Материалы и изделия на основе органических вяжущих

Учитывая специфические свойства органических вяжущих, битумы и дегти используют для получения материалов и изделий специального назначе­ния: гидроизоляционных, герметизирующих, антикоррозионных и дорожных.

В зависимости от условий работы строительной конструкции приме­няют различные виды гидроизоляции, а, следовательно, и материалы, ис­пользуемые для ее выполнения.

Так, для защиты от разрушения кровли, подземных конструкций, фундаментов под оборудование, железобетонных причалов и свай приме­няют окрасочную гидроизоляцию. Ее выполняют в несколько слоев с ис­пользованием битумных, дегтевых и битумно-полимерных мастик.

Мастики представляют собой пластичные или вязкотекучие компо­зиции, в состав которых входит само органическое вяжущее: кровельный, дорожный битумы или их смеси, высокомолекулярные смолы для увели­чения пластичности и тонкомолотый минеральный наполнитель (песок, известняк, асбест, тальк) для повышения долговечности, прочности, тем- пературостойкости покрытия и экономии битума. С целью облегчения на­несения состава на защищаемую поверхность мастику либо разогревают (горячая мастика), либо вводят органический растворитель (холодная мастика).

К недостаткам горячих мастик относятся нестабильность свойств, большой расход энергии на производство, возможность получения ожогов при их применении, тяжелые условия труда, относительно низкие эксплуа­тационные свойства при атмосферных воздействиях. При работе с холод­ными мастиками испаряется вредный для здоровья человека растворитель.

В последние годы все большее применение находят битумно- эмульсионные мастики, представляющие собой равномерно распреде­ленные в воде мелкие частицы битума, покрытые слоем твердого (цемент, глина, известь) или жидкого (мыло, сульфитно-спиртовая барда) эмульга­тора и наполнителя. Эмульгатор обеспечивает однородность и стабиль­ность эмульсии, срок хранения которой не превышает нескольких месяцев. Эти мастики не содержат токсичных растворителей, гигиеничны, взрыво- и пожаробезопасны, легко наносятся на защищаемую поверхность, в том числе влажную, методом напыления сжатым воздухом. Защитное покрытие образуется за счет испарения воды. Битумно-эмульсионные мастики пред­назначены для устройства и ремонта кровли, наружной гидроизоляции под­земных частей зданий и сооружений, стен, полов при температуре не ниже 5 °С. Качество мастик оценивают по тем же показателям, что и битумов.

Наибольшее применение в строительстве для выполнения кровли и гидроизоляции строительных конструкций нашли следующие мастичные составы: МБК-Г-55(65, 75, 85, 100) - мастика битумная, кровельная горя­чая теплостойкостью 55 - 100 °С; МБР-Г-55(65, 75, 85, 100) - битумная с наполнителем из резиновой крошки; МББГ-90(80) - горячая битумно- бутил-каучуковая; ВК-Х-60 - битумно-кукерсольная холодная. С этой же целью используют резинобитумную мастику изол, которая может быть как горячей, так и холодной (МРБ-Х).

Оклеечную гидроизоляцию применяют для защиты кровли, трубо­проводов, сборных и монолитных железобетонных фундаментов. Для вы­полнения этого вида гидроизоляции используют рулонные основные (ру­бероид, стеклорубероид, фольгорубероид, гидроизол) и безосновные (изол) битумные и битумнополимерные материалы.

