Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе полимеров

⇐ ПредыдущаяСтр 19 из 23Следующая ⇒

Гидроизоляционные пленочные(рулонные) материалы изготовляют экструзией, механическим или пневматическим вытягиванием из поливинилхлорида, полиэтилена, пропилена, ацетилцеллюлозы, синтетического каучука и других полимеров. Толщина пленочных материалов зависит от их назначения.Для устройства противофильтрационных завес используют полиэтиленовую пленку толщиной 0, 2 мм (200 мкм); гидроизоляцию туннелей и других сооружений против действия агрессивных вод выполняют из поливинилхлоридной или полиэтиленовой пленок толщиной 1, 5-2 мм.

Полиэтиленовые пленки обладает стойкостью против действия природных вод, нейтральных солевых, щелочных и кислотных растворов с содержанием этих веществ до 5%.Повышение механической прочности пленки осуществляется армированием стеклотканью, синтетическими волокнами и соединением с бумажной или тканевой подосновой.

Полипропиленовые пленки имеют более высокие физико-механические свойства. Предел прочности их при растяжении 25-30 МПа; водопоглощение за 24 ч 1, 5%; их эластичность сохраняется до -20°С.

Поливинилхлоридные пленки имеют относительное удлинение при разрыве 100-300%; водопоглощение за 24 ч 0, 15-0, 2%. Стареют они быстрее; поэтому применять эти пленки лучше в закрытых конструкциях, куда не попадают солнечные лучи.

Полимерные мембраны – особый класс пленочных материалов из синтетических каучуков, термопластичных полиолефинов, эластичного поливинилхлорида. Отличительной особенностью этих материалов является большая ширина пленок. Благодаря этому можно свести количество швов к минимуму. Эти материалы характеризуются высокой прочностью, эластичностью, высокой атмосферостойкостью, стойкостью к окислению и воздействию ультрафиолетовых лучей, а также морозостойкостью. Кровельные мембраны долговечнее других известных материалов для мягких кровель. Полимерные мембраны, как правило, на 20-30% дороже битумно-полимерных материалов, но срок службы у них значительно больше. Так, ведущие производители кровельных мембран дают им гарантию на 10-20 лет, а прогнозируемый срок безремонтной службыполимерной кровли – до 50 лет (при точном соблюдении технологии).

Кровельные штучные изделия. Волнистые и плоские листы из стеклопластиков на полиэфирных полимерах имеюттолщину 0, 8-1, 5 мм, предел прочности при растяжении 220-230 МПа, а при изгибе –
350 – 400 МПа. Кровля из стеклопластиков легкая, прочная, красивая и прозрачная, пропускает много естественного света, однако следует учитывать ее горючесть.

Сотовый поликарбонат – материал, получаемый методом экструзии из гранул поликарбоната. Выпускается в виде прозрачных ячеистых панелей различной толщины и оттенков. Поликарбонат обладает хорошей теплоизоляцией. Он легко и без предварительной обработки поддается изгибу, не ломается при сверлении и резке, что позволяет применять его как конструкционный материал.

Небольшаяплотность материала дает возможность заметно снизить расходы на транспортировку и монтаж сделанных из него конструкций. Высокая устойчивость к воздействию ультрафиолетовых лучей и большинству химических веществ, к атмосферным осадкам и резким перепадам температур (в диапазоне от -40 до 120 °С) позволяет использовать сотовый поликарбонат во многих элементах конструкций, в отделке фасадов и интерьеров.

Среди прочих характеристик этого полимерного материала можно выделить ударопрочность и трудновоспламеняемость. Еще одно положительное свойство – звукоизоляционные качества и высокая светопроницаемость (до 90 %). Последнее очень важно при строительстве крыш, козырьков, световых проемов.

Мастичные кровельные покрытия получают при нанесении на бетонное основание жидковязких олигомерных продуктов, которые, отверждаясь на воздухе, образуют сплошную эластичную пленку. Эти покрытия – полимерные мембраны, формируемые прямо на поверхности крыши.

