10 група 30.10 Урок 21-22 з предмету матеріалознавство

Тема уроку: Загальні відомості про органічні в’яжучі. Рулонні покрівельні та гідроізоляційні матеріали на основі бітумів і дьогтів. Мастики, емульсії, пасти їх види і характеристика. Розчинники.

Мета: вивчення цього елементу дозволить Вам знати:

• Загальні відомості.

• Бітум.

• Дьоготь.

• Рулонні покрівельні та гідроізоляційні матеріали на основі бітумів і дьогтів. * . Мастики, емульсії, пасти їх види і характеристика.

• Розчинники.

 

 

1.     Загальні відомості.

Насичення матеріалів водою негативно позначається на багатьох їх властивостях: збільшує теплопровідність, підвищує щільність, знижує міцність, а при заморожуванні призводить до руйнування. Від дії води будівельні конструкції захищають гідроізоляційними матеріалами. Ці матеріали повинні бути водонепроникними і водостійкими. Крім того, гідроізоляція повинна бути еластичною і гнучкою, щоб не тріскалася під час експлуатації, бути легкою і не займати великого об’єму. Усім цим вимогам достатньою мірою задовольняють матеріали на основі бітуму і дьогтю.

2.     Бітум.

Бітуми – органічні вяжучі речовини чорного кольору, які складаються з висовомолекулярних вуглеводів та їх кисневих та сірчастих похідних. Бітуми зустрічаються в природі, але використовують в основному нафтові бітуми, які одержують під час перегонки і крекінгу нафти.

Залежно від консистенції (при температурі 18⁰С) бітуми поділяються на тверді, які характеризуються крихкістю, напівтверді, які мають пластичність, і рідкі – вязкі речовини, що містять летучі вуглеводи.

За призначенням розрізняють бітуми: будівельні, покрівельні і дорожні.

Бітуми можуть при нагріванні (до 80-160⁰С) або при додаванні розчинника переходити в рідкий стан і в такому вигляді добре змочувати і просочувати інші матеріали; при охолодженні  (до 20-25⁰С) або випаровуванні розчинника знову тверднути, міцно склеюючись з іншими матеріалами, які ними просочені або покриті.

Недоліки бітуму – горючість і малий інтервал температур, коли бітум знаходиться у вигляді твердої, але не крихкої речовини. При зниженні температури до -10..20⁰С бітуми стають крихкими, але при температурі вище 50-60⁰С починають текти. Щоб збільшити інтервал робочих температур бітуму, до нього додають гуму, синтетичний каучук і полімери.

Будівельні бітуми поділяються на три марки: БН-50/50, БН-70/30, БН- 90/10. До показників, які визначаються спеціальними приладами, входять температура розм’якшення бітуму ( у межах 50…100⁰С), в’язкість і пластичність. Будівельні бітуми при кімнатній температурі – тверді речовини, що поступово розм’якшуються під час нагрівання.

3.     Дьоготь.

Дьогті – органічні в’яжучі речовини чорного або темно-коричневого кольору, напівтверді і рідкої консистенції, які одержують при сухій переробці твердого палива ( вугілля, торфу, деревини). Дьогті на відміну від бітумів мають сильний характерний запах, обумовлений наявністю в ньому фенолу та його похідних. Ці речовини служать антисептиками. Тому дьоготь і матеріали на його основі застосовують не тільки для гідроізоляції, але і для захисту від гниття.

Крім самого дьогтю, у будівництві застосовують кам’яновугільний пек – залишковий продукт перегонки кам’яновугільних смол (чорна крихка маса).Пек використовують як добавку до рідких дьогтів для одержання дорожніх та будівельних дьогтів, лаків і просочувальних розчинів. Пековий пил токсичний, він легко подразнює слизисту оболонку  і шкіру. При роботі з пеком необхідно вживати заходи до зниження пилеутворення, а також забезпечувати працюючих захисними засобами для ізоляції очей, органів дихання і шкіри.

