Конспект лекций 9 страница

Акриловые композиции используют для наружной и внут­ренней заделки швов и трещин в бетонных плитах и потолках. Они характеризуются высокой долговечностью, эластичностью и виброустойчивостью. Эти материалы относят к экологически чистым, так как в их состав не входят растворители. Они обла­дают высокой прочностью сцепления с поверхностью бетона, кирпича, гипсокартонных плит, штукатурки, алюминия, дре­весины и поливинилхлорида. Отверждение состава начинается через 15 мин (полное — через 24 ч).

Силиконовые композиции применяют для гидроизоляции и герметизации швов при изготовлении оконных стеклопакетов, сопряжении металлических конструкций, возведении бассей­нов, санитарно-технических помещений. Силиконовый каучук, основной компонент этих смесей, обладает хорошей адгезией к стеклу, дереву, металлам, керамике, термо- и атмосферостоек. Отверждение состава начинается через 30 мин (полное — через сутки). Акриловые и силиконовые герметики огнестойки.

Полиуретановые композиции отверждаются при реакции с влагой воздуха. Они представляют собой воздухонаполненную и уплотняющуюся массу на полиуретановой основе, долго сохра­няют эластичность, выдерживают сильную вибрацию, землетрясение, обладают стойкостью против коррозии. Эти материалы применяют для склеивания и герметизации металла, древесины, камня, пластмассы, керамики, кирпича, бетона.

К рулонным материалам последнего поколения относят уплотнительные ленточные герметики, состоящие из эластопластичного материала, дублированного металлической лентой («Лип-лен»), нетканым синтетическим материалом («Герлен-Д») или безосновные, защищенные антиадгезионной бумагой («Герлен-Т»). Ленты могут быть самоклеящимися или для их фиксации необхо­димо использовать специальные мастики и клеи. Основное на­значение — герметизация стыков наружных стеновых панелей, жестяных и шиферных кровель.

ЛЕКЦИЯ 12. Теплоизоляционные и акустические материалы и изделия

2.10.1. Теплоизоляционные материалы

Теплоизоляционными называют материалы и изделия, пре­пятствующие перемещению тепловых потоков через строитель­ные ограждающие конструкции (стены, крыша, полы), техноло­гическое оборудование, трубопроводы, тепловых и холодильных установок. Для них характерна высокая пористость, низкие средняя плотность и теплопроводность. Чем выше содер­жание воздуха в теплоизоляционном материале, тем он эффектив­нее. Применение этих материалов позволяет сократить расход топлива на отопление здания, снизить массу ограждающих кон­струкций, обеспечить комфортные условия проживания и работы.

Основными показателями качества теплоизоляционных ма­териалов являются:

• интервал температур применения ΔT, °С;

• средняя плотность ρ, кг/м³;

• отклонение от средней плотности Δρ, кг/м³;

• теплопроводность λ, Вт/(м • К);

• группа горючести;

• предельно допустимая концентрация вредных веществ и пыли, выделяемых изделиями при их хранении и эксплуатации — ПДК, мг/м³;

• удельная эффективная активность естественных радионук­лидов, Бк/кг.

Теплоизоляционные материалы по виду исходного сырья клас­сифицируют на органические и неорганические. В зависимости от структуры, формы и внешнего вида неорганические материа­лы подразделяют на штучные волокнистые и ячеистые изделия, рулонные, рыхлые волокнистые и сыпучие зернистые материа­лы; органические — на волокнистые изделия, ячеистые и рыхлые сыпучие материалы.

