Герметизирующие материалы

Герметиками называют группу материалов, основным функциональным назначением которых является герметизация и уплотнение стыковочных швов строительных конструкций как снаружи, так и внутри помещений.

Основные характеристики герметиков:

эластичность, то есть способность к обратимому изменению своей формы под действием переменной механической нагрузки,

адгезионная способность к материалу основания,

термо- и морозостойкость

долговечность.

Герметизирующие материалы подразделяются на

нетвердеющие,

отверждающиеся в результате химических реакций

высыхающие, загустевание и псевдоотверждение которых происходят в результате испарения воды.

Герметики нетвердеющего типа (замазки, мастики, пасты) представляют собой термопластичные материалы, которые, размягчаясь при нагревании, переходят в вязкотекучее состояние. С понижением температуры они возвращаются в первоначальное состояние независимо от числа циклов нагревания-охлаждения. Такие герметики однокомпонентны, удобны в применении и используются при герметизации разъемных соединений и швов с деформацией не более 15%. Нетвердеющие герметики могут производиться и в виде пластичной или пластоэластичной массы шнуров, лент и жгутов различного профиля с пленочной антиадгезионной прокладкой. Недостатками этих герметиков является невысокий срок службы (при соблюдении всех требований при применении не превышает 6-8 лет) по сравнению с отверждающимися герметиками (15-2 0 лет), необходимость грунтовки поверхности стыков при нанесении (у отверждающихся герметиков грунтуют, в основном, пористые поверхности) и закрытия (зачеканки) швов с герметиком цементной или полимерной стяжкой, большой расход герметика на единицу длины шва (в 8-10 раз выше, чем у отверждающегося аналога), невысокие деформационные характеристики.

Одно- и двухкомпонентные составы на основе олигомеров различной природы (тиоколовые, уретановые и силиконовые (силоксановые) получили наименование отверждающихся герметиков. Необходимую этим материалам упругость обеспечивает основа из синтетического каучука. Помимо эластичности, герметики в широком диапазоне температур имеют хорошую адгезию к материалу подложки, устойчивы к воздействию воды и УФ-облучению, обладают сопротивляемостью к ветровой нагрузке.

Первоначально герметики имеют консистенцию, удобную для нанесения пасты, отверждение которой после нанесения происходит за счет введения вулканизирующего агента. В герметиках профессионального использования вулканизирующий агент добавляется непосредственно в смесь перед нанесением. Для непрофессионалов предлагается широкий выбор герметиков, уже готовых к применению, отверждаемых в результате контакта с воздухом. Отечественные герметики по своим свойствам не уступают импортным, а по группе показателей и превосходят их, но практически все относятся к группе профессиональных материалов.

Силиконовые герметики производят на основе силоксановых каучуков и подразделяют в зависимости от компонентов-вулканизаторов на нейтральные и ацетатные (уксусной вулканизации). Ацетатные герметики по сравнению с нейтральными обладают большей прочностью, но в результате их вулканизации выделяется уксусная кислота, что ограничивает сферу их применения материалами, стойкими к агрессивной кислой среде. Нейтральные силиконы лишены этого недостатка и могут применяться по некоррозионно-стойким и пористым основам: при заделке температурных швов в системах теплых полов, обустройстве фасадов, вклейке стеклопакетов в металлические или деревянные рамы, герметизации вентиляционных каналов или стыков листовых кровельных материалов и пр. Нейтральные силиконовые герметики не пахнут, выделяемые в результате их вулканизации вещества менее токсичны, они совместимы практически с любыми осно-ваниями. Вулканизация ряда нейтральных силиконов (алкоксов) сопровождается выделением метилового спирта, поэтому работать с ними необходимо в проветриваемых помещениях. По истечении срока вулканизации - через несколько суток - герметики перестают выделять какие-либо вещества и становятся полностью нейтральными для человека и домашних животных. Герметики с фунгицидными (противогрибковыми) до-бавками не должны использоваться в местах, где возможен контакт с питьевой водой или продуктами пита-ния. Силиконовые герметики обладают высокой термостойкостью, эластичностью, диэлектрическими свойствами, светоустойчивостью, стойкостью к агрессивным средам. К их недостаткам принято относить малую прочность при растяжении, отслаиваемость, истираемость.

Полиуретановые герметики характеризуются высокой надежностью и прочностью "на раздир", устойчивостью к УФ-облучению, их можно окрашивать. Полиуретаны обладают самоадгезией: ремонтируя шов, старый герметик удалять не обязательно. Отличительной особенностью полиуретанов является эластичность при высокой твердости. Эти герметики лучше других противостоят истиранию, протыканию, выщипыванию, что делает их особенно эффективными в деформационных швах напольных покрытий. При герметизации фасадных швов, когда прочность не определяет показатель, а превалируют эластичность и адгезионная способность, полиуретановые, силиконовые нейтральные) и тиоколовые (двухкомпонентные) герметики практически равны перед выбором. К недостаткам полиуретановых герметиков можно отнести некоторую токсичность незавулканизированной полиурета-новой массы (при вулканизации вредные вещества не выделяются), а также небольшой срок хранения.