В качестве герметиков на основе полимероввыпускают герметизирующие мастики (нетвердеющие и твердеющие) и эластичные уплотняющие прокладки.Герметизирующую твердеющую мастику наносят в пластичном состоянии специальным инструментом, который может иметь сменные наконечники, приспособленные к конфигурации шва. Поэтому мастика хорошо заполняет не только сам шов, но и места пересечений вертикальных и горизонтальных швов, являющиеся уязвимым местом сборной конструкции. Мастика хорошо прилипает к бетону и сохраняет адгезию к бетону при положительных (до 60 °С) и отрицательных температурах. Широко применяют мастики на основе полисульфидных каучуков-тиоколов и резинобитумного вяжущего.Тиоколовые мастики приготовляют перед началом работ путем тщательного смешения тиоколовой пасты, вулканизирующей добавки, ускорителя вулканизации и разжижителя. В результате процесса вулканизации смесь отвердевает непосредственно в шве, и получается эластичный, резиноподобный уплотнитель черного цвета.

Эластичные прокладкиимеют вид пористых или плотных жгутов на основе резины, полиуретана, синтетических каучуков.Для герметизации швов применяют прокладки сплошного и полого сечения. Внутри полой прокладки можно создать разрежение; такую прокладку устанавливают в шов, конец ее обрезают, и воздух, заполняя полость прокладки, плотно прижимает ее стенки к кромкам панели, что обеспечивает хорошую герметизацию шва.

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

13.1. Классификация и основные требования

Теплоизоляционными называют материалы, имеющие теплопроводность не более 0, 175 Вт/(м ·°С) при 25 °С и предназначенные для снижения тепловых потоков взданиях, технологическом оборудовании, трубопроводах, тепловых и холодильных промышленных установках. Применение таких материалов в конструкциях позволяет весьма существенно экономить тепловую энергию, дефицитность и стоимость которой постоянно растут.

Теплоизоляционные материалы и изделия классифицируют:

повиду основного исходного сырья (неорганические и органические);

структуре (волокнистые, ячеистые, зернистые, сыпучие);

форме– рыхлые (вата, перлит), плоские (плиты, маты, войлок), фасонные (цилиндры, полуцилиндры, сегменты и др.) и шнуровые (шнуры, жгуты);

сжимаемости – мягкие (М), имеющие относительную деформацию свыше 30 % приудельной нагрузке 2 кПа; полужесткие (ПЖ) – соответственно 6-30 %; жесткие (Ж) – не более 6 %. Кроме того, различают изделия повышенной жесткости, имеющие относительную деформацию до 10 % при удельной нагрузке 4 кПа, и твердые – до 10 % при удельной нагрузке 10 кПа;

возгораемости (горючести)– несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Тепловой поток через пористые строительные материалы представляет собой сумму кондукционного (теплопередача) l_т, конвекционного l_к и радиационного (излучение) l_р потоков. Чем мельче поры и чем их больше, тем меньше теплопроводность изделия (рис. 11). Стремление к замкнутой пористости отличает структуру теплоизоляционных материалов от структуры звукопоглощающих, которые должны иметь определенное количество открытых пор. Это принципиальное отличие необходимо иметь в виду, так как часто для производства теплоизоляционных и звукопоглощающих изделий используются одни и те же исходные материалы. Минимальную теплопроводность имеет сухой воздух, заключенный в мелких замкнутых порах, в которых практически невозможен конвективный теплообмен, а именно 0, 023 Вт/(м × °С). Теплопроводность скелета материала с аморфной структурой существенно ниже, чем с кристаллической. Таким образом, структура теплоизоляционного материала и изделия должна иметь скелет аморфного строения, предельно насыщенный мелкими замкнутыми порами или тонкими воздушными слоями.

Рис.11. Зависимость теплопроводности от толщины воздушных прослоек

Для теплопроводности имеют огромное значение влажность материала, так как теплопроводность воды равна 0, 58 Вт/(м × °С), что в 25 раз выше, чем теплопроводность сухого воздуха, содержащегося в мелких замкнутых порах материала.

В случае замерзания воды в порах теплопроводность льда соста-

вит 2, 32 Вт/(м × °С), что на два порядка выше значения теплопроводности сухого воздуха и в 4 раза больше теплопроводности воды.

