Полимерные материалы нашли широкое применение в ремонте и возведении зданий. Они отличаются большим многообразием, различаясь между собой по составу, структуре и свойствам. Это позволяет мастерам подобрать и использовать полимерные материалы в строительстве, которые идеально подходят для конкретных условий эксплуатации. В нашей статье мы подробно расскажем о разновидностях изделий и их применении.
Виды полимеров для строительства
По происхождению полимеры бывают трех типов: природные, искусственные и синтетические.
Природные материалы окружают нас, играя важную роль в животном и растительном мире. Среди них наиболее известны: глина, хлопок, целлюлоза, крахмал и др. Органические материалы в строительстве редко используют в чистом виде, поскольку они имеют низкую прочность и дорогие в производстве. Их могут комбинировать с синтетическими и искусственными материалами.
Искусственными называют полимеры, полученные путем переработки природных материалов (например, целлюлозы). Используемые добавки необходимы для придания изделиям определенных свойств. Наиболее востребованными являются пластмассы, полученные на основе целлюлозы.
Синтетические материалы представляют собой высокомолекулярные соединения, которые получают в результате синтеза мономеров. Например, полиэтилен делают из этилена - бесцветного газа. Химическая реакция приводит к формированию связи между молекулами и переходу веществ в твердое состояние. Синтетические полимеры являются наиболее востребованными в строительной сфере и других отраслях.
Другие классификации строительных полимеров
Материалы различаются между собой по показателям упругости:
- Жесткие. Редко используются ввиду своей высокой стоимости. Примером жестких полимеров являются газонаполненные пластические массы;
- Эластичные. Хрупкие стройматериалы с низкой плотностью. Наиболее распространенным типом является пенопласт;
- Полужесткие. Обладают средней прочностью.
По степени пористости различаются следующие полимеры:
- Ячеистые или пенистые. Отличаются наличием замкнутых пор;
- Пористые (поропласты). Имеют систему обобщенных полостей;
- Сотовые. В структуре предусмотрены незамкнутые пустоты. Свойства изделий во многом зависят от формы и размеров ячеек.
По типу полимера выделяют следующие изделия:
- Термопластические. Это композиционные материалы, которые при воздействии высоких температур размягчаются, а при понижении - затвердевают;
- Термореактивные. Изделия на основе полимеров с пространственной структурой, подвергающиеся разрушению при нагреве из-за деструкции связей между цепями.
По способу изготовления бывает два типа полимерных изделий:
- Беспрессовые - получают без применения внешнего давления;
- Прессовые - изготавливают путем оказания давления.
Полимерные материалы для теплоизоляции
Многие разновидности полимерных материалов обладают низкой теплопроводностью, легким весом и повышенной прочностью. Поэтому они широко используются для утепления пола, кровли и перекрытий.
Пенополистирол
Отличается пористой структурой с замкнутыми ячейками, а пространство заполнено газом или воздухом. Материал изготавливается на основе суспензионного полистирола, который смешивают с порофором в качестве вспенивающей добавки.
Пенопласт получают беспрессовым методом. Плотность плит варьируется от 20 до 40 кг/м3, прочность на изгиб достигает 9,18 МПа. Показатель теплопроводности может варьироваться от 0,035 до 0,4 т/(м-К). Полимерные изделия не склонны к гниению и легко схватываются с другими стройматериалами при помощи клея. Поэтому отлично подходят для устройства:
- Перегородок внутри помещения;
- Межэтажных перекрытий;
- Теплоизоляции стен;
- Вентиляционных каналов.
В строительстве хорошо зарекомендовал себя экструдированный пенополистирол.
Материал изготавливают путем переработки полимерного компонента через расплав в экструзионной машине. Вещество проходит через головку заданной формы и размеров. Готовое изделие обладает малой пористостью, что способствует высокой прочности и малому влагопоглощению. Поэтому полимерные строительные материалы используют в сырых помещениях и условиях повышенной влажности. Плитами также утепляют автомобильные дороги, кровлю и подземные части архитектурных объектов.
Пенополивинилхлорид
В зависимости от состава, пенопласт может быть эластичным, полуэластичным и повышенной прочности. Последние изготавливают методом прессования или без него. Эластичные и полуэластичные получают на основе полимеров с добавлением пластификаторов.
Эти плиты обладают следующими эксплуатационными характеристиками:
- Сопротивление воздействию температур в диапазоне -60°С…+60°С;
- Плотность составляет до 130 кг/м3;
- Прочность на сжатие от 0,4 до 7 МПа;
- Теплопроводность - до 0,04 Вт/(м-К);
- Не вступают в реакцию с щелочами, кислотами и прочими агрессивными средами;
- Низкая горючесть.
