Органические вяжущие

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Органические вяжущие

1.1 Битумные вяжущие

Это вещества органического происхождения, обладающие способностью под влиянием физич. или химич. процессов переходить из пластичного состояния в твердое или малопластичное.

Вяжущие материалы делятся на две группы: битуминозные и полимерные смолы. Кроме того, иногда относят клеи. Бывают битумные (природные и нефтяные битумы) и дегтевые (дегти каменноугольные, торфяные, сланцевые, буроугольные и др.). Битуминозные вяжущие материалы по химич. составу -- сложные смеси углеводородов и их неметаллич. производных. Битумные вяжущие отличаются большей долговечностью. Дегтевые В. м. под влиянием атм. воздействия (света, тепла, влаги, кислорода и др.) быстрее изменяют свои свойства («стареют»).

Битумные вяжущие материалы применяются в строительстве для изготовления асфальтовых бетонов и растворов, битумных кровельных материалов и гидроизоляционных материалов, приготовления приклеивающих битумных мастик для кровельных и гидроизоляционных работ, мастик для периодичических покрасок кровель из битумных материалов (рубероида, пергамина). вяжущий вещество кровельный

По консистенции (при температуре 18°С) битумы могут быть твердыми, обладающими упругими, а иногда хрупкими свойствами, полутвердыми (вязкопластичными) и жидкими (легкотекучими). Твердые и полутвердые битумы транспортируют и железнодорожных цистернах, оборудованных подогревательными устройствами; жидкие битумы - в нефтяных и мазутных цистернах. Хранить битумы следует в специальных хранилищах.

1.2 Получение, состав, свойства

Битумы состоят из смеси высокомолекулярных углеводородов, главным образом метанового и нафтенового рядов и их кислородных, сернистых и азотистых производных. Элементарный химический состав всех битумов достаточно близок. В них 70...87% углерода, до 15% водорода, до 10% кислорода, до 1,5% серы (в природных битумах до 10%), небольшое количество азота. Элементарный химический состав битумов позволяет судить только о материальном балансе элементов, из которых построены компоненты битумов, и не дает представления о десятках химических соединений, содержащихся в битумах, и об их влиянии на структуру и свойства битумов.

Масла - жидкая при обычной температуре группа углеводородов, плотностью менее единицы и молекулярной массой 100…500. Повышенное содержание масел в битуме придает им подвижность и текучесть.

Смолы - вязкопластичные вещества, твердые или полутвердые при обыкновенной температуре, плотностью около единицы и молекулярной массой 500...1000. Состав углеводородов в смолах более сложный, чем в маслах. Смолы придают битумам вяжущие свойства и пластичность.

Асфальтены - твердые неплавкие высокополициклические соединения с плотностью более единицы и молекулярной массой 1000…5000 и более.

Некоторые асфальтены растворимы в маслянистых и смолистых фракциях, другие

- карбены и карбоиды, содержащие свободный углерод, нерастворимы.

Асфальтогеновые кислоты принадлежат к группе полинафтеновых кислот; их консистенция может быть твердой или высоковязкой. Являясь поверхностно-активной частью битума, они способствуют повышению прочности сцепления битума с каменными и другими материалами.

Свойства битумных вяжущих:

-способность при нагревании (до 80…170°С) или добавлении растворителей (разжижителей) переходить в вязкожидкое состояние и объединяться с каменными или другими строительными материалами;-

-способность при понижении температуры (до 20…25°С и ниже) или испарении растворителей вновь загустевать и образовывать единый материал, сцепляться с введенными в них или пропитанными и обмазанными ими другими материалами (асфальтовые бетоны и растворы, кровельные и гидроизоляционные материалы);

-способность придавать гидрофобные (водоотталкивающие) свойства другим материалам, обработанным битумом.

Основными свойствами, определяющими качество твердых и полутвердых битумов и деление их на марки, являются вязкость, температура размягчения и хрупкости, пластичность; для жидких битумов - вязкость и фракционный состав (содержание летучих масел).

1.3 Марки битумных вяжущих и их применение

Маркировка, согласно температуре размягчения, определяемой методом «кольцо и шар», может принимать какие-либо из пяти!!!!! установленных значений:

1. не менее 30°С- первая марка (М1);

2. не менее 40°С- первая марка (М2);

3. не менее 50°С- первая марка (М3);

4. не менее 90°-110°С- первая марка (М5);

Также, к важным характеристикам относятся условная твердость холодного битума. Чем меньше условное значение, тем выше твердость битума. На практике маркировка строительных битумных материалов выглядит следующим образом: БН-50/50; БН-70/30; БН-90/100;

Первые две буквы «БН» обозначают «битум нефтяной», цифры первой пары- это показатель температуры размягчения битума, второй-условия твердости холодного битума. Битумы нефтяные - (БН), кровельные (БНК) - маркируются аналогичным образом, за исключением того, что их к буквенному обозначению добавляется еще один символ. Битумы нефтяные кровельное имеют четыре марки:БНК-90/30; БНК-90/40; БНК-45/180; БНК-45/190. В цифровой части «числитель» показывает температуру размягчения, «знаменатель» -среднее значение пенетрации (для кровельных работ).

