Полимерные материалы

Полимерные материалы находят широкое применение в современном строительстве в качестве покрытий для полов, потолков и встроенной мебели, кровельно-гидроизоляционных материалов  и других видов.

Строительные материалы и изделия на основе полимеров дефицитны и дороги. Основные требования к полимерным материалам является минимальный расход полимера на единицу готовой продукции. Поэтому это главное требование к полимерным материалам, и определило основные области их использования в строительстве. К полимерным материалам относят: материалы для покрытия полов, внутренней отделки стен, потолков и встроенной мебели, листовой пластик, для строительных конструкций, погонажные строительные изделия, синтетические клеи и мастики, тепло- и звукоизоляционные материалы, кровельно-гидроизоляционные и герметизирующие материалы; санитарно-техническое оборудование, трубопроводы и арматура, синтетические лакокрасочные материалы.

Погонажные изделия на основе полимеров

Погонажные изделия ( плинтусы, поручни, накладки на проступи, раскладки, наличники, нащельники, штанги и конструктивные погонажные материалы-уголки, трубы, тавры) представляют собой длинномерные элементы разнообразных профилей, цвета и назначения, выпускающиеся в полной заводской готовности и не требующие никакой дополнительной отделки или покраски.

Изделие в разрезе должно иметь однородное строение и цвет. Погонажные изделия изготовляют на основе поливинилхлорида, пластификатора, наполнителя и красителя, методом экструзии, то есть непрерывного выдавливания пластической массы из экструдера. Поставляют плинтусы длиной 1,2 и 2,4 м; поручни -12 м; накладки на проступи в бухтах-12 м, а полосовые, уголковые и покрывающие одновременно проступь и угол в виде прямоугольных изделий длиной 1,0…1,7 м; раскладки -1,2 и 3 м.

Физико-механические свойства строительных погонажных изделий характеризуются следующими показателями: водопоглощением -до 0,5%, твердостью по шариковому твердомеру ПШР-2-не более 0,3…0,5 мм, упругостью не менее 60%; усадкой по длине не более 0,5 %. Кроме того, защитные накладки на проступи должны хорошо сопротивляться истираемости -при испытании на приборе МИ-2 истираемость не должна быть более 0,03 г/см². Ко всем этим изделиям предъявляют общие требования : поверхность должна быть равномерно глянцевая или матовая без царапин, раковин, трещин и расслоений.

Они не должны изменять цвет под влиянием воздуха, света и воды, иметь однородное строение и единый профиль и цвет.Погонажные изделия крепят мастиками, клеями или шурупами. Поручни в разогретом виде надевают на металлические полосы ограждения лестничного марша.

Герметики

 

 

 

 

 

 

 

 

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 других видов. Полиизобутиленовую мастику производят марок УМ-20, УМ-40 и 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, пневматическим шприцем.

Герметизирующую мастику наносят в пластичном состоянии специальным инструментом (например, пневматическим шприцем), который может иметь сменные наконечники, приспособленные к конфигурации шва. Поэтому мастика хорошо заполняет не только сам шов, но и места пересечений вертикальных и горизонтальных швов, являющиеся уязвимым местом сборной конструкции.

Для уплотнения стыков конструкций крупнопанельных зданий применяют также полиизобутиленовую мастику УМС-50, представляющую густовязкую однородную не твердеющую 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, щелочей и кислот. По адгезионной и когезионной прочности он значительно превосходит тиоколовые и силиконовые герметики.

Тиоколовые мастики приготовляют непосредственно  перед началом работ путем смешивания тиоколовой пасты, вулканизирующей добавки, ускорителя вулканизации и разжижителя. Нанесенная на шов паста в результате вулканизации отвердевает и приобретает эластичность, хорошо уплотняя стыки между конструкциями.

Мастика изол представляет собой сложную смесь, составленную из резиновой крошки ( полученной измельчением отработанной резины) битума, кумароновой смолы, волокнистого наполнителя ( асбеста) и антисептика ( атраценового масла ). Эту мастику применяют как в горячем состоянии ( подогретой до температуры 80-100°С), так и в холодном виде-с добавкой растворителя( бензина, лигроина, зеленого масла и других видов). Холодная мастика изол используется для обмазки и приклейки пороизола.

