Синтетические строительные материалы

В настоящее время широкое распространение в строительстве получили искусственные (синтетические) материалы на основе пластмасс. Основными компонентами пластических масс являются: связующее вещество – полимер, наполнители, пластификаторы, отвердители, красители и стабилизаторы.

Один из решающих факторов дальнейшего технологического прогресса в строительстве является применение полимерных материалов. Наихоснове промышленность выпускает пластическую массу, которая в строительстве находит широкое применение.

Пластическая масса (ГОСТ 24888—81) представляет собой композицию полимера с различными добавками.

Некоторые пластмассы характеризуются небольшой плотностью (15...2000 кг/м³) при достаточно большом пределе прочности на сжатие (до 160 МПа) и изгибе (до 100 МПа). Такое сочетание позволяет резко снизить массу строительных конструкций и изделий, а следовательно, и сократить затраты на их транспортировку и монтаж. Большинство полимерных материалов стойки к истиранию (45...120 мкм), обладают низким водопоглощением, значительной упругостью, имеют хорошие показатели по эластичности, тепло- и звукоизоляции и небольшую газопроницаемость.

Почти все пластмассы стойки к действию кислот, щелочей и растворов солей, что делает их незаменимыми при изоляции конструкций, работающих в агрессивных средах, обладают хорошими декоративными и эксплуата­ционными свойствами. Пластмассы имеют неисчерпаемую цветовую палитру, могут имитировать ценные породы дерева, камня и цветных металлов, их можно использовать для отделки зданий.

Пластмассы поддаются обработке: их можно резать, сваривать, шлифовать и полировать. Способность пластмасс сочетаться друг с другом и с другими органическими материалами позволяет создавать на их основе новые эффективные материалы и конструкции.

Но пластмассам присущи недостатки. Большинство их видов имеет высокий коэффициент термического расширения, обладает повышенной ползучестью. Под воздействием атмосферных факторов и, особенно, солнечных лучей некоторые из них постепенно снижают прочность, твердость и эластичность, имеют сравнительно невысокую теплостойкость и твердость, а при температуре более +50°С деструктируются. Но эти недостатки не снижают эффективности их применения в строительном производстве. Пластмассы находят широкое применение там, где их свойства используются с наибольшей эффективностью. Например, герметические прокладки для уплотнения стыков конструкций полносборных зданий и сооружений, оконных и балконных блоков могут быть качественно выполнены только из полимерных строительных материалов – тиоколовых мастик, пенополиуретановых композиций и т. д. Пластмассы с успехом используются как антикоррозионные покрытия строительных конструкций и оборудования. На их основе изготовляют лаки, краски и эмали, которые незаменимы при защите конструкций промышленных зданий и сооружений, находящихся в агрессивных средах.

Использование пластмасс в отделочных работах позволяет снизить трудоемкость монтажа и стоимость отделки здания.

Проблема устройства полов в жилищном и гражданском строительстве также успешно решается путем применения полимерных материалов. Особенно эффективно использование ворсолина, поливинилхлоридных линолеумов на тепло- и звукоизоляционной основе.

Одно из важных направлений использова­ния пластмасс – это латексные покрытия взамен рулонных при одновременном повышении качества, надежности конструкций и снижении трудовых затрат.

В качестве теплоизоляции перспективно использование вспененных пластмасс – полистирола, полиуретана, фенола и других материалов, особенно облегченного типа. Применение пенополистирола и минеральной или стеклянной ваты на синтетических связующих в сочетании с железобетоном, алюминием, асбестоцементом и другими материалами позволяет создавать легкие навесные стеновые панели.

Таким образом, использование синтетических смол и пластмасс экономически целесообразно.

Полимерыпредставляют собой природные и искусственные высокомолекулярные соединения – смолы. Искусственные – синтетические полимеры, используемые в производстве строительных материалов, получают в результате переработки на химических предприятиях нефти, природного газа и каменного угля. При этом путем полимеризации (без выделения побочных продуктов) или поликонденсации (с выделением побочных продуктов: воды, газов) из исходных простых молекул (мономеров) получают сложные химические соединении – полимеры: полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен и смолы: феноло-формальдегидные, карбамидные, полиамидные и эпоксидные.