Марки битумов нефтяных дорожных (БНД) включают -БНД-40/50; БНД-60/90; БНД-90/130; БНД-130/200; БНД-200/300. Но, несмотря на схожий формат написания , в этом случае цифры показывают интервал допускаемого изменения условий твердости битума(пределы изменения показателей пенетрации) для каждой отдельной марки.

Температура размягчения дорожных битумов(БНД) находится в пределах 25….40°С. Кроме того, существует битум нефтяной изоляционный (БНИ), используемый для работ по гидроизоляции и защите от коррозии подземных газо-, нефте- и других трубопроводов. Существуют марки БНИ-IV-3; БНИ-IV; БНИ-V.

Маркировка битумных кровельных горячих мастик разнообразна за счет возможных комбинаций сочетания характеристик и состава вещества. Мастика кровельная (МБК), горячая(Г) может иметь различные показатели тепостойкости, измеряется в градусах Цельсия (°С) и отображается в названии материала, как натуральный эквивалент данного показателя. Согласно этоу мастика кровельная горячая имеет 5 марок: МБК-Г-55; МБК-Г-65; МБК-Г-75; МБК-Г-85; МБК-Г-100.

Таким образом, марки горячей мастики имеют теплоемкости в течении 5 часов, не менее 55,65,75,85,100 градусов Цельсия соответственно. Дополнительным символом в маркировке мастики может стать обозначение специальных добавок, вводимых в состав вещества антисептиков (А) или гербицидов (Г).

2. Полимеры и строительные пластмассы

2.1 Общие принципы получения изделия из пластмасс: литье под давлением, экструзия, горячее прессование и каландрирование. Примеры

Изготовление изделий из полимерных материалов (ПМ) осуществляется различными методами. В зависимости от состояния полимера (связующего) при формовании изделий, метода переработки ПМ можно разделить на несколько групп:

-переработка в ВТС ? формование изделий из литьевых и прессовочных композиций литьем под давлением, экструзией, каландрированием, горячим прессованием;

-переработка в БЭС ? формование изделий из подогретых листов и труб пневматическими методами (вакуум-формованием, раздуванием, выдуванием) и горячим штампованием;

-переработка в твердом состоянии ? механическая обработка на станках (вырубное штампование, вырезание, вытачивание, высверливание и др.);

-изготовление изделий непосредственно из жидкого мономера. Его применяют при изготовлении листов полиметилметакрилата (органическое стекло) полимеризацией мономера непосредственно в плоской форме. Таким же способом получают пенополиуретан, прочие методы переработки ? сварку, спекание, склеивание.

Выбор метода переработки обусловлен конструкцией изделия и характером изменений ПМ при нагревании. Так, термопласты могут быть переработаны любым методом пластической деформации, а реактопласты в основном методом горячего прессования.



Рисунок 1. Схема изготовления изделий из термопластов литьем под давленим.

Переработка термопластов литьем под давлением осуществляется на специальных литьевых машинах. Оформление изделий производится в холодных формах, которые не нужно периодически подогревать, так как отвердевание ПМ происходит благодаря охлаждению.

Принцип изготовления изделий литьем под давлением показан на рисунке. ПМ в виде порошка или гранул загружается через бункер в нагретый цилиндр литьевой машины, переходит в нем в ВТС и с помощью плунжера передавливается через сопло в холодную форму, периодически присоединяемую к соплу литьевой машины. Заполнив форму, термопластичная масса охлаждается и затвердевает, приобретая очертания формы. Готовое изделие извлекают из формы выталкивателем. Для ускорения раздавления ПМ внутрь цилиндра вставляют металлическую торпеду с электрическим обогревом. Применяются одно- и многозвездные формы. Этот способ является наиболее распространенным в переработке большинства промышленных термопластов. Его, но несравненно реже, используют также для изготовления деталей из некоторых разновидностей реактопластов.

Рисунок 2. Схема работы экструдера

Процесс формования экструзией широко применяются для переработки термопластов в ленты, трубки, пленки, листы, а также для покрытия проводов. По принципу действия сходен с литьем под давлением. На рис. 6.2 показана схема работы экструдера.

Твердый полимерный материал (в виде порошка или гранул) поступает в экструдер через бункер, разогревается в цилиндре и в виде вязкой массы непрерывно выдавливается шнеком через сопло, имеющее различные профили. При прохождении через сопло и выходе из него ПМ охлаждается и затвердевает в виде профильных изделии (с сечением сопла).

Пленки и листы из ПМ изготовляют методом экструзии через щель. Широкую тонкую пленку часто получают выдуванием.