На практике используют различные способы созданиявысокопористого строения материала. Для получения материалов ячеистого строения (ячеистые бетоны, пеностекло, пористые пластмассы) используют способы газовыделения и пенообразования.

Способ высокого водозатворения состоит в применении большого количества воды при получении формовочных масс (например, из трепела, диатомита); последующее испарение воды при сушке и обжиге формовочных изделий способствует образованию воздушных пор. Этот способ часто сочетается с введением выгорающих добавок (углесодержащих техногенных отходов, древесных опилок и др.).

Создание волокнистого каркаса – основной способ образования пористости у таких материалов, как минеральная вата и изделия из нее, древесноволокнистые плиты и т.п.

Высокопористое строение закрепляется путем затвердевания или отверждения (соответственно у неорганических и органических материалов).

Теплопроводность – основной качественный показатель теплоизоляционных материалов. По этому показателю они делятся на три класса: класс А – малотеплопроводные – до 0, 058 Вт/(м × °С); класс Б – среднетеплопроводные – 0, 058-0, 116 Вт/(м × °С) и класс В – повышенной теплопроводности – не более 0, 18 Вт/(м × °С).

Толщину однородной ограждающей конструкции в зависимости от ее требуемоготермического сопротивленияи теплопроводности материала определяют по формуле

d = R_t× l,

где d – толщина конструкции, м; R_t – термическое сопротивление, (м × °С)/Вт; l – теплопроводность материала, Вт/(м × °С).

Теплопроводность материала связана с его плотностью (рис. 12).

Рис. 12. Зависимость теплопроводности теплоизоляционных материалов
от плотности:

1 – неорганические материалы; 2 – органические материалы

В настоящее время нормативные требования к энергозащите вновь строящихся и эксплуатируемых зданий значительно повышены. Только высокоэффективные теплоизоляционные материалы плотностью менее 200 кг/м³ и теплопроводностью не свыше 0, 06 Вт/(м × °С) способны обеспечить достаточное снижение энергопотерь в строительстве.

Прочность теплоизоляционных материалов при сжатии сравнительно невелика – 0, 2-2, 5 МПа. Основной прочностной характеристикой волокнистых материалов (плит, скорлуп, сегментов) является предел прочности при изгибе. У неорганических материалов он составляет 0, 15-0, 5 МПа; у древесных плит – 0, 4-2 МПа. Гибкие теплоизоляционные материалы (минераловатные маты, войлок) испытывают на растяжение. Прочность материала должна обеспечивать его сохранность при перевозке, складировании, монтаже и, конечно, в эксплуатационных условиях.

Деформативные свойства теплоизоляционных материалов характеризуются сжимаемостью (в виде относительной деформации в процентах) и гибкостью.

Водопоглощение не только ухудшает теплоизоляционные свойства пористого материала, но также понижает его прочность и долговечность. Материалы с закрытыми порами, например, пеностекло, отличаются небольшим водопоглощением. Для снижения водопоглощения при изготовлении материалов с большой открытой пористостью вводят гидрофобизующие добавки.

Газо- и паропроницаемость учитывают при применении теплоизоляционных материалов в ограждающих конструкциях. С одной стороны, теплоизоляция не должна препятствовать воздухообмену жилых помещений с окружающей средой, происходящему через наружные стены зданий. С другой стороны, теплоизоляцию стен защищают от увлажнения с помощью гидроизоляции, устраиваемой с «теплой» стороны.

Огнестойкость связана со сгораемостью материала, т.е. его способностью воспламеняться и гореть. Сгораемые материалы можно применять только при осуществлении мероприятий по защите от возгорания.Возгораемость материалов определяется при воздействии температуры 800-850°С и выдержке в течение 20 мин.Предельная температура применения не должна изменять эксплуатационные свойства материала.

Химическая и биологическая стойкость пористых теплоизоляционных материалов должна препятствовать проникновению в них агрессивных газов и паров, находящихся в окружающей среде. Органические теплоизоляционные материалы и связующие (клей, крахмал) должны обладать биологической стойкостью, т.е. сопротивляться действию микроорганизмов, домовых грибов, насекомых (муравьев, термитов).

⇐ Предыдущая 14 15 16 17 181920 21 22 23 Следующая ⇒