Эластичные материалы в строительстве

Виды и применеие полимерных материалов и изделий в строительстве.

Полимерные строительные материалы.

1 Полимеры.

Полимеры (от греч. polymeres — состоящий из многих частей, многообразный), химические соединения с высокой молекулярной массой (от нескольких тысяч до многих миллионов), молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся группировок (мономерных звеньев). Атомы, входящие в состав макромолекул, соединены друг с другом силами главных и (или) координационных валентностей.

По происхождению полимеры делятся наприродные (биополимеры), например белки, нуклеиновые кислоты, смолы природные, и синтетические, например полиэтилен, полипропилен, феноло-формальдегидные смолы.

Полимерные строительные материалы и изделия получают из пластических масс. Пластическими массами (пластмассами) называют материалы, основным связующим компонентом которых является полимер.

Исходным сырьем для получения полимеров служит природный газ, а также «попутный» газ, сопровождающий выходы нефти и каменноугольный деготь, получаемый при коксовании. Состоят они в основном из трех групп химических соединений: связующего (различные смолы, полистирол, фенолоформальдегидные соединения и др.); пластификатора; наполнителя. В качестве вспомогательных веществ в их состав входят также пигменты (красители), стабилизаторы и др.

Пластмассы относятся к наиболее прогрессивным в строительстве материалам, они превосходят по многим показателям традиционные материалы. При замене пластмассами в строительстве металла, бетона, железобетона, древесины достигается во многих случаях высокий технико-экономический эффект. Каждая тонна пластмасс позволяет экономить 5,6 т стали, 3,4 т цветных металлов. Капитальные вложения в производство полимерных строительных материалов в 2—3 раза меньше, чем в производство традиционных строительных материалов. Производство пластмасс позволяет обеспечить высокий уровень комплексной механизации и автоматизации технологических процессов, а применение их — высокий уровень индустриализации строительства и его качества, снижение материалоемкости зданий и сооружений.

1. Относительная легкость. Например, для большой группы поропластов средняя плотность находится в пределах 15. 400 кг/м3. Однако для пластмасс в целом она колеблется в широких пределах от 10 и для некоторых специальных видов пластмасс до 2200 кг/м3.

2. Высокие механические свойства (сопротивление сжимающим, растягивающим, изгибающим, истирающим и ударным воздействиям).

Предел прочности большинства пластмасс с порошкообразными и волокнистыми наполнителями составляет при сжатии 120. 160,0 МПа, а при изгибе 40,0. 60,0 МПа и более. Кроме того, они характеризуются высоким коэффициентом конструктивного качества (1,0 . 2,0).

3. Малая теплопроводность и водопоглощение. Теплопроводность большинства обычных изделий из пластмасс составляет 0,25. 0,70 Вт/(м °С), а у пористых материалов всего лишь 0,03 Вт/(м °С), т. е. приближается к теплопроводности воздуха 0,023 Вт/(м °С). Пластмассы и изделия на их основе имеют.

4. Высокая химическая стойкость к воздействию растворов кислот, щелочей, органических растворителей.

5. Высокая коррозионная стойкость и механическая прочность.

6. Способность прокрашиваться на всю толщину изделия.

7. Способность поддаваться технологической обработке —сверлиться, обтачиваться и свариваться в струе горячего воздуха.

Отдельные виды пластмасс (органические стекла) обладают высокой прозрачностью, которая находится в пределах 85. 94 относительно прозрачности алмаза, принятую за 100. Особые декоративные свойства изделий из пластмасс: гладкая, не требующая полировки поверхность, четко выраженный колер — выгодно отличают эти изделия от других видов отделочных материалов.

Существенными недостатками пластмасс являются малая поверхностная твердость, низкая теплостойкость, горючесть, токсичность некоторых компонентов и повышенная ползучесть. В ряде случаев имеют место малая долговечность вследствие деструкции полимера, недостаточная стабильность структуры в эксплуатационный период, и как следствие, изменение физико-механических свойств во времени.

Виды и применеие полимерных материалов и изделий в строительстве.