Полимерные изделия, получаемые методом экструзии, условно можно классифицировать на несколько больших групп:

1. Полимерные пленки

2. Листы и продукция из листов

3. Трубы и шланги

4. Профильно-погонажные изделия

5. Волокна, нити и продукция из них

6. Экструзия вспененных полимеров

Рисунок 3. Схема получение листов из ПМ каландрированием

Каландрирование ? это отжим термопласта между валками. Полимер вместе с пластификатором и красителем подвергают вальцеванию, а затем пропускают через каландр, состоящий из нескольких пар валков, лежащих один над другим. На первых двух валках материал нагревают до температуры размягчения, а затем он поступает через зазор между валками, которые устанавливаются на определенном расстоянии друг от друга (рис. 3)

Далее горячий лист протягивается к холодному валку и сматывается. С помощью каландрирования можно получать листы ПМ как с очень гладкой, так и с узорчатой поверхностью. Каландрирование часто применяют для покрытия тканей.

При термических или иных вытяжках полимера в первую очередь разрушаются проходные цепи. Практически вытяжкой можно повысить прочность волокон на разрыв. Для этого закристаллизованное волокно подвергается кратковременному сильному нагреву с одновременной сильной вытяжкой. Так вырабатывают, в частности, пленочный пластикат для сумок, клеенок, плащей и накидок из поливинилхлорида.

Каландры были первоначально разработаны для переработки резины, а в настоящее время широко используются для переработки, в основном, мягкого ПВХ.

Этим методом в настоящее время перерабатываются преимущественно термореактивные материалы: фенопласты, аминопласты и др. Принцип горячего прессования в форме показан на рис. 4

Рисунок 4. Схема горячего прессования изделий из реактопластов в пресс-форме на гидравлическом прессе: 1 ? загрузка пресс-порошка; 2 ? замыкание формы; 3 ? формование под давлением и при повышенной температуре (с выдержкой); 4 ? разъем пресс-формы и извлечение готового изделия; 5 ? гидравлический пресс.

ПМ в виде таблеток помещают в предварительно разогретую до температуры 160…185 С металлическую пресс-форму. При нагревании и под давлением от 0,15 до 0,35 МПа производят прессование.

Пресс-форма состоит в основном из двух разъемных частей: нижней ? матрицы и верхней - пуансона. Размягченный пресс-порошок под давлением заполняет пресс-форму, которая остается нагретой и замкнутой до полного отверждения ПМ. Достигается это обычно при выдержке пресс-формы под прессом в течение нескольких минут. За это время ПМ отверждается, потом пресс-форму открывают и извлекают еще горячее отформованное, но уже не способное отверждаться изделие.

Материалы, получаемые прессованием уложенных правильными рядами полотнищ (наполнителей), пропитанных связующим (смолой).

Выпускаются следующие слоистые пластики (в скобках указан наполнитель): текстолит (хлопчатобумажные ткани); стеклотекстолит (стеклянная ткань или комбинирование стеклянной и хлопчатобумажной тканей); гетинакс (бумага), древеснослоистый пластик (древесный шпон). Слоистые пластики изготовляются в виде листов, плит, труб, стержней и фасонных изделий

3. Теплоизоляционные и акустические материалы

3.1 Теплоизоляционные материалы. Понятие, классификация, общая характеристика свойств теплоизоляционных материалов: теплопроводность, плотность, прочность, пористость

Теплоизоляционные материалы - разновидность строительных материалов, характеризующихся малой теплопроводностью. Разность температур в средах, разделенных ограждением, приводит к переходу тепла от нагретой к холодной среде.

Классификация теплоизоляционных материалов.

Теплоизоляционные материалы в соответствии с существующими нормативными документами классифицируются по следующим основным признакам: по форме и внешнему виду, структуре, виду исходного сырья, средней плотности, жесткости (относительной деформации сжатия), теплопроводности, возгораемости.

По ГОСТ 16381-81 «Материалы строительные теплоизоляционные. Классификация» классификация осуществляется:

По форме и внешнему виду материалы подразделяются на штучные изделия (плиты, блоки, кирпич, полуцилиндры, сегменты); рулонные и шнуровые (маты, шнуры, жгуты); рыхлые и сыпучие материалы (вата минеральная, стеклянная, вспученный перлит и вермикулит).

Наиболее распространенный вид жестких теплоизоляционных изделий - плиты длиной 1 м, шириной 0.5 см и толщиной 5-10 см. толщину назначают исходя из термического сопротивления материала. Сравнительно небольшие размеры плит обусловлены их невысокой прочностью.

Сыпучие теплоизоляционные материалы представляют собой минеральные и органические вещества в виде бесформенных волокнистых или зернистых порошкообразных масс. К сыпучим материалам относят молотый диатомит, необработанную и гранулированную минеральную вату, перлитовый песок, вспученный вермикулит, торфяную крошку и др.

Сыпучие теплоизоляционные материалы в сухом состоянии используют для засыпки пустот в стенах временных и других облегченных зданий, для утепления чердачных перекрытий. Неорганические сыпучие материалы применяют и для тепловой изоляции различного промышленного оборудования. К сыпучим материалам относят также некоторые порошкообразные смеси, которые в виде мастик употребляют для теплоизоляции горячих поверхностей оборудования. Такие материалы часто называют мастичными.

