Содержание
Химизация в строительстве
Ускоренное развитие в нашей стране «большой химии», успехи химии и технологии пластмасс неузнаваемо изменили палитру строительных и особенно отделочных материалов и изделий. Полимерные материалы, массовое внедрение которых в строительство и отделку зданий началось в конце 50-х годов, прошли (как и другие новые материалы) все три «типичные» стадии освоения. Сначала пластмассы вызвали всеобщий к ним интерес и о них заговорили как о некоей «панацее от всех бед» в строительстве. Затем, естественно, обнаружились некоторые недоработки и даже существенные недостатки: пластмассы не так уж хороши и не так уж дешевы, горят, а к тому же, стареют и т. д. Архитекторы и строители стали осторожнее, а некоторые сразу отвернулись от новых материалов. И наконец, настал третий, самый стабильный период их освоения, когда, зная бесспорные преимущества пластмасс перед многими традиционными материалами, а также их недостатки, которые постепенно устраняются совместным трудом технологов и строителей. Их с успехом внедряют в новые области современного строительства.
Химизация строительства
Химизация строительства — это не только новые полимерные материалы и изделия, это и новые виды цементов (в том числе цветных и специальных, широко используемых в отделочных работах), это и химические добавки к бетонам, растворам, другим материалам, модифицирующие их свойства, это клееная древесина, фанера, конструкционные и облицовочные материалы из отходов переработки традиционных материалов (древесины, камня), это новые лаки, краски и многое, многое другое. Но именно благодаря успехам полимерной химии палитра конструкционно-отделочных и отделочных материалов и изделий за очень короткий период более чем удвоилась и теперь ежегодно пополняется десятками новых видов промышленной продукции.
Современная номенклатура полимерных строительных материалов и изделий включает продукцию нескольких сот наименований, большая часть которой применяется в отделке зданий и сооружений. Основная область применения этих конструкционно-отделочных и отделочных материалов — материалы для покрытия полов, материалы и изделия для отделки стен, потолков, встроенной и обычной мебели и оборудования квартир, профильно-погонажные изделия различного назначения, клеи, мастики и др. Назовем лишь основных представителей каждой из этих групп.
Материалы для покрытия полов
Среди многочисленных полимерных материалов для покрытия полов, которые можно классифицировать на рулонные, плиточные и мастичные, в жилищно-гражданском строительстве наиболее широко применяются различные виды линолеумов — поливинилхлоридные, резиновые, алкидные. Самый эффективный вид линолеума — теплозвукоизолирующий поливинилхлоридный линолеум на пористой (губчатой) или неткановолокнистой (войлочной) подоснове. Трудоемкость устройства полов из такого материала минимальна, поскольку линолеум в заводских условиях сваривают высокочастотной или термической сваркой в полотнища размером «на комнату» и настилают насухо непосредственно по железобетонным панелям междуэтажных перекрытий. Такое индустриальное покрытие вместо применявшихся ранее многослойных «сэндвичей» обеспечивает нормативное теплоусвоение и звукоизоляцию от ударного шума, высокие гигиенические и декоративно-художественные свойства, оно износостойко и удобно в эксплуатации.
Наиболее высокими декоративными и акустическими свойствами характеризуются уже упомянутые выше синтетические ковровые материалы. Современная высокопроизводительная технология их изготовления (производительность агрегатов в 100 раз выше, чем у традиционных ковровых машин — жаккардовых и аксминстерских) позволяет выпускать рулонные материалы шириной до 8 м, неограниченно разнообразные по цвету, рисунку и фактуре, гладкие и ворсовые (высота ворса до нескольких сантиметров). Высококомфортные ковровые полы незаменимы в залах зрелищных сооружений, в номерах гостиниц, в детских игровых комнатах и т. п. Синтетические ковровые материалы типа «искусственная трава» широко применяются для покрытий спортивных площадок и залов.
Номенклатура синтетических плиточных материалов для покрытия полов постоянно пополняется новыми видами, среди которых преобладают однослойные и многослойные поливинилхлоридные и резиновые материалы, одноцветные (различных цветов) и многоцветные рисунчатые. Перспективны плиточные материалы с нанесенным в заводских условиях несохнущим клеевым слоем, защищенным специальной бумагой, а также широкий ассортимент фигурных плиток, позволяющих создавать бесконечное многообразие рисунков пола.
