ГЛАВА 15. ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
15.1. Назначение и применение герметизирующих материалов
Герметизирующие материалы предназначены для уплотнения швов различного назначения, заполнения стыков наружных стеновых панелей в крупнопанельном домостроении, герметизации осадочных и температурных швов в строительных конструкциях, мест примыкания оконных и дверных блоков и т.д.
Основное назначение этих материалов – обеспечение полной непроницаемости для газов и жидкостей через ограждения и поверхности, ограничивающие внутренние части и объёмы конструкций, помещений и сооружений, их стыков и соединений. Существует много разных герметиков – силиконовые, полиуретановые, акриловые, тиоколовые – и у каждого своё назначение.
Герметизирующие материалы должны быть устойчивыми к ультрафиолетовому излучению, атмосферо- и коррозионностойкими; влагостойкими; с хорошей адгезией (прилипанием) к различным материалам; экологически чистыми (не выделять токсичных продуктов при эксплуатации); устойчивыми к циклическим деформационным нагрузкам; эластичными; с широким диапазоном рабочих температур; простыми в нанесении; с длительным сроком эксплуатации.
Герметизирующие материалы изготавливают из полимерных смол и каучуков в виде мастик, вулканизирующихся паст, эластичных прокладок и профилированных изделий. По форме они могут быть рулонными, шнуровыми и мастичными.
15.2. Герметизирующие мастики
Герметизирующие мастики называют герметиками. Это вязко-пластичные материалы, получаемые смешением органических связующих веществ с тонкодисперсными наполнителями и специальными добавками. В состав мастик может входить растворитель. Могут также добавляться красители или пигменты для придания нужного цвета. Их применяют для устройства мастичной кровли и гидроизоляции, приклейки рулонных кровельных, гидроизоляционных, теплоизоляционных, облицовочных и других материалов, для шпатлевания (выравнивания) поверхности, заполнения трещин, щелей, раковин, и других дефектов, герметизации швов, антикоррозионных покрытий металлических изделий и конструкций.
Рис. 15.1. Герметизирующие материалы
Классификация мастик по способу отверждения:
Рис. 15.2. Классификация мастик по способу отверждения
Высыхающие мастики изготавливают на основе качественных природных масел. Наполнителями в них являются: мел, полевой шпат, асбестовое волокно и др. В свежем состоянии они представляют собой пластичные массы, в которых находится масло, которое со временем окисляется и тогда мастика твердеет. Непригодны для уплотнения различных стыков между панелями из-за своей малой пластичности (размер при удлинении не более 25%). Имеют малый срок эксплуатации, обычно не превышает 2 года.
Не высыхающие мастики получают на основе полиизобутилена – термоэластопласта, сохраняющего эластичность при температурах от +80 до -60ºC. Содержат тонкодисперсный наполнитель (мел или тальк) и мягчитель (масло). Водо- и атмосферостойкая, отличная адгезия к большинству материалов. Нагнетается в швы с помощью шприцов, наполненных составом, со сменными патронами.
Отверждающиеся мастики получают из реакционноспособных олигомеров (каучуков). Отверждение происходит за счет введения отвердителей (вулканизаторов) или влагой (кислородом воздуха). Наибольшее применение получили тиоколовые, силиконовые и полиуретановые герметики (Табл.15.1).
Таблица 15.1 – Виды герметиков
15.3. Герметики на основе природных масел и каучуков
Интересно знать: История каучука
На основе растительных масел или синтетических каучуков и смол готовят высыхающие герметики. Обязательными компонентами являются растворители (толуол, ксилол, гептан, ацетон и др.) – до 65 % по массе мастики, пластификаторы и наполнители.
Герметики на основе природных масел способны быстро стареть, терять эластичность и растрескиваться. Их применяют для уплотнения оконных проемов и заделки щелей. Герметики на основе каучуков используют для герметизации металлических конструкций, химической защиты конструкций и оборудования, работающих в агрессивной среде.
В настоящее время существует большое разнообразие герметиков, обладающих различными свойствами. Благодаря современным разработкам, герметики становятся более совершенными и лучше выполняют свои функции.
Силиконовые (кремнииорганические) герметики изготавливаются на основе кремнийорганических каучуков. Они способны под воздействием вулканизирующих добавок отверждаться и приобретать упругость подобно резине. Обычные силиконовые герметики могут использоваться в соединениях, имеющих рабочую температуру до 250 °С, термостойкие — до 350 °С. Эти герметики — диэлектрики, применяются для герметизации металлических соединений электро- и радиоаппаратуры.