Наиболее прогрессивные теплоизоляционные материалы - штучные изделия. Теплозащитные свойства ограждений из них лучше, чем у засыпных или мастичных теплоизоляционных конструкций. Штучные изделия изготовляют в заводских условиях по установленной технологии, а качество их контролируют по соответствующим ГОСТам. Теплозащитные же свойства засыпных и мастичных конструкций зависят не только от свойств материалов, но и от способов их применения, свойства засыпной теплоизоляции существенно меняются в процессе эксплуатации.

По структуре материалы подразделяются на волокнистые, ячеистые, зернистые и слоистые.

По виду основного сырья различают неорганические и органические материалы. К неорганическим относят, например, минеральную вату, ячеистые бетоны, теплоизоляционную керамику. Органическими материалами считают древесноволокнистые и торфяные плиты, камышит, а также теплоизоляционные (газонаполненные) пластмассы. Существует еще группа материалов, изготовляемых из смеси неорганического и органического сырья, например, фибролит, получаемый из древесной шерсти и цемента, изделия из минеральной ваты на органическом связующем. Их не выделяют в отдельную группу, а условно относят или к органическим материалам (фибролит), или к неорганическим (изделия из минеральной ваты). Основанием для этого служит преобладающее содержание либо минеральной, либо органической части материала.

За основу подразделения теплоизоляционных материалов на марки принята средняя плотность материала в сухом состоянии (кг/м3).

Группа материалов	Марка (кг/м3)
Особо низкой плотности	15	25	35	50	75
Низкой плотности	100	125	150	175	-
Средней плотности	200	225	250	300	350
Плотные	400	450	500	600	-

Марку материалов, имеющих промежуточное значение средней плотности, относят к ближайшему.

По жесткости теплоизоляционные изделия подразделяют исходя из относительной деформации сжатия.

Классификация изделия по жесткости

Вид изделий	Относительное сжатие, %, при удельной нагрузке, МПа
	0.02	0.04	0.1
Мягкие	Более 30	-	-
Полужесткие	От 6 до 30	-	-
Жесткие	До 6	-	-
Повышенной жесткости	-	До 10	-
Твердые	-	-	До 10

Классификация изделий по теплопроводности

Класс по теплопроводности	Теплопроводность при температуре 25єС
	Вт/(мєС)	Ккал/(мчєС)
Низкая	До 0.06	До 0.05
Средняя	0.06-0.115	0.05-0.1
Повышенная	0.115-0.175	0.1-0.15

Теплоизоляционные материалы в строительстве часто используют не только с целью тепловой изоляции, но и для акустических целей.

Материалы для акустических целей подразделяются на:

а) звукопоглощающие, предназначенные для применения в конструкциях звукопоглощающих облицовок внутренних поверхностей помещений и для отдельных звукопоглотителей;

б) звукоизолирующие, предназначенные для применения в качестве прокладок под плавающими полами и в многослойных ограждающих конструкциях с целью улучшения изоляции ограждений от ударного и воздушного звуков;

в) вибропоглощающие, предназначенные для ослабления изгибных колебаний, распространяющихся по жестким конструкциям (преимущественно тонким) с целью снижения излучаемого ими звука.

Звукопоглощающие материалы (отделочные) различают по структуре, степени жесткости скелета, форме, фактуре лицевой поверхности и способу применения; звукоизоляционные (прокладочные) - по структуре, деформативности и динамическому модулю упругости.

Основные свойства теплоизоляционных материалов

Свойства или показатели качества строительных материалов, в том числе теплоизоляционных и акустических, подразделяются на функциональные (специфические) и строительно-эксплуатационные (общие).

-функциональные свойства определяются основным назначением материала. Для теплоизоляционных материалов такими свойствами будут теплоизолирующая способность (теплопроводность) и предельная температура применения, пористость - как параметр, предопределяющий качество этих материалов и др.

-строительно-эксплуатационные свойства предопределяют условия транспортирования, монтажа и эксплуатации изделий. Варьирование этих свойств в зависимости от условий эксплуатации, как правило, не должно существенно отражаться на функциональных свойствах материала. Важнейшими строительно-эксплуатационными свойствами считают прочностные показатели, отношение материала к действию воды, температуры, огня, химической агрессии, микроорганизмов и ряд других.

Пористость характеризует долю (процентное содержание) газовой (воздушной) фазы в объеме материала. Принято подразделять пористость на истинную, кажущуюся и закрытую.

Общая пористость По характеризует отношение общего объема всех пор к объему материала (в долях или процентах):Пи=Пз+Пк или Пи = (1 с0 /с)·100, где с - истинная плотность. с0 - средняя плотность.

Кажущаяся (открытая) пористость Пк - отношение общего объема сообщающихся пор к объему материала.

Закрытая пористость Пз характеризует объем закрытых пор в объеме материала: Пз=По-Пк

Для зернистых материалов (засыпной теплоизоляции) для описания межзерновой пористости введено понятие пустотности Vп.м.: Vп.м.=(1сн/1000·с)·100%, где сн - насыпная средняя плотность.