Недолік дьогтю і дьогтевих матеріалів – менша довговічність, ніж у бітумів. Так, строк покриття з толю служить не більше 3-5 років, а з матеріалу на бітумі – руберойд 6-10 років.

Тестове завдання

 

1.     Якого кольору бітуми?

а) коричневого;

б) чорного;

в) білого.

2.     Чим характеризуються тверді бітуми?

а) крихкістю;

б) пластичністю;

в) містять летучі вуглеводи.

3.     При якій температурі бітуми переходять у рідкий стан?

а) 70-150⁰С;

б) 90-170⁰С;

в) 80-160⁰С.

4.     При якій температурі бітуми тверднуть?

а) 20-25⁰С;

б) 30-35⁰С;

в) 40-45⁰С.

5.     Чи можуть бітуми переходити у рідкий стан при додаванні розчинника?

а) так;

б) ні;

6.     Що вводять для збільшення інтервалу температур бітуму?

а) гуму, полімери, каучук;

б) воду;

в) розчинник.

7.     На скільки марок поділяються бітуми?

а) 7;

б) 9;

в) 3.

8.     Чи має дьоготь сильний характерний запах?

а) так;

б) ні;

 

4.Рулонні покрівельні та гідроізоляційні матеріали на основі бітумів і дьогтів.

З огляду на специфічні властивості органічних в'яжучих, бітуми і дьогті використовуються для одержання матеріалів і виробів спеціального призначення: гідроізоляційних, герметизуючих, антикорозійних і дорожніх.
Залежно від умов роботи будівельної конструкції застосовують різні види гідроізоляції з використанням бітумних матеріалів, у тому числі о к л ею в а л ь н у і о б м а з у в а л ь ну.
Для виконання обклеювальної гідроізоляції застосовують рулонні покрівельні матеріали ,що можуть бути о с н о в н и м и ( руберойд, склоруберойд, фольгоруберойд, гідроізол) і б е з о с н о в н и м и (ізол).

Основи:

-        покрівельний картон,

-        азбестовий папір,

-        скловолокно,

-        фольга.

А також для рулонних гідроізоляційних матеріалів використовують посипку, яку виготовляють подрібнення природніх кам’яних матеріалів. Посипка це захисний шар рулонних покрівельних та гідроізоляційних матеріалів.
Руберойд ( ДСТУ Б А.1.1.-15-94,ГОСТ10923) – рулонний матеріал, що виготовляється шляхом просочення покрівельного картону розплавленим легкоплавким бітумом з наступним покриттям з одного чи обох сторін тугоплавким нафтовим бітумом. Залежності від призначення руберойд підрозділяють на :

·          покрівельний ( влаштування верхнього шару покрівельного килиму);

·          підкладковий ( для нижнього шару покрівельного килиму і гідроізоляції будівельних конструкцій).

