ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИ ВИДІВ І СПОСОБІВ ОДЕРЖАННЯ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ. 4 страница

Гідротехнічний асфальтобетон повинен мати:

ü підвищену водонепроникність;

ü водостійкість;

ü теплостійкість;

ü хімічну стійкість;

ü еластичність;

Вміст бітуму і мінерального порошку на 1-2% більш, ніж у шляховому.

Виробництво гарячих асфальтових сумішей складається:

ü висушування і підігріву заповнювачів до 200ºС;

ü розподілу їх на фракції;

ü помелу і підігріву мінерального порошку;

ü плавлення бітуму в варочних котлах при температурі 170ºС;

ü дозування і ретельне змішування компонентів;

ТЕМА 1.10. ВИРОБИ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ОРГАНІЧНИХ В’ЯЖУЧИХ РЕЧОВИН.

Питання.

1. Вироби на базі бітуму і дьогтю.

2. Їх склад і технічні характеристики

3. Гарячі і холодні мастики на основі бітуму і дьогтю, герметичні матеріали.

4. Їх склад, приготування властивість і застосування. Техніко-економічні показники застосування

До виробів із застосуванням органічних в’яжучих речовин належать гідроізоляційні та покрівельні матеріали. Гідроізоляційні матеріали призначені для захисту будинків і споруд від дії води, що забезпечує їх нормальну експлуатацію, підвищує надійність і довговічність. Покрівельні матеріали можна розглядати як різновид гідроізоляційних.

Гідроізоляційні матеріали класифікують:

ü По виду в’яжучого (бітумні, дьогтеві, бітумно- і дьогтеполімерні, полімерні, мінеральні);

ü По способу виконання робіт (обклеювальні, фарбувальні, обмазувальні, напилювальні);

ü По призначенню (антифільтраційні, антикорозійні, герметизуючи).

В гідромеліоративному будівництві гідроізоляційні матеріали застосовують для ізоляції і антикорозійного захисту підземних камер насосних станцій, трубопроводів, відгорожуючих споруд, дюкерів, а також водонаповнених споруд – резервуарів, басейнів, лотків; для безвологосного нагляду за бетоном, для ремонтно-відновлювальних робіт на бетонних облицьовках.

Герметизуючи матеріали широко застосовують для омонолічування швів збірних конструкцій.

Мастики – штучні суміші органічних в’яжучих з пиловидними або толокняними наповнювачами.

Пилуваті наповнювачі – вапняк, доломіт, крейда, зола, цемент; волокняні наповнювачі – азбест низьких ґатунків, мінеральна вата.

Наповнювачі покращують властивості мастик (підвищують їх теплостійкість, хімічну стійкість, збільшують міцність, знижують усадочні деформації).

По способу застосування мастики бувають:

ü гарячі (з попереднім розігрівом до 180ºС);

ü холодні;

Для покрівельних мастик, за допомогою який клеять рулонні матеріали і виконують гідроізоляцію покрівель, одним з основних показників є температуростійкість (теплостійкість) – мінімальна температура при який двох міліметровий шар мастики, який склеює два зразки рулонного матеріалу, не витікає при витримуванні протягом 5 годин під кутом 45ºС. Холодні асфальтові мастики застосовують для штукатурної гідроізоляції і будівництва без рулонних покрівель. Одержують холодні асфальтові мастики при змішуванні бітумних паст з мінеральними заповнювачами. Мастики з малим вмістом мінерального порошку (10-30%) називають емалями.

Для гідроізоляції залізобетонних і азбестоцементних конструкцій, які експлуатуються в підземних і підводних зонах і в зоні змішаного рівня при температурах від +60ºС до -65ºС, ефективні епоксидно-коучукові емалі. Суміші на основі епоксидних смол широко застосовуються для ремонту бетонних і залізобетонних конструкцій.

До ефективних герметизуючи матеріалів належать:

ü полімерні герметизуючи мастики (мають високу адгезійну здібність до бетону та інших матеріалів, еластичність, мала усадка, довговічність);

ü погонажні герметики (пористі або пустотілі елементи, виконані у вигляді джгутів та прокладок).

