Материаловедение и технология конструкционных материалов

¨      гудрокамовые (рулонные материалы РГМ-420 и РГМ-350);

¨      дёгтебитумные.

По структуре различают кровельные материалы:

¨      покровные (рубероид кровельный с крупнозернистой и  мелкозернистой

посылкой и др.);

¨      беспокровные (гидроизол, фильгоизол).

По наличию основы кровельные материалы подразделяются на:

¨      основные (на картонной и стекловолокнистой основе);

¨      безосновные (получаемые прокаткой на каландрах смеси  вяжущих веществ

с наполнителями и добавками  в полотнища заданной толщины).

По форме и внешнему виду кровельные материалы различают:

¨      штучные (листовые) - асбестоцементные листы и плитки, листовая сталь,

глиняная черепица, деревянные кровельные материалы (доски, плитки, дрань);

¨       рулонные (кровельный пергамин, рубероид, толь кровельный, гидроизол);

¨       мастичный (битумные и дёгтевые материалы, модифицированные

полимерами и используемые в качестве самостоятельных материалов при устройстве

так называемых бесшовных кровель).

 

     Гидроизоляционные  материалы.

 

При устройстве гидроизоляции необходимы материалы,  обладающие водо- и

гнилостойкостью и отвечающие ряду специфических требований, т.к. на материал,

уложенный на поверхность для защиты от грунтовых вод,  воздействуют, кроме

воды и микроорганизмов, ещё  блуждающие токи.

По этой причине,  требования, предъявляемые  к гидроизоляционным материалам,

иные,  чем к кровельным, и, казалось бы, промышленность должны выпускать их в

необходимом количестве и нужного качества за счёт универсальности свойств или

расширенного ассортимента.

Однако практика промышленного  производства кровельных  и гидроизоляционных

материалов  сложилась так,  что  производство кровельных материалов (таких,

как рубероид,  пергамин,  толь-кожа и толь бронированный) получило достаточно

широкое  развитие,  в то время  как производство гидроизоляционных  материалов,

сравнительно с кровельными, совершенно недостаточно и качественно и

количественно.

Общие требования,  предъявляемые  к  гидроизоляционным  материалам, должны

вытекать из следующих положений.

При укладке материала на место  с помощью горячих мастик  требуется, чтобы он

обладал достаточной прочностью даже при повышенной температуре, до которой  он

нагревается от горячей мастики.

Материал должен быть достаточно прочным  и выдерживать гидростатическое

давление воды и сыпучего грунта в местах неплотного примыкания  материала к

изолируемой поверхности.

Однако, если материал,  обладая  достаточной прочностью,  не  способен

удлиняться при возникновении  растягивающих усилий, которым он не может

противостоять, то произойдёт разрыв.

Следовательно, при разработке новых  видов гидроизоляционных материалов

необходимо стремиться к созданию  материала,  обладающего  максимальной

прочностью (порядка   30-50   кГ/см²   и   выше)   и   достаточным

удлинением (50-70 % и выше).

Наряду с  требованиями  по долговечности,  гнило- и морозостойкости и другим

показателям,  показатели по  сопротивлению  разрыву  и  относительному

удлинению также  должны  быть общими,  т.е.  один показатель не должен

получаться высоким за счёт снижения величины другого показателя.

 

Герметизирующие материалы

 

Сборное строительство жилых и  промышленных зданий остро нуждается  в

материалах для герметизации стыков между сборными  конструкциями.  Стыки

являются наиболее уязвимым местом сооружения,  ибо влага, попадающая в стык,

приводит к ускоренной коррозии сварных конструкций стыков, снижая тем самым

срок службы здания.

Независимо от положения стыка  герметизирующие  материалы  должны отвечать

следующим основным требованиям:

1.   полностью предохранять  стык от попадания в него  воды

2.   не допускать фильтрации  воздуха сверх количества, предусмотренного

нормативами;

3.   обладать способностью сохранять свои герметизирующие свойства независимо

от атмосферных воздействий;

4.   длительное время не  подвергаться старению;

5.   иметь невысокую стоимость  и изготовляться из доступного  сырья.

Требования, предъявляемые  к  герметикам,  как видно уже из этого перечня,

являются достаточно сложными.  Если же учесть  влияние  различных

атмосферных воздействий в разных климатических зонах, то становится ясным,

что материалы для герметизации стыков должны обладать свойствами,  которые

никогда не предъявлялись другим строительным материалам.