В современном строительстве полимерные строительные материалы находят все более широкое применение. Промышленное производство полимеров началось в 20—30-е гг. ХХ в. , когда в массовом порядке стали производить мочевиноформальдегидные и некоторые другие виды полимеров. С внедрением методов полимеризации (начиная с 30-х гг.) были получены новые их виды: поливинилхлорид, полистирол, поливинилацетат и др. Еще позднее появились поликонденсационные пластики: полиуретановые, полиамидные. Крупномасштабное производство полимерных материалов и широкое их использование в строительстве началось в 60-е гг. В настоящее время в мире производится более 100 млн. т. полимеров, значительная часть их используется в строительстве. Например в СIIIА и Германии более 25% полимеров идет на изготовление строительных и отделочных материалов. В последнее десятилетие резко возрос выпуск таких важнейших полимеров, как полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид и полистирол. Полимеры все чаще используют как важнейшую составную часть композиционных материалов, Например, полимербетонов, полимерцементных бетонов и т. Широчайшее применение полимеров в строительстве, помимо таких положительных свойств, как антикоррозийность, эластичность, гибкость, технологичность, обусловлено в первую очередь возможностью создавать из них материалы с заданными разработчиками свойствами. Спектр применения полимеров в строительстве весьма широк. Они повсеместно используются для: покрытия полов (линолеум, релин, поливинилхлоридные плитки и др.), внутренней отделки стен и потолков, гидроизоляции и герметизации зданий, изготовления тепло — и звукоизоляционных материалов (поропласты, пенопласты, сотопласты), кровельных и антикоррозионных материалов и покрытий, оконных блоков и дверей, конструкционно-отделочных и ограждающих элементов зданий, лаков, красок, эмалей, клеев, мастик (на полимерном связующем) и для многих других целей.

В зависимости от назначения полимерные строительные материалы подразделяют на конструкционные (для несущих и ограждающих конструкций), отделочные (для отделки стен и покрытия полов), гидроизоляционные и герметизирующие, тепло- и звукоизоляционные, материалы для трубопроводов, санитарно-технических изделий и др.

Строительный материал. Виды и применение. Особенности

Черновой строительный материал – это материал, применяемый для возведения или реконструкции сооружений.

Виды черновых стройматериалов по назначению

Каждый тип строительных материалов имеет узкое назначение. Его использование является строго регламентированным, поскольку при возведении сооружений требуется проведение точных расчетов. В противном случае строение может обрушиться, покрыться трещинами, перекоситься.

Существует разделение строительных материалов на группы в зависимости от частей строения, для возведения которых они применяются:

Строительный материал для фундамента

Для заливки фундамента могут применяться различные стройматериалы, однако наиболее распространенным современным решением является использование связки:

• Песок.
• Геотекстиль.
• Деревянная доска и брус.
• Стальная или композитная арматура.
• Бетон.
• Гидроизоляция.

Из песка делается песчаная подушка, укладываемая по периметру котлована под заливку фундамента. Она необходима для выравнивания основания и дальнейшего равномерного распределения веса строения. Высота подушки подбирается индивидуально в зависимости от плотности грунта и расчетной массы будущего строения.

Геотекстиль – это подкладочный рулонный материал, напоминающий ткань. Он используется для укладки под фундамент на уплотненную песчаную подушку с целью более равномерного распределения веса строения. Геотекстиль используется на сложных грунтах, а также при возведении тяжелых строений. Его применение минимизирует растрескивание фундамента и стен при усадке здания.

Деревянная доска применяется для создания опалубки. Это расходный строительный материал, который после использования демонтируется. Задача доски – создать форму для заливки бетона. После схватывания цемента опалубка демонтируется. Зачастую применяемая доска используется повторно уже при сборке кровли. Для этого изнутри опалубка может оббиваться полиэтиленовой пленкой. Это исключает впитывание древесиной влаги, и сохраняет пиломатериалы чистыми.

Для обеспечения монолитности и крепости фундамента применяется связка из арматуры. Ее сечения рассчитывается под вес будущего строения. Обычно используется арматура толщиной не менее 12 мм. Она укладывается в опалубку по периметру фундамента и связывается между собой проволокой.

Для заливки фундамента применяется бетон. Он состоит из цемента, песка, отсева, щебня и воды. При работе зимой могут добавляться специальные добавки, необходимые для схватывания состава на морозе. Для фундаментов используется марка бетона М300 и более.