Рулонні гідроізоляційні матеріали підрозділяють на:

ü основні, які отримують обробкою основи (картонна, скловойлока, фольги) органічними в’яжучими;

ü без основні, які отримують шляхом прокатки термічно оброблених сумішей в’яжучих з наповнювачами.

Із основних рулонних матеріалів для гідроізоляції і антикорозійних покриттів трубопроводів застосовують:

ü гідроізол;

ü склоруберойд;

ü фольгоізол;

Із без основних:

ü ізол;

ü бризол;

Гідроізол – безпокривний біостійкий гідроізоляційний матеріал, отриманий шляхом пропитки азбестового паперу нафтовими бітумами. Застосовується для гідроізоляції споруд, підземних частин будинків, антикорозійного захисту металевих трубопроводів (ГІ – Г) і плоских покрівель (ГІ – К).

Склоруберойд – рулонний покрівельний і гідроізоляційний матеріал, отриманий шляхом двобічного нанесення бітумного в’яжучого на скловолокнисте полотно. Покрівельний склоруберойд має крупнозернисту або лускоподібну посипку з лицьового боку. Гідроізоляційний склоруберойд має дрібну або пиловидну посипку з двох боків.

Фольгоізол - рулонний матеріал, який складається із рифленої фольги, покритої з нижнього боку шаром гумовобітумного або полімернобітумного в’яжучого змішаного з мінеральним наповнювачем і антисептиком. Випускається двох марок: ФК – покрівельний, ФГ – гідроізоляційний.

Висока температуростійкість дозволяє застосовувати гідроізоляційний фольгоізол для влаштування гідроізоляційного шару теплоізоляції трубопроводів.

Ізол і бризол - без основні рулонні гідроізоляційні матеріали, отримані з гумово бітумного в’яжучого, наповнювача, пластифікатора і антисептика. Різняться ці матеріали в основному рецептурою

Руберойд – отримують пропиткою покрівельного картону м’якими нафтовими бітумами з послідовним нанесенням на обидва боки полотна туго плавкового нафтового бітуму з наповнювачем і посипки. Руберойд виробляють покрівельний з крупнозернистої і дрібнозернистої посипкою, а також підкладочний з дрібнозернистою і пиловидною посипками, який використовують для гідроізоляції конструкцій і улаштування нижнього шару покрівельного килиму.

Пергамін - безпокривний рулонний матеріал.

Толь - покрівельний і гідроізоляційний матеріал, отриманий з покрівельного картону після пропитки його кам’яновугільними або сланцевими , дьогтевими продуктами. Толь покрівельний буває з крупнозернистою і пісочною посипками, гідроізоляційний – дрібнозернисту мінеральну посипку.

Полімерні плівки в гідромеліоративному будівництві застосовують для улаштування протифільтраційних екранів при будівництві зрошувальних каналів та водосховищ, гребель, дамб та інших ГТС.

Поліетиленову плівку отримують екструзією з поліетилену низької щільності. Вона водонепрониклива, хімічно стійка, експлуатується при температурі -70ºС… +60ºС.

Межа міцності при розтягу ≥ 16 МПа, відносне подовження при розриві ≥ 300%. Недоліки – схильність старіти, уражуваність гризунами.

ТЕМА 1.11. ВИРОБИ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ СИНТЕТИЧНИХ СМОЛ (ПЛАСТМАСИ).

Питання.

1. Компоненти для виготовлення виробів.

2. Види синтетичних смол і схеми одержання виробів.

3. Полімерні труби.

4. Полімербетони і розчини.

5. Гідроізоляційні, покрівельні і герметизаційні матеріали.

6. Вироби конструкційні, оздоблювальні для покриття підлоги – їх технічна характеристика.

7. Перспективи застосування у водогосподарському будівництві.

Пластичними масами називають матеріли, зв’язуючимив яких є синтетичні високомолекулярні з’єднання – полімери.

