Строительные материалы

Окрасочные гидроизоляционные составы на основе синтетических полимеров включают хлоркаучуковые, полиизобутиленовые, алкидные, полиуретановые, эпоксидные.

Хлоркаучуковые - стойки к воздействию кислот и щелочей, но нестойки к воздействию растительных и животным жирам, обладают повышенной эластичностью, стойкостью к атмосферным воздействиям. Применяется: для окраски поверхностей, на которые воздействуют  минеральные масла и бензин, в помещениях для хранения продуктов.

Кремнийорганические - инертность по отношению к различным материалам, диапазон температур - 100-350, атмосферостойкость, хорошие диэлектрические свойства.

Для улучшения сцепления гидроизоляционных покрытий с защищаемыми материалами последние обрабатывают грунтовочными составами (праймерами), состоящими из разжиженного полимерного связующего без наполнителей и пигментов.

Герметики- материалы, обеспечивающие влаго- и воздухонепроницаемость стыковых сопряжений строительных конструкций. В зависимости от состояния, в котором герметизирующие материалы вводятся в шов, они подразделяются на мастичные, погонажные и оклеечные.

Мастичные делятся на 3 группы:

1-нетвердеющие мастики на основе полиизобутилена: работают в конструкции в том состоянии, в каком уложены

2-эластомеры холодного отверждения: силиконовые, бутилкаучуковые - после  введения их в пастообразном состоянии в стык под влиянием отверждающих (вулканизирующих) добавок при температуре окружающей среды они переходят в эластичное резиноподобное состояние.

3-битумно-полимерные применяются  в горячем виде. Эластичность  достигается комбинацией битумов  с эластомерами (каучуки). Дешевые,  имеют высокие адгезионные свойства.

Погонажные герметики - это, как правило, пористые или пустотелые элементы, выполненные в виде жгутов различного поперечного сечения (пороизол, гернит и др.). Использование этих герметиков, изготовляемых из различных резиновых смесей, оказывается эффективным при определенном (не менее 30—50 % диаметра) обжатии их в стыках. 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 или загрязнения, степень обжатия упругих прокладок по всей длине шва, а так же плотность приклеивания прокладок к бетонным кромкам панелей должны быть постоянными.

Пороизол - эластичные пористые жгуты, изготовленные 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 примыкающих к ним панелей наружных стен. Пороизол выпускают в виде прямоугольного сечения размером 30х40 мм и 40х40 мм и жгутов диаметром 10-60 мм.

Гернит - пористая эластичная прокладка в виде жгута с водонепроницаемой пленкой на поверхности. Его изготовляют на основе негорючего полихлоропренового 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.

В настоящее время получил распространение новый вид герметиков - монтажные пены. Это олигомеры, насыщенные газом и отверждаемые на воздухе. Они упакованы в баллончики, при нажатии на клапаны которых выходит газонасыщенный, олигомер, вспенивающийся и отверждаемый на воздухе. Это позволяет обеспечить не только гидроизоляцию, но и теплоизоляцию шва. Широкое распространение получил пенополиуретановый герметик Рипор - 6Т НД.

 

Оклеечные (рулонные) герметики представляют собой полосы из стеклоткани с нанесенным на них герметизирующим слоем мастики.

 

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПЛАСТМАССЫ-

 

Материалы, большую часть которых занимает воздух

Ячеистые пластмассы в зависимости от характера пор подразделяются на пено- и поропласты. Пенопласты имеют преимущественно закрытые, не сообщающиеся между собой поры. В поропластах перегородки между отдельными ячейками нарушены и полости сообщаются между собой; встречаются материалы со смешанной структурой. Для теплоизоляции лучше применять пенопласты, а поропласты с сообщающимися между собой ячейками целесообразно применять как звукопоглощающий материал. Наиболее широкое применение в индустриальном строительстве получили пенополистирол, пенополинивилхлорид, пенополиуретан, пенопласты на основе фенолформальдегидных смол и мипора.

Номенклатура теплоизоляционных изделий на основе газонаполненных пластмасс представлена в основном плитами, сегментами, скорлупами, полусферами, блоками, пластинами и трехслойными панелями.

Выбор технологии пенопластов  в значительной мере определяется исходным сырьем. Так, термопластичные пластмассы, получаемые в основном на основе полимеризационных полимеров, можно перерабатывать в пенопласт по прессовому методу- пенополистирол, пенополивинилхлорид, и по беспрессовому - пенополистирол из предварительно вспененных гранул, омоноличенных при нагревании.