Мастичные полимерные составы
Мастичные полимерные составы для монолитных (бесшовных) полов на основе эмульсий синтетических смол и латексов, а также полимерцементные и пластбетонные составы все еще ограниченно применяются в строительстве (в основном на промышленных объектах — покрытия полов на предприятиях легкой, пищевой, приборостроительной промышленности). Однако их высокие эксплуатационно-технические и декоративные свойства позволяют более активно внедрять их и в жилищно-гражданское строительство. В первую очередь это относится к составам на основе поливинилацетатной эмульсии, а также на основе синтетических смол — полиэфирных, эпоксидных, полиуретановых. Весьма перспективны для устройства полов в общественных и промышленных зданиях полимерцементные мастичные покрытия, в которых высокие эксплуатационные свойства материала создаются благодаря оптимальному сочетанию органических и минеральных составляющих.
Если во внутренней отделке жилых зданий из полимерных материалов все еще преобладают рулонные покрытия (моющиеся обои и синтетические, главным образом поливинилхлоридные, пленки) и водоэмульсионные (винилацетатные и др.) краски, то для отделки стен и потолков общественных зданий теперь все больше применяются листовые, плитные и плиточные материалы.
Номенклатура листовых и плитных полимерных конструкционно-отделочных и отделочных материалов включает десятки наименований. Среди них наибольшее применение находят: декоративные бумажно-слоистые пластики; древесностружечные и древесноволокнистые плиты с различными видами лицевой отделки (окрашенные синтетическими эмалями, красками и лаками, с напрессовкой на лицевую поверхность декоративного бумажно-смоляного покрытия или поливинилхлоридной пленки и т. д.); плоские листы и рельефные вакуумформованные панели из жесткого поливинилхлорида и полистирола, окрашенные в массе, дублированные (с декоративной пленкой) или металлизированные; листовые и рельефные изделия из полиметилметакрилата (органического стекла) и стеклопластиков и др. Полимерные декоративные пленки, напрессовки и покраски применяют для отделки и неорганических листовых материалов (асбестоцементных, гипсокартонных и др.).
В последние годы синтетические облицовочные материалы и краски все шире используются и в наружной отделке зданий: листовые полиэфирные стеклопластики л жесткий поливинилхлорид, кремнийорганические и полимерминеральные краски. Волнистые стеклопластики и рельефные (вакуумформованные) панели из непластифицированного поливинилхлорида применяются также для ограждения балконов и лоджий в массовом жилищном строительстве.
Материалы для подвесных акустических и светопрозрачных потолков
Номенклатура материалов для подвесных акустических и светопрозрачных потолков также постоянно пополняется полимерными и композиционными материалами с широким использованием синтетических смол. Уже давно завоевали признание звукопоглощающие плитки из минеральных и стеклянных волокон на синтетическом связующем. Хорошими акустическими свойствами обладают жесткие пенопласты со специальной структурой пор, однако их внедрение лимитируется слабой огнестойкостью этих материалов. В качестве экранов для акустических облицовок потолков и стен (в сочетании с эффективными звукопоглотителями) могут применяться перфорированные листовые материалы — жесткие поливинилхлоридные, сверхтвердые древесноволокнистые плиты и др. А изоляционные древесноволокнистые плиты (бороздчатые, с несквозной перфорацией и др.) сами являются хорошими звукопоглощающими материалами.
Для устройства подвесных светопрозрачных потолков могут использоваться рулонные и листовые (плоские и волнистые) стеклопластики, органическое стекло — полиметилметакрилат, листовой (плоский, волнистый и рельефный) жесткий поливинилхлорид и другие полимерные материалы.
Синтетические прочные и стойкие лаки и эмалевые краски, листовые бумажно-слоистые пластики, пленки и другие полимерные материалы стали незаменимы в отделке встроенной и передвижной мебели и стационарного оборудования. Все больше внедряются цельнопластмассовые изделия — мебель, санитарно-техническое и электрооборудование и т. п. Современная технология переработки пластмасс в изделия позволяет за один технологический цикл изготовить санитарно-техническую кабину со всем необходимым оборудованием.