Руберойд випускають чотирьох марок: РКК-500А; РКК- 500Б и В ;РКМ-305Б и в ; РПМ і РПП –300А,Б; РКЧ-350 Б и В . У позначення марки руберойду: букви К и П - призначення руберойду ( покрівельний чи підкладковий); третя буква вказує на вид посипання (К- грубозерниста, М – дрібнозерниста, П- пилоподібна, Ч- луската). Число, що стоїть після буквеної інформації, показує масу 1 м ² покрівельного картону.
Наплавлений руберойд – покрівельний матеріал, який наклеюють, не застосовуючи покрівельної мастики, розплавленням потовщеного нижнього покрівельного шару. При цьому поліпшуються умови праці й підвищується її продуктивність.
Склоруберойд(ГОСТ 15879) – рулонний покрівельний і гідроізоляційний матеріал. Одержують шляхом двостороннього нанесення бітумного в'яжучого на скловолокнисте полотно. Застосовують для покрівельного килиму й обклеювальної гідроізоляції.
Фольгоізол (ГОСТ 20429) - рулонний гнучкий і теплостійкий матеріал з тонкої рифленої алюмінієвої фольги, покритої з нижньої сторони шаром бітумно-гумового чи бітумно-полімерного сполучного, змішаного з мінеральним наповнювачами і антисептиком.
Гідроізол (ГОСТ7415)– безпокривний біостійкий рулонний матеріал, одержуваний просоченням азбестового паперу нафтовим бітумом, застосовується для гідроізоляції підземних споруд і плоских покрівель.
Ізол (ГОСТ 10296) – безосновний рулонний матеріал, отримуваний у результаті прокатки в полотнину гарячої пластичної маси, що складається з бітуму і бітумно-полімерного в'яжучого, наповнювача, дрібномолотих відходів гуми. Застосовується для паро-і гідроізоляції, має високу довговічність, міцність при розтягуванні, водопоглинання, еластичний при негативних температурах.
Пергамін (ГОСТ 2697)- рулонний покрівельний матеріал на основі картону, просоченого нафтовим бітумом з температурою розм’якшення 40⁰ С . Він є підкладковим матеріалом під руберойд і використовується для пароізоляції. Пергамін не має покривного шару бітуму і посипання.
Лінкром (ТУ5774-002-13157915-98)- покрівельний й гідроізоляційний матеріал для влаштування покрівель дахів із невеликим нахилом, а також для гідроізоляції фундаментів будівель і споруд . Складається з міцної основи , яка не гниє ( склотканина, склохолст, поліефірне полотно), на яку з обох сторін наносять бітумну масу. Нижня сторона лінкрому закрита лекгоплавкою полімерною плівкою, верхня- плівкою або мінеральною посипкою. Гарантійний термін служби- більше 20 років.
Уніфлекс (ГОСТ 2678) – рулонний покрівельний і гідроізоляційний матеріал, призначений для влаштування покрівельного килиму будівель та споруд різного призначення, гідроізоляції фундаментів, мостів , тунелів. Має основу зі склотканини, нетканого полієфірного полотна. З обох сторін покривається модифікованою полімерно-бітумною сумішшю(стирол-бутадієн, стирол-бітум). Міцність уніфлексу при розтягу в разі використання як основи склотканини – до 8 Мпа, склополотна- до 6Мпа, абсолютна водонепроникність, температура розм’якшення - + 100 С . Модифікатором бітуму є каучук стирол-бутадієн-стирол (СБС).
Техноеласт(ТУ 5774-003-00287852-99) – рулонний матеріал, призначений для влаштування покрівель із невеликим нахилом, а також для гідроізоляції, коли ставляться підвищені вимоги щодо надійності й довговічності. Має основу, просочену бітумом, модифікований штучним каучуком СБС. Легко вкладається в холодний період року і не стає надто м’ягким у теплу, сонячну погоду, при охолодженні до температури до -25 оС має гнучкість, температура розм’якшення становить 110…115 о С, міцність при розтягу на основі склотканини- 8МПа, на основі поліефірної тканини – МПа.
Толь ( ГОСТ 10996) – рулонний матеріал, який одержують просоченням і покриттям покрівельного картону кам'яновугільними чи сланцевими дьогтями без посипання із посипанням мінеральною крихтою. Використовують як підкладковий матеріал для влаштування богатошарових покрівель, для паро- і гідроізоляції, для покрівель тимчасових споруд, гідроізоляції фундаментів.
Фарбувальна гідроізоляції виконується з використанням покрівельних і гідроізоляційних мастик.

Характеристика

рулонних покрівельних та гідроізоляційних матеріалів на основі

бітумів і дьогтів.