Позитивні особливості пластмас:

ü легкість;

ü висока механічна міцність;

ü стійкість у воді та інших агресивних середовищах;

ü зносостійкість.

В гідромеліоративному будівництві пластмаси застосовують:

ü при спорудженні закритих зрошувальних і осушувальних систем;

ü для протифільтраційних екранів і облицьовок на каналах і водоймищах;

ü для гідроізоляції споруд;

ü при безвологосному догляді за монолітним бетоном, герметизації швів;

ü при ремонті і поновленні бетонних і залізобетонних конструкцій;

ü влаштуванні облицьовок підвищеної зносостійкості і кавітаційної стійкості.

Основні компоненти пластичних мас – в’яжучі (полімери) і наповнювачі. При необхідності добавляють пластифікатори, стабілізатори, затверджувані, фарби та інше.

Вихідними матеріалами для виготовлення синтетичних полімерів є:

ü природний газ;

ü кам’яне вугілля;

ü нафта.

Характерні фізико-механічні властивості:

ü пружність;

ü деформативна здібність.

Наповнювачі застосовують для покращення деяких властивостей і зниження вартості пластмаси.

Наповнювачі бувають:

ü органічні та мінеральні;

ü порошкоподібні (опилки, тальк);

ü волокнині і листові (скловолокно, азбест, синтетичні волокна, фольга, тканини).

Загальні властивості пластмас:

ü порівняно мала щільність (< 2000 кг/м³);

ü висока міцність на стиск і розтяг;

ü здібність легко і стійко фарбуватися;

ü гарний опір стираючим зусиллям;

ü висока технологічність (обробка, здібність клеїтись, зварюватись);

ü низька теплопровідність;

ü горючість.

Під впливом зовнішньої дії середовища в полімерних матеріалах в результаті комплексу складних хімічних і фізичних процесів виникає неповоротна зміна значних експлуатаційних властивостей – старіння. Вироби з пластмас отримують виливанням або видавлюванням або гарячим пресуванням. При будівництві зрошувальних і осушувальних систем полімерні трубки застосовують для водогосподарських трубопроводів і дренажу.

Полімерні трубки:

ü легкі, стійки до ґрунтової корозії;

ü мають високі діелектричні властивості;

ü постійну пропускну здібність;

ü гарну транспортабельність;

ü легко ріжуться, клеються і зварюються.

Їх застосування дає можливість підвищити продуктивність праці, скоротити транспортні витрати, спростити монтажні роботи. Полімерні трубки для закритих зрошувальних систем і фасонні частини до них виготовляють з поліетилену високої щільності ПВЩ, низької щільності ПНЩ, полівінілхлориду ПВХ і поліпропілену ПП.

В гідромеліоративному будівництві найбільш поширені поліетиленові трубки діаметром 10 – 630 мм (труби з ПВЩ діаметром 10-160 мм) з товщиною стінок 2 – 25 мм і довжиною 6 – 12 м.

Труби з ПВЩ діаметром до 40 мм і ПНЩ діаметром до 63 мм виготовляють у бухтах, що дозволяє звести до мінімуму кількість стиків при монтажу. Поліетиленові труби працюють протягом 50 років. Поліетиленові труби для закритих осушувальних систем застосовують на всих типах перезволожених ґрунтів (пливуни, малостійкі перезволожені ґрунти, торфові ґрунти з нестійкою основою), тобто в тих умовах, де гончарний дренаж важко виконувати.

Полімерні бетони - це особливий вид бетонів, роль в’яжучих в яких виконують синтетичні полімери:

ü фенолформальдегідні;

ü фуранові;

ü поліефірні;

ü епоксидні та інші смоли.

В гідромеліоративному будівництві для зносостійких облицьовок застосовують полімер бетони на фурфурольноацетоновом мономірі, який уявляє собою різновид фуранової смоли.

