10

I.1. Класифікація будівельних матеріалів і виробів та їх роль у

Будівництві водогосподарських об’єктів

До будівельних матеріалів відносять природні і штучні речовини і вироби з них, які застосовують для зведення будинків і споруд. Усе різноманіття будівельних матеріалів можна класифікувати по ряду ознак: походженню, структурі, найбільш характерним властивостям, призначенню, способу виготовлення і т.д. (табл.1).

Таблиця 1.

Класифікація будівельних матеріалів

Походження	Структура	Властивості	Спосіб виготовлення	Призначення
Неорганічні: - металічні; - неметалічні. Органічні: - низькомолекулярні; - високомолекулярні (полімерні); Змішані (органо-мінеральні).	Конгломератні, не конгломератні, щільні, пористі, волокнисті, кристалічні, склоподібні, аморфні.	Важкі, легкі, пластичні, пружні, морозо-, водо-, кислото-, термо-, вогнестійкі; легкоплавкі, тугоплавкі, вогнетривкі.	Безвипалювальні: отримані фізико - механічною обробкою гірських порід, деревини й іншої сировини, формуванням сумішей, що включають в’яжуче і заповнювачі, одержувані випалом: до спікання, до плавлення.	Стінові, покрівельні, лицювальні, гідроізоляційні, теплоізоляційні. Спеціальні: для дорожніх покрить, зведення гребель, прокладки трубопроводів, сантехнічні та ін.

Знання основ технології, властивостей та умов раціонального застосування будівельних матеріалів особливо важливе при будівництві гідротехнічних споруд. Так, якщо в промисловому і цивільному будівництві витрати на матеріали складають 40-60% вартості будівельно-монтажних робіт, то в гідротехнічному будівництві вони досягають 70-85%.

В гідротехнічному будівництві особливе значення маю якість будівельних матеріалів, від якої залежить надійність споруд і техніко-економічна ефективність будівництва. Якість будівельних матеріалів набуває особливо важливе значення на сучасному етапі, коли зводяться унікальні споруди і крупне гідротехнічне будівництво просувається в гірські і сейсмічно активні райони, зону вічної мерзлоти в умовах зростання напорів на споруди, дії комплексу агресивних факторів.

II.25. Види полімерних матеріалів і виробів. Полімербетони та

бетонополімери.

Полімерними матеріалами, або пластичними масами, називають матеріали, які мають у своєму складі високомолекулярні органічні речовини – полімери й на певній стадії виробництва набирають пластичності, яка повністю або частково втрачається після отвердіння полімеру.

Розрізняються пластичні маси прості, що складаються лише з полімеру, і складні, до складу яких крім полімеру входять і інші компоненти: наповнювачі, пластифікатори, стабілізатори, отверджувачі, барвники тощо.

Полімерні будівельні матеріали та вироби класифікують за різними ознаками: за основним полімером, який входить до їхнього складу, за методом виробництва та областю застосування у будівництві.

Усе різноманіття пластмас залежно від призначення їх у будівництві зводиться до таких основних груп: матеріали огороджувальних і несучих конструкцій; покриття підлог та опорядження стін: гідроізоляційні, герметизуючи, покрівельні, тепло - та звукоізоляційні матеріали; труби та інші погонажні вироби; санітарно-технічні вироби; лаки, фарби, клеї.

Як елементи несучих, огороджувальних та інших конструкцій застосовують деревношаруваті пластики, склопластики, полімерні бетони, деревостружкові, деревоволокнисті плити, фанеру та фанерні вироби.

Деревношаруваті пластики – це листові та плиткові матеріали, виготовлювані гарячим пресуванням пакетів та листів із деревного шпону, просочених полімером. Товщина деревного шпону залежно від настроювання лущильного верстата може бути 0,5…2,5 мм.

Склопластики – це конструкційні композиційні матеріали, що містять як ущільнювальний наповнювач скловолокнисті матеріали, зв’язані синтетичними полімерами. Спільна робота скло наповнювача й синтетичного звязуючого забезпечує склопластикам ударну міцність, стійкість до атмосферних та хімічних впливів, високі тепло -, електро – та звукоізоляційні властивості.

Покриття підлог із полімерних матеріалів гігієнічні, еластичні, зносостійкі, тепло – та звукоізоляційні, досить довговічні і, в поєднанні з можливістю індустріалізації будівельних робіт, досить ефективні.

Майже 70 % загального випуску полімерних матеріалів для підлоги припадає на частку полівінілхлоридного лінолеуму.