В России выпуск теплоизоляционных материалов распределяется следующим образом: минераловатные шлаковые — 65 %, стекловатные — 9,3 %, пенопласты — 6,6 %, ячеистые бето­ны — 6,6 %, базальтовые, перлитовые и вермикулитовые изде­лия — 12,5 %. Большой объем производства шлаковых минераловатных изделий, имеющих такие недостатки, как относительно высокий коэффициент теплопроводности, токсичность, способ­ность впитывать воду, сжимаемость (слеживаемость), увеличи­вающуюся со временем, связан с их низкой стоимостью. За рубе­жом преобладают материалы на основе базальтового и стеклян­ного волокон, трудногорючие пенопласты, влагостойкие пеностирольные плиты, ячеистый бетон плотностью до 400 кг/м³.

Наряду со штучными, рулонными, рыхлыми сыпучими материалами в строительстве применяют монолитную теплоизоля­цию. Для ее изготовления используют специальные напыляемые пенополиуретановые и полистиролбетонные смеси, гипсовые штукатурки, в которые в качестве мелкого заполнителя (напол­нителя) входят неорганические или органические волокнистые материалы (минераловатные, асбест, отходы растительного сы­рья, синтетические волокна).

Эффекта теплозащиты можно достигнуть не только за счет создания высокопористой волокнистой или замкнутой ячеистой структуры, но и путем отражения инфракрасного излучения (до 90 %). Именно на этом основано применение лакокрасочного долговечного термоизоляционного покрытия «Термо-Шилд», представляющего собой водную дисперсию акриловых и латексных смол, в которой содержится до 2 млрд/л керамических вакуумированных шариков диаметром 8 мкм. При толщине слоя до 1 мм покрытие обладает паропроницаемостью, водонепрони­цаемостью, декоративностью, что позволяет применять его как для теплозащиты крыш, фасадов, так и внутри помещения.

11.2. Акустические материалы

Акустические материалы являются родственными по отно­шению к теплоизоляционным. И тем и другим материалам не­обходима высокая пористость. Однако в связи с тем что природа воздействия теплового и звукового потока различна, характер оптимальной структуры у них различается. Так, наиболее эффективными теплоизоляционными материалами являются те, которые обладают замкнутой мелкопористой структурой, исклю­чающей конвекцию воздуха. Акустические, в частности звуко­поглощающие, материалы должны иметь открытую пористую структуру, способную поглощать звуковую энергию. Для усиления этого эффекта поверхность изделий дополнительно перфориру­ют или же придают ей рельефный характер.

В зависимости от источника звуковых волн материалы подразделяют на звукопоглощающие, препятствующие отражению и наложению шумового звука, и звукоизоляционные, исключаю­щие прохождение и распространение ударного звука по строи­тельным конструкциям.

Таким образом, основными показателями, характеризующи­ми эффективность материалов, являются: для звукопоглощаю­щих — открытая пористость, для звукоизоляционных — низкий дина­мический модуль упругости.

Звукопоглощающие материалы должны обладать большой пористостью и декоративностью, малой гигроскопичностью, огне- и биостойкостью.

Предельно допустимый уровень шума (ПДУ) для производ­ственных помещений составляет 80...85 дБ, для администра­тивных — до 51 дБ. За единицу звукопоглощения условно при­нимают звукопоглощение 1 м² открытого окна. Для эффективных материалов коэффициент звукопоглощения, т.е. отношение по­глощенной энергии звука к энергии падающего звука, не должен быть меньше 0,4 при частоте 1000 Гц. С этой целью используют материалы пористой, волокнистой, ячеистой и смешанной струк­туры. К ним относятся гипсовые плиты с рельефным рисунком, гипсокартонные и асбестоцементные многослойные перфориро­ванные плиты, минераловатные на крахмальном связующем («Акминит», «Акмигран») с шероховатой декоративной по­верхностью и перфорированные.

Акустические мягкие, полужесткие, жесткие плиты (стекло-ватные, минераловатные или с использованием супертонкого ба­зальтового волокна на полимерном связующем) выпускают с обли­цовкой листовыми перфорированными материалами: гипсовыми, асбестоцементными, слоистым пластиком, алюминием, сталью. Площадь перфорации составляет 15...20 %. Для повышения ги­гиеничности и улучшения сцепления звукопоглощающего слоя с лицевым экраном между ними прокладывают слой из редкой ткани. Акустические панели на основе минеральной или стек­лянной ваты покрывают специальной полиэтиленовой пленкой или стеклотканью.