 

№ п\п	Назва матеріалу	Характеристика матеріалу	Застосування матеріалу
1	2	3	4
1	Руберойд	Виготовляють просочуванням покрівельного картону м'якими нафтовими бітумами. Потім його покривають з одного чи з двох боків тугоплавким нафтовим бітумом і наносять на поверхню тонкий шар подрібненого мінерального порошку, слюди чи кольорової мінеральної посипки. Зараз промисловість випускає руберойд дев'яти марок: РКК-420А, РКК-420Б; РКК-350Б; РКУ-350Б; РКП-350А, РПК-3.50Б; РПП-ЗООА, РПП-300Б; РПЄ-300.	Для покрівельних робіт
2	Пергамін	Виготовляють просочуванням покрівельного картону розплавленим нафтовим бітумом. Випускають в рулонах.	Як підкладачний матеріал під руберойд і використовується для пароізоляції
5	Склоруберойд та склоповсть	Готують нанесенням бітумного в'яжучого з обох боків на скловолокнисте полотно або склоповсть і покриттям з одного чи дэox боків суцільним шаром посипки. Марки С-РК, С-РУ, С-РМ.	Для верхнього та нижнього шарів покрівельного килима і для обклеювальної гідроізоляції
4	Фольгоруберойд	Одержують з алюмінієвої фольги, покритої з обох боків бітумною мастикою. Випускають його двох марок, які різняться товщиною алюмінієвої фольги.	Для гідроізоляції підземних та гідротехнічних споруд
5	Фольгоізол	Це двохшаровий матеріал з тонкої рифленої або гладенької алюмінієвої фольги, покритої бітумно-гумовою сумішшю.	Для гідроізоляції підземних та гідротехнічних споруд
6	Гідроізол	Виготовляють просочуванням азбестового картону нафтовим бітумом	Для влаштування гідроізоляційного шару в підземних та гідротехнічних спорудах і для захисного протикорозійного покриття
7	Бризол	Одержують прокатуванням маси нафтового бітуму, дрібленої гуми, азбестового волокна та пластифікатора	Для захисту від корозії підземних металевих конструкцій та трубопроводів

 

Контрольні питання

1. Для чого призначені гідроізоляційні матеріали?
2. Які основи для виготовлення гідроізоляційних матеріалів ви знаєте?
3. Які матеріали є безосновними?
4. Яке в’яжуче застосовують для виготовлені толі?
5. Яке в’яжуче застосовують для виготовлені руберойду?
6. З чого виготовляють посипку?
7. Що таке посипка?
8. Яка основа руберойда?

       

 

5.Мастики, емульсії, пасти їх види і характеристика.

Мастики являють собою пластичні суміші органічних в'яжучих з порошкоподібною, волокнистих або комбінованим наповнювачем, а також добавками, що поліпшують їх властивості.

За родом застосування мастики поділяють на приклеювальні і гідроізоляційні. Приклеюючі мастики використовують при влаштуванні багатошарових покрівельних і гідроізоляційних покриттів, а гідроізоляційні - плоских покрівель та з метою гідроізоляції без застосування рулонних матеріалів.

За способом застосування підрозділяються на гарячі і холодні. Гарячі мастики використовують з попередніми розігрівом до 160-180 ° С, холодні - без підігріву, при температурі не нижче + 5° С, а при більш низьких температурах - нагріті до 60-70 ° С.

Залежно від початкової сировини мастики можуть бути: бітумні, гумо-бітумні, дьогтьові, гудрокамові, бітумно-полімерні та інші.

Гарячі бітумні мастики виробляють пяти марок: МБК-Г-55, МБК-Г-65, МБК-Г-75, МБК-Г-85, МБК-Г-90 ( цифрами позначено теплостійкість мастики у градусах).Марка підбирається відповідно до температурних умов, в яких буде експлуатуватися покрівля.

Гарячі мастики призначені для приклеювання до основи бітумних або дьогтьових рулонних матеріалів, склеювання з них багатошарового гідроізоляційного або покрівельного килима. Гарячі мастики повинні бути однорідними, без сторонніх включень, твердими при нормальній температурі і не повинні містити частинок наповнювача, не покритих вяжучими речовинами.

