строительные материалы ДКР. 1 гидроизоляционные материалы

• Название: 1 гидроизоляционные материалы
• Дата: 26.09.2019
• Размер: 25.87 Kb.
• Имя файла: строительные материалы ДКР.docx
• Тип: Документы; #87812

1 гидроизоляционные материалы

Гидроизоляционные материалы предназначены для предохранения строительных конструкций от контакта с водой, поглощения воды или от фильтрации воды через них. Гидроизоляционные материалы разделяют на жидкие; пастообразные пластично-вязкие; твердые упруго-пластичные.

Пропиточные материалы - жидкости, проникающие в поры поверхностных слоев материала и образующие там водонепроницаемые барьеры или гидрофобизирующие поверхность пор.

Битумы и дегти, переведенные в жидкое состояние - простейшие пропиточные материалы. Битумы придают пропитанному слою материала водонепроницаемость, а дегти, кроме того, антисептируют материал. Битумные эмульсии готовят в высокоскоростных смесителях. В них расплавленный битум диспергируют в горячей воде (85...90°С), в которой предварительно растворяют поверхностно-активные вещества-эмульгаторы, обеспечивающие стабильность эмульсии. Эмульсии могут модифицироваться полимерами и латексами каучуков.

Пропитка мономерами с последующей их полимеризацией в порах материала обеспечивает их стабильную водонепроницаемость. Наиболее перспективны для этой цели акриловые мономеры. Их полимеризация возможна с помощью инициаторов, введенных в пропитывающую жидкость.

Кремнийорганические жидкости - эффективный пропиточный материал, придающий водоотталкивающие свойства. Эти вещества имеют высокую проникающую способность, они атмосферостойки и термостойки. Жидкости не имеют цвета и запаха и не изменяют внешний вид пропитываемого материала.

Самая распространенная кремнийорганическая жидкость, применяемая в строительстве, - ГКЖ-94. Для обработки строительных материалов используют 1...10%-ный раствор ГКЖ-94 в органических растворителях или водную эмульсию концентрации 0,5...3%. После высыхания на стенках пор и самом материале образуется тончайшая гидрофобная пленка, прочно скрепленная с материалом.

Пленкообразующие материалы - вязко-жидкие составы, которые после нанесения на поверхность изолируемой конструкции образуют на ней водонепроницаемую пленку. Образование пленки происходит либо в результате улетучивания растворителя, либо в результате полимеризации. Среди пленкообразующих веществ наибольшее распространение получили разжиженные битумы и битумные эмульсии, лаки и эмали.

Мастики получают смешиванием органических вяжущих с минеральными наполнителями и специальными добавками (пластифицирующими, структурирующими и др.), По виду вяжущего различают мастики битумные, битумно-полимерные и полимерные.

Самые распространенные мастики - битумные. Они относительно дешевы и имеют хорошую адгезию к большинству материалов. Выпускают такие мастики в двух вариантах: холодные, готовые к употреблению (они содержат растворитель) и горячие. Нагрев до 160... 180 °С для перевода их в рабочее состояние.

Широкое распространение получают полимербитумные и полимерные мастики с использованием в качестве связующего синтетических каучуков (бутилового, стиролбутадиенстирольного, тиоколового и др.) и эластомеров (полиизобутилена, хлорсульфополиэтилена и др.). Мастики в качестве приклеивающего материала (например, для наклейки рулонной гидроизоляции) и в качестве материала, образующего гидроизоляционный слой на обрабатываемой конструкции (например, для обмазки наружных поверхностей стен подвалов и фундаментов). Полимерные мастики применяют также для устройства антикоррозионных покрытий на бетонных и металлических конструкциях, работающих в агрессивных средах.

Пасты получают на основе битумов и дегтей путем их диспергирования в присутствии твердого эмульгатора (глины, извести и т. п.). Примерный состав битумной пасты, % по массе: битум легкоплавкий 45...55, глина (известь) 10...15, вода 35...45.