Древесноволокнистые акустические двухслойные плиты вы­полняют из мягкой и жесткой ДВП с перфорированной лицевой поверхностью. Для повышения огнестойкости их покрывают огнезащитными красками.

К звукопоглощающим изделиям полной заводской готовно­сти также относятся:

• плиты звукопоглощающие ячеистобетонные плотностью до 350 кг/м³ с пористой структурой и неглубокой перфорацией цветного лицевого слоя;

• блоки керамзитобетонные мелкозернистые звукопоглощаю­щие;

• плиты перлитовые звукопоглощающие на жидком стекле или синтетическом связующем плотностью 250...350 кг/м³;

• плиты поливинилхлоридные полужесткие со средне- и мелкопористой структурой плотностью 100...120 кг/м³.

Наибольший эффект достигается при полном покрытии по­толка звукопоглощающими материалами. Если такой возможно­сти нет, то их располагают ближе к стенам, где энергетическая плотность звука наибольшая.

Кроме штучных материалов, для обеспечения звукопоглоще­ния используют монолитные покрытия стен и потолков, выпол­няемые из акустических растворов, и бетон на пористых заполни­телях и декоративных цементах. Как правило, эти материалы представляют собой сухие смеси, затворяемые водой непосред­ственно на строительной площадке.

Звукоизоляционные материалы предотвращают распростра­нение и проникновение ударного звука. Они представляют со­бой пористые прокладочные материалы с небольшим модулем упругости, обуславливающим малую скорость распространения звука. Так, скорость распространения звуковых волн в стали — 5050 м/с, железобетоне — 4100, древесине — 1500, пробке — 50, поризованной резине — 30 м/с. Для устранения передачи ударного звука применяют конструкцию «плавающего» пола. С этой целью упругие прокладки укладывают между несущей плитой перекрытия и верхним покрытием пола, а также по пе­риметру помещения для отделения пола от стен.

В качестве звукоизоляционных используют как традицион­ные материалы (мягкие древесноволокнистые плиты, асбесто­вый картон, минераловатные и стекловатные полосы толщиной 12...24 мм), так и современные (рулонные из прессованной проб­ки, листовые и рулонные пенополиэтиленовые, пенополистирольные, пенополиуретановые прокладки на бумажной основе, полиэстерные и пенополиуретановые маты, рулонные материалы и прокладки из синтепона, поризованной синтетической рези­ны, а также вспученный вермикулит в полиэтиленовых мешках).

12..3. Виброизолирующие и вибропоглощающие материалы

Виброизолирующие и вибропоглощающие материалы и изде­лия предназначены для восприятия и устранения передачи виб­рации от машин и механизмов на строительные конструкции. Для виброизоляции применяют такие упругие элементы, как про­кладки, маты, втулки. По структуре их подразделяют на порис­то-волокнистые — на основе минерального, стеклянного, асбесто­вого волокна, и пористо-губчатые — из поропластов, природных и искусственных каучуков. Вибропоглощающие материалы (свинец, магний, стеклопластики) позволяют уменьшить резо­нансные колебания конструкций за счет их нанесения в виде покрытия на вибри­рующие поверхности оборудования.

ЛЕКЦИЯ 13. Лакокрасочные материалы

13.1. Общие сведения

Лакокрасочные материалы, представляющие собой вязкотекучие композиции, применяемые для защиты поверхности изде­лий и конструкций, а также придания им декоративности. В за­висимости от назначения составы подразделяют на шпатлевки, грунтовки, используемые для подготовки поверхности, и непо­средственно красочные: лаки, эмали, краски сухие, густотертые и готовые к употреблению.