Полиуретановые герметики используются для герметизации швов и стыков кузовных деталей автомобилей. По свойствам такие герметики близки к полиуретановым клеям, поэтому обладают высокой адгезией и непригодны для разборных соединений.
Анаэробные герметики (на основе акрилатов) применяются для герметизации резьбовых соединений, фланцев и плоских стыков вместе с обычными прокладками или вместо них, а также для устранения микродефектов в сварных и литых деталях. В отличие от силиконовых герметиков обладают достаточной стойкостью в среде моторного масла, бензина и дизельного топлива. Могут использоваться в соединениях, рабочая температура которых не превышает 200 °С, но они дороги.
Тиоколовые герметики (на основе полисульфидного каучука) обеспечивают высокую паронепроницаемость, у них высокая адгезия к металлам и бетону, они стойки к топливу и маслам, но у них максимальная рабочая температура 130 °С. Применяют тиоколовые герметики в авто-, авиа-и судостроении.
Фторкаучуковые герметики тепло-, масло- и топливостойкие, работают в агрессивных средах до 250—300 °С, но они малопластичные и дорогие.
Эпоксидные герметики применяются для герметизации металлических и стеклопластиковых изделий, они стойки к маслам, топливу, вибрации, по у них максимальная рабочая температура 140 °С.
Интересно знать: Какой выбрать герметик?
15.4. Монтажная пена, её характеристика и применение
Основное отличие строительной пены от герметика заключается в том, что строительная пена – это не герметик в абсолютном значении этого термина. Строительная пена при отвердевании существенно умножает свои объемы и по своему предназначению используется для уплотнения. Например, для уплотнения швов и стыков существенных размеров. Герметики используются для заделки стыков и швов малых размеров – не более 30 миллиметров. По роду использования строительные пены можно разделить на бытовые и профессиональные (Рис.15.3).
Рис. 15.3. Монтажная пена
Монтажная пена имеет пористую структуру и соответственно так называемый коэффициент усадки. После выхода из ёмкости пена расширяется в объёме и застывает. После она дает усадку. Если пена значительно утрачивает в своем объёме, то возможно нарушение её контактной способности. Размер усадки монтажной пены – один из главных показателей монтажной пены. Чем ниже величина усадки, тем выше прочность соединения. Качественная монтажная пена должна выполнять функции звукоизоляции, гидроизоляции а также теплоизоляции. Монтажную пену не применяют на замерзших, мыльных основаниях, на очень сухих и очень влажных поверхностях. При работе необходимо учесть, что пена увеличивается в объеме до 30 раз. Высыхание «до отлипа» – 20 мин, до дальнейшей обработки – 3 ч. Применяют ее для уплотнения швов при установке дверных и оконных проёмов.
CASCO «ПЕНА № 3936» (монтажная пена) – однокомпонентная полиуретановая пена для заделки швов, применяемая в качестве герметизирующего материала между элементами пола и стены, стены и потолка и др. Обладает хорошей адгезией к бетону, металлу, ПВХ, дереву, но не сцепляется с полиэтиленом. Монтажная пена (МП) продается в баллонах, в которых находится жидкий предполимер и пропеллент (газ-вытеснитель). Когда содержимое «выходит» из баллона, под воздействием влажности воздуха и влаги поверхности происходит реакция полимеризации (застывания). В конечном итоге образуется довольно жесткий пенополиуретан.
Интересно знать: Герметизация межпанельных швов
БЛОК САМОКОНТРОЛЯ
Для повторения и закрепления теоретического материала ознакомьтесь с презентацией
Дайте ответы на следующие вопросы:
- Для чего предназначены герметизирующие материалы?
- Какие требования предъявляются к герметизирующим материалам?
- Из чего изготавливают герметизирующие материалы?
- Из чего состоят герметизирующие мастики?
- Где применяют герметизирующие мастики?
- Перечислите виды мастик по способу отверждения.
- Из каких компонентов изготавливают высыхающие мастики?
- На основе какого материала изготавливают не высыхающие мастики?
- Назовите достоинства и сферу применения акриловых герметиков?
- Перечислите достоинства силиконовых герметиков и охарактеризуйте сферу их применения.
- Назовите физико-химические свойства каучуковых герметиков.
- Где используются полиуретановые герметики?
- На основе какого материала изготавливают тиоколовые герметики?
- В чём заключается основное отличие строительной монтажной пены от герметика?
- Какие функции выполняет монтажная пена и где её используют?