Пасты хорошо смешиваются с наполнителями. Их легко наносить даже на влажные поверхности; после высыхания битума образуется мастичное покрытие.

Гидростеклоизол - битумный гидроизоляционный материал, состоящий из стекловолокнистой основы, на которую с двух сторон нанесен слой битумного вяжущего, состоящего из битума, минерального наполнителя (20% от массы вяжущего) и пластификатора-мягчителя. Масса битумного вяжущего 3000 ± 300г/м². Материал укрепляется на изолируемой поверхности путем оплавления пламенем газовоздушных горелок; рекомендуемая температура работ при укладке - не ниже 10°С.

Гидростеклоизол применяется для гидроизоляции тоннелей метрополитена, пролетных строений мостов и путепроводов, подвалов, бассейнов и т. п. Для кровельных работ не рекомендуется.

Монтажные герметики, применяют для заделки швов между дверными и оконными коробками и стеной, укрепления стекол в рамах и т. п. Герметики могут быть в виде паст, мастик, вспенивающихся составов и в виде упругих и эластичных прокладок.

Монтажные пены - представляют собой жидкие полимерные составы, твердеющие на воздухе. Такой герметик обеспечивает не только гидроизоляцию, но и теплоизоляцию в герметизируемом шве. Их используют для уплотнения швов при установке дверных и оконных блоков.

Штучные герметики - жгуты и ленты. Жгуты обычно имеют круглое поперечное сечение и пористую структуру. Они эластичны и устанавливаются в шов в обжатом состоянии, что позволяет им обеспечивать герметичность шва при изменении его ширины.

2 специальные виды тяжелых бетонов

Высокопрочный модифицированный бетон. Отличается высокой прочностью на сжатие (60-80 МПа и выше), высокой плотностью, практически нулевым водопоглощением. Этот бетон получают на основе чистых заполнителей с хорошим зерновым составом (на фракционированном щебне из плотных и прочных горных пород, песке с пустотностью не выше
40 %) с добавками суперпластификатора и дисперсного наполнителя (например, микрокремнезема – SiO₂ в аморфной форме, имеющего ультратонкие частицы). Высокопрочный бетон применяют для ответственных сооружений (для высотных зданий, защитных сооружений и т.п.).

Бетон для дорожных и аэродромных покрытий. К этому бетону предъявляют требования высокой прочности на изгиб, коррозионной стойкости, малого водопоглощения. Получают на основе специальных цементов нормированного минерального состава (ПЦ-500-Н) с содержанием С₃А до 5 %, применением химических добавок (пластификаторов, воздухововлекающих и др.). При изготовлении бетона ограничивают водоцементное отношение(В/Ц должно быть не более 0,5 – 0,55).

Гидротехнический бетон.Должен иметь высокую прочность, долговечность и в то же время сравнительно низкую стоимость. С этой целью гидротехнические сооружения разделяют на разные (обычно три) зоны, для которых применяют свой бетон. Для подводной зоны используют бетон на пуццолановом портландцементе, который отличается водонепроницаемостью и сульфатостойкостью. Наиболее ответственную зону – зону переменного уровня воды – выполняют из высококачественного бетона на сульфатостойком портландцементе. Для надводной зоны применяют более дешевый вид бетона на шлакопортландцементе, белитовом портландцементе с меньшим тепловыделением. С целью улучшения свойств в гидротехнический бетон вводят различные добавки, в том числе микронаполнители (микрокремнезем и др.). Важным является правильное назначение В/Ц, от значений которого во многом зависят плотность, прочность и долговечность бетона.