Истинную пористость теплоизоляционных материалов определяют обычно расчетным путем исходя из значений плотности и средней плотности материала. Открытую пористость оценивают экспериментальными методами по объему пор, заполненных водой. Закрытую пористость рассчитывают по показателям истинной и открытой пористости.

Характеристические значения пористости для теплоизоляционных материалов различной структуры приведены в таблице.

Структура	Материалы	Пористость, %
		общая	открытая	закрытая
Ячеистая	Ячеистый бетон	85-90	40-50	40-45
	Пеностекло	85-90	2-5	83-85
	Пенопласты	92-99	1-55	45-98
Волокнистая	Минераловатные	85-92	85-92	0
Зернистая	Перлитовые	85-88	60-65	22-25
	Стеклопоровые	92-99	60-65	30-35

3.2 Факторы, влияющие на теплопроводность материалов: химическая природа, пористость, характер пор, влажность, средняя плотность

Большое значение на свойства теплоизоляционного материала оказывает вид пористой структуры. Существуют следующие виды пористой структуры - ячеистая, волокнистая, зернистая и слоистая.

На свойства теплоизоляционных материалов большое влияние оказывают размеры, форма и расположение пор. Лучшие показатели теплоизолирующей способности имеют материалы с мелкими замкнутыми сферическими порами.

С увеличением размеров пор и превращением их в открытые каналы ухудшаются теплозащитные свойства материалов, так как воздух, заключенный в порах, свободно перемещается и теплопроводность материалов ухудшается. Такие материалы легко увлажняются, что также ухудшает их свойства.

Размер пор у различных теплоизоляционных материалов колеблется в широких пределах, но не превышает 3….5 мм. Материалы волокнистой структуры характеризуются преимущественно сквозными каналами, и определить размеры их пор трудно. Характер, размеры и количество пор во многом зависят от способов получения высокопористого материала.

Форма пор во многих случаях является причиной анизотропии свойств теплоизоляционных материалов. Так для изделий с порами эллиптической формы прочность и теплопроводность зависят от направления приложения нагрузки и температурного поля. Если нагрузка действует вдоль оси эллипса, то прочность бетона выше, чем при нагружении в перпендикулярном направлении. Для теплопроводности наблюдается обратная зависимость.

Высокопористая структура определяет все основные свойства теплоизоляционных материалов: среднюю плотность, прочность, теплопроводность.

Закрытая пористость обеспечивает повышенную эксплуатационную стойкость теплоизоляционных материалов и значительное снижение конвективной составляющей теплопередачи. Увеличение доли Пз в общем объеме пористости достигают в процессе производства теплоизоляционных материалов путем регулирования реологических свойств и кинетики порообразования в массе, а также за счет повышения плотности межпоровых перегородок.

4. Гидроизоляционные и кровельные материалы. Герметики

4.1 Гидроизоляционные материалы: изол, гидроизол, бризол, металлоизол, пленочные материалы

К гидроизоляционным материалам относятся строительные материалы, обеспечивающие гидронепроницаемость конструкций и отвечающие определенным эксплуатационным требованиям по прочности, теплостойкости, биостойкости, деформатированности и пр.

Одним из важнейших качеств гидроизоляции является ее химическая стойкость, так как в настоящее время, принимая во внимание не совсем благоприятную экологическую обстановку, проникать в бетон может не только вода, но и водные растворы всевозможных агрессивных веществ.

Изол представляет собой безосновный рулонный гидроизоляционный и кровельный материал. Производится методом прокатки резинобитумной композиции, полученной в свою очередь из девулканизированной резины, нефтяного битума, минерального наполнителя, антисептика и пластификатора методом термомеханической обработки. В отличие от рубероида, изол в два раза долговечнее, к тому же он биостоек, эластичен, поглощает влагу в незначительно малых объемах. Изол используется для гидроизоляции подвальных помещений, антикоррозийной защиты трубопроводов, для покрытия кровли. Приклеивается к поверхности холодной или горячей мастикой. Выпускается в рулонах шириной 800 и 1000 мм, толщиной 2 мм, общей площадью полотна 10--15 м2.

Гидроизол -- рулонный гидроизоляционный материал, изготавливаемый методом пропитки нефтяным битумом асбестового картона. Гидроизол используется при устройстве гидроизоляционного слоя в подземных сооружениях, а также для защиты поверхностей от коррозии. Для гидроизола существует две марки ГИ-Г и ГИ-К, которые обладают определенными свойствами.

Бризол производят методом прокатывания массы, полученной в результате смешивания нефтяного битума, дробленой резины от использованных автомобильных покрышек, асбестового волокна и пластификатора. Бризол не восприимчив к воздействию соляной кислоты (при условии, что ее концентрация не выше 20% и температура не выше 60°С) и серной кислоты (при ее концентрации менее 40%). Бризол используют в тех случаях, когда необходимо защитить подземные конструкции или трубопроводы от коррозии. Бризол приклеивают к поверхности битумно-резиновой мастикой.

Металлоизол -- это гидроизоляционный материал, покрытый с обеих сторон битумной мастикой. Изготавливают металлоизол из толстой и прочной фольги, что дает ему высокую прочность на разрыв и долговечность. Существуют две марки металлоизола, каждая отличающаяся толщиной алюминиевой фольги. Используют его для гидроизоляции подземных сооружений.

