Застосування полімерів в будівництві
Полімери широко застосовуються в різних областях людської діяльності, задовольняючи потреби різних галузей промисловості, сільського господарства, медицини, культури і побуту. При цьому доречно відзначити, що в останні роки трохи змінилася і функція полімерних матеріалів у будь-якій галузі, і способи їх отримання. Полимерам почали довіряти все більш відповідальні задачі.
Зараз в будівництві використовують традиційні матеріали, наприклад бетон і сталь, для яких характерна низька вартість компонентів, і низькі можливості обробки. Використання полімерних матеріалів у будівництві дало:
- Скорочення підсумкових витрат
- Стійкість до корозії
- Простота установки і обробки
- Простота технічного обслуговування
Попри всю різноманітність особливостей для полімерних будівельних матеріалів характерний і ряд властивостей, що визначають умови раціонального застосування їх в будівництві. Низька міцність і відносно високі показники міцності дають можливість створити директивний конструкції з пластмас. Пластмаси - погані провідники тепла і електрики. Тому вони є хорошими теплоізоляційними матеріалами і діелектриками. У більшості випадків, полімерні матеріали стійкі до кислот, лугів та інших хім. реагентів.
Вони не вимагають додаткового захисту поверхні і можуть бути пофарбовані в різні кольори. Багато пластичні маси непроникні для води, що зумовило їх широке застосування для гідроізоляції будівель і споруд, облаштування кровель, трубопроводів. Низька зношуваність дозволяє їх широко застосовувати для покриття підлог.
Пластмаси дуже технологічні, т. Е. Легко переробляються в будівельні вироби. Вони легко піддаються механічній обробці, склеюються і зварюються.
Але необхідно враховувати і їхні недоліки, до них відносять, до яких можна віднести низьку теплостійкість, високий температурний коефіцієнт лінійного розширення, підвищену повзучість, або здатність займатися або піддаватися деструкції під дією вогню. Через незавершеність процесів утворення полімерів, і що входять до їх складу токсичних компонентів деякі пластичні маси мають здатність виділяти в навколишнє середовище шкідливі речовини. Під дією сонячних променів, підвищеної температури і кисню в повітрі починають швидко старіти, т. Е. Йде погіршення фізико-механічних властивостей.
Полімерні будівельні матеріали та вироби найбільш часто кваліфікують по виду полімеру і області застосування їх в будівництві. Все різноманіття пластмас в залежності від призначення їх в будівництві зводиться до наступних основних групах:
Матеріали для покриття підлог
Низька зношуваність, гігієнічність, необхідні тепло- і звукоізоляційні властивості в поєднанні з можливістю індустріалізації будівельних робіт зумовили широке застосування полімерних матеріалів для покриття підлог.
З усього обсягу рулонних, плиткових, містичних і погонажних полімерних матеріалів для підлог близько 70% падає на частку поливинилхлоридного лінолеуму.
Лінолеум призначені для влаштування покриттів підлог в житлових, громадських і деяких промислових будівлях. Застосування цих покриттів в 5 - 7 разів скорочує тривалість робіт в порівнянні з настиланням дощатих і паркетних підлог. При правильній експлуатації лінолеумні підлоги можуть прослужити 20-25 років. Лінолеум випускають без підоснови, а також на тканинній, повстяній і інших видах підоснови. Найбільш масовими є одно- і багатошарові лінолеум без підоснови. Вони можуть мати поверхню, забарвлену в різні кольори, гладку, з візерунком, блискучу, матову, тиснену. Лінолеум виготовляють 3-ма способами: каланлровим, промазним і екструзійним.
В останні роки в будівництві все ширше впроваджують синтетичні килимові матеріали (ворсолін, ворсоніт і д. Р.) Для верху килимів використовують ткані неткані покриття з синтетичних волокон.