Термореактивные пластмассы на основе поликонденсационных полимеров перерабатывают в пенопласты беспрессовыми методами. Это заливочные и напыляемые пенопласты - пенополиуретановые, фенолоформальдегидные, получаемые вспениванием и отверждением жидких композиций выделяющимися газами, мочевиноформальдегидные - получаемые механическим вспениванием  жидких композиций.

 

Производство пенопластов на основе полистирола.

Пенополистирол выпускают в виде плит размером до 100х100х10см, плотностью 30...100 кг/м3 и теплопроводностью 0,03...0,05 Вт/(м-°С). Свойства пенополистирола: способность к формованию в сложные формы; высокая прочность при низкой плотности; низкая динамическая жесткость, обеспечивающая качественную изоляцию от ударного шума; предельная температура его применения —100°...+60°С; низкая диффузия водяных паров и низкое водопоглощение; сопротивление широкому ряду химических сред; стойкость к биологическому воздействию. В строительстве пенополистирол используют для звуко- и термоизоляции стен, покрытий и перекрытий, в слоистых стеновых панелях в сочетании с алюминием, асбестоцементом и стеклопластиком, в качестве несъемной опалубки.

Для производства пенополистирольных изделий используют эмульсионный полистирол, а также бисерный суспензионный полистирол, получаемый в присутствии инициатора и изопентана как порообразователя. В настоящее время применяют прессовую и беспрессовую (из вспененных гранул) технологии пенополистирольных изделий.

Технологическая схема производства пенопластов прессовым способом изображена на рис.   12   . Сырьем служит эмульсионный полистирол. В качестве газообразователя используют порофор азоизобутилонитрил (ЧХЗ-57), разлагающийся при температуре 75—90°С, или набор газообразователей - азоизобутилонитрил, углекислый аммоний, бикарбонат натрия.

Технология изделий включает следующие операции: смешивание и помол эмульсионного полистирола с газообразователем; просев порошкообразной композиции через сито; прессование заготовок на гидравлических прессах в пресс-формах при давлении 15— 20 МПа и температуре 140—170°С; вспенивание заготовок в гидравлических камерах; сортировка изделий.

При горячем прессовании заготовок в пресс-формах порофор разлагается. Выделяющиеся газы отчасти образуют мелкопористую структуру, отчасти растворяются в полимере

.

 

Рис. 12    . Схема производства пенопластов прессовым способом:

/ —  бункер для полимера; 2 — сито-бурат; 3 — шлюзовый затвор; 4 — бункер для просеянного полимера; 5 — бункер для газообразователей; 6 — дозатор полимера; 7 — дозатор газообразователя; 3 — шнек; 9 — шаровая мельница; 10, 11 — бункера для композиции; 12 — вибросито; 13 — бункер; 14 — дозатор; 15 — автопогрузчик с бункером; 16 — пресс; 17— автопогрузчик для перевозки заготовок; 18 — камера вспенивания; 19 — готовая продукция

 

Отпрессованные заготовки вспениваются в атмосфере насыщенного пара при температуре 100—105°С за счет расширения газов в существующих порах и образования новых вследствие снижения растворимости газов в полимере. Средняя плотность изделий 35—220 кг/м3.

 

Беспрессовый   способ получения теплоизоляционных изделий из пенополистирола состоит из следующих технологических   переделов: предварительного вспенивания гранул бисерного полистирола; сушки гранул, их выдержки, ваккуумирования изделий с окончательным вспучиванием гранул и их спеканием; сушки блоков; резки блоков и сортировки изделий. Сырьем служит бисерный полистирол, получаемый в результате суспензионной полимеризации стирола в присутствии изопентана и инициатора. Вспучивание гранул происходит в результате перехода изопентана при нагревании из жидкого состояния в газообразное при температуре выше 28 °С.

Предварительное вспенивание гранул осуществляют в аппаратах периодического (ванны, емкости) или непрерывного (шнековые, барабанные и пр.) действия, например в шнеке с паровой рубашкой при температуре до 100°С в течение 6—7 мин.

Сушка и выдерживание (около 24 ч) предварительно вспененных гранул необходимы для избежания конденсации влаги в порах при остывании, а также для ликвидации образовавшегося в порах вакуума при конденсации изопентана.

Формовать полистирольные пенопласты можно как на оборудовании периодического действия — формы, автоклавы, так и на оборудовании непрерывного действия — карусельные установки, пакетировщики, конвейерные линии (рис. 13   ).