Поскольку фундамент контактирует с грунтом, то он впитывает влагу. Для бетона это не страшно, но сырость может разрушить строительный материал стен. Чтобы это предотвратить используется гидроизоляция. Обычно это рубероид или специализированная мембрана. Она укладывается поверх фундамента как подкладка, на которую будет выкладывать стена.

Строительный материал для стен

Для возведения стен применяются 4 типа материалов:

1. Кладочные.
2. Связующие.
3. Армирующие.
4. Перемычки для проемов.

Кладочные представляют собой блоки, из которых и состоит стена. Связующие материалы используются для склеивания блоков между собой в монолитную конструкцию. Армирующие закладываются между рядами блоков в слой связующего. Их применение снижает вероятность растрескивания стен. Перемычки для проемов используются для укрепления верха проемов для окон и дверей.

Кладочные

К традиционным кладочным материалам относят:

• Кирпич.
• Натуральный камень.
• Шлакоблок.
• Газобетон.
• Пенобетон.
• Арболит.
• Керамзитобетон.

Перечень кладочных стеновых блоков далеко не полный. Материалы отличаются между собой по уровню крепости и размеру. Чем больше блок, тем быстрее скорость кладки стены. Медленней всего работать с кирпичом. При этом стены из него получаются самыми прочными, но и тяжелыми, что вынуждает готовить массивный фундамент. Более крупные и легкие блоки, такие как газобетон и пенобетон, являются менее теплыми. Из них получаются рыхлые стены, достаточно слабо удерживающие крепеж для подвешивания полок, спортивных тренажеров, инсталляции, кухонных шкафчиков.

Связующие

В качестве связующего материала при выполнении кладки может применяться:

• Цементно-песчаная смесь.
• Специализированный клей.
• Клей-пена.

Цементно-песчаная смесь – это традиционный связующий материал для кладки. Она применяется совместно с кирпичом и шлакоблоком. Обычно смесь готовится с помощью бетономешалки непосредственно на стройплощадке. Она используется при бюджетном строительстве. После застывания уровень ее крепости может превосходить сам кирпич.

Специализированный клей продается в мешках. Он представляет собой сухую смесь, в которую нужно добавить воду перед использованием. Клей применяют при кладке из газобетона или газоблока. Смесь укладывается на блоки под гребенку, поэтому расходуется очень экономно. Материал имеет очень высокую адгезию, быстро застывает, поэтому при его использовании можно за один подход выкладывать больше рядов, чем при использовании самодельных смесей.

Клей-пена достаточно новый материал, применяемый для кладки газобетона и пеноблока. Она представляет собой полиуретановый композит в баллоне под пистолет для монтажной пены. Ее использование многократно облегчает кладку стены, поскольку это полностью готовое связующее. Клей наносится простым нажатием на пистолет. При выборе в его пользу не нужно мешать растворы, носить тяжелые ведра. Однако пена подходит только если блоки имеют правильную и одинаковую геометрию. Клей наносится очень тонким слоем, поэтому не позволяет выровнять возможные ступеньки. В связи с этим, при работе с газобетоном его периодически приходится шлифовать теркой.

Армирующие

Материалы для армирования применяются далеко не всегда. Зачастую их используют на углах стен для улучшения монолитности.

Для армирования могут использоваться:

• Арматура.
• Стальная сетка.

Арматура достаточно толстая, поэтому ее укладка между блоками зачастую невозможна. Ее используют преимущественно совместно с пенобетоном и газоблоком. Для закладки арматуры в ряде делается штроба.

При работе с кирпичом, натуральным камнем и шлакоблоком применяется армирующая стальная сетка. Она выпускается в рулонах или кассетами. Ее ширина фиксирована и рассчитана под стандартные варианты ширины стены. Сетка очень тонкая, поэтому не видна. Она погружается в связующий строительный материал.

Перемычки для проемов

При выполнении кладки стены из мелких блоков существует трудность с созданием проемов под окна и двери. Она заключается в сложности оформления верха проема. Короткие блоки невозможно уложить над проемом без опоры.

Специально для этого применяются:

• Железобетонные перемычки.
• Металлопрокат.