В производстве и отделке столярных изделий широко используются не только синтетические краски, но и конструкционно-отделочные пластмассы. В конструкциях щитовых дверей применяют листовой поливинилхлорид с отделанной поверхностью; внедряются дерево- полимерные, металлополимерные и цельнопластмассовые конструкции окон. Поливинилхлоридные пленки на тканевой основе (типа искусственной кожи) применяются не только для мягкой мебели, но и для изготовления раздвижных (гармончатых) дверей и перегородок.
Существует новое интересное предложение по использованию полимерных пленок на пористых подосновах для отделки входных дверей в квартиры вместо кустарной обивки их дерматином по ватным прокладкам. А листовые металлопласты с красивой лицевой поверхностью можно применять в изготовлении специальных огнезащитных дверей и перегородок.
Полимерные погонажные изделия
Полимерные погонажные изделия, изготавливаемые из поливинилхлорида и других смол высокопроизводительным способом экструзии (выдавливания), имеют самые различные профили поперечных сечений, соответствующие их назначению. Это поручни, плинтусы обычные и электротехнические, накладки на проступи лестниц, наличники для окон и дверей, рейки для облицовки стен и устройства ненесущих перегородок, герметизирующие прокладки, раскладки для крепления листовых облицовочных материалов и т. п.
Перечень материалов и изделий, изготавливаемых на основе полимерных смол и поставляемых промышленностью для отделки зданий и сооружений, постоянно пополняется благодаря новым достижениям химии и технологии, а сама эта продукция завоевывает все новые области эффективного применения в строительстве. Полимерные материалы, впервые использованные, как заменители традиционных материалов, сами стали незаменимыми, а строительство и отделка зданий, — пожалуй, самые массовые потребители этих «незаменимых заменителей».
Среди факторов, определяющих широкое внедрение полимерных материалов в строительство, в том числе и в отделку зданий, в первую очередь надо назвать следующие: богатые сырьевые ресурсы; относительно невысокие капитальные вложения в организацию производства; простота и разнообразие способов переработки сырья и полуфабрикатов в готовые к применению материалы и изделия (от маленькой ручки до крупного объемного блока санитарно-технической кабины с полным комплектом оборудования) и, как правило, за один технологический цикл; возможность полной механизации и автоматизации всех производственных процессов, определяющих высокую производительность труда; малая трудоемкость и низкая себестоимость продукции. Отделочные полимерные материалы отличаются еще и малой полимероемкостью — незначительным расходом полимерного сырья на единицу готовой продукции (1 м2 пленки, окраски, облицовочных плит).
Полимерные отделочные материалы
Полимерные отделочные материалы обладают высокими эксплуатационно-техническими и эстетическими свойствами: большой удельной прочностью , отличными тепло-, звуко- и гидроизоляционными показателями, химической стойкостью, гигиеничностью, неограниченной цветовой гаммой и др. Разнообразные рисунки и фактуры материалов создаются на высокопроизводительном оборудовании методами многоцветной печати, декалькомании, тиснения и т. п. Например, методом вакуумного формования из листового жесткого поливинилхлорида создаются крупноразмерные рельефные облицовочные панели для наружной и внутренней отделки, а из светопрозрачного полиметилметакрилата — большие купольные фонари промышленных и общественных зданий и элементы подвесных светящихся потолков.
Но самое главное достоинство новых синтетических материалов — это возможность в очень широких пределах управлять их свойствами, создавать материалы с заранее заданными оптимальными параметрами качества, т. е. такие материалы, которые будут полностью соответствовать сложному комплексу архитектурно-строительных требований — функциональных, экономических и эстетических. А это значит, что из пассивных потребителей конструкционных и отделочных материалов и изделий архитекторы и строители превращаются в заказчиков необходимых им материалов.
На протяжении многих веков зодчие и строители использовали щедро поставляемые природой материалы, в основном древесину и камень. Постепенно их палитра обогащалась появляющимися искусственными материалами — керамикой, стеклом, сплавами железа и цветных металлов, бетоном и др., созданными человеком отнюдь не для нужд строительства и применявшимися для этой цели поначалу весьма ограниченно. Железобетон — это гениальная экстраполяция самана (глины, армированной соломой) — стал первым строительным материалом с управляемыми свойствами. Но и этот материал, изобретенный в 1849 г. французским садовником Ж. Монье и впервые примененный для цветочных кадок, строго говоря, нельзя назвать материалом с заранее заданными свойствами, поскольку сначала его «научили» работать на изгиб, а потом регулировали и другие его свойства, но в весьма ограниченных пределах.
