Кровельные материалы на основе органических вяжущих виды свойства применение

Обновлено: 27.04.2024

§ 1. Кровельные и гидроизоляционные материалы

Рулонные материалы. Кровлю из рулонных материалов делают из нескольких слоев, составляющих кровельный ковер. В низ ковра укладывают подкладочные материалы (беспокровные), а верхний слой устраивают из покровных материалов, имеющих покровный слой из тугоплавкого битума (дегтя) и посыпку: крупнозернистую (К), мелкозернистую (М) или пылевидную (П). Допускается выпуск кровельного рубероида с чешуйчатой посыпкой (РКЧ).

Выпускают основные и безосновные рулонные материалы. Основные материалы изготовляют путем обработки основы (кровельного картона, асбестовой бумаги, стеклоткани и др.) битумами, дегтями и их смесями. Безосновные получают в виде полотнищ определенной толщины, применяя прокатку смесей, составленных из органического вяжущего (чаще битума), наполнителя (минерального порошка или измельченной резины) и добавок (антисептика, пластификатора).

В зависимости от вида посыпки и назначения стеклорубероид выпускают следующих марок: С-РК (с крупнозернистой посыпкой), С-РЧ (с чешуйчатой посыпкой) и С-РМ (с пылевидной и мелкозернистой посыпкой). Применяют стеклорубероид для верхнего и нижних слоев кровельного ковра и для оклеечной гидроизоляции. Сочетание биостойкой основы и пропитки с повышенными физико-механическими свойствами позволило получить стеклорубероид долговечностью около 30 лет.

Асфальтовые армированные маты получают путем покрытия предварительно пропитанной стеклоткани с обеих сторон гидроизоляционной битумной мастикой. Используют для оклеечной гидроизоляции и уплотнения деформационных швов.

Толь-кожу и толь гидроизоляционный выпускают без покровного слоя и посыпки. Применяют в качестве подкладочного материала под толь при устройстве многослойных кровель, а также для паро- и гидроизоляции.

Дегтебитумные материалы получают пропиткой картона дегтем предотвращающим гниение картона) и покрытием с двух сторон битумом и посыпкой. Их используют для устройства многослойных плоских кровель.

Таблица 46 Физико-механические свойства гидроизола

Изол и бризол не имеют специальной основы, ее роль выполняют волокна асбеста, вводимые в битумно-резиновое вяжущее.

Бризол изготовляют, прокатывая массу, полученную смешиванием нефтяного битума, дробленой резины (от изношенных автопокрышек), асбестового волокна и пластификатора. Бризол стоек к серной кислоте при концентрации до 40% и в соляной кислоте при концентрации до 20% и температуре до 60°С. Его применяют для защиты от коррозии подземных металлических конструкций и трубопроводов. Приклеивают к поверхности битумно-резиновой мастикой.

Листовые материалы и штучные изделия. Листы битумные фасонные, предназначенные для лицевых покрытий кровли, выпускают марок ЛБ-500 и ЛБ-600 с температурой размягчения пропиточной массы не ниже 60°С.

Армированные плиты изготовляют прессованием горячей мастики или горячей асфальтовой смеси, применяя армирование стеклотканью или металлической сеткой.

Неармированные плиты изготовляют из тех же смесей, но без армирования. Плиты применяют для устройства гидроизоляции и заполнения деформационных швов.

Кровельные материалы на основе органических вяжущих виды свойства применение

Классификация битумные и дегтевые вяжущие вещества

Назначение и классификация органических вяжущих веществ

В дорожном строительстве, а также для кровельных и гидроизоляционных работ и органические вяжущие вещества (битумные и дегтевые).
Органические вяжущие вещества разделяются на две основные группы: битумные и дегтевые. Битумные материалы бывают природные и полученные при переработке нефти (нефтяные) или горючих сланцев (сланцевые). Дегтевые вяжущие вещества получают из отходов при перегонке каменного и бурого углей, торфа и древесины.

Это органические вяжущие вещества обычно черного или - мнобурого цвета, поэтому их называют «черными вяжущими.
При нормальной температуре (20°) они представляют собой твердые тела или вязкие жидкости (например, жидкий дорожный битум, дегти). Все эти материалы отличаются гидрофобностью и вяжущей способностью; они полностью или почти целиком растворяются в сероуглероде и других органических растворителях (хлороформ, четыреххлористый углерод, треххлористый этилен, бензол).