Для герметизации стыков могут применяться  следующие виды  материалов: мастики

или пасты,  плёнки,  пористые эластичные прокладки и профилированные  изделия.

 

Материалы, применяемые  в производстве современных

    гидроизоляционных,  кровельных, герметизирующих материалов.

 

Все исходные материалы можно разбить  на следующие основные группы:

1)      продукты переработки  нефти;

2)      продукты переработки  каменного угля;

3)      амортизированная  резина;

4)      синтетические полимерные  материалы;

5)      прочие материалы.

Продукты переработки  нефти.

Для строительства  из  продуктов  переработки нефти главное место  занимает

битум,  применение которого для  целей гидроизоляции ведётся  с  незапамятных

времён.  Но,  кроме него, в  настоящее время находят применение также и другие

продукты переработки нефти,  получаемые как при прямой перегонке  нефти, так и

путём пиролиза её фракций.

Продукты переработки  каменного угля.

В 1961 г.  ВНИИНСМом было установлено, что каменный уголь в состоянии тонкого

помола  с величиной частиц 40-60 мк является хорошим наполнителем для

полимерных материалов.  Он,  в отличии от всех видов минеральных

наполнителей, не ускоряет процессы старения полимерных материалов,

способствуя таким образом более длительной их службе.  Из большого  числа

разновидностей углей прямое применение нашёл антрацит,  как наиболее стойкий

против окислительных процессов  при получении герметизирующих  материалов:

мастики,  плёнки, клея.

Широкий ассортимент каменных углей  даёт возможность большого выбора их для

тех или иных целей.

По своей химической природе  каменный уголь является  наиболее  близким к

органическим пластмассам,  и  поэтому они испытывают значительно  меньшие

внутренние напряжения,  чем  при наполнении их минеральными  веществами.

Чёрный цвет  не  позволяет  использовать его для декоративных изделий,  но

для кровельных, гидроизоляционных  и герметизирующих материалов, где  цвет не

имеет значения, уголь безусловно получит в недалёком будущем большое

распространение.

 

Амортизированная резина.

 

В народном хозяйстве ежегодно накапливается  огромное количество изделий из

резины, вышедших из эксплуатации по тем или иным причинам. Амортизированная

резина обладает целым рядом  ценных технических свойств –  высокой

эластичностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью и др.

Особенно важное значение по ресурсам и по комплексу свойств имеют

амортизированные автомобильные  покрышки, а также большое количество отходов

резиновой промышленности.

Изношенные шины являются прекрасным сырьём для производства регенерата –

материала, частично заменяющего каучук, а также технических изделий  и

материалов, применяемых в жилищном и промышленном строительстве и  других

отраслях народного хозяйства.

Для производства гидроизоляционных  материалов обычно применяют дроблёную

резину, представляющую собой измельчённые до величины 1.5 мм частицы

изношенных автомобильных покрышек или других чёрных т цветных резиновых

изделий.

 

Синтетические материалы.

 

Для производства гидроизоляционных  материалов находят применение следующие

синтетические полимеры:

1.      Синтетические каучуки.

Синтетические каучуки и латексы  применяют в производстве гидроизоляционных

материалов главным образом  в качестве облагораживающих добавок  к битумам и

каменноугольным продуктам. Однако, из широкой гаммы каучуков, производимых в

стране, общего и специального назначения для целей производства

гидроизоляционных, кровельных и герметизирующих  материалов до настоящего

времени используют лишь несколько  видов:

¨      полиизобутилен;

¨      хлоропреновый каучук;

¨      тиоколы;

¨      бутил-каучук.

2.      Пластические массы.

В настоящее время в производстве гидроизоляционных и герметизирующих

материалов находит применение всё большее количество различных  пластических

масс. Наиболее распространённые пластические массы:

¨      полиэтилен;

¨      поливинилхлорид;

¨      полиэфируретаны;

¨      полистирол;

¨      фенолформальдегидная смола;

¨      кумароновые смолы.

Прочие материалы.

Основными пластификаторами при производстве изделий из полимеров служат:

¨      дибутилфталат;

¨      диоктилфталат;

¨      дибутилсебацинат;

¨      диоктилсебацинат;

¨      трикрезилфосфат.