Стеклорубероид и стекловойлок. Это рулонные материалы. Изготавливают их методом нанесения на стекловолокнистый холст или на стекловойлок битумного, битумополимерного или битуморезинового вяжущего раствора, после чего материал покрывается с одной или обеих сторон слоем посыпки. В зависимости от типа посыпки и цели использования стеклорубероид делится на следующие марки:

С-РК -- посыпка с крупными зернами,

С-РЧ -- чешуйчатая посыпка,

С-РМ -- пылевидная посыпка или посыпка с мелкими зернами.

Благодаря биостойкости основы и пропитки, а также своим особым физико-механическим характеристикам стеклорубероид обладает долговечностью около 30 лет. Применяют стеклорубероид в оклеенной гидроизоляции и для кровельного покрытия.

Толь представляет собой рулонный материал. Производят толь путем пропитки и покрытия дегтями кровельного картона с дальнейшей посыпкой песком или минеральной крошкой. Для гидроизоляции фундаментов и других частей здания, а также для временных кровель применяют толь с песочной посыпкой. Толь с крупнозернистой посыпкой используют для устройства верхнего покрытия плоских кровель.

4.2 Требования к гидроизоляционным материалам

При выборе тех или иных гидроизоляционных материалов следует обращать внимание на их эксплуатационные характеристики. От того насколько гидроизоляция будет соответствовать агрессивным условиям среды, будет зависеть её надежность и долговечность. К гидроизоляции применяются следующие требования:

Атмосферостойкость - способность сохранять изначальные характеристики на протяжении определенного времени под воздействием различных атмосферных явлений. Этот параметр измеряется в баллах по специальной шкале или отображается временными рамками (дни, месяцы, годы).

Биологическая устойчивость - устойчивость к агрессивному влиянию различных бактерий, грибков и микроорганизмов.

Водонепроницаемость - способность не впитывать и не пропускать воду. Это основной параметр для гидроизоляционных материалов.

Водостойкость - устойчивость к длительному воздействию воды без потери первоначальных свойств.

Долговечность - способность сохранять изначальные качества и целостность структуры на протяжении определенного времени под воздействием всех агрессивных факторов окружающей среды.

Паропроницаемость - способность пропускать водяные пары сквозь слой гидроизоляции. Этот параметр весьма важен при создании гидроизоляции крыш и внутренних стен.

Устойчивость к большим перепадам температур указывает на способность гидроизоляции сохранять свои изначальные свойства и целостность структуры при определенных температурах. Особенно важен этот параметр для внешней гидроизоляции.

Устойчивость к механическим повреждениям - способность сохранять целостность структуры при повышенных нагрузках на поверхность.

Химическая стойкость - способность сохранять изначальные характеристики и целостность структуры под воздействием различных химических растворителей.

В связи с тем, что на различные элементы конструкции здания (фундамент, стены, крыша) воздействуют разные природные факторы, подбор и обустройство гидроизоляционных материалов должны основываться на их характеристиках. Технология гидроизоляционных материалов любого типа основана на их свойствах.

4.3 Области применения

Области применения гидроизоляционных материалов многообразны:

-наружная и внутренняя защита подземных сооружений,

-гидроизоляция подводных, гидротехнических сооружений,

-гидроизоляция плотин, опор мостов, набережных, бассейнов, водохранилищ, водоемов.

Гидроизоляция предохраняет защищаемую поверхность от контакта с водой и обеспечивает парогидроизоляцию.

Кроме того, гидроизоляция повышает стойкость строительной конструкции к коррозии.

Применение гидроизоляционных материалов началось давно. Несколько тысяч лет назад природный битум и смолы использовались в качестве вяжущих и гидроизоляционных материалов.

В наши же дни искусственные (чаще всего нефтебитумные), природные битумы и материалы с их использованием являются одним из наиболее надежных гидроизоляционных материалов.

Тем не менее, серьезными конкурентами материалов на основе битумов являются синтетические смолы-полимеры и материалы на их основе.

5. Лакокрасочные материалы (ЛКМ)

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) -- это композиционные составы, наносимые на отделываемые поверхности в жидком или порошкообразном виде равномерными тонкими слоями и образующие после высыхания и отвердения пленку, имеющую прочное сцепление с основанием. Сформировавшуюся плёнку называют лакокрасочным покрытием, свойством которого является защита поверхности от внешних воздействий (воды, коррозии, температур, вредных веществ), придание ей определённого вида, цвета и фактуры.

ЛКМ подразделяются на следующие группы: краска, эмаль, лак, грунтока, шпатлевка, антисептик.

5.1 Пигменты и наполнители

Как уже было указано, пигмент -- твердое химическое вещество, придающее лакокрасочному материалу цвет и непрозрачность. Это могут быть неорганические или органические, природные или искусственные, нерастворимые вещества, которые способны образовать со связующем защитные и декоративные покрытия. Пигмент также влияет на определенные механические свойства, на устойчивость к действию воды, света, химических реагентов и атмосферных явлений.