Наполнители,используемые при изготовлении пластмасс, разделяют на порошкообразные (молотый кварц, мел, тальк, древесная мука), волокнистые (асбестовые, древесные и стеклянные волокна) и слоистые (стеклянная и хлопчатая ткани, бумага, древесный шпон). Наполнители придают пластмассам прочность, повышенную ударную вязкость, тепло- и кислотостойкость.

Пластификаторы, добавленные в пластмассы в виде дибутилфталата, хлорпарафина, олеиновой кислоты, улучшают формовочные свойства пластмасс.

Красителивводят в состав пластмасс для придания им разнообразной расцветки. Красителями служат охра, сурик, умбра, мумия и другие пигменты.

Отвердители и стабилизаторыускоряют процесс твердения и повышают долговечность пластических масс.

В настоящее время высокими темпами развивается производство, постоянно улучшается качество известных и создаются новые виды синтетических строительных материалов, обеспечивающие им дальнейшее, еще более широкое использование для покрытий полов, внутренней отделки стен и потолков изготовления строительных конструкций и изделий.

Материалы для покрытия половразделяют на рулонные материалы (линолеумы и синтетические ковровые покрытия) и составы для бесшовных полов.

Рулонные материалыпо исходному сырью бывают поливинилхлоридные, алкидные, резиновые и другие синтетические линолеумы и ковровые покрытия; по структуре – материалы без основы и с тепло- и звукоизолирующей основой: по фактуре лицевой поверхности – материалы с гладкой, рифленой и пористой поверхностью; по цвету – одноцветные и многоцветные.

Линолеум поливинилхлоридный изготовляют безосновный, на тканевой основе, на тепло- и звукоизолирующей войлочной или пористой основе. Толщина однослойного линолеума 1,5–2,5 мм; на войлочной или пористой основе 4–6мм (толщина лицевого слоя 0,8–1,5 мм). Служит покрытием для полов в жилых, гражданских и промышленных зданиях. Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе нельзя применять в помещениях с влажным режимом эксплуатации.

Линолеум алкидный (глифталевый) изготовляют на тканевой основе толщиной 2,5–3 мм. Применяют для покрытия половслужебных помещений.

Линолеум резиновый (релин) выпускают двух видов: многослойный толщиной 3 мм, у которого подстилающим слоем толщиной 2 мм является вулканизированная смесь дробленой старой резины с битумом и кордовым волокном, а верхний слой состоит из цветной резины, и релин на тепло- и звукоизолирующей пористой основе толщиной 4–6 мм. Репин является безискровым материалом, и его широко применяют в качестве покрытия полов в промышленных цехах.

Линолеум коллоксилиновый изготовляют без основы толщиной 2–4 мм и применяют для покрытия полов служебных помещений.

Покрытие ковровое из синтетических волоконвыпускают на губчатой латексной основе толщиной 5 мм или на поливинилхлоридной основе. Верхний слой коврового покрытия выполняют в виде ворса из полиамидной капроновой ткани или из пропиленовой пряжи толщиной 3 мм. Синтетические ковровые покрытия отличаются высокими акустическими и теплоизоляционными свойствами, стойки к истиранию, допускают влажную уборку, не загораются от открытого пламени (плавятся), их легко склеивать в полотнища размером на комнату. Используют для покрытия полов в концертно-театральных залах, аудиториях, гостиницах.

Бесшовные полы.В составы таких полов входят синтетические связующие, наполнители (молотый песок, известняк) и цемент. По консистенции они бывают мастичные, растворные и бетонные; по исходному связующему – поливинилацетатные, полиэфирные, эпоксидные и полимерцементные. Применяют главным образом в производственных помещениях.

Мастичные полына синтетических связующих представляют собой бесшовное монолитное покрытие толщиной 3–5 мм, мастичная масса которого окрашена введением в ее состав красящих пигментов– охры, сурика, ультрамарина и др. Качество полов в зависимости от назначения помещений обеспечивается соответствующим видом синтетического связующего (поливинилацетатное, полиэфирное, эпоксидное) и наполнителей.

Растворные полимерцементные полыпредставляют собой смеси портландцемента и поливинилацетатной эмульсии с заполнителями в виде песка, мраморной крошки и минеральных красителей. Толщина покрытия 7–10 мм. Такиеполы имеют высокую прочность, устойчивость к испарению и гигиеничны в эксплуатации.Устраивают их в промышленных цехах.

Бетонные полимерцементные полывыполняют из тех же компонентов (синтетические связующие и наполнители) с включением крупных (6—10 мм) минеральных заполнителей из прочных горных пород (базальт, гранит). Толщина покрытия до 20 мм. Такие полы устраивают в промышленных цехах.

Материалы для внутренней отделки стен и потолков разделяются на рулонные и листовые.

Рулонные материалыдля внутренней отделки зданий изготовляют из синтетических смол, нитроцеллюлозы, растительных масел, жиров, пластификаторов, наполнителей и красителей. Основой таких материалов служат бумага, картон, хлопчатобумажная ткань и стеклоткань.

Рулонные материалы выпускают: по виду материалов – пленочные, линкруст и обои; по виду основы – безосновные, бумажные и тканевые; по прозрачности – цветные (окрашенные в массе), с печатным рисунком и без него, прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные; по виду лицевой поверхности – гладкие и тисненые.

Пленки поливинилхлоридныеизготовляют безосновными и на бумажной, тканевой и звукоизолирующей эластичной основе. Они бывают прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные, окрашенные в массе, с печатными рисунком и без него, гладкие и тисненые, с клеевым слоем и без него. Такие пленки выпускают в виде полотнищ длиной 12–30 м, шириной500–1800 мм, толщиной 0,15–0,25 мм (безосновные) и 0,2-0,8 мм (на основе). Обладают достаточной прочностью на разрыв (15–17 МПа), гигиеничны, эластичны, паро-, водо- и газонепроницаемы, стойки к действию кислот, щелочей, масел и жиров. Служат для отделки внутренних стен, перегородок, потолков, дверных полотен в поме­щениях с повышенными гигиеническими требованиями.

Линкруствыпускают неокрашенный и окрашенный в массе с тисненой поверхностью. Основой служит бумага. Размеры выпускаемого полотнища: толщина 0,6–1,2 мм, ширина 500, 600 и 750 мм и длина 12 м.

Линкруст не подвержен гниению, его легко мыть и он не выцветает на солнце. Этим материалом отделывают стены, перегородки и встроенную мебель в общественных зданиях, а также вагоны, пароходные каюты и другие помещения.

Обои моющиесяизготовляются путем нанесения на обычныебумажные обои тонкого слоя синтетических смол или готовой прозрачной поливинилхлоридной пленки. Поверхность таких обоев обычно тисненая, имитирующая ткань о другие материалы. В отличие от обычных моющиеся обои допускают влажную очистку и кроме жилых зданий широко используются в санаториях, детских учреждениях и больницах.

Листовые материалы– декоративный бумажно-слоистый пластик; древесностружечные плиты; древесноволокнистые плиты с полимерными покрытиями – являются хорошим материалом для внутренней отделки зданий.

Декоративный бумажно-слоистый пластикизготовляют способом горячего прессования нескольких слоев бумаги, пропитанной синтетическими смолами. Верхний слой пластика окрашен или имеет печатный рисунок под ценные поро­ды дерева или камня. Изделия выпускают в виде листов размерами (мм): толщиной 1-5, шириной 600-1600 и длиной 1000-3000. Объемная масса 1400-1500 кг/м³, прочность на изгиб до 100 МПа. Пластик не плавится, морозостоек, легко пилится, режется, сверлится. Применяют для отделки стен торговых залов и встроенной мебели.

Древесностружечные плитыпредставляют собой крупноразмерные плоские плиты, изготовленные горячим прессованием специально приготовленной древесной стружки с добавкой синтетических смол. Лицевую поверхность покрывают пластиками, шпоном, лаком, эмалями или красками. Плиты имеют толщину 10-22 мм, ширину 1250-1750 мм и длину 2500-3500 мм. Служат для устройства перегородок, подвесных потолков, встроенной мебели, а также их используют в качестве облицовки.

Древесноволокнистые плитыизготовляют горячим прессованием древесных волокон, пропитанных синтетическими смолами. Толщина плит 3-6 мм, ширина 1200-1800мм, длина1200-3600мм.

В зависимости от объемной массы их разделяют на сверхтвердые 950 кг/м³ и твердые 850 кг/м³. Глянцевая поверхность плит (однотонная или обработанная под ценные породы дерева, камень или глазурованную плитку) дает возможность их применять для отделки стен кухонь, санузлов, торговых залов магазинов, помещений лабораторий, а также для изготовления встроенной мебели.