Ворсолін - нетканий двошаровий ворсовий матеріал. Його підосновою служить плівка з емульсійного полівінілхлориду. Килими ворсоліна зварюють або склеюють в полотнища розміром на кімнату.
Ворсоніт - Сировиною для нього є полотна з поліефірів, поліамідів і інших полімерів. Ворсоніт відрізняється високим декоративно-художнім, теплотехнічних, і акустичним властивостями.
Плитні матеріали для підлог є менш полімероемкімі, ніж рулонні, і дозволяють влаштовувати покриття, різні за кольором і малюнком, легко ремонтуються.
З пластмасових плиток для підлог основні - ПВХ і кумаронові. Ці види плиток не рекомендується застосовувати в приміщеннях з підвищеними тепловим і вологим режимами експлуатації і при можливому впливі масел, жирів і образівних матеріалів.
Деревно-шаруваті пластики (ДСП) - матеріали, що виготовляються у вигляді листів і плит гарячим пресуванням пакетів деревного шпону, просоченого полімером. Технологія виробництва ДСП включає підготовку деревного шпону, просочення його полімером, сушку і складання шпону в пакети, прессірованіе і обрізку. ДСП за основними властивостями фізико-механічними властивостями перевершують вихідну деревину і використовуються для виготовлення несучих конструкцій, допоміжних, кріпильних і монтажних елементів.
Склопластики - пластмаси, що містять в якості зміцнюючого наповнювача скловолокнисті матеріали. Міцність, легкість, низька теплопровідність та інші цінні властивості визначили широке використання склопластиків в різних будівельних конструкціях. Використання легких конструкцій, виготовлених на основі склопластиків, дозволяє знизити масу будівель в 16 разів у порівнянні з цегляними і в 8 разів у порівнянні з великопанельних залізобетонними будівлями. Склопластик в кілька десятків разів більш стійкі до ударних впливів, ніж скло, їх міцність на вигин і розтягування в 5 - 10 разів вище скла, а щільність в 1,5 - 2 рази менше. Светопропускаемость склопластиків може досягати 90% на товщину 1,5 мм, в тому числі до 30% - в ультрафіолетовому спектрі проти 0,5 для звичайного і силікатного скла. Склопластики мають теплопровідністю в 6 -10 разів нижчою, ніж такі матеріали, як кераміка, бетон і залізобетон. У будівництві склопластики застосовують у вигляді плоских і хвилястих листів для пристрою світлопрозорої покрівлі промислових будівель і споруд; теплиць і оранжерей; малих архітектурних форм; тришарових світлопрозорих і глухих панелей, огорож і покриттів; оболонок і куполів; виробів трубчастого і коробчатого перерізів; віконних і дверних блоків; санітарно-технічних виробів, форм для виготовлення бетонних і залізобетонних виробів і ін. Для склопластиків характерна висока демпфуюча здатність, вони можуть застосовуватися в конструкціях, що піддаються до дії вібрацій.
Полімербетони - композиційні матеріали, одержувані на основі полімерного сполучного, мінеральних наповнювачів і наповнювачів.
До переваг полімерних бетонів можна віднести їх високу зносостійкість, кавитационную і хімічну стійкість. Полімерні бетони, що містять 5-10% графітового наповнювача, мають в 20 разів вищу кавитационную стійкість, ніж звичайний бетон. Полімер бетони можна посилювати металевої і неметалічної арматурою.
Полімерні бетони застосовують для зведення зносостійких покриттів іригаційних гребель і конструкцій портових споруд, для виготовлення плит, установки хімічно стійких підлог виробничих будівель, стічних канав, лотків та інших конструкцій. експлуатованих в умовах агресивних середовищ; споруди штатних стовбурів, кільцевих колекторів підземних споруд, хімічно стійких і дренажних труб; траверс ЛЕП, контактних опор та інших конструкцій з високим електроопору.
Гідроізоляційні і герметизуючі матеріали. Труби.