Железобетонные перемычки представляют собой столбики прямоугольного сечения. Они укладываются сверху проема, и используются как опора под последующие ряды кладки. В идеале, чтобы высота перемычки была равна одному или двум рядам блоков. В таком случае кладка будет выглядеть аккуратно. Железобетонные перемычки используются в основном со шлакоблоком, кирпичом и камнем.

При кладке легкими блоками, для создания опоры над проемом может применяться различный металлопрокат:

• Арматура.
• Уголки.
• Двутавр.

Материалы для перекрытия

Чтобы сделать перекрытие, может применяться как готовый специализированный строительный материал, так и различные составляющие для сборки потолка.

Обычно используются:

• ЖБ плиты.
• Деревянные балки и доски.
• Железобетон.

Наиболее быстрым и надежным решением является применение ЖБ плит. Они просто укладываются на стены, в результате чего получается межэтажное перекрытие или потолок перед чердаком. Такое решение возможно только при наличии основательно подготовленного фундамента и стен.

Для легких строений из пенных блоков, а также одноэтажных зданий, чаще всего используется вариант деревянного перекрытия. Для этого на стены укладываются параллельно деревянные балки. Сверху они обшиваются доской или древесно-стружечными плитами. С целью звукоизоляции может делаться двойная обшивка с закладкой минеральной ваты.

Наиболее трудоемким является изготовление железобетонного перекрытия. Для этого по периметру здания делается верхняя опалубка с арматурой, которая заливается бетоном. Это позволяет получить монолитное перекрытие. Такое решение сопровождается высокими финансовыми затратами, поэтому применяется только в исключительных случаях, когда строение имеет нестандартную форму, что исключает возможность укладки готовых плит.

Строительство кровли

Завершающим черновым этапом строительства является кровля здания. Это достаточно сложный процесс, предусматривающий применение нескольких типов материалов для:

• Создания стропильной системы.
• Теплоизоляции.
• Кровли.

Материалы для стропильной системы

Для сборки каркаса крыши здания используются пиломатериалы. Из них делается центральный коньковый прогон, стропила и обрешетка, на которую и прибивается кровля. Для сборки крыши применяют доску, брус, балки. Сечение пиломатериалов зависит от массы выбранной кровли. Самые высокие требования при использовании классической черепицы.

Теплоизоляция

Данный строительный материал закладывается между стропилами под обрешетку с целью снижения теплопотерь через крышу.

В качестве теплоизоляции применяют:

Для предотвращения скопления конденсата, кровельный пирог может предусматривать использование пароизоляции. Она отделяет теплоизоляцию от окружающей среды.

Кровля

Данная группа включает гидроизоляционные материалы. Они обеспечивают защиту здания от проникновения осадков.

Для изготовления кровли чаще всего применяют:

Кровля обеспечивает не только гидроизоляцию, но и создает внешний вид здания. По этой причине к ней выставляются особенные требования. В отличие от материалов для кладки стен, ее не удастся облагородить штукатуркой. Поэтому важно, чтобы кровля имела максимальную привлекательность.

Полимерные материалы и их классификация

Все, что окружает человека в быту, на работе или транспорте – изготовлено из материалов, которые обладают различными свойствами и характеристиками. Искусственное сырье создается человеком с помощью прогрессивных технологий, которые периодически обновляются. К такому ресурсу относят полимерные материалы, в состав которых входят как натуральные, так и искусственные элементы.

С каждым годом доля искусственных материалов, применяемых в различных отраслях народного хозяйства, увеличивается благодаря разнообразию физических свойств и структуры такого сырья, как полимерные материалы. Благодаря большому количеству мономерных звеньев в структуре молекулы полимера, такой материал обладает прочностью наряду с эластичностью и практичностью. Молекулярная масса полимерного сырья имеет высокую массу, которая может измеряться как несколькими тысячами единиц, так и несколькими миллионами.

Полимерные материалы, в большей степени состоят из органики, при этом часто попадается и неорганический полимер. Изготавливают сырье синтетическими методами, с помощью соединения природных элементов по технологии полимеризации, конденсации или другого химического процесса. Составляющими элементами такого ресурса, как полимерные материалы являются:

• нуклеиновые кислоты;
• каучук;
• белки;
• полисахариды;
• другие подобные элементы.