Согласно СТБ 1107-98 основные рулонные кровельные (К) и гидро­изоляционные (Г) материалы получают на стеклохолсте (СХ), стеклоткани (СТ), полиэфирном холсте (ПХ), полиэфирной ткани (ПТ) и фольге (фоль- горубероид, фольгоизол). В качестве вяжущего для пропитки основы и по­лучения мастичного покровного состава, наносимого на поверхности с обеих сторон, используют битум (Б) и битумно-полимерные композиции: эластомерные (БЭ) или пластомерные (БП), обладающие повышенной эла­стичностью, химической стойкостью и атмосферостойкостью. Для исклю­чения склеивания материла в рулонах, а также с целью упрочнения и за­щиты его поверхности от действия температуры, ультрафиолетовых лучей и механических повреждений применяют посыпки: крупнозернистую (цветную) - К (Ц), мелкозернистую - М, пылевидную - П, металлическую фольгу - МФ и полимерную пленку - ПП. Марку материала обозначают следующим образом: К-СТ-Б-К/ПП-3,0 СТБ 1107-98 - материал кровель­ный на стеклоткани с использованием битумного вяжущего и крупнозер­нистой посыпки (или пленочного покрытия) с массой покровного состава 3001-3500 г/м. В зависимости от технологии укладки рулонных материа­лов они могут быть приклеиваемые к основанию с помощью специаль­ных мастик и наплавляемые. Последние имеют утолщенный слой по­кровного состава с нижней стороны рулона, который для приклеивания ра­зогревают, придавая клеящую способность, газопламенной горелкой. При использовании в качестве основы пропитанного битумом картона и би­тумного мастичного покровного состава материал называют рубероидом, если основой являлась стеклоткань - стеклорубероидом. Качество рулон­ных материалов оценивают по гибкости на брусе определенного радиуса при нулевой или отрицательной температурах, теплостойкости, разрыв­ной силе при растяжении и водопоглощению. Мягкая рулонная кровля представляет собой многослойное покрытие, поэтому в качестве подслоя применяют покровные материалы, защищенные полимерной пленкой или пылевидной посыпкой, а также беспокровные, представляющие собой кар­тонную основу, пропитанную битумом - пергамин. Кроме рулонных мате­риалов для защиты крыши и всего здания в целом применяют листовые материалы - «Ондулин» и плитки «Шинглс» (битумную черепицу). Пер­вый представляет собой волнистые упругие листы, отформованные из цел­люлозных волокон, пропитанных битумом. С лицевой стороны листы по­крыты защитно-декоративным красочным слоем на основе термореактивно­го полимера и светостойких пигментов. Второй материал получают на ос­нове стеклохолста или асбестового картона, пропитанного битумом. На нижнюю поверхность нанесен самоклеющийся слой из резинобитумного состава, обеспечивающий абсолютную герметичность кровли за счет его ра­зогрева и частичного расплавления солнечной энергией. Верхнее мастичное покрытие защищено каменными высевками определенного размера и цвета.

Обмазочную гидроизоляцию выполняют из асфальтовых штукату- рок. Рекомендуется она для жестких, недеформируемых горизонтальных и вертикальных бетонных поверхностей. В состав асфальтовых штукатурок, которые могут быть холодными и горячими, входят соответственно: би­тумная эмульсионная паста или разогретый битум, наполнитель и кварце­вый песок. Битумная паста представляет собой густую сметанообразную массу, получаемую интенсивным механическим измельчением битума в воде в присутствии неорганического эмульгатора (извести), повышающего ее однородность и стабильность.

Для заполнения различных по конструкции и назначению швов с це­лью придания монолитности конструкции, защиты от промокания и про­мерзания применяют эластичные герметизирующие битумные и битумно- полимерные мастики (герметики) с добавлением резиновой крошки. При­мером герметизирующих мастик могут служить битумно-резиновая - ре- зопласт (марки РК и РГ), состоящая из резиновой крошки, битума, поли­мерного компонента, пластификатора, и битумно-бутилкаучуковая, вклю­чающая битум в сочетании с бутилкаучуком, тальком и пластификатором - МББП-65. Герметизирующие битумные материалы должны удовлетворять следующим требованиям: быть гибкими и упругими; влаго- и газонепро­ницаемыми; обладать атмосферостойкостью и антикоррозионными свой­ствами; сохранять физико-химические и физико-механические свойства в процессе эксплуатации; иметь прочное сцепление с материалом конструк­ции; не выделять токсичных веществ.

Коррозионная стойкость металлических, бетонных, железобетон­ных конструкций обеспечивается средствами первичной и вторичной защиты. К первичным мерам относятся все те технологические мероприя­тия, которые обеспечивают стойкость самого материала (подбор состава). Вторичную защиту применяют в том случае, если при использовании пер­вичной не достигается требуемая долговечность конструкции.