Бетон для защиты от радиации.Для защиты от g-излучения используют особо тяжелый бетон на чугунном, свинцовом и другом сверхтяжелом заполнителе. Такие бетоны требуют тщательного подбора состава, соблюдения технологических режимов изготовления и твердения. Нейтронное излучение наиболее эффективно поглощается гидратными бетонами, имеющими повышенное содержание химически связанной воды. Для их приготовления чаще всего используют глиноземистый цемент, а в качестве заполнителей – лимонит и серпентин. В бетон вводят добавки, содержащие легкие элементы: литий, фтор и др. Особые требования, прежде всего по долговечности и прочности, предъявляются к бетонам для подземных хранилищ радиоактивных отходов и других захоронений. При их изготовлении обязательно вводят дисперсные наполнители (микрокремнезем и др.) в композиции с суперпластификатором.

Декоративный (архитектурный) бетонпредназначен для отделки зданий и сооружений. Применяются светлые, цветные и офактуренные (имитирующие природный камень и т.п.) бетоны. В качестве вяжущего используют белый портландцемент, цветные цементы, иногда используют обычный портландцемент с отбеливающей добавкой и (или) с добавкой пигмента. Мелким заполнителем обычно служит природный песок. Для получения бетонов светлых тонов применяют белые кварцевые пески (для стекольной промышленности). В качестве крупного заполнителя используют щебень из мрамора, гранита, известняка, доломита. Для получения цветного бетона на белом цементе в бетонную смесь добавляют различные минеральные и органические пигменты. Для достижения высокой прочности и долговечности архитектурного бетона в него вводят дисперсные наполнители (микрокремнезем и др.) в композиции с суперпластификатором и другие добавки.

Жаростойкий бетон предназначен для изделий и конструкций, работающих в условиях длительного воздействия высоких температур (свыше 200 °С). Этот бетон изготовляют на портландцементе с активными минеральными (жаростойкими) добавками, глиноземистом цементе, жидком стекле с добавкой отвердителя – кремнефтористого натрия, а также жаростойких заполнителях (шамоте, магнезите, хромомагнезите и др.).

Бетоны химически стойкие предназначены для изделий и конструкций, работающих в условиях воздействия агрессивных сред: минеральных и органических кислот, солей и оснований, растворителей и нефтепродуктов. Их изготовляют на основе фурановых, фураноэпоксидных, карбамидных, акриловых синтетических смол (полимербетоны), жидкого стекла с добавкой отвердителя – кремнефтористого натрия (жидкостекольные бетоны), жидкого стекла с полимерной добавкой (полимерсиликатные бетоны), серы (серные композиты). Используют химически стойкие заполнители: базальт, андезит, диабаз и др.

Бетоны с компенсированной усадкой и напрягающие бетоны.Это бетоны на основе расширяющихся и напрягающих цементов, предназначенные для получения водонепроницаемых и самонапряженных (из напрягающего бетона) конструкций. Использование специальных цементов, а также соответствующих добавок обусловливает компенсацию усадки бетона и даже определенное остаточное расширение, что позволяет получить плотную структуру и, соответственно, высокую степень водо- и газонепроницаемости (марка по водонепроницаемости не ниже W 12). Кроме того, эти бетоны отличаются высокой морозостойкостью (марка от F 300 до F 1000 и более).

Мелкозернистый бетон характеризуется максимальной крупностью заполнителей до 10 мм. К таким бетонам относятся песчаные бетоны (пескобетоны). Ранее производство мелкозернистых бетонов сдерживалось необходимостью увеличения расхода воды и цемента вследствие большой удельной поверхности заполнителей. В настоящее время развитие технологии бетона позволяет за счет специальных мер ликвидировать этот недостаток и в полной мере ощутить достоинства таких бетонов, а именно: возможность создания однородной структуры, отказ от дорогостоящего крупного заполнителя, возможность получения качественной поверхности изделий при формовании методами прессования, вибропрессования, вибролитья, легкая транспортируемость, в том числе по трубопроводам, эффективность армирования дисперсной арматурой (фибробетоны) и др. Для снижения расхода воды и цемента следует применять крупные чистые пески с хорошим зерновым составом, химические добавки (суперпластификаторы), интенсивное уплотнение бетонной смеси.


3. конструкционные полимерные материалы

По назначению полимерные материалы делят на конструк­ционные, облицовочные, клеевые и отделочные.