Современная технология производства
Современная технология производства новых искусственных материалов (и в первую очередь полимерных), основанная на применении математических методов планирования эксперимента и электронно-вычислительных машин, на полной автоматизации производственных процессов и контроля качества, позволяет по-новому ставить и решать вопросы управления качеством материальной базы строительства, совершенствования традиционных и создания новых материалов с запрограммированными свойствами.
Актуальность непосредственного творческого участия архитекторов и строителей в формировании материальной базы строительства возрастает по мере того, как номенклатура выпускаемых по инициативе промышленности (но не заказанных потребителем) материалов и изделий насыщается все новыми видами продукции, далеко не всегда отвечающей комплексу предъявляемых к ней архитектурно-строительных требований. И это происходит в то время, когда существуют реальные возможности управления качеством этой продукции и контроля за быстрым расширением ее номенклатуры и ассортимента.
Как же в таких условиях, когда почти каждый день открываются новые технологические возможности, когда химия поставляет все новые виды сырья для производства конструкционных и отделочных материалов, а в специализированных лабораториях научно-исследовательских институтов рождаются новые, пока никак не контролируемые потребителем опытные образцы будущей массовой продукции для строек, — как в таких условиях должна осуществляться «диктатура архитектора»? Путь один — производство материалов в соответствии со специальными заданиями-заказами их потребителей, т. е. изготовление продукции с заранее заданными оптимальными параметрами качества.
Основы строительной химии
При строительстве различные строительные материалы с помощью специальных технологий превращается в здание или сооружение. Для того, чтобы понимать происходящие процессы требуется наличие определенных знаний, не только о свойствах строительных материалов, но и о процессах, происходящих при их переработке.
При строительстве зданий надо учитывать все происходящие химические и физические процессы.
Основы строительной химии
Строительная химия отвечает за построение, составы, изготовление и свойства материалов, а также за их превращения и происходящие при этом процессами.
Тело и вещество
Любое тело, находясь в твердом, жидком или газообразном состоянии, занимает определенное пространство. В том месте, где уже находится одно тело, не может одновременно с ним находиться второе тело. Каждое тело состоит из одного определенного вещества, называемого также материей. Понятия «тело» и «вещество» пересекаются и поэтому применяются часто однозначно (рис. «Тела и вещества»).
Тело, занимающее определенное пространство, состоит из определенного вещества. Каждое вещество, занимающее пространство, образует тело. Тела и вещества могут различаться по своим свойствам.
Свойства тела включают в себя:
- Форму агрегатного состояния;
- Объем;
- Энергетическое состояние.
Свойства вещества включают в себя:
- Способность к реакциям с другими веществами;
- Запах и вкус;
- Устойчивость против коррозии.
Таким образом, физика занимается состоянием тел и изменением их агрегатных состояний при физических процессах. При этом состав веществ не изменяется.
Химия занимается веществами, их составом и свойствами, а также вещественными изменениями при химических процессах.
Химические и физические процессы
Химический процесс
При химических процессах из одного или нескольких исходных материалов получаются новые вещества с полностью другими свойствами, отличными от исходных веществ (рис. «Химические процессы»). При химических процессах возникает новое вещество.
Физический процесс
При физических процессах не возникает новое вещество. Изменяется агрегатное состояние, положение или величина вещества, или тела (рис. «Физические процессы»). При физическом процессе изменяется состояние вещества, вещество остается прежним.
Виды материалов
По составу материалов различаются смеси или смеси материалов, химические соединения и элементы или основные вещества.
Смеси
Смеси состоят из различных отдельных материалов. Например, известковый раствор, позволяет с помощью физико-механических технологий разложить себя на отдельные вещества — песок, воду и известь (рис. «Виды веществ»). Физико-механические методы разделения — это, например, дистилляция, выпаривание, фильтрование и отстаивание.