В якості заповнювачів використовують гірські породи, стійки в кислому середовищі (гранити, габбро, кварцовий пісок). Кількість заповнювачів ≥ 90%. Водо- і морозостійкість полімербетонів підвищується при введенні наповнювачів, які місять вуглець (графіт, вугілля). Термостійкість полімер бетонів при мономірі ФА досягає 150-200ºС. Опір стиранню на кварцових заповнювачах в 2-5 разів, а на гранітах в 20-25 разів вищий, ніж у цементних бетонах.

Найкращі властивості мають полімер бетони на епоксидних смолах. У них висока механічна стійкість при стиску і вигині, водостійкість, клеюча здібність. Для гідромеліоративного будівництва застосовують бетонополімери – звичайні цементні бетони, просочені різними мономірами з наступним твердінням їх в порах бетону.

ТЕМА 1.12. ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ І ВИРОБИ.

Питання.

1. Структура і класифікація теплоізоляційних матеріалів.

2. Мінеральні теплоізоляційні матеріали: скловата, пористий бетон, керамзит.

3. Їх одержання і технічна властивість.

4. Органічні та теплоізоляційні матеріали їх одержання і властивість

Теплоізоляційними називають матеріали, які мають низьку теплопровідність і використовують для теплової ізоляції будівельних конструкцій, промислового обладнання і трубопроводів. Застосування теплоізоляційних матеріалів дозволяє знизити масу обгорожуючих і несучих конструкцій, витрати. Головна особливість теплоізоляційних матеріалів – висока пористість, яка забезпечує їх низьку теплопровідність.

Теплоізоляційні матеріали класифікуються:

ü по щільності і призначенню;

ü по будові;

ü по виду основної сировини;

ü по формі і зовнішньому вигляді.

Щільність найважливішій показник теплоізоляційних матеріалів. В залежності від щільності їх підрозділяють на марки: 12, 25, 35, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700.

По призначенню теплоізоляційні матеріали класифікують на:

Ø власно теплоізоляційні (для утеплювання будівельних конструкцій);

Ø теплоізоляційно-конструктивні (які виконують роль несучих, обгорожуючих і утеплюючи одночасно);

Ø теплоізоляційно-монтажні (для теплової ізоляції трубопроводів і промислового обладнання);

Ø спеціальні теплогідроізоляційні матеріали.

По будові в залежності від виду структуру теплоізоляційні матеріали розподіляють на:

ü зернисті;

ü ніздрюваті;

ü волокнисті;

Зерниста структура характерна для сипучих матеріалів. Вона утворюється при механічному здрібненні або грануляції вихідних матеріалів.

Ніздрювату структуру можна одержати в результаті газоутворення, спінювання за допомогою піноутворювачів, спучування деяких гірських порід (при швидкому нагріванні), пароутворення при введені добавок які вигорають.

Волокнисту структуру мають теплоізоляційні матеріали на основі деревини та інших рослинних продуктів, а також азбест, мінеральна і скляна вата.

Трагічні волокна отримують здрібненням деревини трьома засобами:

ü механічним;

ü термомеханічним;

ü хіміко-механічним;

Штучні мінеральні волокна отримують при плавленні гірської породи, металургійного шлаку, скла. Теплоізоляційні вироби з волокнистої сировини отримують при застосуванні в’яжучих (цемент, бітум, полімери). Для скріплення волокон використовують і інші засоби: прошивають дротом, взаємно переплітають.

В залежності від сировини теплоізоляційні матеріали бувають:

ü органічні;

ü неорганічні;

Властивості теплоізоляційних матеріалів обумовлені їх високою пористістю.

Показниками якості цих матеріалів:

ü теплопровідність щільність;

ü міцність;

ü хімічна водо- і біостійкість;

ü вогне- і термостійкість;

ü газо- і паропроникність;

ü акустичні властивості.

Представники теплоізоляційних матеріалів на основі деревини:

· Фіброліт одержують у вигляді плит із деревинної шерсті (спеціально виготовленої структури), портландцементу або іншого мінерального в’яжучого.

· Арболіт різновид легкого бетону на заповнювачах рослинного походження (дроблену з хвойних пород, щепу, стружку, відходи сільськогосподарського виробництва);

· Деревинностружечні плити одержують гарячим пресуванням здрібненої деревини з добавкою в’яжучих полімерних речовин.