Лінолеуми – це рулонні матеріали, виготовлювані на основі полівінілхлорид них, алкидних, гумових та інших полімерів. Вони призначаються для влаштування покриттів підлог у житлових, громадських та деяких промислових будівлях. Застосування лінолеум них покриттів у 5-7 разів скорочує тривалість робіт порівняно з настиланням дощатих та паркетних підлог. Виготовлені з високоякісних матеріалів згідно з усіма вимогами технології, вони можуть служити 20-25 років.

Матеріали для опорядження стін – найширша група полімерних оздоблювальних матеріалів: листових, плиткових, рулонних, профільно-погонажних, лакофарбових тощо. Серед плиткових та листкових матеріалів для опорядження поширені декоративний паперово-шаруватий пластик, листи й плитки з полістиролу та полівінілхлориду.

Спільною ознакою гідроізоляційних, покрівельних та герметизуючи матеріалів є водо – та паро непроникність, тріщиностійкість, водо – та атмосферо стійкість. З полімерних матеріалів для гідроізоляції особливо широко застосовують плівки, мастики, лаки та фарби.

Полімерні теплоізоляційні матеріали класифікують за структурою, формою, видом основної сировини, середньою густиною, теплопровідністю та стискуваністю.

Полімерні матеріали, що мають ніздрювату структуру, яка може бути подана системою ізольованих пор, називають пінопластами, сполучених пор – поропластами, а регулярно повторюваних порожнин – сотопластами. Такий поділ пористих пластмас є умовним, оскільки звичайно не вдається одержати матеріали з одним типом пор. промисловість випускає різноманітні за формою теплоізоляційні матеріали: рулонні, штучні, сипкі та шнурові.

Труби з полімерних матеріалів мають ряд переваг порівняно з металевими: вони легші, стійкі до дії кислот та лугів, не піддаються електрохімічній корозії, гнучкі, мають менший опір руху рідин, низьку теплопровідність, прості щодо монтажу. Істотним недоліком полімерних труб є низька теплостійкість (60…70 С) і значне лінійне розширення.

Основні види полімерних труб, застосовуваних у будівництві: поліетиленові, поліпропіленові, полівінілхлоридні, з органічного скла та склопластикові.

Великогабаритні вироби (ванни, раковини тощо) – ще одна широка галузь застосування полімерних матеріалів. Їх найчастіше пресують з армованих термореактивних полімерів або виготовляють методом вакуумного формування з термопластичних полімерів. Ці вироби мають значно меншу масу, ніж металеві чи керамічні, високі експлуатаційні та естетичні властивості.

Полімербетони – це композиційні матеріали, одержувані внаслідок затвердіння суміші, яка складається в полімерного зв’язуючого, мінеральних заповнювачів та наповнювачів. Як полімерне зв’язуюче застосовують фуранові, епоксидні, фенол формальдегідні та поліефірні смоли. До мінеральних наповнювачів належать порошки з розміром часточок менш як 0,16 мм, до заповнювачів – пісок з розміром зерен до 5 мм і щебінь з розміром зерен до 50 мм.

Основні властивості полімербетонів визначаються хімічною природою полімерного звязуючого, видом і вмістом наповнювачів та заповнювачів.

Найвищі фізико-механічні властивості полімер бетони мають тоді, коли зв’язуючим є епоксидні смоли. Висока вартість і дефіцитність епоксидних полімерів обмежує їх застосування. Звичайна витрата зв’язуючого 100…200 кг на 1 м3 бетону при відношенні зв’язуючого до мінеральної частини бетону 1:5…1:12 за масою.

Найбільш поширені полімер бетони на фуранових смолах, потверджуваних добавкою сульфаткислот.

Границя міцності полімербетонів при стиску 60…120 МПа, при вигині 12…40 МПа. Морозостійкість полімербетонів 200…300 циклів. Водостійкість залежить від виду зв’язуючого. Найбільш водостійкі полімерні бетони на епоксидному зв’язуючому. Полімербетони мають високу зносостійкість, кавітаційну та хімічну стійкість. Ударна стійкість полімер бетону на фурановому зв’язуючому в 4-6+ разів вища, ніж у цементних бетонів.

Полімербетони добре склеюються з цементним бетоном, міцність зчеплення наближається до міцності на розтяг цементного бетону. Полімербетони можна підсилювати армуванням.

Одним з напрямів використання полімерів та мономерів є модифікація властивостей бетонів за допомогою їх просочування. Щоб змінити структуру й властивості бетонів, застосовують рідкі мономери (метилметакрилат чи стирол) і полімери (епоксидні й поліефірні смоли) та різні композиції на їх основі. Глибина просочування 1…20 см. Для повного просочування щільного бетону потрібно 2…5% мономеру за масою (4…10 % за об’ємом). Просочені бетони називають бетонополімерами.