Прочность материалов достигается за счет повторения высокомолекулярных типов групп атомов, такое сырье называют сотополимером или гетерополимером. Характерным признаком ресурса является периодическое повторение структурного фрагмента, так называемого – мономерного звена. Примером такого повторения может быть поливинилхлорид или каучук.

При наличии слабой связи между макромолекулами полимерные материалы называют термопластами, наличие химической связи между звеньями позволяет отнести сырье к реактопластам. К линейному характеру соединений относят целлюлозу, а к разветвленному – амилопектин. Существуют также разновидности более сложных трехмерных пространственных связей.

Классификации полимерных материалов

Зависимо от происхождения полимеры разделяют на синтетические и природные. Несмотря на востребованность природных составляющих, материалы искусственного происхождения, которые производят на низкомолекулярной основе, благодаря синтезу, пользуются большим спросом.

Различия по химическому составу позволяет делить полимерные материалы на:

• неорганические, у которых нет однотипных соединений, при этом есть органические радикалы, в качестве дополнительных составляющих;
• элементоорганические полимеры, отличаются способностью удерживать в органическом радикальном соединении, атомы неорганики, хорошо сочетающихся с органикой;
• органические, которые используют, как основу для пластмассовых изделий.

Характерным отличием структуры, влияющим на свойства материала оказывает макромолекула. Ее вид позволяет разделить полимеры на:

• плоские;
• ленточного типа;
• разветвленной структуры;
• линейного характера;
• сетчатого типа;
• гребнеобразные полимеры;
• прочие виды.

По свойствам соединений звеньев, полимерные материалы делят по полярности, влияющую на растворимость материалов в разных средах. Ее определяют по разобщению положительных и отрицательных зарядов. Характера этих связей позволяет разделить полимеры на:

Иначе говоря, можно отнести перечисленные категории к полярным, неполярным или смешанным. Кроме этого, полимеры имеют разные свойства при изменении температуры. Они бывают:

• термопластичные, имеющие свойство размягчения, при увеличении градуса, а при понижении – твердеют;
• термореактивные, подвержены разрушению структурных связей между звеньями.

Явным примером, подчеркивающим различие структуры, будет письмо, отправленное по почте, предварительно заклеенное в конверт. В процессе транспортировки, тщательно склеенные поверхности остаются невредимыми. Но стоит нагреть обработанное место на огне или с помощью раскаленного металлического предмета, как клей утратит свои свойства и конверт откроется.

Полимерные материалы делят на два типа: синтетический (искусственный) и огнеупорный. Синтетика встречается в различных сферах жизнедеятельности человека: в строительстве, промышленности, быту и даже – в одежде. Производство искусственного сырья началось в первые годы ХХ века. Первым запатентованным материалом была бакелитовая смола, которая при нагревании меняла форму.

Современные синтетические материалы подвержены влиянию огня и высоких температур, а некоторые из них могут воспламеняться. Чтобы избежать подобное используют добавки, а также синтезируют сырье с помощью хлора или брома. Галогенированный полимерный материал, который получается после обработки, при сжигании образует газ, способствующий повышению коррозии других материалов. Разнообразие структур полимеров по химическому составу позволяет разделить материалы на несколько видов, которые находят все большее применение в народном хозяйстве.

1. Полиэтилен Известен по широко применяемой упаковке различного назначения. Свойства и низкая себестоимость сделала такие материалы популярными в разных отраслях. Различают полиэтилен низкого давления, который обладает прочной структурой молекул и высокого давления, с противоположными свойствами. Эти материалы имеют одинаковы по химическому составу, но различаются по структуре решетки.
2. Полипропилен Прозрачный полимер изготовленный методикой экструзии с охлаждением методом полива или другим способом с раздувом. Не контактирует с маслами и жирами, не деформируется при температурных изменениях, пропускает водяные пары. Эти свойства материала применяются в пищевой и строительной отрасли.
3. Поливинилхлорид Такие материалы с полимерной основой встречается реже других из-за способности быть хрупким и не эластичным. Был популярен в 60-е годы прошлого столетия, при сжигании образует диоксин. Современные материалы вытесняют эти полимеры за счет более высокой экологичности и улучшения структуры сырья.
4. Полиолефин Благодаря разнообразному строению макромолекул, эти полимеры включает в себя составляющие элементы пропилена и полиэтилена. Более половины производимой полимерной продукции относят к полиофелинам. Стойкость к разрыву, нагреву и усадке, позволит в ближайшем будущем увеличить объемы изготовления этого сырья. Тем более, что экологичность, которой обладают такие материалы выше других полимеров, а при производстве и утилизации – не выделяет вредных веществ.