От типа пигмента зависит укрывистость ЛКМ -- это важнейший технологический показатель, который определяет способность пигмента делать невидимой поверхность, на которую наносится лакокрасочный материал. Другими словами, укрывистость характеризует расход лакокрасочного материала на 1 м2 окрашиваемой поверхности. Таким образом, укрывистость и экономическая эффективность ЛКМ -- два неразрывно связанных понятия.

Наполнитель -- твердый компонент, придающий ЛКМ нужную вязкость и другие механические свойства. Наполнители могут частично заменять в лакокрасочных композициях дорогостоящие пигменты и улучшать некоторые свойства материалов.

Наполнители повышают адгезию покрытий (способность удерживаться на поверхности окрашенного изделия). Ряд наполнителей механически укрепляют структуру покрытия, повышают твердость, атмосферостойкость и влагостойкость.

Массовая доля пигментов и наполнителей в красках и эмалях составляет 20-50%, в грунтовках -- до 55-60%, в шпатлёвках -- до 70%.

5.2 Классификация пигментов по цвету

Ахроматические пигменты (пигменты белых и чёрных тонов) - белые пигменты (цинковые белила, титановые белила); серые пигменты - алюминиевая пудра, цинковая пыль и другие металлические порошки, чёрные пигменты - чёрный железооксидный пигмент, технический углерод (сажа).

Хроматические пигменты («цветные» пигменты) - пигменты тёплых цветовых тонов (красные, жёлтые и оранжевые цвета); пигменты холодных цветовых тонов ( фиолетовые, синие, зелёные и голубые цвета).

Общепринятой классификации пигментов до сих пор не существует. Это объясняется трудностью выбора признака, который можно было бы использовать в основе данной классификации.

5.3 Свойства пигментов: красящая способность, укрывистость и дисперсность

Красящая способность пигмента (красящая сила пигмента, интенсивность пигмента) - свойство цветного пигмента придавать свой цвет другим пигментам, с которыми он тщательно перемешан.

Светостойкость пигмента - свойство пигмента сохранять свой цвет при воздействии естественного и искусственного дневного света.

Маслоемкость пигмента - минимальное количество масла, необходимое для превращения сухого пигмента в однородное пастообразное состояние.

Cвойство пигмента в смеси с пленкообразующим делать невидимым цвет закрашиваемой поверхности.

Цвет пигмента - способность вызывать определённое зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом и интенсивностью отражаемого или испускаемого видимого излучения. Основные качества цвета - цветовой тон, насыщенность и светлота. Цвет лакокрасочных материалов зависит в основном от цвета пигментов, наполнителей и связующих.

Дисперсность пигмента задается размерами входящих в него частиц, которые должны быть существенно меньше толщины пленки лакокрасочного покрытия, в противном случае поверхность высушенной пленки будет шероховатой и неровной.

Насыпная плотность пигмента - показатель, характеризующий плотность упаковки порошка.

Укрывистость пигмента - способность лакокрасочного материала, или пигмента, затертого на олифе, при равномерном нанесении на одноцветную поверхность делать невидимым цвет последней.

Атмосферостойкостъ пигмента -- его способность, противостоять воздействию солнечных лучей, дождя, мороза, снега, ветра и других атмосферных факторов (пыли и газов в приземном слое атмосферы) не изменяя своих свойств. Химическая стойкость пигмента -- его способность не изменять первоначальных свойств и цвета под воздействием химически агрессивных сред (растворов и паров солей, щелочей и кислот).

Щелочестойкость пигмента - способность сохранять свойства и цвет при соприкосновении с щелочными растворами (цементными системами). Пигменты с низкой щелочестойкостью не рекомендуется применять в лакокрасочных материалах, наносимых на бетонные поверхности.

Коррозионная стойкость пигмента - способность пигмента в сочетании с другими компонентами лакокрасочного покрытия препятствовать процессу окисления металла. По коррозионной стойкости пигменты делятся на ингибиторные, нейтральные и пигменты-стимуляторы. К ингибиторным пигментам относятся цинковая и алюминиевая пудра, различные хроматы, свинцовый сурик и др.; к нейтральным -- окислы железа (железооксидные пигменты), барит, окись кремния; к стимуляторам -- углерод, графит и пигменты, содержащие другие сернистые и сернокислые соединения (например, литопон). Некоторые пигменты замедляют или вовсе блокируют процесс коррозии даже при попадании воды через пленку окраски, т.к. они создают анодную защиту железа. В лакокрасочных покрытиях, содержащих пигменты нейтральной группы, продукты коррозии при попадании под пленку лакокрасочного покрытия, поднимают ее, ускоряя тем самым процесс окисления металла.

Токсичность пигмента - большинство пигментов безвредно, но некоторые ядовиты, поражают дыхательные пути и при неумелом обращении могут вызвать отравление. Наиболее опасными являются пигменты, содержащие соединения свинца, меди, мышьяка и некоторые соединения цинка.