Химические соединения
Химические соединения состоят, как минимум, из двух различных основных веществ или элементов. Они не могут быть разложены на отдельные элементы с помощью физико-механических процессов. Только с помощью химических методов можно разложить их на отдельные элементы, как, например, двуокись кальция на кальций, кислород и водород (см. рис. «Виды веществ»).
Химические элементы
Химическими элементами, также называемыми основными веществами, являются вещества, которых нельзя разложить на составляющие ни с помощью физико-механических, ни с помощью химических методов, как, например, кремний и кислород (см. рис. «Виды веществ»).
Современная строительная химия
В магазинах в большом ассортименте представлена современная строительная химия, при помощи которой можно выполнять ремонт и выпускать необходимые стройматериалы. Подобная продукция в виде различных составов, позволяющих отделывать, окрашивать, очищать и укреплять поверхности, широко используется в строительном деле. Возведение объектов или выполнение ремонта невозможно осуществить без применения строительной химии.
На сегодняшний день такую продукцию чаще всего представляют:
1) чистящие и защитные составы гидроизоляционного типа;
4) добавки в различные растворы;
Что особенного в современной строительной химии и как она используется на практике?
Безопасность
Многие составы при эксплуатации абсолютно безопасны, но есть материалы, при использовании которых требуется наличие специальных защитных средств. К примеру, при нанесении масляных, а также алкидных красок они выделяют в воздух вредные вещества, чего не наблюдается после полного их высыхания. Совсем другое дело обстоит с водоэмульсионными красками, которые являются абсолютно безопасными как при нанесении, так и при высыхании, поэтому они широко применяются для покраски стен в различных жилых помещениях.
Работая с некоторыми разновидностями строительной химии, следует использовать очки, перчатки и респираторы. Опасность некоторых составов состоит в том, что они при высыхании издают резкий неприятный запах, поэтому с ними не рекомендуется работать в не проветриваемых помещениях.
Современная строительная химия для внутреннего и наружного применения
Та или иная разновидность строительной химии предназначена для выполнения определенного типа работ, например, внутренних или наружных. Подобная информация обычно указывается упаковке материала. В некоторых случаях важна степень морозостойкости и способность выдерживать различные воздействия окружающей среды и резкие температурные перепады. Уровень влажности.
Одни разновидности строительной химии с влажностью справляются хорошо, а другие — плохо. Именно поэтому существует классификация подобных материалов для влажных и для сухих помещений. К примеру, силиконовый герметик хорошо противостоит влаге, а его акриловый аналог такой способностью не обладает. Это справедливо также для различных штукатурок, шпаклевок и многих других материалов.
Антигрибковая защита
Современная строительная химия кроме основной может выполнять также защитную функцию, в частности, от грибка. Подобными свойствами обладает множество грунтовок, благодаря чему отделанные стены в жилых помещениях никогда не покрываются грибком и различными видами плесени.
Популярные разновидности строительной химии
На востребованность той или иной разновидности строительной химии влияют качество ее изготовления, известность торговой марки и частота использования в работе. Добавки, вносимые в бетон, обеспечивают ему необходимые прочность, пластичность и многие другие положительные свойства. Краска позволяет придать поверхности требуемого оттенка, а пигменты вносятся непосредственно в бетонный или штукатурный раствор. Так называемые колеры предназначены для придания водоэмульсионным краскам необходимого цвета.
Грунтовки существенно укрепляют обрабатываемые поверхности, одновременно обеспечивая надежное сцепление двух материалов. Именно поэтому они используются перед наклеиванием обоев и укладкой плитки, а также в процессе выполнения штукатурных работ.
На рынке представлен широкий ассортимент клеевых составов для строительства и ремонта. Между собой они различаются консистенцией, функциональным назначением и внутренним составом. К примеру, существует клей для облицовочной плитки, дерева, различных видов обоев, пластика и многих других материалов. Выбирая строительную химию, предназначенную для выполнения той или иной работы, внимание нужно обратить на ее срок годности, условия хранения, особенности применения и состав.
Источник https://nibulon.ru/faq/himizatsiya-v-stroitelstve/
Источник https://www.ocenin.ru/osnovy-stroitelnoj-himii/
Источник https://jurnalstroyka.ru/sovremennaya-stroitelnaya-himiya/