К мерам вторичной защиты относятся: лакокрасочные покрытия, ок- леечные и штукатурные (обмазочные) покрытия на основе битумов. Кроме битумов красочные составы содержат модифицирующие полимерные до­бавки и органические растворители, при испарении которых и образуется стойкое покрытие. К недостаткам покрытий относится их пористость, мед­ленное отверждение, низкая тепло-, морозо- и радиационная стойкость. Однако доступность и относительно низкая стоимость битумов обеспечили им широкое применение в строительстве.

Асфальтобетоны и растворы являются важнейшими материалами для устройства дорожных и аэродромных покрытий, полов на промыш­ленных предприятиях, ирригационных каналов, плоских кровель.

Асфальтобетон - искусственный строительный материал, получае­мый в результате отвердевания уплотненной асфальтобетонной массы, со­стоящей из тщательно перемешанных компонентов: щебня (гравия), песка, минерального порошка-наполнителя и битума. Асфальтобетон без крупно­го заполнителя называют асфальтовым раствором.

По виду крупного заполнителя асфальтобетоны разделяют на щебе­ночные и гравийные. В зависимости от марки применяемого битума и температуры укладки - на горячие (120°), теплые (70°) и холодные, при­готовленные на жидких битумах или битумных эмульсиях, которые ис­пользуют при температуре окружающего воздуха не ниже 5 °С.

По наибольшему размеру зерен щебня или гравия горячие и теплые асфальтобетоны разделяют на крупнозернистые - наибольший размер зе­рен до 40 мм; мелкозернистые - до 20 мм, песчаные - с наибольшим размером зерен до 5 мм. Холодные асфальтобетоны могут быть только мелкозернистыми или песчаными. Кроме того, горячие и теплые асфаль­тобетоны в зависимости от использования их в дорожной конструкции разделяют на плотные - для верхних слоев покрытия дорог с остаточной пористостью от 1 до 5 % по массе, пористые (5 - 12 %) - для верхнего слоя и оснований дорожных покрытий, высокопористые (12 - 18 %). Тех­нология приготовления асфальтобетонной смеси предусматривает подог­рев заполнителей и битума до заданной температуры, тщательное переме­шивание их в смесителе. По технологическим признакам асфальтобетон­ную массу подразделяют на жесткую, пластичную и литую. Для уплот­нения жестких и пластичных масс применяют тяжелые и средние катки.

Литую асфальтобетонную массу уплотняют специальными валиками, лег­ким катком или вовсе не уплотняют.

Качество асфальтобетонного покрытия оценивают по прочности, износостойкости и водостойкости. Технические свойства асфальтобетона значительно изменяются в зависимости от температуры. При обычной температуре (20.. - 25 °С) он имеет упруго-пластичные свойства, при по­вышенных - вязкопластичные, а при пониженных температурах становит­ся хрупким. В связи с этим испытания механической прочности проводят при температурах 0, 20, 50 °С при постоянной скорости подачи нагрузки. В зависимости от температуры и марки используемого битума прочность на изгиб соответственно равна 1,0 - 1,2; 2,5 - 3 и 10 - 15 МПа.

Отличительной особенностью асфальтобетона является его способ­ность к вязкому сопротивлению ударным воздействиям и износу. Установ­лено, что в условиях движения городского транспорта износ составляет от 0,2 до 1,5 мм в год. Так как асфальтобетон чувствителен к колебаниям тем­пературы внешней среды, то в нем постоянно происходят структурные из­менения, приводящие к разрушению покрытия. Особенно интенсивно дест­руктивные процессы происходят при резкой смене температур. Процесс этот ускоряется действием воды и старением самого органического вяжу­щего. Применение материалов на основе битума представлено в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Применение материалов на основе битумов