5.4 Определения и методы оценки качества ЛКМ

Входной контроль. При применении лакокрасочных материалов необходимо проверять пригодность материалов к употреблению, т.е. осуществлять входной контроль.

Входной контроль производится в следующих случаях:

- если у потребителя возникли сомнения в качестве Л КМ;

- истек гарантийный срок хранения;

- по требованию заказчика.

Входной контроль лакокрасочных материалов, поступивших от поставщика или со склада, производится обычно исполнителем окрасочных работ либо контролером ОТК, и прежде чем дать разрешение на использование материала, необходимо окончательно убедиться в его качестве.

Входной контроль лакокрасочных материалов включает в себя проверку сопроводительной документации, осмотр транспортной тары и установление соответствия свойств материала требованиям, указанным в технической документации на материал.

Сопроводительная документация, подтверждающая соответствие полученного материала заказанному и его качество (сертификат, паспорт, информация на транспортной таре), должна содержать следующие сведения:

- марку материала;

- наименование фирмы-поставщика;

- цвет материала и номер колера по каталогу;

- дату изготовления и срок годности;

- количество материала в каждой тарной упаковке;

- основные технические характеристики материала;

- особые свойства материала (токсичность, пожаро- и взрывоопасность);

- условия хранения.

Наиболее информативными показателями, объективно характеризующими качество и технологические свойства лакокрасочных материалов и не требующими длительных и трудоемких испытаний, являются:

- вязкость;

- содержание нелетучих веществ;

- степень перетира;

- цвет и внешний вид пленки покрытия;

- укрывистость;

- время высыхания;

- прочность пленки при ударе;

- прочность пленки при изгибе;

- толщина нестекающего слоя (для тиксотропных материалов);

- твердость пленки;

- адгезия покрытия;

- жизнеспособность композиции (для многокомпонентных материалов).

Обязательному контролю подвергаются также используемые в процессе подготовки лакокрасочных материалов растворители, разбавители, сиккативы и другие компоненты.

Пробы материалов для испытаний отбирают согласно требованиям. Пробы анализируют непосредственно после взятия во избежание изменения свойств материалов (особенно содержащих воду или после хранения при повышенной температуре).

При этом отмечают:

- наличие поверхностной пленки и ее особенности (сплошная, твердая, мягкая, тонкая, толстая и т.д.);

- наличие желатинизации (гелеобразование);

- разделение на слои;

- тип осадка (мягкий, твердый, твердо-сухой);

- наличие и вид примесей.

Задача №1. Вычислить и сравнить между собой коэффициенты конструктивного качества СВАМ, бакелированной фанеры и стали.

Коэффициент конструктивного качества вычисляется делением предела прочности на плотность:

Rуд=931,63 (Мпа)/1900(кг/м3)=0.49 МПА(СВАМ)

Rуд=274,58(Мпа)/1430(кг/м3)=0.19 МПА(Стеклотекстонит)

Rуд=107,87(Мпа)/1050(кг/м3)=0.10 МПА(Бакелизированная фанера)

Rуд=406,97(Мпа)/7850(кг/м3)=0.05 МПА(Сталь Ст3)

СВАМ применяется в электро- и радиотехнической, судостроительной, автомобильной, химической и нефтяной промышленности, в строительстве, на железнодорожном транспорте и т.д. Из СВАМ изготавливают прочные плиты перекрытий и несущих панелей. СВАМ может использоваться как гидроизоляционный материал для покрытия плоских крыш, в подземных сооружениях, при строительстве гидроэлектростанций, для изоляции трубопроводов и электрических кабелей. СВАМ отличается от традиционных текстолитов и стеклотекстолитов более высокой прочностью на изгиб и растяжение, ударной вязкостью, повышенной стойкостью к истиранию и стойкостью к действию агрессивных сред, в том числе к влаге, щелочам, маслам, химическим реагентам. Так же как и СВАМ сталь и бакелизированная фанера находят свое применение в машиностроении , судостроении. Сопоставив все коэффициенты конструктивного качества можно сделать вывод что СВАМ является более эффективным материалов в данных сферах деятельности, нежели другие приведенные материалы.

Задача №2. Найти относительное разрывное удлинение (растяжимость) гидроизола, если длина рабочей части образца в момент разрыва составила ?р = 301 мм. Установить ориентировочно марку гидроизола (ГОСТ 7415-86). Длина образца перед испытанием 175 мм.

Дано: ?р = 301 мм, ?= 175 мм

при разрыве е называют остающееся приращение длины образца, отнесенное к первоначальной расчетной длине; оно определяется в процентах. Относительное удлинение определяют по формуле: е = (?р -? /?)*100

где ?-- длина образца до испытания, мм; ?р -- длина образца после разрыва, мм.

д= (301 -175/175)*100=72%

Принимая в рассмотрение, что относительное разрывное удлинение равно 72% следует сделать вывод, что данный материал имеет большую разрывную силу при растяжении из этого следует, что из двух марок указанных в ГОСТе 7415-86 данная марка гидроизола ГИ-Г, гидроизол гидроизоляционный.

Размещено на Allbest.ru

...