Благодаря этим свойствам, ППВХ активно используется для термоизоляции холодильников и повышения шумоизоляции в помещении.
Пенополиуретан
Это материал с газовым наполнением, который изготавливают из диизоцианатов и полиэфиров. Сопротивляется воздействию температур в диапазоне -60°С…+170°С за счет присутствия в составе хлора, а плотность находится в интервале 100-200 кг/м3. Максимальная прочность на сжатие достигает 2,2 МПа.
Полимерные изделия с повышенной жесткостью используют не только для теплоизоляции, но и звукоизоляции. Можно применять в изоляции труб для сетей холодного и горячего водоснабжения. Материал легко подвергается обработке на токарных санках, сверлению и пилорезке.
Сотопласты
Популярный материал в устройстве тепло- и звукоизоляционного слоя помещений. Плиты изготавливают из шпона или листов бумаги методом горячего формования. Изделия пропитывают резольными фенолоформальдегидными полимерами.
В отличии от пенопластов, у сотопластов пустоты не замкнуты. Их форма и размеры во многом определяют эксплуатационные свойства изделий. Характеристики также зависят от типа материала, который формирует стенки сот. Наиболее востребованными в строительной сфере являются плиты с бумажным или хлопчатобумажным наполнителем. Их популярность объясняется низкой теплопроводностью и дешевизной.
Плотность изделий может достигать 120 кг/м3, а показатель теплороводности - до 0,083 Вт/(м-К). За счет хорошей эластичности, материал можно сдвигать и скручивать. Но лучше не использовать в холодных и сырых помещениях.
Для улучшения свойств, полости заполняют дробленной стекловатой или пенопластом. Такие материалы обычно применяют в производстве композитных трехслойных панелей для использования в качестве промежуточного слоя.
Мипора
Это относительно легкая полимерная конструкция для организации тепло- и звукоизоляции. Выпускается в белом цвете в виде затвердевшей пены. Мипору получают на основе мочевиноформальдегидных полимеров и сульфонафтеновых кислот, которые смешивают с добавками.
Плотность материала находится в диапазоне 10…20 кг/м3, а теплопроводность составляет 0,03 Вт/(м-К). Из-за относительно низкой прочности, плиты в основном используют для утепления каркасных конструкций.
Гидроизоляция из полимерных материалов
Многие полимерные составы обладают превосходными гидроизоляционными свойствами. Поэтому их добавляют в материалы для окрашивания, оштукатуривания, обмазывания или оклеивания, чтобы повысить защиту от влаги.
Наиболее популярными в строительстве считаются:
- Полимерные мембраны ПВХ обеспечивают защиту кровли от влаги. Армированные мембраны могут использоваться для устройства покрывного слоя кровельного пирога;
- Поливинилацетат (ПВА) отлично подходит для производства гидроизоляционных материалов в виде листов и рулонов;
- Битумнополимерными материалами обмазывают бетонные изделия, установленные вертикально и горизонтально. Состав повышает защиту бетона от разрушающего действия грунтовых вод;
- Штукатурные составы с полимерными добавками защищают углубленные железобетонные конструкции от воздействия влаги. Материал наносится механическим способом.
Полимерные материалы для несущих и ограждающих конструкций
Полимербетоны - композитные материалы, получаемые из термореативных полимеров. В строительстве чаще всего используются эпоксидные смолы ММА, поскольку они обладают лучшими эксплуатационными свойствами. В качестве заполнителей для кислых сред применяется кварцевый песок либо щебень.
В строительстве используется более 30 видов поликарбоната, характеристики которых зависят от типа наполнителя. Например, существуют материалы с добавлением фураново-эпоксидных смол, повышающих прочность на сжатие до 160 МПа. Для меньшей хрупкости в состав могут добавлять стекловолокна, асбест и другие волокнистые наполнители.
Материалы также обладают высокой прочностью, химической инертностью и невысоким расходом.
Полимербетоны широко используются для следующих целей:
- Ремонт и восстановление ЖБИ;
- Производство труб и коллекторов;
- Возведение подводных сооружений;
- Резервуары для хранения химически агрессивных сред.
Стеклопластики - это листовые композиты, состоящие из тканей и стеклянных волокон, усиленных полимерным составом. Связывающими элементами могут выступать полиэфиры, эпоксиды и феноло-формальдегидные полимеры.