З полімерних матеріалів для гідроізоляції особливо широке застосування отримали плівки, мастики, лаки і фарби. До плівковим відносять рулонні матеріали, товщиною до 1 мм, одержувані з полімерів шляхом екструзії, механічного, пневмомеханічного витягування і іншими методами. Застосування плівок дозволяє поліпшити умови праці при ізоляційних роботах, підвищити їх економічну ефективність. У промисловості випускають також поліізобутіленові, поліамідні і інші плівки.
Гідроізоляційні мастики на основі термопластичних і термореактивних полімерів. Широке застосування отримали бітумно-полімерні пластики, для якого у вигляді головного компонента використовують різні розчини або водні дисперсії каучуків.
Фарбувальні гідроізоляційні склади на основі синтетичних полімерів включають хлоркаучуковая, поліізобутіленові, алкідні, поліуретанові, епоксидні, силіконові і т. П. Застосовувати їх можна для фарбування поверхонь, на які впливають мінеральні масла і бензин. Крім того, вони придатні для фарбування приміщень, де зберігаються продукти і резервуари з питною водою.
Граматика - матеріали і вироби, що забезпечують волого і воздухонепроницаемость стикових сполучень будівельних деталей і конструкцій.
Мастичні герметики діляться на три групи:
1) Полімерні, нетвердеющіе мастики на основі поліізобутилену. Вони працюють в тому стані, в якому укладені в неї.
2) Герметики - еластомери холодного затвердіння. Їх особливістю є, що після введення їх в пасти встик під впливом отверждающих добавок при температурі навколишнього середовища вони переходять в еластичне резіноподобное стан.
3) Бітумно - полімерні герметики. Вони застосовуються в гарячому вигляді. Через свою дешевизну, високих адгезійних і експлуатаційних властивостей набули широкого поширення.
Погонажні герметики - це, як правило, пористі або пустотілі елементи, виконані у вигляді джгутів різного поперечного перерізу.
Обклеювальна (рулонні) герметики являють собою смуги з склотканини з нанесеним на них герметизирующим шаром мастики.
Труби з полімерних матеріалів мають переваги в порівнянні з трубами з інших матеріалів: легкістю, стійкістю до електрохімічної корозії, гнучкістю, високими діелектричними властивостями. Постійністю пропускної здатності, низьку теплопровідність. Вони прості в монтажі і не вимагають захисних покриттів. Найбільшого поширення набули ПЕ, ПП, ПВХ труби. Їх застосовують для влаштування систем водопостачання та каналізацій, вентиляції внутрішніх комунікацій хімічних і харчових виробництв, іригаційних трубопроводів, газопроводів.
Для теплової ізоляції в будівництві застосовують полімерні матеріали, що мають пористу структуру, яка може бути представлена системою ізольованих осередків (пінопласт), сполучених пор (пороплати), регулярно повторюваних порожнин (сотопласти). Такий поділ теплоізоляційних пластмас умовно, тому що звичайно не вдається отримати матеріал тільки з замкнутими або відкритими осередками. Полімерні теплоізоляційні матеріали підрозділяють на жорсткі, напівтверді і еластичні. Для будівельної теплоізоляції широко застосовують жорсткі пластмаси. Найбільш поширена теплоізоляційна пластмаса - пінополістирол.
Полімерні матеріали відносять до числа найбільш ефективних будівельних матеріалів. Вони дозволяють істотно знизити вагу конструкції, широко впроваджувати індустріальні методи ведення будівельних робіт, володіють комплексом позитивних особливостей, що дозволяють розширити архітектурні можливості, змінити вигляд інтер'єрів, скорочувати Рудова витрати. Перевершуючи за властивостями багато матеріалів, вони вимагають для виробництва в 2 - 4 рази менше капітальних вкладень. Кожна тонна пластмас дозволяє економить в народному господарстві 5,6 т стали, 3,4 т кольорових металів, близько 500 рублів капітальних вкладень і трудовитрат.