Эластичная прокладка пороизол представляет собой эластичные пористые жгуты, изготовляемые из крошки отработанной резины, мягчителя, порообразователя и антисептика. Применяют для герметизации вертикальных и горизонтальных швов панелей наружных стен а также для герметизации зазоров между оконными коробками и примыкающими к ним панелями. Пороизол выпускают в виде полос прямоугольного сечения размером 30 х 40 и 40 х 40 мм или жгутов диаметром 10-60 мм.

Гернит-пористая эластичная прокладка в виде жгута с водонепроницаемой пленкой на поверхности. Его изготовляют на основе негорючего полихлорпренового каучука, хорошо сопротивляющегося атмосферным воздействиям. Прокладки из гернита выпускают длиной 3 м и диаметром 20, 40 и 60 мм.Плотная наружная оболочка обеспечивает водонепроницаемость гернита: его водопоглощение за 48 ч не превышает 0,4%. Гернит более долговечен, чем пороизол к тому же он обладает и большим относительным удлинением.

Для герметизации швов применяют прокладки сплошного и пологого сечения. Внутри полой прокладки можно создать вакуум. Такую прокладку устанавливают в шов, конец прокладки обрезают и воздух, заполняя полость прокладки , прижимает стенки прокладки плотно к кромкам панели, обеспечивая таким образом хорошую герметизацию шва.Необходим постоянный контроль за операциями подготовки швов к герметизации и за качеством самой герметизации.

Кромки панелей в местах укладки герметика должны быть очищены от раствора и загрязнений. Проверяют степень обжатия упругих прокладок ( гернита, пороизола) в швах по всей длине прокладок, а  также плотность приклеивания прокладок к бетонным кромкам панелей.

Материалы для пола

Полимерные материалы находят широкое применение для покрытия полов. Они устойчивы против истирания, малотеплопроводны, имеют не большое водопоглощение, не набухают при увлажнении, достаточно тверды и прочны, отличаются высокими лакокрасочными качествами, то есть отвечают всем требованиям предъявляемым к полам. Полимерные материалы для полов делят на три группы: рулонные (линолеумы),  плиточные и материалы для устройства бесшовных полов.

Монолитные бесшовные полы

 

 

 

 

 

 

 

 

Монолитные бесшовные полы, изготовляемые на основе полимерных материалов, являются наиболее гигиеничными и удобными в эксплуатации, обладают высокой прочностью на истирание. Составы для устройства бесшовных полов изготовляют на основе полимеров, наполнителей и цемента ( для полимерцементных составов). В зависимости от исходного сырья бесшовные полы делят на три вида: поливинилацетатные, полимерцементные и полимербетон.

По консистенции составы могут быть пластичные, которые укладывают с помощью укладочных машин или виброприспособлений и наливные, которые наносят распылением или разливом. По назначению -для лицевого слоя, стяжки и шпаклевочного слоя. Составы всех видов монолитных полов должны обеспечивать возможность получения ровной, без стыков, наплывов, раковин и шероховатостей поверхности по всей площади, с однородным цветом. Покрытие не должно отслаиваться от основания, трескаться и шелушиться при эксплуатации.

Бесшовные покрытия для полов из поливинилацетатных мастик и полимерцементных составов применяют для жилых, промышленных и общественных зданий и сооружений. Поливинилацетатные составы в помещениях с повышенной влажностью, а также в промышленных зданиях с возможными ударными нагрузками или транспортом на жестком ходу не применяют. В строительной практике наибольшее использование находят поливинилацетатные мастики и полимерцементные составы.

Из поливинилацетатной мастики бесшовные полы могут быть устроены одно- или двухслойными. Однослойное наливное покрытие устраивают на хорошо подготовленной ровной поверхности толщиной 1.5…2 мм. В зависимости от интенсивности движения и условий эксплуатации пола толщина лицевого слоя может быть увеличена до 4 мм. При неудовлетворительном состоянии основания применяют двухслойные покрытия толщиной 3…4 мм.