При нагріванні до 100°С мастика не повинна пінитись і змінювати однорідність складу. Вміст води в мастиках не допускається. Бітумні мастики при нагріванні до 160-180 ° С, повинні легко розтікатися по горизонтальній поверхні шаром товщиною до 2 мм.

Приклеюючі мастики повинні володіти хорошими властивостями, що клеять і міцно склеюють рулонні матеріали: при розщепленні двох склеєних мастикою зразків пергаміну або безпокровного толю розшарування має відбуватися на підставі (картону) не менше, ніж на половині площі склеєної поверхні.

Холодні мастики виготовляють із застосуванням рідких органічних в'яжучих або бітумних паст. В якості розріджувачів застосовують рідкі органічні речовини: гас, нафта, масла і ін. Розріджувачем для холодних асфальтових мастик на бітумних пастах є вода.

До холодних мастик, які виготовляються на розріджених в'яжучих, відносяться бітумні і гудрокамовні мастики. Застосовуються вони для приклеювання рулонних покрівельних і гідроізоляційних матеріалів, пристроїв захисного шару, а також обмазувальної гідроізоляції.

Холодні асфальтові мастики, виготовлені на бітумних пастах, застосовуються для литої і штукатурної гідроізоляції, заповнення деформаційних швів в спорудах: Всі види холодних мастик при нормальній температурі повинні бути однорідними, рухливими і легко наноситися шаром товщиною близько 1 мм.

Холодні мастики зручні в роботі, особливо в сире і холодну пору року. В цілому використання холодних мастик спрощує виробництво і знижує вартість робіт по влаштуванню покрівель та гідроізоляції.

 

 

 Емульсіями називають дисперсні системи, складаються з двох не змішуються між собою рідин, з яких одна знаходиться в іншій дрібно роздробленому (дисперговані ном) стані. У подібних системах розрізняють дисперсійне середовище і дисперсну фазу, яка розподілена в першій.

Бітумні і дьогтеві емульсії - це дисперсні системи, в яких вода є середовищем, а диспергованих бітум або дьоготь - фазою. Стійкість емульсії досягається шляхом введення в неї спеціальних емульгаторів - поверхнево-активних речовин або тонкодисперсних твердих порошків, які, з одного боку, знижують поверхневий натяг між бітумом і водою і цим сприяють більш дрібного роздроблення, а з інший - повідомляють часткам певний заряд, що перешкоджає злиттю частинок. В якості органічних емульгаторів для отримання бітумних емульсій застосовую олеїнову кислоту, концентрати ССБ і асидол.

Бітумні емульсії отримують механічним шляхом диспергуванням із застосуванням особливих швидко обертових механізмів (гомогенизаторов), що суміш розплавленого в'яжучого і води з емульгатором надходить через щілину між дисками і кожухом апарату. При швидкому обертанні дисків (до 300 об/хв) бітум під впливом відцентрової сили розпорошується у водному середовищі. Наявний у воді емульгатор обволікає частинки в'яжучого і надає їм необхідну стійкість. Останнім часом для виготовлення бітумних емульсій часто користуються акустичними диспергаторами. Бітумні емульсії можна приготувати і в змішувачах з повільним обертанням (120 об/хв); у цьому випадку необхідно застосовувати більш активні емульгатори і низкоплавкие бітуми. Зміст бітумів в емульсіях становить близько 50%, емульгатора - 0,1.-5%.

 

 

Якість бітумних емульсій, що характеризується швидкістю розпаду, залежить від властивостей емульгаторів і дисперсності емульсії. Емульсії, застосовуються для змішування з дрібними матеріалами, не повинні розпадатися до повного об'єднання з ними, а при обробці сирих поверхонь повинні бути стійкими при розведенні водою. Бітумні емульсії після нанесення їх на поверхня повинні відносно швидко і повно виділяти бітум у вигляді тонкої і щільної плівки, яка знову переходить в емульсію при дії води. В відміну від бітумів, дегтей і пеков, які застосовують у будівництві зазвичай розігрітими, в суху погоду і при сухих заповнювачах, бітумні емульсії використовують у холодному стані. Їх можна наносити на вологі поверхні.

Емульсії застосовують для пристрою захисного гідроізоляційного та пароізоляційного покриття, грунтовки підстави під гідроізоляцію, приклеювання штучних і рулонних матеріалів, а також гідрофобізації поверхонь виробів. Крім того, емульсію додають до води замішування при виготовленні бетонів; цим досягається їх об'ємна гідрофобізація.

Зберігають емульсію в металевій тарі в закритих приміщеннях з температурою не нижче 0°С; тара повинна бути чистою, так як присутність сторонніх домішок може викликати швидкий її розпад. Транспортують емульсії в бочках або цистернах.

 Бітумні пасти – різновидність бітумних емульсій, їх готують з бітуму, води і емульгатора. В якості емульгатора використовують неорганічні тонкодисперсні мінеральні порошки, що містять активні колоїдні частинки розміром менше 0,005 мм, що додаються у воду при виробництві паст. В якості емульгатора використовують вапно, глини, трепел мелений. Найбільш водостійкі пасти отримують при застосуванні вапняних емульгаторів.

Бітумні пасти застосовують для влаштування захисного гідроізоляційного покриття, для грунтовки поверхні, що ізолюється, ущільнення стиків у покрівлі, а також в якості в'яжучого для виготовлення холодних мастик.

6.Розчинники.

Органічні в’яжучі не розчиняються у воді. Розчинники для бітумів і дьогтів це гас, лігроїн, солярове масло та інші рідкі вуглеводи.

При роботі з органічними в’яжучими матеріалами повинні дотримуватись протипожежних заходів, тому що ці в’яжучі матеріали є горючими. Якщо мастика приготовлена на летких розчинниках, то при роботі з нею необхідно дотримуватись правил протипожежної безпеки. Не можна забувати також, що пари розчинів у великій концентрації токсичні. Необхідно пам’ятати, що гарячі мастики  через високу температуру і липкість викликають сильні опіки при попаданні на відкриті ділянки тіла, тому потрібно мати спеціальний одяг.

Пековий пил токсичний, він легко подразнює слизисту оболонку  і шкіру. При роботі з пеком необхідно вживати заходи до зниження пилеутворення, а також забезпечувати працюючих захисними засобами для ізоляції очей, органів дихання і шкіри.

Тест

1.     За родом застосування мастики бувають:

а) гарячі, холодні;

б) приклеювальні, гідроізоляційні;

в) бітумні, гумо-бітумні, дьогтьові, гудрокамові, бітумно-полімерні та інші.

2.     Залежно від початкової сировини мастики можуть бути:

а) гарячі, холодні;

б) приклеювальні, гідроізоляційні;

в) бітумні, гумо-бітумні, дьогтьові, гудрокамові, бітумно-полімерні та інші.

3.     За способом застосування мастики бувають:

а) гарячі, холодні;

б) приклеювальні, гідроізоляційні;

в) бітумні, гумо-бітумні, дьогтьові, гудрокамові, бітумно-полімерні та інші.

4.     Скільки марок мають гарячі бітумні мастики:

а) 3;

б) 5;

в) 2.

5.     При якій температурі гарячі бітуми легко розтікаються по горизонтальній поверхні?

а) 160-180 ° С;

б) 150-170 ° С;

в) 140-160 ° С.

6.     При якій температурі застосовують холодну бітумну мастику?

а) 16° С;

б) 5° С;

в) 14° С.

7.     Емульсії складаються з двох не змішувальних між собою рідин?

а) так;

б) ні;

8.     Чи можна наносити бітумні емульсії на вологі поверхні?

а) так;

б) ні;