Высыхающие герметики - это герметики на основе растворов каучуков различной природы в органических растворителях, а также акриловые и вини-лакриловые водно-дисперсные составы. Герметики данного типа образуют герметизирующий слой после высыхания растворителя или воды с отверждением или без химического структурирования. Акриловые герметики используют для уплотнения неподвижных и малоподвижных соединений, работающих вне контакта с влагой в помещениях с положительной температурой. Их применяют для заполнения щелей между подоконником и стеной, небольших трещин во внутренних перегородках, щелей между дверным косяком и бетонной стеной. К достоинствам акриловых герметиков относят простоту применения, хорошую паропроницаемость, отсутствие токсичных компонентов и органических растворителей, хорошую адгезию практически к любым строительным материалам, в т.ч. и пористым. Недостатками этих герметиков являются невысокая влагостойкость (при прямом воздействии воды на шов), невысокая способность к пластической деформации и потеря пластичных свойств на морозе.

Одна из основных проблем, связанных с герметиками, поставляемыми на отечественный рынок, - соотношение цены и качества. Снижение их стоимости может происходить двумя путями: либо за счет введения наполнителей, либо за счет введения пластификаторов. Введение наполнителей приводит к увеличению средней плотности материала и зачастую ухудшает его эластичность. Разбавление качественного герметика недорогими маслами-пластификаторами в небольших объемах (большинство продаваемых у нас герметиков разбавлено на 15-25%) практически не оказывает влияния на его свойства сразу после вулканизации, но может сказаться на сохранении стабильности этих свойств во времени: через 15, 10, а может быть и через 5 лет. Пластификация герметика на 40% и более может проявиться на его свойствах уже в первый год эксплуатации и сопровождается усадкой, пожелтением, потерей эластичности. Степень пластификации конкретного герметика оценивается по потере им массы и по усадке, так как эти процессы обусловлены, в основном, улетучиванием из герметика пластифицирующих масел.

Заключение

Целью изучения строительных материалов является: получение необходимых знаний о классификации, физической сущности свойств, основах производства, номенклатуре и характеристиках строительных материалов.

Строительные материалы выполняют комплекс функций, связанных с технологией производства строительных работ, эксплуатацией, композиционным построением здания, сооружения, его стоимостью, включающей цену, затраты на применение и эксплуатацию. Работа с материалом предполагает учет действующих архитектурно-строительных норм и правил, природных (география, климат) и социальных (культурологические, национально-психологические) факторов. Не менее значимы эстетические аспекты применения материалов, определенные поверхности которых, называемые лицевыми, воспринимаются визуально в процессе эксплуатации.

Виды строительных материалов и технология их изготовления изменялись вместе с развитием производственных сил и сменой производственных отношений в человеческом обществе. Простейшие материалы и примитивные технологии заменялись более совершенными, на смену ручному изготовлению пришло машинное.

Проходили столетия, расширялся и видоизменялся ассортимент строительных материалов. Так, вместо традиционных мелкоштучных тяжелых материалов было организованно массовое производство относительно легких крупноразмерных строительных деталей и конструкций из сборного железобетона, гипса, бетонов с легкими заполнителями, ячеистых бетонов, бесцементных силикатных автоклавных бетонов. Широкое развитие получило производство разнообразных тепло- и гидроизоляционных материалов. Быстрыми темпами развивалось производство и применение в строительстве полимерных материалов различного назначения. Были созданы предприятия по выпуску теплоизоляционных материалов и легких заполнителей.

Крупномасштабное строительство, разнообразие конструктивных типов зданий и сооружений требует, чтобы сырье для производства строительных материалов было массовым, дешевым и пригодным для изготовления широкого диапазона изделий.

Таким требованиям отвечают многие виды нерудного минерального сырья, занимающего по объему запасов значительное место среди полезных ископаемых (силикаты, алюмосиликаты). Добыча нерудного строительного сырья, залегающего в основном в верхней части осадочного покрова, является технологически несложной. По сравнению с другими обрабатывающими отраслями невысок и уровень затрат на переработку этого Сырья из расчета на единицу массы готовой продукции. Однако коэффициент использования ресурсов значительно ниже оптимального. Наиболее эффективным является комплексное использование одного вида добываемого нерудного сырья для производства продукции различного назначения. Это подтверждается внедрением метода переработки нефелинового сырья в глинозем для получения алюминия, содопродуктов и цемента. Значительный эффект дает и комплексная переработка сланцев в бензин, фенолы, серу и цемент.

Промышленная отрасль производства строительных материалов - это единственная отрасль, которая не множит, а потребляет промышленные отходы (золу, шлаки, древесные и металлические отходы) для получения изделий различного назначения. При изготовлении строительных материалов используют также побочные продукты (песок, глину, щебень и др.), полученные при добыче руд и угля. Комплексное использование сырья - это безотходная технология, позволяющая осуществлять природоохранные мероприятия и многократно увеличить эффективность производства.