести и температурой разложения, что затрудняет переработку этого полимера. Дибутилфталат обладает лучшими пластифицирующими свойствами, чем другие пластификаторы, и в настоящее время он широко используется в производстве изделий из пластмасс. Однако он очень летуч и изготовленные из него материалы становятся жесткими и быстро стареют. Это заставляет изыскивать другие, менее летучие разжижители, повышающие качество и улучшающие технико-экономические показатели материалов.

Совершенствование технологических процессов в сочетании со строительством новых, более крупных предприятий по производству материалов и изделий на основе пластмасс позволит в ближайшем будущем удовлетворить спрос на эти материалы и решить целый ряд технических проблем.

Ресурсы синтетического сырья являются дефицитными, что со всей остротой выдвигает задачу его рационального, экономически выгодного распределения как между отраслями — потребителями пластмасс (строительство, машиностроение, легкая и пищевая промышленность и др.), так и в пределах каждой отрасли по различным областям использования пластмасс и синтетических смол.

В настоящее время выявились основные направления наиболее целесообразного экономического использования полимеров в строительстве. К ним, по расчетам НИИЭС, следует отнести применение эффективных рулонных и плиточных материалов на основе поливинилхлорида для покрытий полов; синтетических лакокрасочных материалов, пленок, бумажнослоистых пластиков в отделке стен; новых видов теплозвукоизоляционных материалов на основе вспененных пластмасс для утепления зданий; долговечных латексных кровельных покрытий в крупнопанельном строительстве; долговечных мастичных и профильных материалов на основе синтетических каучуков для герметизации стыков крупнопанельных зданий; встроенной мебели и шкафов-перегородок из древесностружечных плит, а также высококачественных дверных блоков из древесностружечных и древесноволокнистых плит; некоторых видов полимерных санитарно-технических изделий.

В перспективе доля пластмасс, используемых для строительных целей, увеличится в общем их выпуске с 11 до 25...30%, что обеспечит существенный экономический эффект.

17-707

ГЛАВА 16 ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ОБОИ

Лакокрасочными материалами называют природные, искус ственные или синтетические составы, наносимые в жидком виде тонким слоем (от 60...600 мкм) на окрашиваемую или лакируе мую поверхность. Образующиеся плотные твердые пленки, проч но соединенные с поверхностью, должны обладать достаточной прочностью, высокой долговечностью как в отношении длитель ного сохранения физико-механических свойств, так и декоратив ных качеств. Лакокрасочные материалы должны быть безвредны ми для окрашиваемого изделия и живых организмов.

На протяжении долгих лет важнейшими исходными материалами для красочных составов служили натуральные олифы, при изготовлении которых использовались растительные масла, являющиеся пищевым сырьем. Для получения же лаков применялись преимущественно природные смолы, из которых многие ввозились из Конго, Мадагаскара, Занзибара и др. Постепенно эти природные продукты стали заменять синтетическими полимерными и при этом в ряде случаев повышалось качество лакокрасочных материалов.

Лакокрасочные материалы можно разделить на краски, лаки и вспомогательные материалы. Краски предназначены для создания непрозрачного цветного декоративного и защитного покрытия, а лаки — для прозрачного покрытия и окончательной декоративной отделки окрашиваемой поверхности; они не изменяют также текстуры окрашиваемого материала. Вспомогательные материалы (шпатлевки, грунтовки, замазки) применяют для подготовки поверхности под окраску и для доведения лаков и красок до рабочей консистенции. К ним относятся эмульсионные разбавители, олифы и растворители, а также сиккативы и смывающие материалы.

Компоненты лакокрасочных составов делят на пигменты, наполнители и связующие вещества.

§ 16.1. Пигменты и наполнители

Пигменты и наполнители предназначены для придания малярным составам цвета, непрозрачности, улучшения механических свойств и долговечности в эксплуатации.

Пигментами называют цветные тонкоизмельченные минераль ные или органические вещества, нерастворимые или малораство римые в воде и органических растворителях; в качестве пигмен тов применяют также металлические порошки (пудры). Пигмен ты бывают природные и искусственные, минеральные и органи ческие.