В качестве конструкционных полимерные материалы обес­печивают высокую прочность и легкость изделий, их стойкость к атмосферным воздействиям, удобство пользования ими, так как изделиям можно придать любую форму. В производстве мебели нашли применение пластмассы разных видов.

Пластмассы — это материалы, полученные на основе вы­сокомолекулярных органических соединений. На определен­ной стадии переработки они обладают свойствами пластично­сти, принимают любую форму и сохраняют ее после прекра­щения действия теплоты и давления.

Основными компонентами пластмасс служат связующие, наполнители и пластификаторы. Вместе с тем, в их состав вхо­дят красители, стабилизаторы и ускорители. Главным компо­нентом являются связующие — полиэфирные, эпоксидные и фенолоформальдегидные смолы. Наполнители служат для уменьшения расхода связующих и улучшения физико-меха­нических свойств пластмасс.

Учитывая зависимость от эластичности пластмассы делят на три группы: жесткие (модуль упругости 700 МПа и выше), полу­жесткие (70-700 МПа) и мягкие (до 70 МПа).

Пластмассы бывают монолитными и газонаполненны­ми (ячеистой структуры). Последние подразделяют на пено-и поропласты. В пенопластах ячейки изолированы; плот­ность пенопластов равна 0,03-0,3 г/см³. В поропластах по­лимер образуют системы сообщающихся ячеек, заполненных газом. Плотность поропластов — 0,3 г/см³. Газонаполненные пластмассы бывают жесткими, полужесткими и эластич­ными.

Для производства конструкционных элементов применяют термопластичные полимерные материалы (полиэтилен низко­го давления, полипропилен, ударопрочный полистирол, АБС-пластики, поливинилхлорид, стеклопластики, полиамиды и др.) и термореактивные (жесткие пенополиуретаны, аминопласты и др.).

Полиэтилен применяется в основном при изготовлении детской мебели, стульев, кресел, различных емкостей, крепеж­ной фурнитуры.

Ударопрочный полистирол применяется для изготовления ящиков, погонажных элементов детской мебели, крепежной фурнитуры и др.

АБС-пластики имеют высокую прочность, твердость, жест­кость, устойчивость к истиранию, ударопрочность. Применя­ются для изготовления каркасов кресел и стульев, детской ме­бели, фурнитуры, подлежащей металлизации, и др.

Поливинилхлорид наиболее дешевый и наименее дефицит­ный, в связи с этим получил широкое применение при производстве ящиков из погонажных профильных элементов, направляю­щих планок, полозков, раскладок, емкостей и т. д.

Полипропилен применяется для изготовления емкостей, погонажных изделий, фурнитуры, а также совмещенных бло­ков сидений и спинок стульев.

Стеклопластики — это армированные пластмассы, состоя­щие из связующего и стеклонаполнителя. Применяются для изготовления каркасов кресел, стульев.

Полиамиды применяются для изготовления фурнитуры, стяжек, полкодержателœей и других мелких деталей, работаю­щих под большими нагрузками.

Пенополиуретаны — это газонаполненный сверхлегкий конструкционный материал. Пенополиуретаны бывают элас­тичные и жесткие. Первые применяют в производстве мягкой мебели, сидений автомобилей, тракторов и других изделий, вторые — для изготовления корпусов кресел, декоративных элементов, различных легких конструкций, в качестве тепло-и звукоизоляционных материалов.

Пенополиуретан (ППУ) эластичный на простых поли­эфирах холодного формования предназначен для получения мягких элементов сложной формы. Формованные элементы представляют собой пористые изделия, которые хорошо соеди­няются с другими материалами (каркасы, арматура, тканевые подложки). Форму любой сложности можно получить за один цикл формования элемента. Изготовление формованных мяг­ких элементов включает подготовку компонентов вспененной композиции, установку опорных армирующих закладных эле­ментов, заливку форм, выдержку (10-15 мин), открытие форм и извлечение готового элемента.