Стеклопластики могут изготавливают на основе таких компонентов, как:
- Ориентированные волокна. Высокопрочные материалы с прочностью на разрыв до 1000 МПа, которая идеально сочетается с легким весом и химической инертностью. Это делает полимер незаменимым в производстве резервуаров, труб и строительных конструкций;
- Рубленое стекловолокно. Выпускается в виде листов со связывающим элементом, придающим материалам светопрозрачность. Поэтому полимеры подходят для создания кровель, перегородок и оградительных конструкций;
- Стеклянная нить. Материал изготавливают методом горячего прессования ткани, предварительно обработанной термореактивным полимером под действием высокой температуры и давления. Из этого полимера получают 3-слойные стеновые панели и оболочки. Стеклянную нить также получают из стекловолокна, асбеста или полиэфира с добавлением порошокообразного заполнителя. Из этого типа пластика делают дверные и оконные блоки, сантехнические приспособления.
Конструкция из полимерного материала типа «стекловолокно» выдерживает температуры до +150°С, противостоит воздействию ультрафиолета и обладают высокой прочностью. Поэтому изделия можно использовать в условиях с повышенными ударными и вибрационными нагрузками.
Полимерные полы
Наиболее популярным среди напольных покрытий является линолеум. Он бывает двух типов:
- Гомогенный - однородный материал в виде тонкого покрытия без основы;
- Гетерогенный - многослойный материал на основе войлока, ПВХ, полиэстера или джута. В лицевом слое акцент делается на износостойкости и декоративном оформлении. Последний слой содержит больше наполнителей и меньше полимерных частиц в сравнении с лицевым. В качестве наполнителя используются тонкие минеральные порошки.
В производстве линолеума тканевую основу покрывают пастой, в которой содержится полимер, наполнитель, краситель и прочие добавки. Ткань вместе с полимерной пастой помещается в термокамеру для полимеризации и придания материалу упругости.
Бесшовные наливные полы делают на основе таких полимеров, как: углеводные каучуки, эпоксиды и полиуретановые эпоксиды. Материалы используются в чистом виде или смешиваются между собой.
Наливные полы из полимеров имеют ряд отличительных свойств:
- Химическая стойкость позволяет использовать материал в помещениях с агрессивными средами;
- Полы толщиной 20-50 мм устойчивы к ударным и вибрационным нагрузкам транспортных средств и оборудования;
- Возможность придания любого цвета за счет красителей.
Разновидности полимерных конструкций
Полимерные конструкции широко распространены на промышленных предприятиях, чья деятельность связана с использованием агрессивных сред. Чаще всего в строительстве используются трехслойные панели. Они представляют собой конструкции с повышенной тепло-, шумо- или виброизоляцией, а по обеим сторонам которого предусмотрены прочные обшивки. Данная структура придает панелям устойчивость к высоким ударным и вибрационным нагрузкам. Поэтому изделия используют для устройства несущих и ограждающих конструкций. Поскольку масса панелей варьируется в диапазоне 40-70 кг/м3, их применение позволяет снизить нагрузку на фундамент здания.
В производстве трехслойных композитов обычно используют пенополиуретан. Жидкий материал заливается в соты и вспенивается, за счет чего прочно склеивается с обшивочными листами. Изменение состава исходной композиции позволяет менять пластичность и структуру пенопласта. Готовый материал после отвердения выдерживает температуру до +130 °С.
Полимерные гидроизоляционные мембраны - часто используется для гидроизоляции кровли за счет своей прочности, эластичности, влагостойкости и пластичности. Материал идеально подходит для строительства общественных, жилых и промышленных объектов. Полимерные мембраны превосходят битумные материалы по долговечности, их срок службы составляет до 50 лет при надлежащем уходе.
Полимерные конструкции также имеют ряд других преимуществ:
- Большая ширина мембран позволяет подобрать рулон подходящих размеров для крыш любых конфигураций и минимизировать количество швов;
- Прочный шов за счет сварки горячим воздухом и возможность соединения автоматическими сварочными машинами;
- Быстрый монтаж благодаря использованию однослойного материала;
- Возможность проведения ремонтных и строительных работ в любое время года, в т.ч. зимой;
- Превосходная устойчивость к воздействию влаги, низких и высоких температур;
- Наличие стабилизаторов и других добавок способствует снижению степени горючести.
Пневматические оболочки - сочетают мягкость, термостойкость, эластичность и высокую несущую способность. Прочность достигается за счет нагнетаемого воздуха, который создает избыточное давление. Это конструкции из полимерных материалов в виде пленок, сделанных ил полиамида, ПВХ, полиэтилена или полипропилена. Дополнительно изделия пропитывают ПВХ, хлорсульфополиэтиленом или полиуретановым каучуком. С помощью пленочных материалов можно получать светопрозрачные конструкции.
Если вы занимаетесь производством полимерных строительных материалов и ищете надежного поставщика, завод «ТЗПИ» всегда к вашим услугам! Мы изготовим полимеры на основе уникальных композиции с учетом всех ваших требований.