К битумным материалам относятся:

Природные битумы твердые вещества или вязкие жидкости, состоящие из смеси углеводородов и их неметаллических производных. Они встречаются в природе в чистом виде редко, чаще они пропитывают осадочные горные породы (асфальтовые породы).

Асфальтовые породы различные горные породы, например, известняки, доломиты, песчаники, пески и глины, пропитанные битумом; из них извлекают битум или же применяют их в молотом виде (асфальтовый порошок).

Асфальтиты породы, состоящие из твердого природного битума и и другого органического вещества, не растворимого в сероуглероде; асфальтиты растворяются при нагревании в тяжелых минеральных маслах; их иногда добавляют к битумам.

Продукты переработки нефти и битуминозных сланцев:

Гудрон—остаток после отгонки из мазута масляных фракций.

Нефтяные битумы. При нормальной температуре они бывают твердые или жидкие. Различают битумы остаточные, образующиеся при паровой или вакуумной перегонке нефти и нефтепродуктов; крекинговые, остающиеся в результате крекинг-процесса переработки нефти и нефтепродуктов; продуты (окисленные), получающиеся при продувке гудрона и остаточных или крекинговых битумов воздухом. В строительстве нефтяные битумы применяются чаще других органических вяжущих.

Сланцевые битумы. Их получают из отходов при переработке битуминозных сланцев.
К дегтевым относятся материалы, получающиеся в виде остатка при сухой перегонке других видов топлива (каменного или бурового угля, торфа, древесины), в том числе:

деготь — вязкая жидкость;
масла — маслянистые отгоны, получаемые при перегонке дегтя;
пек — твердое вещество, остающееся после отгонки из дегтя почти всех масляных фракций.

Необходимо уточнять названия: пек каменноугольный, битум нефтяной и т. п., чтобы знать происхождение этих материалов.

Органические вяжущие вещества представляют собой сложные смеси высокомолекулярных органических соединений, а именно, углеводородов и их производных; в их состав входят С, Н и О

Важнейшие физические свойства органических вяжущих веществ следующие:

легкость — уд. вес от 0,80 до 1,30; у нефтяных битумов уд. вес около 1, у каменноугольных дегтей больше 1;
способность твердых битумов и пеков размягчаться при определенной температуре (в пределах от 25 до 130°);
вязкость — она определяет подвижность, способность битумов и дегтей стекать по наклонной плоскости кровли при различной температуре;
устойчивость при нагревании, например до 160°, определяемая по изменению свойств органического вяжущего и потере веса при удалении летучих частей; при низких температурах свойства органического вяжущего могут ухудшиться, часто повышается его хрупкость,
пластичность, характеризуемая растяжимостью;
твердость, которую определяют по степени проникания в материя иглы под нагрузкой;
прочность (при растяжении и сжатии);
гидрофобность;
водонепроницаемость в силу этого пленки или порошки из многих органических вяжущих веществ, часто в сочетании с другими материалами, используют для гидроизоляции;
химическая стойкость по отношению к действию кислот и щелочей (характерна не для всех органических вяжущих ее необходимо проверять в каждом конкретном случае);
как правило, высокие электроизолирующие свойства.

Области применения органических вяжущих

Органические вяжущие вещества широко применяют в дорожном строительстве, в гидротехническом строительстве (при гидроизоляционных работах), для покрытия полов, тротуаров плоских крыш, для производства кровельных и гидроизоляции материалов.
В дорожном строительстве эти материалы используются для устройства усовершенствованных, так называемых «черных» гудронированных) шоссе и асфальтобетонных покрытий дорог. Применяют их в горячем или холодном состоянии. В первом случае расплавленные битумы смешивают с горячими сухими заполнителями в специальных мешалках. При остывании масса затвердевает; по быстроте твердения эти материалы значительно превосходят обычный бетон. Во втором случае берут жидкий битум и смешивают его с.заполнителями; затвердевание происходит постепенно, по мере испарения летучих фракций и окисления битума.