Физико-механические свойства вспененных полиуретанов в значительной степени зависят от их газонаполненности, т. е. их кажущейся плотности. ППУ на простых полиэфирах холодного формования характеризуется кажущейся плотно­стью 35-70 кг/м³ и пределом прочности при растяжении 0,07-0,11 МПа.

Эластичные ППУ имеют закрытые, не сообщающиеся газо­наполненные ячейки (пенопласты) и сообщающиеся ячейки (поропласты). Часто применяется общий термин — пеноплас­ты.

Полиуретановый эластичный поропласт (поролон) имеет кажущуюся плотность 25-59 кг/м³, хорошо противостоит го­рению, веществам, применяемым при химической чистке из­делий. Его можно использовать при температурах от — 40 до + 70 °С.

Недостатком поропласта на основе сложных полиэфиров является высокая остаточная относительная деформация — до 15 %. Это означает, что в процессе эксплуатации мебели с мягким элементом из поропласта последний будет постепен­но уменьшаться по высоте, что приведет к потере формоустойчивости мягкого элемента и провисанию ткани. Недостатком является также неравномерная степень сжатия блока при нагружении. В первый момент нагружения деформация неболь­шая, в дальнейшем значительно увеличивается, что вызывает у человека чувство провала.

Широкое распространение находят наполненные пенопласты. Наполнители снижают расход дорогостоящих полимеров, повышают прочность и стойкость изделий. В качестве напол­нителей используют отходы пенопластов и пластмасс, древес­ную муку и стружку, песок и т. д.

Пенорезина — материал на основе натурального и синтети­ческого каучука. Пенорезину выпускают в виде листов или формованных элементов мебели. Мягкие элементы из пеноре­зины (вместо пружинных блоков, как настилочный материал и т. п.) имеют хорошие амортизационные, тепло- и звукоизо­ляционные свойства, высокое сопротивление сжатию, они ги­гиеничны и долговечны, не сбиваются и не проваливаются, об­ладают хорошей упругостью и вибрационно-заглушающей (демпфирующей) способностью. По показателям эластичнос­ти, упругости, остаточной деформации пенорезина превосходит ППУ и другие амортизирующие материалы, является идеаль­ным материалом для мягкой мебели. Она также самовенти­лируется и охлаждается за счет прохождения воздуха через сообщающиеся поры. Пенорезина уступает ППУ по прочности на растяжение и кажущейся плотности (60-100 кг'м³). Важно заметить, что для снижения массы элементов последние делают с пустотами, но, чтобы элементы не теряли способности выдерживать значи­тельные нагрузки, объем пустот не должен превышать 40 % объема всего элемента.

Гуммированное волокно — материал, получаемый пропит­кой натуральных или синтетических, волокон натуральным лаком с последующей его вулканизацией. Кажущаяся плот­ность его составляет 40-85 кг/м³, остаточная относительная деформация сжатия — 10 %.

Гуммированное волокно по сравнению с ППУ и пенорези­ной более жесткое и упругое, в связи с этим может применяться в сочетании с ними.

Винипор — эластичный пенопласт на основе поливинил-хлорида с открытыми порами и однородной структурой. Мяг­кие элементы из него обладают хорошей стойкостью (хими­ческой, биологической), упругостью и формоустойчивостью, имеют продолжительный срок службы, хорошо моются. Эти элементы можно изготавливать с декоративными покрытиями из винилового материала. Эти элементы можно изготавливать с декоративными покрытиями из винилового материала. Оба материала составляют единое целое, и обивка мягкого элемента не требуется.

Применение полимерных материалов в качестве конструк­ционных позволяет значительно снизить трудоемкость при производстве мебели.

Внедрение в производство новых химических конструкци­онных материалов в корне меняет технологию производства, позволяет получать значительную экономию древесных мате­риалов и снижает трудозатраты. Но по сравнению с древеси­ной стоимость их высока, они более чувствительны к воздей­ствию температуры и знакопеременным нагрузкам, быстрее стареют. За исключением вспененных, полимерные материа­лы имеют высокую плотность.