Поливинилацетатные дисперсии приготовляют из связующего, наполнителя, красителя и воды. В качестве связующего применяют поливинилацетатную эмульсию заводского изготовления, содержащую 50% сухого поливинилацетата  и 7,5 % пластификатора-дибутилфталата. наполнителями мастики являются мелкодисперсный кварцевый песок и естественный маршалит крупностью 0,2…0,04 мм, для устройства светлых полов применяют известняк и  мелкий  мрамор.

Для придания мастике различного цвета используют кислото-и светоустойчивые минеральные пигменты ( мумию, ультрамарин, охру, сурик-железный и другие). В целях повышения водостойкости мастичных составов поливинилацетатную эмульсию необходимо обработать раствором формалина и соляной кислоты при температуре 50°С в течении 1 ч. Для сокращения сроков твердения и повышения прочности пленки в мастику вводят карбамидные полимеры с отвердителем-фторофосфорной кислотой.

Полимерцементные составы 

Полимерцементные составы для устройства бесшовных полов изготовляют из поливинилацетатной эмульсии или эмульсии дивинилстирольного каучука( латекса), портландцемента, песка, мраморной или гранитной крошки и минеральных пигментов. Примерный состав полимерцементных мастик для одноцветного объемного покрытия : портландцемента М 400-17,5%, поливинилацетатной эмульсии 50 %-ной -7,3 %, наполнителя -70%, пигмента-5,2% ( по массе). Для приготовления полимерцементной стяжки: портландцемента М 400-13,5 %, поливинилацетатной эмульсии 50%-ной -5,5 %, и наполнителя-80 % ( по массе).

Для придания мастике удобоукладываемой консистенции вводят 45…55% воды от массы цемента. Полимерцементные полы устраивают одно- или двухслойными, одно — и многоцветными. Полимерцементные составы обладают высокими адгезионными свойствами. Они обеспечивают прочное сцепление с основанием и имеют высокую механическую прочность.

Конструкционные пластмассы

Конструкционные материалы представляют собой главным образом армированные пластмассы, такие как органическое стекло, стеклопластики, сотопласты, винипласт листовой и другие. Характерными отличиями полимерных строительных  материалов от обычно применяемых в строительстве являются их малая плотность, высокая прочность, хорошие тепло, звуко, и гидроизоляционные свойства, а также стойкость против химических веществ. В качестве полимерных конструкционных  материалов используют главным образом армированные пластмассы.

Материалы для внутренней отделки стен

 

 

 

 

 

 

 

Полимерные пленки и ткани служат для облицовки стен, дверных полотен, перегородок, встроенной мебели и других конструктивных элементов в жилых, общественных и административных зданиях. Поливинилхлоридная пленка с клеевым слоем изготавливается путем нанесения на поливинилхлоридную пленку невысыхающего клеевого слоя, защищенного специально обработанной бумагой.

Пленки выпускают различных видов:  окрашенные в масле, непрозрачные, с печатным или тисненым рисунком.Пленка характеризуется гигиеничностью, водо-, паро- и газонепроницаемостью. Размеры пленок : толщина -0,1…0,2 мм, ширина -500, 600 и 750 мм, длина -12 м. Поливинилхлоридная пленка с клеевым слоем применяется для отделки стен жилых и общественныз зданий, кухонь, санитарных узлов, перегородок, дверных полотен и встроенной мебели.

Полимерные трубы

 

 

 

 

 

 

 

Полимерные трубы в последние годы начали широко применяться на монтаже различных трубопроводов в промышленности а также при сооружении водопроводов, канализации, нефтепроводов, ирригационных систем.

Наибольшее распространение получили полиэтиленовые, стеклопластиковые, поливинилхлоридный (ПВХ) трубы и трубы из органического стекла. Меньшее распространение получили трубы из полипропилена и фенолита. Полипропиленовые трубы работают хорошо при температуре до 100°С, а фенолитовые трубы устойчивые в эксплуатации в условиях химической агрессии.

Пластмассовые трубы более долговечны, чем металлические, но подвержены электрохимической коррозии, имеют меньшую массу и теплопроводность, высокую водо- и химическую стойкость. Стоимость устройства трубопровода из пластмассовых труб и его эксплуатация дешевле металлических. Отрицательным свойством пластмассовых труб является их малая теплостойкость, например, поливинилхлоридные трубы не пригодны для транспортирования жидкости с температурой выше 60°С.