Для устройства асфальтовых тротуаров, покрытий заводских дворов и проездов полов промышленных зданий, складов и т.п., покрытий балконов и плоских крыш используется асфальтовый раствор (с песком) или асфальтобетон с мелким щебнем или гравием. Кроме монолитных покрытий для дворов, полов и тротуаров можно применять асфальтовые плитки (в том числе из цветного асфальта) и камни, изготовляемых на заводах.

Использование битумных и дегтевых материалов

Битумные и дегтевые материалы широко используют для производства кровельных и гидроизоляционных материалов и приклеивающих мастик.
Второстепенные области применения этих материалов асфальтовая мастика для укладки паркета и плиток, кислотоупорным составы (из битума с кислотоупорным минеральным заполнителем), лаки для покрытия металлов (в частности, асфальтировки чугунных труб) и дерева.

Кровельные материалы на основе органических вяжущих виды свойства применение

Вяжущие вещества подразделяются на две основные группы:

неорганические, или минеральные вяжущие (известь, гипс, цемент и др.);
органические вяжущие (битум, деготь, клей и др.).

Неорганические вяжущие материалы в свою очередь делятся на воздушные и гидравлические.

Воздушные вяжущие материалы твердеют только на воздухе; гидравлические твердеют и на воздухе, и в воде.

При твердении неорганических вяжущих различают две стадии: схватывание — процесс постепенного перехода теста, состоящего из вяжущего и воды, из жидкотекучей фазы в твердую фазу и собственно твердение, при котором материал, оставаясь внешне неизменным, постепенно становится все более прочным.

Все неорганические вяжущие изготовляются из широко распространенных нерудных ископаемых. Однако они существенно различаются по стоимости, что объясняется различной сложностью и энергоемкостью процесса их изготовления.

Воздушные вяжущие

К воздушным вяжущим относятся:

известь,
гипс,
растворимое стекло и
кислотостойкий цемент.

Известь — простейшее и наиболее древнее вяжущее — получают путем обжига известняков. В результате обжига получают безводную окись кальция — СаО — негашеную известь, которую для получения строительного вяжущего гасят водой. При этом выделяется большое количество тепла, обусловливающее повышение температуры до 300°.

Твердение извести протекает с присоединением углекислого газа из воздуха, что и определяет ее свойство твердеть только на воздухе. Малое содержание углекислот газа в воздухе об\ словливает очень медленное твердение извести, которое в очень толстых стенах продолжается годами, в связи с чем прочность строительной извести не регламентирована.

Гипсовые вяжущие материалы получают путем обжига природного гипсового камня (двуводный гипс). В результате обжига двуводный гипс теряет 75% воды и превращается в так называемый полуводный гипс, который в измельченном виде при смешивании с водой быстро схватывается, а затем твердеет на воздухе. Схватывание гипса протекает настолько быстро, что СНиПом ограничивается срок не только окончания, но и начала схватывания (4 мин от начала затворения).

Этим свойством гипса, как известно, широко пользуются в медицине при лечении переломов.

Прочность строительного гипса на сжатие 35-45 кг/см2.

Однако гипс обладает недостаточной водостойкостью, выражающейся в понижении прочности при увлажнении, и поэтому его используют только для внутренних работ (для перегородок, штукатурки) в сухих помещениях, а также в качестве добавки к другим вяжущим для ускорения схватывания.

Растворимое, или «жидкое», стекло представляет собой специально изготовляемый на стекольных заводах силикатный материал, имеющий вид стеклообразных глыб, которые могут быть растворены паром (в автоклавах) или горячен водой до необходимой консистенции. Растворенное стекло представляет собой минеральный клей, твердеющий на воздухе.

Жидкое стекло используют для изготовления огнезащитных красок, кислотостойких замазок и пленок, а также для укрепления слабых песчаных грунтов.

Кислотостойкий кварцевый кремнефтористый цемент (КЦ) представляет собой порошкообразную смесь молотого кварцевого песка и кремнефтористого натрия. Смесь, затворенная на жидком стекле, после твердения на воздухе превращается в прочное камневидное тело, способное противостоять действию большинства кислот.

Кислотостойкий цемент применяется при защите строительных конструкций от кислотной коррозии, для устройства коррозионно-стойких иолов и т. д.

Гидравлические вяжущие

Наиболее массовым видом гидравлических вяжущих являются цементы, а среди них на первом месте стоит портландцемент — искусственное вяжущее, получаемое из природных мергелей или смеси известняка с глиной.