· Деревинноволокнисті плити формують з волокнистої маси з наступною тепловою обробкою.

Теплоізоляційні пластмаси по структурним ознакам умовно класифікують на три групи:

ü ніздрюваті або пінисті (пінопласти);

ü пористі (поропласти);

ü сотові (сотопласти).

Пористі полімерні матеріали, порівняно з іншими теплоізоляційними матеріалами, більш водостійкі та довговічні і тому більш перспективні для гідромеліоративного будівництва.

Кращі гідрофобні властивості у матеріалів з замкнутими порами – пінопластів. На відмінну від органічних теплоізоляційні матеріали мало гігроскопічні, вогнестійкі, не гниють.

Мінеральна вата і вироби на її основі найбільш поширені в будівництві. Основні різновиди мінеральної вати шлакова і скляна. У будівництві застосовують для утеплювання конструкцій, теплової ізоляції трубопроводів. В гідромеліоративному будівництві ці матеріали застосовують для дренажних фільтрів і підвищення водозахватної здібності гончарних дрен.

Піноскло (ніздрювате скло) отримують при спіканні здрібненого скла з газо утворювачем (кокс, вугілля, крейда) в кількості 0,2-3,0% маси шихти. Процес пінення скла відбувається при температурі 600-900ºС.

Основні достоїнства піноскла:

ü висока водостійкість;

ü морозостійкість;

ü міцність;

ü звукопоглинання;

ü декоративність;

ü здібність до обробки.

ТЕМА 1.13. ФАРБИ ТА ЛАКИ.

Питання.

1. Склад, призначення і застосування фарбових сумішей.

2. Види і приготування водних і олійних сумішей.

3. Допоміжні матеріали.

4. Їх види і застосування.

5. Фарбувальні суміші на базі синтетичних смол.

Лакофарбовими називають матеріали, які призначені для утворення на різних поверхнях твердої еластичної плівки, яка покращує їх архітектурно-художню виразність, санітарно-гігієнічні властивості і захищає від агресивної дії середовища.

Основні компоненти лакофарбових матеріалів:

ü в’яжучі;

ü пігменти;

ü наповнювачі.

Основне призначення лакофарбових матеріалів в гідромеліоративному будівництві – гідроізоляція і антикорозійний захист конструкцій, а також нагляд за свіже укладеним бетоном.

Основні види лакофарбових матеріалів:

ü фарби;

ü лаки;

ü емалі.

Фарба – це склад, який має пастоподібний або в’язко-рідкий стан і утворює покриття заданого кольору. Фарби отримують із суміші мінеральних або органічних плівкоутворюючих речовин і пігментів.

Роль в’яжучих плівкоутворюючих речовин в фарбових складах виконують:

ü неорганічні в’яжучі (вапно, цемент, рідке скло);

ü клеї з органічної сировини (тваринний та казеїновий);

ü оліфи (термічно оброблені рослинні мастила);

ü різні полімерні матеріали.

Колір та ряд інших властивостей фарб визначаються пігментами – тонко дисперсними неорганічними або органічними порошками.

При визначенні якості пігментів поряд з кольором ураховують їх:

ü фарбуючи здібність (інтенсивність);

ü стійкість по відношенню до дії світла, лугу, кислоти, води);

ü укривистість (витрата пігменту на фарбування).

Пігменти не повинні розчинятися у в’яжучому, яке застосовується для виготовлення фарби. З метою економії пігментів в фарбу вводять наповнювачі - каолін, молоті кам’яні породи та інше. Для зменшення в’язкості фарб і надання їм необхідної малярної консистенції застосовують розчинники - органічні рідини, які легко звітрюються (уайт-спирит, скипидар),

Фарбові склади об’єднають в декілька груп:

ü водорозріжувальні на основі на основі неорганічних в’яжучих або водних емульсій, полімерів;

ü масляні на основі оліфи (олійні);

ü звітрювально-смоляні на основі синтетичних полімерів і звітрювальних розчинів.