Лакокрасочное покрытие всегда многослойно. Первый слой по отношению к поверхности — шпатлевочный. Он предназначен для заделки трещин, выравнивания стен, потолков, полов, столярных изделий. От строительного раствора этот состав отличает меньший размер минеральных частиц (дисперсность) напол­нителя (до 200 мкм). Это вязкопластичная масса, состоящая из вяжущего, тонкомолотого наполнителя и добавок: пластифици­рующих, гидрофобизирующих и др. В качестве вяжущего можно использовать гипс для работы в помещении, портландцемент и органоминеральные с полимерными добавками, применяемые в широком диапазоне влажностных условий. В зависимости от степени дисперсности наполнителя шпатлевки подразделяют на грубодисперсные с размером частиц до 200 мкм, среднедисперсные — до 80 мкм, тонкодисперсные — до 20 мкм.

На строительную площадку составы поступают в виде сухих смесей, требующих введения воды для придания пластичности. В готовом для употребления виде сухие шпатлевки на цементном, клеевом и гипсовом вяжущих применяют для выравнива­ния стен и потолков. Технологические свойства шпатлевки оце­нивают по составу, тонкости помола наполнителя, вязкости смеси, жизнестойкости (сохранению пластичности), расходу на 1 м², скорости отвердения. Эксплуатационные свойства контро­лируют по силе сцепления шпатлевочного состава с поверхно­стью, усадочным деформациям при твердении, водопоглоще­нию и стойкости по отношению к воде, агрессивным растворам, атмосферным воздействиям и температуре.

Грунтовки используют для укрепления основания за счет их высокой проникающей способности, снижения расхода красочного состава, повышения адгезии между основанием и верхним красочным покрытием, изоляции поверхности материала от аг­рессивных внешних воздействий.

В качестве основного пленкообразующего (связующего) компонента, определяющего основные эксплуатационные свойства покрытия, в красочных составах используют натуральные и искусственные масла (масляные — МА); неорганические вяжущие: жидкое стекло (силикатные), цемент (цементные), известь (известко­вые); полимерные смолы: эпоксидные (ЭП), акриловые (АК), пентафталиевые (ПФ), перхлорвиниловые (ХВ), кремнийорганические (КО) и др.

Качество лакокрасочных материалов оценивают по вязкости, укрывистости (минимальному расходу в граммах на единицу площади для получения непрозрачного покрытия), времени высыхания и прочности сцепления покрытия с защищаемой поверхностью (адгезии).

По условиям эксплуатации и назначению красочные составы подразделяют на 9 групп:

1) атмосферостойкие;

2) ограниченно атмосферостойкие;

3) консервационные;

4) водостойкие;

5) специальные (светящиеся дорожные, противообрастаю-щие, термореагирующие и др.);

6) маслобензостойкие;

7) химическистойкие;

8) термостойкие;

9) электроизоляционные.

В зависимости от степени экологической опасности на таре краски ставят специальный символ — букву и рисунок: ядови­тая — Т, пожароопасная — Щ, легковоспламеняющаяся — F, взрывоопасная — Е, едкая — С, вызывающая раздражение — XI, вредная для здоровья — Хп. Наименее опасны для здоровья че­ловека и окружающей среды составы со знаком голубого чело­вечка — «голубой ангел».

Наибольшее распространение в строительстве нашли следующие краски, которые можно объединить по назначению в три группы:

• для внутренних работ;

• специального назначения — гидрофобизирующие, преоб­разователи ржавчины, фунгицидные (защищающие древесину от гниения);

• фасадные.

Согласно ГОСТ 9825 каждому материалу многослойного по­крытия соответствует определенное условное обозначение (маркировка), ко­торое состоит из 5 групп цифр и букв. Например: эмаль ЭП-225, зеленая: 1) наименование материала (эмаль); 2) название плен­кообразующего вещества (ЭП — эпоксидное); 3) условия экс­плуатации покрытия — обозначаются цифрой от 1 до 9 (2 — ограниченно атмосферостойкое), для грунтовок — 0, шпатле­вок — 00; 4) последние одна или две цифры (25) обозначают присвоенный порядковый номер; 5) цвет материала (зеленая).