Исходный материал измельчают, затворяют водой и обжигают до спекания во вращающихся цилиндрических печах. Продукт обжига (клинкер) измельчают в шаровых мельницах. Получаемый при помоле тонкий порошок светло-серого цвета и является цементом.

Цемент является наиболее универсальным, но вместе с тем и наиболее дорогим из неорганических вяжущих.

При затворении цемента водой в количестве 20—50% образуется цементное тесто, которое по истечении некоторого времени схватывается, превращаясь в цементный камень. Твердение цементного камня при благоприятных температурно-влажностных условиях продолжается многие годы. Однако прочность нарастает быстро только в первое время и поэтому за стандартный срок твердения цемента принят период в 28 дней (4 недели).

Прочность цементов характеризуется их марками. Для определения марки цемента приготовляют стандартные образцы в виде балочек размерами 4X4X16 см (принимая 3 части песка на 1 часть цемента). Балочки испытывают на изгиб (до разрушения), а половинки их на сжатие.

Маркой цемента называется численная величина предела прочности в кг/см2 при испытании на сжатие. Кроме того, для цемента каждой марки стандартом установлена и минимальная прочность на изгиб.

Цементная промышленность сейчас производит основные марки портландцемента 300, 400, 500, 600 и 700.

Обыкновенный портландцемент применяется для бетонных и железобетонных конструкций, за исключением подверженных действию морской, минерализованной или даже пресной, но проточной воды.

Другие виды цемента:

шлакопортландцемент, получаемый совместным помолом цементного клинкера с доменным гранулированным шлаком (в количестве 30—70%), который, являясь отходом доменного производства, сам со себе обладает вяжущими свойствами;
пуццолановый портландцемент, получаемый совместным помолом цементного клинкера со специальными дотиками, которые при твердении цемента связывают свободную известь и этим повышают стойкость бетона против выщелачивания;
глиноземистый цемент (марок 400, 500 и 600), отличающийся особо быстрым твердением; в отличие от других цементов, глиноземистый цемент достигает своей марочной прочности уже через 3 дня.

Расширение производства быстротвердеющих цементов имеет большое народнохозяйственное значение, так как дает возможность ускорить и удешевить процесс изготовления сборного железобетона, а также ускорить возведение монолитных железобетонных конструкций, так как скорость твердения цемента определи ет и скорость твердения бетона.

Органические вяжущие и материалы на их основе

Органические вяжущие делятся на три основные группы:

битумные,
дегтевые и
синтетические.

Все эти материалы носят характер смол — размягчаются и плавятся при нагревании.

Битум и деготь имеют черный или темно-бурый цвет; поэтому их иногда называют черными вяжущими.

Природные битумы как вяжущие материалы встречаются в основном в составе осадочных горных пород. Такие породы в молотом, оплавленном и отформованном виде называются асфальтовой мастикой (асфальтом) .

Нефтяные жидкие и полутвердые битумы представляют собой продукт окисления тяжелых остатков перегонки нефти.

Каменноугольный деготь — побочный продукт коксования каменного угля — также выпускается в жидком или полутвердом виде.

Нефтяные битумы и каменноугольные дегти используются для изготовления рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов.

Рубероид представляет собой гибкий картон, пропитанный битумом. Покровный рубероид (для верхних слоев кровли) имеет такой же покровный слой. Такой же материал, только пропитанный битумом (без покровного слоя), называется подкладочным рубероидом (пергамин).

Аналогичные рубероиду и пергамину рулонные материалы, изготовленные на основе каменноугольного дегтя, называются соответственно толем и толькожей.

Мастика представляет собой смесь битума или дегтя с волокнистыми или пылевидными наполнителями (асбест, древесная мука, трепел, кварц и др.), повышающими теплостойкость мастики и расход вяжущего.

Различают мастики горячие, разжижаемые нагреванием, и холодные, разжижаемые растворителями.

Битумная и дегтевая мастика применяются при устройстве рулонных кровель из рубероида и толя, а также и самостоятельно — для гидроизоляции.

Асфальтовая мастика применяется для устройства асфальтовых полов, тротуаров, дорожных покрытий и т. д.

Синтетические смолы составляют основу пластмасс, которые вследствие ограниченного их применения в строительстве здесь не рассматриваются.

Читайте также: