Курс лекций: Строительные материалы

Дегодь - это дисперсная система, в которой в дегтевых маслах частично растворены углерод и твердые смолы. Стабильность этой системы легко нарушается при испарении легких фракций.

Свойства дегтей такие же, как у битумов, однако они обладают меньшей тепло- и погодоустойчивостью, т.е. повышенным старением, что приводит к появлению хрупкости и растрескиванию.

Однако вследствие большего по сравнению с битумами содержания веществ с полярными группами (-ОН, -СООН), дегти обладают повышенной адгезией.

Смешанные вяжущие на основе битумов и дегтей

БИТУМНО-ДЕГТЕВЫЕ вяжущие получают совмещением битума с дегтем или дегте-продуктами (пеком, маслом). Такие материалы совмещают в себе высокую атмосфероустойчивость битумов и повышенную адгезионную способность дегтей.

БИТУМНО-ДЕГТЕПОЛИМЕРНЫЕ вяжущие получают совмещением битума или дегтевых материалов с полимерами (каучуками). При этом повышается устойчивость к старению, температура размягчения и растяжимость вяжущего, понижается вязкость и улучшается адгезия, уменьшается хрупкость, особенно при отрицательных температурах.

Применяются органические вяжущие для производства асфальтовых и дегтевых бетонов и растворов, для производства герметизирующих материалов, для кровельных и гидроизоляционных материалов.

Асфальтовые и дегтевые бетоны и растворы.

АСФАЛЬТОВЫЙ БЕТОН - это искусственный каменный материал конгломератного строения, полученный в результате затвердевания рационально подобранной смеси органического вяжущего, минерального порошка, крупного и мелкого заполнителя (щебня и песка).

По назначению асфальтовые бетоны делятся на дорожные, аэродромные, гидротехнические, промышленного назначения (устройство полов и плоских кровель промышленных зданий, складов, гаражей и т.д.), декоративные (для устройства разделительных полос, для оформления площадей и т.п.).

Материалы для асфальтового бетона

ВЯЖУЩЕЕ - битумы дорожные вязкие и жидкие.

МИНЕРАЛЬНЫЙ ПОРОШОК - тонкомолотые известняк, доломит, мел, асбест, шлак. В минеральном порошке количество частиц мельче 0,071 мм должно быть не менее 70 %. Смесь минерального порошка с битумом называется асфальтовым вяжущим.

Минеральный порошок обеспечивает перевод битума из объемного состояния в тонко - пленочное, что значительно облегчает равномерное распределение битума в минеральной смеси. При этом минеральный порошок сокращает расход битума, повышает температуру размягчения асфальтового бетона, водонепроницаемость, прочность морозостойкость.

ЩЕБЕНЬ - крупный заполнитель, получают из прочных и морозостойких горных пород, он выполняет роль несущего каркаса в асфальтовом бетоне. Диаметр зерен щебня 5...40 мм.

ПЕСОК - мелкий заполнитель; для асфальтового бетона используют чистые природные и искусственные пески, с содержанием пыли не более 3 %, с размером зерен 2,5...0,16 мм. Песок заполняет пустоты между зернами крупного заполнителя.

Производство асфальтового бетона

Асфальтобетонную смесь готовят на заводе путем весового дозирования всех ее составляющих с последующим перемешиванием. Перед перемешиванием заполнители и битум нагревают до определенной температуры. Готовую асфальтобетонную смесь на место укладки привозят в автосамосвалах, затем ее с помощью асфальтоукладчика укладывают на подготовленное основание и уплотняют моторными статическими катками (массой 5...14 т) или более эффективными вибромоторными катками (массой 0,5...4,5 т).

По технологическим особенностям и виду применяемого битума асфальтобетонные смеси делятся на горячие и холодные. Основные технологические особенности горячих и холодных смесей представлены в табл. 6.2.

Таблица 6.2.

Основные свойства асфальтовых бетонов.

ПРОЧНОСТЬ асфальтовых бетонов, в отличии от цементных, сильно зависит от температуры:

при 20?С Rсж = 2,2...2,4 МПа;

при 50?С Rсж = 0,8...1,2 МПа.

Однако асфальтобетоны лучше чем цементные противостоят коррозии.

ПОРИСТОСТЬ их колеблется от 5 до 7 %. Плотные бетоны практически водонепроницаемы и обладают высокой морозостойкостью.

БИОСТОЙКОСТЬ асфальтобетонов характеризуется стойкостью к влиянию бактерий, разлагающих сложные органические вещества. Для ее увеличения в асфальтовый бетон добавляют антисептики.

ШЕРОХОВАТОСТЬ И СДВИГОУСТОЙЧИВОСТЬ определяются содержанием в минеральной части щебня, минерального порошка, песка и битума и увеличивается с повышением доли щебня.

ДЕГТЕБЕТОН.

Дегтебетон - это аналогичный асфальтобетону материал, в котором в качестве вяжущего используют каменноугольные или составленные дегти.

По свойствам дегтебетон уступает асфальтобетону, обладая меньшей прочностью при сжатии, меньшей износоустойчивостью и теплостойкостью, меньшей атмосфероусточивостью. При длительном воздействии воды из дегтебетона могут вымываться некоторые растворимые компоненты дегтей (фенолы), обладающие токсичностью и отравляющие грунтовые воды и водоемы.

Дегти интенсивно подвергаются старению, поэтому свойства дегтебетонов со временем изменяются в большей степени, чем у асфальтобетонов. Дегтебетон менее пластичен, поэтому обладает повышенной хрупкостью в сравнении с асфальтобетоном.

Дегтебетон подразделяетсяна укладываемый в горячем состоянии и в холодном состоянии.

Минеральные материалы для дегтебетона и требования к ним такие же, что и для асфальтобетона.

Дегтебетон применяют для устройства покрытий на дорогах второстепенного значения и в ненаселенных пунктах.

Растворы асфальтовые и дегтевые отличаются от бетонов отсутствием в них крупного заполнителя. Их применяют в основном в качестве гидроизоляционных материалов.

Герметизирующие материалы

Строительные герметики - это материалы, предназначенные для герметизации стыков наружных стеновых панелей и блоков, усадочных и температурных швов зданий.

Классифицируют герметики на:

- вулканизирующиеся пасты,

- пастоэластичные мастики,

- профильные эластичные прокладки.

Требования к герметикам:

- влаго-, паро- и гозонепроницаемость,

- тепло- и морозостойкость,

- сохранять свои свойства в течение всего срока эксплуатации здания.

Герметики на основе битума.

МАСТИКА " ИЗОЛ Г-М" содержит в определенном соотношении:

резино-битумное вяжущее,

полиизобутилен,

канифоль,

кумароновую смолу,

коротковолокнистый асбест,

атнисептик.

Эта мастика сохраняет эластичность даже при минусовых температурах. Ее используют для герметизации стыков между панелями, в которые она вводится шприцом в горячем виде либо в холодном, предварительно разбавленная легким разбавителем (бензином, лигроином, зеленым маслом).

ПОРОИЗОЛ - эластичные пористые полосы сечением 30 х 30 мм и 40 х 40 мм - для герметизации горизонтальных стыков панелей и жгуты диаметром 10...60 мм - для герметизации вертикальных стыков.

Пороизол изготавливают путем вулканизации газонаполненной резины, модифицированной нефтяными дистиллятами. Выпускают его двух модификаций:

ПОРОИЗОЛ М, имеющий на поверхности открытые поры, которые перед его применением покрывают холодной мастикой "изол" и

ПОРОИЗОЛ П, поверхность которого покрыта защитной оболочкой.

Пороизол сохраняет эластичность в интервале температур от + 80 до - 50?С. Перед установкой в шов пороизол П сжимают на 15..25 %, пороизол М - на 30..50 %.

Гидроизоляционные и кровельные материалы

Гидроизоляционные и кровельные материалы - это материалы, обладающие водонепроницаемостью и водоустойчивостью при длительном воздействии воды, а также повышенной химической и физико-механической стойкостью.

Область применения этих материалов весьма обширна:

- для наружной и внутренней защиты подземных сооружений - фундаментов, коллекторов, тоннелей - от воздействия грунтовых вод;

- для устройства плоской и обычной кровли;

- для заделки и герметизации стыков и отверстий строительных элементов;

- для изоляции водохранилищ, водоемов, бассейнов и т.п.

- для защиты конструкций проезжей части мостов и их опор;

- для изоляции в гидротехническом и ирригационном строительстве.

Часто сочетают гидроизоляцию с тепло- и пароизоляцией, с защитой от коррозии кавитации (повреждение бетона, вызываемое большими скоростями потоков воды) и абразивной эрозии.

Классификация гидроизоляционных и кровельных материалов:

по внешнему виду - рулонная,

мастичная,

лакокрасочная;

по способу устройства - оклеечная,

окрасочная,

пропиточная,

инъекционная,

литая.

РУЛОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

Рулонные материалы классифицируют:

по используемому вяжущему на битумные,

битумнорезиновые,

битумнополимерные,

дегтеые,

дегтебитумные,

дегтебитумнополимерные;

по составу композиции на основные,

безосновные.

Рулонные битумные материалы.

РУБЕРОИД - кровельный картон, пропитанный легкоплавким битумом, с нанесением с обеих сторон тугоплавкого битума с наполнителем и посыпками.

Посыпки могут быть крупнозернистые, мелкозернистые, чешуйчатые, слюдяные. Они повышают атмосферостойкость, понижают возгораемость рубероида, предотвращают слипаемость его в рулонах, улучшают внешний вид кровли.

Наполнители в виде тонких порошков из известняка. доломита, талька, коротковолокнистого асбеста и т.п. вводятся в покровный слой тугоплавкого битума для повышения тепло-, влаго-, светостойкости рубероида.

Рубероид делят на марки в зависимости от назначения (кровельный, подкладочный), от веса 1 м кровельного картона (500, 400, 350, 300 г) и вида посыпки лицевой стороны.

Рубероид выпускают 14 марок:

РКК-500А, РКК-400А (Б, В),

РКМ-350Б(В), РКЧ-350Б (В),

РПМ-300А (Б, В), РПП-300А (Б,В).

Буква Р означает в марке - рубероид, буквы К и П - кровельный или подкладочный, третьи буквы К,М,П, и Ч - вид посыпки - крупнозернистая, мелкозернистая, пылевидная и чешуйчатая, цифры - вес 1 м кровельного картона.

Применение: для сооружения скатных и пологих кровель в виде мягкого многослойного ковра.

СТЕКЛОРУБЕРОИД - стекловолокнистый холст с двухсторонним битумным покрытием. Лицевая сторона с крупнозернистой или чешуйчатой посыпкой, нижняя - с мелкой или пылевидной посыпкой. Он более стоек и более прочен в условиях повышенной влажности.

Применение: кровельный материал и оклеечная гидроизоляция.

ПЕРГАМИН - беспокровный рулонный материал - кровельный картон, пропитанный нефтяным битумом. Применяется для нижних слоев кровельного ковра.

ГИДРОИЗОЛ - беспокровный биостойкий материал - асбестовая бумага , пропитанная нефтяным битумом. Выпускается двух марок:

ГИ-Г - гидроизол для изоляции подземных сооружений, подземной части высотных и многоэтажных зданий, антикоррозионной защиты металлических трубопроводов (кроме теплопроводов);

ГИ-К - гидроизол кровельный для плоских кровель.

Для приклеивания битумных рулонных материалов применяются мастики - смесь нефтяного битума, наполнителя и антисептика. В соответствии с температурой теплостойкости мастики выпускают пяти марок: МБК-Г - 55 (65, 75, 85, 100).

НАПЛАВЛЯЕМЫЙ РУБЕРОИД - кровельный материал, имеющий с изнанки толстый слой тугоплавкого битума. При устройстве кровли с помощью горелки расплавляют утолщенный нижний слой и рубероид приклеивается к основанию. Производительность увеличивается на 50 %, резко повышается качество кровли и ее сдвигоустойчивость, исчезает сезонность работ.

Рулонные битумнорезиновые материалы.

ФОЛЬГОИЗОЛ - двухслойный материал, состоящий из тонкой рифленой или гладкой алюминиевой фольги, покрытой с нижней стороны битумнорезиновым составом, что делает его водонепроницаемым и долговечным, не требующим ухода в течении всего срока эксплуатации.

Применение: устройство кровель, пароизоляции зданий и сооружений, герметизации стыков панелей.

ИЗОЛ - безосновный рулонный гидроизоляционный материал, полученный прокаткой смеси: нефтяного битума,

девулканизированной резины,

минерального наполнителя.

антисептика и пластификатора.

Изол долговечнее рубероида в два раза, эластичен, биостоек, мало поглощает влагу.