Свойства

Внутреннее строение трехмерных форм полимера, соединенных вследствие полимеризации, а в некоторых случаях поликонденсации, четко выявлена и часто просматривается на изломе и разрыве материала. Основная часть полимеров – это органические соединения, при этом встречаются нередко – неорганические варианты.

Свойства полимерных материалов определяются в большей степени строением макромолекул, из которых они состоят. Для изменения характеристик материала используют различные добавки:

• смазки, которые позволяют избежать прилипания полимерной структуры к металлическим поверхностям оборудования, на котором производится переработка;
• красители, применяемые в декоративных целях;
• инсектициды и антисептики, способствующие устойчивости к плесени и воздействию насекомых;
• антиперенами, позволяющими снизить горючесть полимеров;
• пластификаторами, с помощью которых снижается температура переработки, повышается морозоустойчивость и улучшается эластичность;
• наполнители в различном фазовом состоянии позволяют изменить специфические свойства материалов;
• стабилизаторы, способствующие улучшению прочности полимерных материалов и увеличению срока службы.

Для большинства полимеров характерны различные механические свойства, которые зависят от структуры и внешних факторов воздействия:

• нагрузки, давления, температуры. Из достоинств полимерных материалов можно выделить такие как: простота механической обработки;
• водо- и газонепроницаемость;
• способность к свариванию и склеиванию; химическая устойчивость; низкая теплопроводность;
• высокая прочность и эластичность;
• малая плотность;
• является диэлектриком.

Как и любой другой материал, полимеры обладают недостатками:

• горючесть;
• слабая твердость;
• ускоренное старение;
• повышенная ползучесть;
• способность к тепловому расширению;
• низкая теплостойкость.

Основной характеристикой полимеров считают их деформируемость. Именно по этому признаку в различных температурных режимах обычно оценивают свойства полимерных материалов.

Применение

Благодаря преимуществам полимерных материалов перед другими видами сырья, их использование с каждым годом становится более популярным. Применение полимеров встречается повсюду: в легкой и тяжелой индустрии, сельскохозяйственной и медицинской отрасли. Каждый день приходится сталкиваться с продукцией из полимерных материалов.

При строительстве зданий стали заменять металлические конструкции – пластиковыми. Это окна, армирующие сетки, а также приспособления и инструмент. Геосинтетические материалы широко используются при возведении дорог.

С помощью сеток из синтетических материалов изготавливают поддерживающую оснастку вьющимся растениям для сельского хозяйства. Устройство декоративных заборов с применением пластика также стало популярным благодаря устойчивости к коррозии, которой обладает полимерная сетка.

Геотекстиль и геомембрана используют при возведении бассейнов и искусственных водоемов. Такие полимеры защищают мембрану от грунта и обладают гидроизоляцией.

Упаковка различных товаров производится с помощью полимерных пленок и других видов упаковок, как в супермаркете, так и на рынке. Изготовление несущих конструкций авто- и мототехники позволяет облегчить вес транспортных средств и избежать пагубного воздействия коррозии.

Применение полимерных материалов в производстве и быту становится все популярнее с каждым годом. Низкая стоимость и желаемые технические параметры сырья постепенно вытесняют привычные изделия текстильной, строительной и даже металлургической промышленности. Удобство обработки и химические свойства полимерных изделий повышают качество и продлевают срок службы привычных предметов, создающих комфортные условия для активной жизнедеятельности человека.

