Материалы для полов

Материалы для полов могут быть в виде рулонных покры­тий — линолеумов и ворсовых (ковровых) покрытий, плиток и жид­ко-вязких составов, используемых для получения бесшовных покрытий пола.

Рулонные материалы. В настоящее время производится много разновидностей ПВХ-линолеума. Наиболе полно отвечает требованиям и строите­лей, и потребителей ПВХ-линолеум на теплозвукоизоляционной основе. Такой линолеум позволяет настилать полы непо­средственно по стяжке без устройства специальных тепло- и звуко­изоляционных прослоек. Линолеумные полы удобны в эксплуатации (легко моются и не требуют специального ухода) и декоративны. Однако они не рассчитаны на эксплуатацию в помещениях с интен­сивным людским потоком. Для таких условий выпускается специ­альный линолеум с повышенной износостойкостью.

Линолеум выпускают в рулонах шириной до 4м, длиной не ме­нее 12м. Толщина в зависимости от вида линолеума 1,2...6 мм.

К основанию пола линолеум крепят на специальных мастиках. От правильности настилки во многом зависит его долговечность. Это относится и ко всем остальным полимерным материалам.

К рулонным материалам для полов, кроме линолеума относятся ворсовые (ковровые) покрытия. Они обладают высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, но уход за ними достаточно тру­ден. Настилка таких полов целесообразна в гостиницах, офисах и других помещениях с малой интенсивностью движения и отсутст­вием загрязнений.

Плиточные материалы для полов имеют размер плиток от 30х30 до 50х50 см и могут быть получены как из ПВХ-материалов, так и на базе ворсовых покрытий. Из плиток можно составлять декоративные покрытия полов, которые можно ремонтировать, за­меняя отдельные вышедшие из строя плитки. Слабым местом таких полов являются стыки.

В 90-х годах появился новый вид плиточных покрытий — «ламинат» — крупноразмерные плитки из твердой древесно-волокнистой плиты, имеющие с лицевой стороны декоративное полимерное покрытие (например, имитирующее паркет) с высокой износостой­костью. Ламинатные покрытия полов легко собираются и разбира­ются благодаря специальным «замковым» сочленениям.

Бесшовные мастичные полы получают из сырьевых смесей на ос­нове жидко-вязких олигомеров. Составы, содержащие, кроме того, наполнители и пигменты, наносятся на подготовленное основание пола слоем требуемой толщины (2...10 мм) пистолетом-распылителем в 2-3 слоя., причем каждый последующий слой наносят после высыхания предыдущего. Через 1...2 суток образу­ется ровное износостойкое и не имеющее швов покрытие пола. Та­кие покрытия отличаются водостойкостью, химической стойкостью, износостойкостью и хорошим сопротивлением ударным нагрузкам.

Трубы, санитарно-технические и погонажные изделия.

Полимерные трубы с каждым годом находят все более широкое применение в строительстве, вытесняя традиционные стальные и чугунные. Пластмассовые трубы легче металлических в 4...5 раз при одинаковой пропускной способности. Они не покрываются отло­жениями и не корродируют даже в воде с агрессивными веществами. Благодаря низкой теплопроводности вода в пластмассовых трубах имеет меньше шансов замерзнуть; при этом даже в случае за­мерзания труба не лопается благодаря пластичности пластмассы.

Трубы в основном изготовляют методом экструзии из компози­ций на основе термопластов (полиэтилена, полипропилена, ПВХ и др.). Такие трубы обладают невысокой теплостойко­стью (не выше 60...80⁰С) и рекомендуются для холодного водоснаб­жения и канализации. Для горячего водоснабжения и отопления рекомендуются металлопластиковые трубы и трубы из сшитого по­лиэтилена. Из эластопластов изготовляют гибкие шланги.

Кроме труб выпускают полный набор фитингов (от англ. fit — монтировать) соединительных деталей трубопроводов, поворо­тов, переходов, разветвлений и т. п. Монтаж систем из пластмассовых труб и фитингов проще, чем из металлических.

Для работы с жидкостями при более высоких температурах и под давлением рационально применять стеклопластиковые трубы, теплостойкость которых превышает 200 °С.

Пластмассы широко применяют для изготовления санитар­но-технических изделий и деталей для них: сифонов, деталей смеси­телей, смывных бачков, соединительных шлангов, вентиляционных решеток и т. п.

Погонажные изделия — длинномер­ные изделия разнообразных профилей: плинтусы, рейки, поручни для лестничных перил, раскладки для крепления листовых материалов, нащельники и т. п. (рис. 15.6). Получают погонажные изделия главным образом из поливинилхлоридных композиций методом экструзии.

Рис. Профильные пого­нажные изделия из поливинил-хлорида: а — поручень; б— раскладка для кре­пления листов; в — накладка на сту­пени; г — нашельник; д — плинтус

Использование полимерных погонажных изделий — одна из сторон малой индустриализации строительства. Например, приме­нение пластмассовых поручней из пластифицированного ПВХ су­щественно ускоряет отделку лестниц. Поручни, поступающие на стройку в виде бухт, нагревают в воде до 60...70 °С. В размягченном виде они легко надеваются на металлические перила, а после осты­вания плотно охватывают их.

7.6. Применение полимеров в бетонах и растворах

Цементные бетоны не лишены недостатков. В частности, пористость бетона делает его недостаточно морозо- и крррозионностойким, а также проницаемым для жидкостей. Цементные бетоны быстро разруша­ются под действием кислот. В некоторых случаях бетон нельзя применять из-за его хрупкости и невысокой износостойкости; кроме того, свежий бетон плохо сцепляется с поверхностью ста­рого бетона. Подобных недостатков не имеют бетоны, в которых минеральное вяжущее частично или полностью заменено поли­мерами.

Эта группа включает бетоны, в которые вводится значитель­ное количество полимеров, создающих в структуре материала полимерную фазу и существенно влияющих на его строение и свойства. В мировой практике для таких бетонов начали упот­реблять термин «П-бетоны». Их можно подразделить на четыре группы: цементно-полимерные бетоны, полимербетоны и полимеррастворы, бетонополимеры и бетоны, содержащие поли­мерные материалы (заполнители, дисперсную арматуру или микронаполнители).

Цементно-полимерные бетоны - это цементные бетоны с добавками различных высокомолекулярных органических со­единений в виде водных дисперсий полимеров (продуктов эмульсионной полимеризации различных полимеров: винилацеата, винилхлорида, латексов и др.) или водорастворимых кол­лоидов (поливинилового и фурилового спиртов, эпоксидных водорастворимых смол, полиамидных и мочевиноформальдегидных смол). Добавки вводят в бетонную смесь при ее при­готовлении.

Цементно-полимерные бетоны характеризуются наличием двух активных составляющих - минерального вяжущего и орга­нического связующего. Вяжущее вещество с водой образует це­ментный камень, склеивающий частицы заполнителя в монолит. Полимер по мере удаления воды из бетона образует на поверх­ности пор и капилляров, зерен цемента и заполнителей тонкую пленку, которая обладает хорошей адгезией и способствует по­вышению сцепления между заполнителем и цементным камнем, улучшает монолитность бетона и работу материала под нагруз­кой. В результате цементно-полимерный бетон приобретает по­вышенную по сравнению с обычным бетоном прочность при растяжении и изгибе, более высокую непроницаемость, морозо­стойкость и адгезию к основанию. В то же время такой бетон имеет повышенную деформативность и иногда проявляет сни­жение прочности при водном хранении.

Наиболее распространенными добавками полимеров в це­ментные бетоны являются поливинилацетатная эмульсия (ПВАЭ) и латексы (в количестве 5...25 % от массы цемента в расчете на сухое вещество), а также водорастворимые смолы (0,5...2 % от массы цемента).

Применяют цементно-полимерные бетоны для покрытия по­лов промышленных предприятий, взлетных полос аэродромов, устройства резервуаров для воды и нефтепродуктов, для наруж­ной отделки по бетонным и кирпичным поверхностям.

Полимербетоны и полимеррастворы — это материалы, по­лученные в результате затвердевания рационально подобран­ной смеси полимерного связующего, наполнителей и запол­нителей,

В качестве связующего для полимербетонов наиболее часто применяют термореактивные смолы: эпоксидные, фурановые и полиэфирные. Для улучшения свойств смесей и затвердевания композиции вводят пластификаторы (дибутилфталат, касторовое и минеральное масло), растворители (бензин, ацетон и др.), отвердители (зависит от вида смолы) и модификаторы. Отвердева­ние полимерного связующего осуществляется при обычной тем­пературе, а в некоторых случаях - с сухим подогревом.

Наполнители (тонкодиспёрсные порошки: андезитовая мука, цемент, мел, алюминиевая пудра, молотый кварцевый песок) уменьшают расход полимера и изменяют свойства материала в нужном направлении (повышают механическую прочность, уменьшают усадку, придают теплостойкость и т. д.).

В качестве заполнителей применяют обычные кварцевый пе­сок и щебень фракции 5...20мм в высушенном состоянии.

Свойства полимербетонов зависят от вида смолы, состава бе­тона, технологии получения. Наибольшей прочностью при сжа­тии (до 100 МПа) обладают полимербетоны на основе эпок­сидной смолы. Для них характерна также низкая пористость (1...2 %), высокая химическая стойкость, стойкость к истира­нию, высокая клеящая способность. Наряду с этим полимербе­тоны характеризуются повышенной деформативностью и невы­сокой термостойкостью.

Полимербетоны находят применение для изготовления коррозионностойких конструкций химических производств, уст­ройства полов на промышленных предприятиях, ремонта камен­ных и бетонных конструкций.

Бетонополимеры - это композиционные материалы, полу­ченные пропиткой обычного тяжелого бетона полимерами с по­следующим отвердеванием в порах. Готовые бетонные или же­лезобетонные изделия или конструкции подвергают специаль­ной обработке, которая включает сушку изделий, вакуумирование, пропитку специальным составом и полимеризацию, если для пропитки используются мономеры. В результате обра­ботки либо достигают увеличения долговечности и непроницае­мости бетона, если его пропитывают вязкими составами без их последующей полимеризации и упрочнения, например битума­ми, петролатумом, либо получают новые материалы, по свойст­вам значительно превосходящие бетон, если его пропитывают мономером с последующей его полимеризацией в теле бетона.

Сушка бетона в течение 6...20 ч необходима для удаления воды из пор и капилляров материала. Вакуумирование обеспе­чивает более глубокую очистку пор и капилляров, а также уда­ляет из бетона воздух; является желательной, но не всегда обяза­тельной операцией.

Пропитка бетона мономером с его последующей полимери­зацией в теле бетона приводит к резкому увеличению прочности и улучшению других свойств бетона. Прочность бетонополимера на сжатие по сравнению с исходным контрольным бетоном повышается в 2...10 раз, вместо бетона М20О...М5О0 получают бетонополимер марок М800...М2000. Прочность сцепления бе­тона с арматурой возрастает с 1...2 МПа для исходного бетона до 10...18 МПа, морозостойкость - с 200 до 5000 циклов.

Специальную обработку бетона полимером целесообразно проводить для повышения долговечности изделий, работающих в агрессивных условиях, а также для получения изделий с осо­быми свойствами (износостойких, электроизоляционных, газо­непроницаемых и др.).

Существенные недостатки бетонополимера - значительное усложнение технологии бетона, увеличение стоимости изделия и необходимость тщательного соблюдения техники безопасности.

7.7. Ограничения при применении пластмасс в строительстве.

Наряду с множеством положительных свойств пластмассы имеют ряд отрицательных. Например, у большинства пластмасс низкая теплостойкость - 60...80 °С (полистирол, ПВХ, полиэтилен и др.), у некоторых - не более 200°С (на основе фенолоформальдегидных смол) и лишь у кремнийорганических полимеров - до 350 °С.

Многие пластмассы горючи, выделяют ядовитые газы при горении. К легко воспламеняемым и сгораемым с обильным выделением сажи относятся полиэтилен, полистирол, производные целлюлозы. Трудносгораемыми являются поливинилхлорид, по­лиэфирные стеклопластики, фенопласты, которые при повы­шенной температуре способны лишь обугливаться. Совершенно негорючими являются пластмассы с большим содержанием хло­ра, фтора или кремния. Кроме горючести необходимо учитывать свойства выделяющихся при нагревании продуктов разложения, среди которых могут быть такие опасные, как соляная кислота, фосген, угарный газ. Опасность отравления ядовитыми продук­тами может устраняться введением специальных добавок в про­цессе изготовления пластмасс.

При переработке пластмасс и их эксплуатации внутри поме­щений нередко выделяются токсичные вещества (фенол и фор­мальдегид из древесно-стружечных плит, растворители или пла­стификаторы из линолеумов или плиток и т. п.) из-за незавер­шенности процессов полимеризации (поликонденсации) или содержания летучих растворителей. Поэтому применение в строительстве новых полимерных материалов должно быть санкционировано органами санитарного надзора.

Значительный недостаток пластмасс - высокий коэффици­ент термического расширения – в 2,5... 10 раз выше, чем у стали. Это свойство необходимо учиты­вать при проектировании большеразмерных элементов. В то же время пластмассам свойственна усадка при отвердевании, достигающая 5...8 %.

Отдельные виды пластмасс склонны к старению, т. е. их свойства под влиянием теплоты, света, кислорода воздуха, иони­зирующего излучения со временем ухудшаются. Процесс старе­ния может ускоряться под действием механических нагрузок, а в отдельных случаях - также сопровождаться выделением химических соединений, имеющих неприятный запах и иногда вред­ных для здоровья. Поэтому при выборе полимерных материалов для облицовки стен, устройства полов в жилых и производст­венных помещениях необходимо это учитывать.

У большей части пластмасс модуль упругости значитель­но ниже, чем у металлов. У стали, например, он составляет 200 ГПа, у алюминия и его сплавов - 50...70 ГПа, у жестких конструкционных пластмасс величина модуля упругости в зави­симости от характера и длительности нагрузки, а также от атмо­сферных воздействий (температуры и относительной влажности воздуха) может изменяться от 1 до 10 ГПа.

Изделия и конструкции из пластмасс, находящиеся под дли­тельной нагрузкой, обладают большой ползучестью (рост де­формаций). С повышением температуры ползучесть возрастает и приводит к нежелательным деформациям конструкций (проги­бы, провисание).

На механические свойства пластмасс и их внешний вид (цвет, прозрачность и т. п.) влияют влажность воздуха, содержа­ние в нем кислорода, озона, промышленных газов и паров, сол­нечный свет.

Готовые полимеры и материалы на их ос­нове (при условии правильно проведенного синтеза и перера­ботки) в большинстве своем безвредны. Однако отслужившие свой век пластмассовые изделия не вписываются в природный цикл: они не гниют и не разлагаются под действием природных агентов, поэтому их количество постоянно увеличивается. При сжигании полимеры разлагаются с выделением токсичных низ­комолекулярных продуктов. Пластмассы на основе термопла­стичных полимеров могут использоваться вторично, но это не решает полностью проблему их утилизации. Один из вариантов решения этой проблемы - получение биологически разлагаемых полимеров, разработке которых в настоящее время уделяется серьезное внимание.

Дата добавления: 2014-01-15