Каждый пигмент имеет свой цвет и обладает определенными свойствами. К числу общих свойств пигментов относят укрыви-

— 498 —

стость, красящую способность, тонкость помола, светостойкость, огнестойкость, стойкость против химических воздействий, атмосферостойкость. Укрывистость пигмента характеризуют расходом его на 1 м2 окрашиваемой поверхности. Красящая способность — это свойство пигмента передавать свой цвет в смеси его с белыми, черными и синими пигментами. Тонкость помола пигмента оказывает сильное влияние как на укрывистость, так и на красящую способность. С увеличением тонкости помола возрастают укрывистость и красящая способность. Светостойкость — способность пигмента сохранять свой цвет под действием света. Это свойство очень важно для наружных покрасок зданий и сооруже-

ний. Стойкость против химических воздействий — способность некоторых пигментов сохранять свой цвет под действием щелочей и других реагентов. Атмосферостойкость — способность пигментов сопротивляться совместному действию температуры, влаги, углекислоты и других агентов внешней среды. Сурик железный обладает хорошей атмосферостойкостью. Огнестойкость пигментов — способность выдерживать действия высоких температур без разрушения и изменения цвета. Органические пигменты лишены огнестойкости; минеральные пигменты по-разному реагиру-

ют на изменение температуры. Антикоррозионная способность —

способность в сочетании со связующими защитить металлы от коррозии. Например, железный сурик и свинцовые белила обладают антикоррозионными свойствами, а сажа, наоборот, способствует развитию коррозии.

Пигменты минеральные природные получают путем обогаще-

ния и измельчения на специальных установках природных материалов (руды, глины). Их используют для приготовления известковых и клеевых красок, шпаклевок и цветных строительных растворов. К этой группе пигментов относят: мел природный молотый белого цвета; охру сухую желтого цвета (глина с содержанием более 15% оксида железа); сурик железный (Fe2O3, FeO) коричнево-красного цвета, обладающий высокой свето- и антикоррозионной стойкостью; мумию естественную сухую (бокситную, светлую и темную), имеющую светло-коричнево-красный цвет; графит серый; глауконит зеленый и пероксид марганца черного цвета.

Пигменты искусственные минеральные получают путем хими-

ческой переработки минерального сырья. Такими пигментами являются: 1) диоксид титана TiO2 белого цвета, получаемый из титановых руд; 2) белила цинковые, получаемые возгонкой металлического цинка с последующим окислением паров цинка; они обладают хорошей укрывистостью, светостойкостью, не ядовиты; 3) литопон белого цвета, представляющий собой смесь сернистого цинка и сернокислого бария; он недостаточно устойчив против действия атмосферы, применяют преимущественно для внутренних работ; 4) крон цинковый малярный сухой светло-желтого (лимонного) цвета, представляющий собой двойное соединение оксида хромитов цинка с хромовокислым калием или натрием; содер-

жит небольшое количество основных сернокислых или хлористых солей цинка; применяют в масляных, клеевых и грунтовых красках по металлу; 5) сурик свинцовый красного цвета получают прокаливанием свинцового глета при температуре 450°С; обладает стойкостью к действию щелочей, но растворяется в кислотах, хорошо защищает сталь от коррозии; применяют в масляных красках, антикоррозионных грунтовках по металлу и дереву; 6) ультрамарин синего цвета, обладающий средней свето- и щелочестойкостью; применяют в масляных красочных составах,

вцветных растворах и известковых красках; 7) оксид хрома Сr2О3 зеленого цвета обладает стойкостью к действию кислот, щелочей, света и высоких температур; получают нагреванием измельченной смеси К2Сr2О7 с каким-либо восстановителем (порошком древесного угля, серы); применяют во многих красках; 8) сажа газовая — продукт сжигания газов (ацетилена), является наиболее легким пигментом, имеет высокую кроющую и красящую способность, устойчива к действию кислот и щелочей.

Металлические порошки применяют наряду с минеральными искусственными пигментами: это алюминиевая пудра — тонкий порошок металлического алюминия — для наружной окраски металлических конструкций и для декоративной окраски; пудра золотистая — бронзовый порошок — для декоративной окраски по металлу.

Органические пигменты представляют собой синтетические красящие вещества органического происхождения, они обладают высокой красящей способностью и чистотой цвета. Органические пигменты нерастворимы или малорастворимы в воде и других растворителях. К числу органических пигментов, применяемых

вкрасках, можно отнести следующие: пигмент желтый, светопрочный лимонного цвета; оранжевый прочный, красный, алый, лак рубиновый, пигмент голубой фталоцианитовый, светло-синего цвета; пигмент зеленый фталоцианитовый и др. Органические пигменты используют для придания тона красочным композициям на различных связках. Однако щелочестойкость их сравнительно низкая, несколько ниже оказывается и светостойкость.

Наполнителями называют нерастворимые минеральные веще ства, в большинстве случаев имеющие белый цвет и добавляе мые в лакокрасочные материалы для экономии пигментов и для придания этим материалам особых свойств, например повышен ной прочности, кислотостойкости, огнестойкости и т. д. В каче стве наполнителей для приготовления растворов и выравниваю щих составов используют каолин, молотый тальк, песок, пыле видный кварц, андезит, диабаз, асбестовую пыль, волокно и дру гие материалы.

§16.2. Связующие вещества

Связующие вещества предназначены для создания основы и пленкообразования лакокрасочных покрытий. В качестве связую щих веществ в красочных составах используют: полимеры —

— 500 —