Полимерные строительные материалы свойства и физические характеристики

Под полимерным материалом принято понимать материал, получаемый с применением полимеров — высокомолекулярных органических соединений. В строительстве в основном применяются искусственные (синтетические) полимеры, получаемые полимеризацией или поликонденсацией. Полимерный строительный материал может содержать или только полимер, или полимер с наполнителем, пластификатором, красителем и стабилизатором. В качестве наполнителей используют древесину в размельченном виде, пробку, целлюлозу, асбест, ткань, бумагу, стеклянные ткани и нити, трепел и т. д.

Полимерные материалы можно разделить на следующие группы:

• пластмассы (пластики и эластики) — материалы со значительной твердостью, не обладающие при обычных температурах и напряжениях пластическими свойствами;
• волокна (получают из полимеров, обладающих строго линейными молекулами);
• лаки и краски — раствор полимера в органическом растворителе (лаки) с минеральными и органическими пигментами (краски и эмали);
• клеи и мастики.

По реакции на нагревание полимерные материалы делятся: на термопласты, свойства которых меняются обратимо при нагревании и охлаждении, и реактопласты (термоактивные), которые при нагревании не обратимо переходят в неплавкое и нерастворимое состояние (поликонденсационные смолы).

Полимерные материалы характеризуются следующими основными строительными свойствами: сравнительная легкость, высокая стойкость к агрессивным средам, хорошие диэлектрические свойства, малая теплопроводность и хорошие оптические свойства некоторых пластмасс, возможность создания материалов, окрашенных в разные цвета, простота изготовления.

Полимерные материалы представляют большую группу материалов с широким диапазоном физико-технических свойств от резиноподобных до высокопрочных. Полимерные материалы находят применение при изготовлении почти всех видов строительных изделий.

В настоящее время в основном определилась область применения строительных материалов и изделий на основе полимеров.

Полиэтилен — трубы для химических производств, электротехнических проводок, санитарно-технические трубы; пленки гидро-, паро-, газоизоляционные и декоративные.

Поливинилхлорид — линолеум на тканевой, войлочной и губчатой основах и безосновный; плитки для полов; линкруст; декоративные и гидроизоляционные пленки; поропласт для тепло- и звукоизоляции; погонажные изделия для внутренней отделки и профили для заделки швов и стыков.

Перхлорвинил — краски для наружной отделки фасадов и эмали по дереву и бетону.

Полиизобутилен — гидроизоляционные и декоративные пленки.

Полистирол — облицовочные плитки, фурнитура для мебели, детали для электроприборов, латексные краски и эмали СТЭМ для внутренней отделки, поропласт для тепло- и звукоизоляции.

Дивинилстирольный каучук — латекс для красочных составов, мастичных полов, каучук-цементных полов и для изоляционных покрытий; каучук для релина, губчатая резина, изол.

Поливинилацетат — эмульсия для мастичных полов, эмульсионных красок, моющихся обоев, полимербетонов (бетоны, в которых вяжущее состоит из цемента или гипса и полимера).

Полиметилметакрилат — органическое стекло, моющиеся обои эмульсионные краски, дверные и оконные приборы и т, д.Физико-механические характеристики некоторых полимерных материалов