Область применения	Используемые материалы и изделия
Гидроизоляция строи­тельных конструкций: окрасочная оклеенная обмазочная	Мастики (горячие, холодные) битумные, битумно- полимерные, битумно-эмульсионные Рулонные основные (на картоне, стеклохолсте и ткани) и безосновные наплавляемые и приклеиваемые Асфальтовые штукатурки холодные и горячие
Кровельные покрытия	Листовой - «Ондулин», плиточный - битумная черепица («Шинглс»), рулонные и мастичные материалы
Герметизация швов	Мастики битумно-резиновые, битумно-каучуковые
Антикоррозионная защита строительных конструкций	Красочные и мастичные битумные и битумно- полимерные составы, рулонные изделия
Покрытия дорог, полов, плоских кровель	Асфальтобетоны и асфальторастворы

 

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ НОРМАТИВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 11047-90. Изделия деревянные.

2. СТБ 4.208-95. Система показателей качества продукции. Строительство. Конструкции и детали деревянные клееные. Номенклатура показателей.

3. СТБ 4.223-96. Система показателей качества продукции. Строительство. Изделия паркетные. Номенклатура показателей.

4. СТБ 1074-97. Детали профильные из деревянных и древесных материа­лов для строительства. Технические условия.

5. СТБ 1105-98. Блоки стеновые из арболита для малоэтажного строитель­ства. Технические условия.

6. СТБ 1116-98. Плиты костровые и древеснокостровые. Технические ус­ловия.

7. СНБ 5.05.01-2000. Деревянные конструкции.

8. СН 549-82. Изготовление и применение конструкций и изделий из ар­болита.

9. ГОСТ 4598-86. Древесноволокнистые плиты.

10.ГОСТ 19222-84. Фибролит.

11.СН 525-80. Инструкция по технологии изготовления полимербетона и изделий из него.

12.СТБ 4.230-98. Материалы и изделия отделочные полимерные. Номенк­латура показателей.

13.СТБ 1064-97. Плитки из термопласткомпозитов для полов. Технические условия.

14.СТБ 1092-97. Мастика герметизирующая битумно-эластомерная. Тех­нические условия.

15.СТБ 1103-98. Арматура стеклопластиковая. Технические условия.

16.СТБ 1161-99. Плиты теплоизоляционные из синтетических волокон. Технические условия.

17.СТБ 1240-2000. Стеклопластик рулонный. Технические условия.

18.СТБ 1246-2000. Пенопласт теплоизоляционный на основе карбамидо- формальдегидной смолы. Технические условия.

19.ГОСТ 7251-77. Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе. Технические условия.

20.ГОСТ 11529-86. Материалы поливинилхлоридные для полов. Методы контроля.

21. ГОСТ 18108-80. Линолеум поливинилхлоридный на теплозвукоизоли- рующей подоснове. Технические условия.

22. ГОСТ 26149-84. Покрытие для полов рулонное на основе химических волокон. Технические условия.

23. ГОСТ 30307-95. Мастики строительные полимерные клеящие латекс- ные. Технические условия.

24. ГОСТ 22950-95. Плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом связующем. Технические условия.

25. СТБ 4.224-95. Материалы и изделия полимерные строительные герме­тизирующие и уплотняющие. Номенклатура показателей.

26. СТБ 1033-96. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и ас­фальтобетон. Технические условия.

27. СТБ 1062-97. Битумы нефтяные для верхнего слоя дорожного покрытия.

28. СТБ 1093-97. Пергамин кровельный. Технические условия.

29. СТБ 1107-98. Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные на битумном и битумно-полимерном вяжущем. Технические условия.

30. СТБ 1220-2000. Битумы модифицированные дорожные. Технические условия.

31. СТБ 1245-2000. Эмульсии битумные катионные. Технические условия.

32. ГОСТ 7415-86. Гидроизол. Технические условия.

33. ГОСТ 10296-79. Изол. Технические условия.

34. ГОСТ 10923-93. Рубероид. Технические условия.

35. ГОСТ 15879-70. Стеклорубероид. Технические условия.

36. ГОСТ 20429-84. Фольгоизол. Технические условия.

37. ГОСТ 30547-97. Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Общие технические условия.

38. СТБ 1062-97. Битумы нефтяные для верхнего слоя дорожного покры­тия. Технические условия.