13.2. Применение

Для внутренних работ широко используют краски на водной основе как наиболее безопасные. Нельзя использовать для внут­ренних работ фасадные краски, так как они могут содержать токсичные растворители или пигменты на основе опасных для здоровья человека солей свинца, хрома, цинка.

По декоративному эффекту покрытия для стен, занимающие промежуточное положение между красочными и штукатурными составами, подразделяют на следующие группы:

• однотонные с различной структурой поверхности (структурные штукатурки);

• многоцветные гладкие (мультиколор);

• многофункциональные, сочетающие в себе многоцветность и фактуру (жидкие обои);

• цветные из каменной крошки;

• декоративные штукатурки.

Однотонную фактурную или структурную поверхность можно получить за счет свойств самого материала или технологии его нанесения. В первом случае используют белую или цветную пла­стичную смесь со светлым мелким заполнителем фракции 1...5 мм, которую наносят на стену вручную или методом распы­ления. За счет присутствия в составе относительно крупного за­полнителя, которым могут быть мрамор, гранит и другие декора­тивные горные породы, получается фактурная поверхность. Во втором случае однородную по составу пластичную массу нано­сят на поверхность ровным слоем и затем специальными при­способлениями придают ему фактурную поверхность. Для усиления эффекта ее обрабатывают прозрачным лаком.

Мулътиколор представляет собой цветное или белое покрытие, по которому разбросаны разноцветные или однотонные ка­пельки (одинаковые или разного размера).

Жидкие обои — это двух- или трехкомпонентный материал. Первым слоем наносится клеевой грунт, затем на влажную поверхность — синтетические волокна или хлопья и после отвер­ждения — закрепляющий слой бесцветного лака. На строитель­ную площадку материалы поступают расфасованными в сухом виде. В их состав входят водорастворимый клей и различные ма­териалы, придающие декоративность.

Для получения покрытия, имитирующего природный камень, применяют водорастворимый полимерный клей и каменную крошку из горных пород. Смесь из этих материалов, затворенную водой, наносят на стену вручную или методом распыления.

Литература

1. Айрапетов Д.П. Архитектурное материаловедение: Учебник для вузов. — М.: Стройиздат, 1983.

2. Байер В.Е. Архитектурное материаловедение: Учебник для вузов. - М.: «Архитектура-С», 2006.

3. Байер В.Е. Материаловедение для архитекторов, реставраторов, дизайне­ров. - М.: Астрель, ACT, 2004.

4. Байер В.Е. Лабораторные работы по курсу архитектурного материаловеде­ния. — М.: Высшая школа, 1987.

5. Киреева Ю.И. Строительные материалы: учебное пособие - Мн.: Новое знание, 2005.

6. Киреева Ю.И., Лазаренко О.В. Строительное материаловедение для заочного обучения: Учебное пособие - Минск: Новое знание, 2008.

7. Микульский В.Г., Горчаков Г.И., Козлов В.В., Куприянов В.Н., Орентлихер Л.П., Рахимов Р.З, Сахаров ГЛ., Хрулев В.Н. Строительные материалы: Учебник. Под общей ред. В.Г. Микульского. — М.: АСВ, 2000.

8. Попов Л.Н, Каддо О.В. Лабораторные работы по дисциплине «Строительные материалы и изделия»: Учеб. пособие. - М.: ИНФА-М, 2003.

9. Попов Л.Н, Каддо О.В. Строительные материалы и изделия: Учебник.- М.: Высш. шк., 2001.

10. Современные строительные материалы и товары. – М.: Изд-во Эксмо, 2003.

11. Нормативно-техническая литература – ГОСТы, СНиПы.

Дата добавления: 2014-01-07