Полимерные материалы

Применение полимерных материалов в производстве мебели ежегодно расширяется. При этом механизируются технологи­ческие процессы, повышается производительность труда, улуч­шается внешний вид, комфортабельность и качество мебели, сокращается расход более дорогостоящих, трудоемких в обра­ботке металлов, древесины и других материалов,

С помощью полимерных материалов мебели придают плавные формы, легкость и эстетическую выразительность. На их основе можно получать изделия, соответствующие очертаниям челове­ческого тела и его движениям во время работы, отдыха, приема пищи. Наиболее эффективно применение полимеров для изго­товления мебели в сочетании с другими материалами. Мебель, изготовленная с применением полимерных материалов, достаточно прочная, устойчивая к коррозии, загниванию, истиранию, не растрескивается. Загрязнения легко удаляются водой, моющими средствами или шлифованием. Отдельные детали и предметы ме­бели из полимерных материалов получают прогрессивными мето­дами — экструзией, прессованием, литьем под давлением, вакуумированием, пневмоформованием, разных цветов, с готовой поверхностью без дополнительного облагораживания.

Полимерные материалы в производстве мебели применяют в следующих случаях:

1) для изготовления каркаса и его элементов, отдельных узлов, деталей и целых изделий сложных конструкций с высокой трудо­емкостью в изготовлении из обычных материалов. К ним относятся сиденья табуретов, спинки и сиденья стульев, стулья, табуреты, каркасы кресел, диванов, ящики, лотки, полуящики, бункера для овощей и др.;

2) для изготовления деталей и изделий малого размера и массы, но сложной конфигурации и профиля: профильно-погонажных изделий (раскладок, направляющих и соединительных пла­нок); кантов, шнуров для сидений и спинок; фурнитуры (полко­держателей, наконечников, стяжек, задвижек, винтовых соеди­нений и др.);

3) для покрытия и отделки наружных и внутренних поверх­ностей с получением крайне важного блеска, исключая при этом последующую отделку. Для этой цели используют декоративные пленки полиэтиленовые, поливинилхлоридные и полипропилено­вые, пропитанные бумаги, смолы, рулонные облицовочные мате­риалы, синтетический шпон, ламинированные плиты и др.;

4) в качестве настилочного материала (поролон, латексная губка, гуммированный ватин, ватилин, резиновые ленты и гуммированный материал из отходов лавсанового волокна и др.).

Применение полимерных материалов в производстве мебели дает экономический эффект более 1 тыс. руб. на каждую тонну их. При этом некоторые материалы из пластических масс со временем под действием света и влаги стареют: понижается эластичность, повышается хрупкость, ухудшается внешний вид (темнеют), раз­рушаются.

К полимерным материалам, применяемым для изготовления мебели, относятся стеклопластики. Οʜᴎ состоят из стекло­волокна — армирующего вещества и смолы — связующего. В ка­честве армирующего вещества используют непрерывное бесщелоч­ное алюмоборосиликатное волокно диаметром 6—10 мкм; в ка­честве связующего — полиэфирные смолы (полиэфирмалеинаты и полиэфиракрилаты).

Стеклопластики обладают высокой прочностью и одно­временно легкостью. Изменяя соотношение между связующим и стекловолокном и применяя различные виды стекловолокна и свя­зующего, получают изделия с необходимыми свойствами. Стекло­волокно по прочности превосходит ряд других волокон.

Стеклопластики применяют для изготовления крупногабарит­ных изделий и деталей, работающих в условиях повышенных температуры, влажности и больших нагрузок. Мебель из них не разбухает и не коробится. Изделиям из стеклопластиков может быть придана любая форма.

Из стеклопластиков изготовляют каркасы кресел. Такие кресла легкие, прочные и красивые. Стеклопластики применяют также для изготовления стульев, кресел-качалок, локотников диванов и кре­сел и других деталей изделий.