 

 

 

Рис.    13       . Схема установки непрерывного производства пенополистирола:

/ — сырье; 2 — питатель; 3 — шнек предварительного вспенивания;  4 — усреднитель;

5 — бункер-питатель; 6 — смазка; 7 — кон-вейер-спекатель; 8 — охладитель; 9 — нож;

 

Производство изделий из пенополивинилхлорида.

Пенополивинилхлорид выпускают в виде плит размером 50х50 см, толщиной 4,5...7,0 см, плотностью 60... 200 кг/м3, теплопроводностью 0,035...0,055 Вт/(м.°С). Максимальные температуры применения пенопласта —60°...+60°С. Предел прочности при изгибе—не менее 1 МПа. Пенополивинилхлоридные плиты применяют для изоляции ограждающих конструкций зданий, в частности при изготовлении трехслойных панелей.

 Жесткие пенополивинилхлоридные  изделия получают на основе  поливинил-хлоридного полимера по прессовой технологии, применяемой при производстве пенополистирола (см. рис 12  ). В качестве газообразователей используют азоизобутилонитрил, бикарбонат натрия и углекислый аммоний. Для повышения текучести полимера вводят метилметакрилат. Смешивают компоненты в шаровой мельнице с водяной рубашкой в течение 18—20 ч, прессуют заготовки при давлении 15—18 МПа и температуре 160—170 °С. Для получения пенопласта со средней плотностью до 70 кг/м3 применяют подвспенивание заготовок в паровых камерах в специальных ограничительных формах, соответствующих конфигурации и габаритам изделий. Жесткие поливинилхлоридные пенопласты изготавливают в виде плит и другой продукции со средней плотностью 60—200 кг/м3.

Технология эластичных поливинилхлоридных пенопластов аналогична получению жестких. Отличительной особенностью является введение в состав сырьевой композиции пластификаторов, а также несколько пониженная температура при прессовании и вспенивании заготовок. Выпускают в виде пластин со средней плотностью 100—150 кг/м3.

 

Пенополиуретан представляет собой пористый жесткий (плиты) или мягкий эластичный (рулоны или листы) материал плотностью 30...100 кг/м3 и теплопроводностью 0,03...0,05 Вт/(м-°С). Предел прочности поропласта при сжатии до 3,5 МПа, при изгибе до 5,0 МПа. Предельная температура применения —160°...150°С. Пенополиуретановые плиты применяют в качестве внутреннего слоя стеновых навесных панелей, изоляции перекрытий, стен в виде сегментов и скорлуп его используют для теплоизоляции сетей горячего и холодного водоснабжения. Эластичный пенополиуретан в виде прокладок применяют для герметизации горизонтальных и вертикальных стыков панелей.

Производство изделий из пенополиуретана.

 Эти изделия, занимающие в настоящее время одно из ведущих мест среди полимерных теплоизоляционных материалов, могут быть получены способами заливки или напыления. Поризация в обоих случаях осуществляется в результате химического взаимодействия компонентов сырьевой смеси с выделением С02. Изделия из пенополиуретана производят непрерывным (конвейерным) способом, процесс поддается автоматизации. При изготовлении пенополиуретана в заводских условиях по конвейерной технологии залитая и вспененная смесь отверждается в результате термообработки. При заливке массы в конструктивные полости или при напылении отверждение происходит благодаря введению в нее отвердителя.

Пенополиуретаны могут быть получены методом напыления и заливки (заливочные пенопласты) непосредственно на стройке. В результате вспенивания полиуретана в конструкциях получают монолитную теплоизоляцию, что дает возможность уменьшить толщину слоя изоляции на 25 ..30 % по сравнению с теплоизоляцией, выполненной из штучных изделий.

 

Фенолформальдегидные пенопласты получают заливкой жидких композиций, их плотность 50...150 кг/м3; цвет красно-коричневый. Большое количество фенолформальдегидных пенопластов используют при изготовлении трехслойных панелей с внешними слоями из гофрированного алюминия или стальных листов.

Производство фенолформальдегидных пенопластов.

 Их получают по беспрессовой или заливочной технологии. В первом случае вспенивание и отверждение композиции (полуфабриката) осуществляют при нагревании форм в камере термообработки за счет разложения газообразователя, отверждения полимера и вулканизации каучука. Во втором случае вспенивание заливочных композиций происходит благодаря выделению водорода при воздействии алюминиевой пудры с кислотным катализатором или за счет испарения легкокипящих жидкостей — фреона 113, четыреххлористого углерода, которые при испарении вспенивают композицию. Реакции взаимодействия компонентов композиции экзотермичны, что ускоряет процесс вспенивания и отверждения и позволяет обходиться без подвода теплоты извне.