Показатель	Полимер
	Поливинилхлорид		Полистирол		Полиэтилен
	винипласт 1УМХ11 3893-53	пенопласт ПХВ-1 ПХВ-2	блочный ТУ 241-54	пенопласт Г1С-1 ПС-4	высокого давления		низкого давления
Объемный удельный вес в г/см3 Теплостойкость по Мартенсу в град.	(1,4)	0,09-0,15 60	1,05 80	0,06-0,22 60-70	(0,92) 80		(0,95) t разлож. 125
Предел прочности при растяжении в кг/см 2	400	40	300-500	20	120-160		220-400
Предел прочности при сжатии вкг/с м 2	более 800	6-1.3	1000	3-30	125
Предел прочности при изгибе в кг/см 2	более 000	—	800 — 850	—	120-170		200 — 380
Удельная ударная вязкость вкг*см/см 2	120-180	1,9	12-18	1,1	—		—
Твердость по Бринелю Hв в кг/мм2	более 13	0,2-0,3	15-20	—	—		—
Модуль упругости при растяжении Ex 10 -3 кг/см 2 .	30	51	12—32	0,82	1,5-2,5		5-8
Коэффициент теплопроводности ? 10 4 к кал/см сек град	3	0,05	1,9-3,8	0,033	7		9,6
Метод переработки	Горячая штамповка сварка, меха- нич. обработка	Механическая обработка и склеивание	Прессование, литье пол давлением, экструзия	Механ. обработка и склеивание	Прессование, литье под давлением, экструзия, напыление, вальцевание, механическая обработка
Показатель	Фенольно-формальдегидные					Мочевино-формальдегидные
гетинакс, наполнитель (бумага)	волокиит, наполнитель целлюлоза)	текстолит с наполнителем из ткани			без наполнителя мипора	с сульфитной целлюлозой, амино ласт
		хлопчатобумажной	стеклянной
Объемный вес в г/см3 .	1,3-1,4	1,35-1,4	1,3-1,4	1,6-1,8		не более 0,02	1,45-1.55
Теплостойкость по Мартенсу в град.	150	110-150	120-125	170-185		—	110-115
Предел прочности при растяжении в кг/см 2	700—1000	300	650—1000	800—1100		0,5	370-500
Предел прочности при сжатии в кг/см 2	1500-2500	1200-1600	1200—2500	1000-3100		4,2-4,8	1100
Предел прочности при изгибе в кг/см 2	800-1400	500-800	1200—1600	1100- 2300		1,5	600-800
кг — смУдельная ударная вязкость в см 3	13-40	9	25-35	55-125		0,08-0,22	5-6
Твердость по Бринелю Нв в кг/мм 2	25-40	более 25	25-35	24-55		35-55
Модуль упругости при растяжении Ex 10 -3 кг/см 2	70—100	150- 250	40-100	160—200		75-100
Коэффициент теплопроводности ? 10 4 к кал/см сек град	5-8	5-5,5	5-8	5-8		0,026	3-7,5
Meтод переработки	Прессование пропитанного наполнителя M механическая обработка готовых плит	Прессование	Прессование пропитанного наполнителя и механическая обработка готовых плит и листов			Прессование

Кумароновая смола — плитки и мастики для иолов, мастики для приклейки светлых отделочных материалов.

Фенольно-формальдегидные смолы —клеи для деревянных и других конструкций, твердые древесно волокнистые плиты для чистых полов, отделки стен кухонь и санузлов, древесно-стружечные плиты для мебели, внутренней отделки помещений и для тепло- и звукоизоляции; водостойкая фанера, древесно- и бумажно-слоистые пластики, бумажно-смоляные пленки для отделочного покрытия на фанере и не древесно-волокнистых плитах; стеклопласт для изготовления несущих и ограждающих конструкций, сотопласт на бумажной и тканевой основе; пресс-изделия из фенопласта (вентиляционные решетки, фурнитура); тепло- и звукоизоляционные изделия (пенопласт, мпнераловатные и стекловатные маты на фенольной связке); спиртовые лаки для мебели.

Карбамидные смолы (мочевино-формальдегидпая, меламино-формальдегидная и т. д.) — древесно-стружечные плиты и бумажнослоистые пластики, бумажно-смоляные пленки для отделочных покрытий, пресс-изделия из аминопласта для оборудования зданий, пенопласт «мипора», высокопрочный лак для паркетных полов.

Полиэфиры — стеклопласт для полупрозрачных ограждений и светопроницаемой кровли, материал для несущих конструкций и отлелочных работ, линолеум и линкруст глифталевые, лавсан (ткань различного назначения), поропласт, лаки и эмали.

Эпоксидные смолы — стеклопласт и высококачественные клеи.

Полиамиды — санитарио-технические приборы, гидроизоляционные пленки и декоративные и обивочные ткани.

Полиуретаны— пенопласт для тепло- и звукоизоляции, мягкой мебели и основа для рулонных звукопоглощающих материалов.

Силиконы — кремие-органнческие полимеры — стеклопласт, электроизоляционные лаки, гидрофобизирующие краски.

Нитроцеллюлоза — безосновный линолеум и плитки для полов, универсальные клеи, мастика, нитроэмали, нитроглифталевые эмали, политури для окраски металлических и деревянных изделий

Ацетат целлюлоза — клей для стекла, декоративно изоляционные пленки и ткани, эмали для дерева, сантехническое оборудование.

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

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 и фитинги

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.

***** РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!