Наиболее распространёнными наполнителями  в производстве гидроизоляционных и

кровельных материалов являются:

¨      асбест;

¨      тальк;

¨      мел;

¨      каолин;

¨      сажа печная.

 

     Кровельные  и гидроизоляционные материалы.

 

Кровли и гидроизоляционные  покрытия с использованием полимерных материалов

обеспечивают высокую степень  индустриализации работ, надёжны в  эксплуатации и

в ряде случаев имеют более низкую стоимость по сравнению с материалами  из

традиционных материалов. Они не требуют почти никакого ухода  при

эксплуатации, достаточно долговечны и прочны.

Рулонные кровельные и гидроизоляционные  материалы характеризуются водо- и

паронепроницаемостью, высокой химической стойкостью, прочностью и

эластичностью. Благодаря последнему качеству рулонные материалы могут

принимать форму оклеиваемой поверхности  и применяться для оклейки  сводчатых и

арочных поверхностей двоякой кривизны. К этой группе материалов относятся

гибкие рулонные материалы безосновные  или на подоснове, изготовленные  из

полимерных или резинобитумных композиций.

 

Рулонные материалы на подоснове.

 

Бризол представляет собой рулонный материал, обладающий повышенными гнило- и

водостойкостью, высокой атмосферостойкостью, водонепроницаемостью,

морозостойкостью и эластичностью. Бризол некоторых марок выпускается на

тканевой или бумажной основе, что  повышает его механическую прочность.

Бризол применяют для защиты трубопроводов, гидроизоляции и железобетонных

коллекторов, санузлов и для устройства мягкой и плоской кровли.

Фольгоизол – рулонный двухслойный материал, состоящий из тонкой рифлёной или

гладкой фольги, покрытый с нижней стороны защитным резинобитумным составом.

Фольгоизол водонепроницаем и долговечен, не требует ухода в течении всего

периода эксплуатации. В силу отражательной  способности фольги температура

нагрева солнечными лучами кровли из фольгоизола примерно на 20°С ниже, чем

температура аналогичных кровель  чёрного цвета. Фольгоизол податлив в

обработке, гибок, хорошо режется и гвоздится.

Фольгоизолпредназначен для устройства кровель и парогидроизоляции зданий и

сооружений.

Стеклоизол – рулонный кровельный и гидроизоляционный материал, полученный

путём двухстороннего нанесения на поверхность стеклохолста ВВ-К

резинобитумной массы.

Стеклоизол применяют в качестве оклеечной гидроизоляции в подземных и

гидротехнических сооружениях.

 

Безосновные рулонные материалы.

 

Изол  представляет собой безосновной гидроизоляционный и кровельный рулонный

материал. Он сохраняет способность  деформироваться без разрыва  в широком

интервале температур. Изолгнилостоек и обладает низкимводопоглощением; он

долговечнее рубероида в два  раза. Выпускается четырёх марок: Д, М, Т и Э.

Изол применяют для изоляции фундаментов, подвалов, бассейнов, резервуаров,

антикоррозийной защиты трубопроводов  и строительных конструкций из бетона,

кирпича и т.д.

Гидроизоляционный материал на основе полиизобулена (ГМП) – высококачественный

и долговечный рулонный материал. Выпускается марок ГМП-8, ГМП-10, ГМП-12.

ГМП предназначен для оклеечной гидроизоляции и многослойных покрытий плоских

кровель, пароизоляции и антикоррозионных покрытий металлических

трубопроводов.

Полиэтиленпековая гидроизоляционная плёнка – кровельный и гидроизоляционный

рулонный материал, отличающийся высокими прочностными и гидроизоляционными

показателями. Плёнка не изменяет своих  физико-механических свойств и

гидроизоляционных качеств при прямом воздействии солнечных лучей, атмосферных

влияний и под действием микроорганизмов  и корней различных луговых трав.

Материал может применяться  во всех климатических поясах России при

гидроизоляции междуэтажных перекрытий, при устройстве защищённых и

незащищённых каналов, гидроизоляции  опор высоковольтных сетей.

Плёнка полиэтиленовая  применяется  в качестве морозостойкого,

влагонепроницаемого материала в  различных областях строительства  и главным

образом для гидроизоляции фундаментов, резервуаров, кровель и т.п.