Водорозріжувальні фарби виготовляють на мінеральних в’яжучих - портландцемент, вапно, розчинне скло, а також клеї тваринного, рослинного і штучного походження.

В’яжучим для олійних фарб є оліфа, яка здібна твердіти з утворенням міцної еластичної плівки.

Розрізняють:

ü натуральні;

ü напівнатуральні;

ü штучні оліфи.

Натуральну оліфу отримують з льняного або конопляного масла при температурі 150-250ºС з додаванням прискорювачів твердіння – сіккативів.

Напівнатуральні оліфи – продукт ущільнення олії і звітрювальних розчинників шляхом термічної обробки.

Штучні оліфи виготовлять з синтетичної смоли або олії за допомогою їх термічної і хімічної обробки.

Олійні фарби виготовляють густо тертими або готовими до вживання.

Лаки уявляють собою розчини високомолекулярних з’єднань в звітрювальних розчинниках, які мають здібність при старінні розчинника утворювати блискучі еластичні плівки.

Всі лаки розподіляються на групи:

ü смоляні;

ü олійно-смоляні;

ü бітумні;

ü нітролаки.

Емалі (композиції лаків з пігментами) об’єднають достоїнства лаків і фарб.

Основні представники емалевих фарб:

ü алкідні;

ü епоксидні;

ü карбамідні емалі.

В нинішній час в будівництві поширені просочувала рідини, фарби і лаки на основі кремнійорганічних з’єднань (силікатів). Плівка силіконового покриття має високу гідрофобність. На основі кремнійорганічних з’єднань виготовляють жаростійкі лаки і фарби, здібні витримувати температуру 450-500ºС.

При виконанні малярних робіт застосовують допоміжні матеріали:

ü грунтовочний склад;

ü підмазочні пасти;

ü шпаклівки.

Грунтовочний склад має низьку в’язкість і наноситься на основу для кращого зчеплення з нею фарбового складу.

Підмазочні пасти застосовують для наповнення тріщин, каверн і виправлення інших нерівностей.

Шпаклівку застосовують для вирівнювання підготовки поверхні під фарбування.

Властивості лакофарбових матеріалів залежать від властивостей в’яжучих, пігментів і інших вихідних компонентів, їх в’язкості, дисперсності, адгезії до вкриваємої поверхні і т.д. З водорозріжувальних фарб поширені склади, в’яжучими в яких є гашене вапно у вигляді вапняного молока. Вапняні фарби застосовують для фарбування стін з цегли і штукатурки. Більш довговічні і атмосферостійкі цементні фарби, які використовують для оздоблювання фасадів (в умовах підвищеної вологості).

При використанні калієвого скла отримують силікатні фарби, які мають гарну атмосферостійкість, широку кольорову політру, гарне зчеплення з основою. У вапняні, цементі і силікатні фарби повинні додавати лугостійкі пігменти. Для фарбування штукатурок сухих приміщень і дерев’яних поверхонь застосовують клейові фарби. При їх виготовленні у розчин клею вводять пігменти і крейду. Більш водостійкі склади на казеїновому клею.

Для оздоблювальних робіт і антикорозійного захисту металевих конструкцій поширене застосування олійних фарб. Краща атмосферостійкість і довговічність у фарб, виготовлених на натуральних оліфах.

При фарбуванні сталевих конструкцій в олійних фарбах в якості пігментів застосовують:

ü алюмінієву пудру;

ü цинкові білила;

ü цинкові і свинцеві крони;

ü залізний і свинцевий сурик;

ü оксид хрому.

Для утворення гідроізоляційних покриттів на поверхні бетону застосовують лаки і фарби, виготовленні на основі розчинів або водяних емульсій полімерів, які утворюють щільну, водостійку і еластичну полімерну плівку. Для гідроізоляції бетонних і залізобетонних конструкцій та антикорозійного захисту металу застосовують бітумні лакофарбові матеріали.

Р О З Д І Л II