GardenWeb
Синтетические строительные материалы
В настоящее время широкое распространение в строительстве получили искусственные (синтетические) материалы на основе пластмасс.
Основными компонентами пластических масс являются: связующее вещество — полимер, наполнители, пластификаторы, отвердители, красители и стабилизаторы.
Полимеры представляют собой природные и искусственные высокомолекулярные соединения — смолы. Искусственные — синтетические полимеры, используемые в производстве строительных материалов, получают в результате переработки на химических предприятиях нефти, природного газа и каменного угля. При этом путем полимеризации (без выделения побочных продуктов) или поликонденсации (с выделением побочных продуктов: воды, газов) из исходных простых молекул (мономеров) получают сложные химические соединения — полимеры: полиэтилен, полипропилен, нолиизобутилен и смолы: феноло-формальдегидные, карбамидные, полиамидные и эпоксидные.
Наполнители, используемые при изготовлении пластмасс, разделяют на порошкообразные (молотый кварц, мел, тальк, древесная мука), волокнистые (асбестовые, древесные и стеклянные волокна) и слоистые (стеклянная и хлопчатая ткани, бумага, древесный шпон). Наполнители придают пластмассам прочность, повышенную ударную вязкость, тепло- и кислотостойкость.
Пластификаторы, добавленные в пластмассы в виде дибутил- фталата, хлорпарафина, олеиновой кислоты, улучшают формовочные свойства пластмасс.
Красители вводят в состав пластмасс для придания им разнообразной расцветки. Красителями служат охра, сурик, умбра, мумия и другие пигменты.
Отвердители и стабилизаторы ускоряют процесс твердения и повышают долговечность пластических масс.
Основные свойства пластических масс. Пластические массы обладают рядом ценных физико-механических свойств, которые дают им значительные преимущества перед наиболее распространенными строительными материалами. Положительными свойствами пластмасс являются: широкий диапазон их объемной массы — от 20—30 кг/м3 у пористых до 1800—2200 кг/м3 у плотных пластмасс; значительная прочность — в среднем у плотных пластмасс предел прочности при сжатии равен 100—150 МПа, при изгибе — 40— 60 МПа; низкая теплопроводность особенно у пено- и поропластов; высокая химическая стойкость по отношению к кислотам, солям и органическим растворителям; коррозионная стойкость; высокая износоустойчивость; хорошие оптические свойства (некоторые разновидности пластмасс пропускают в 10 раз больше ультрафиолето- 1 ых лучей, чем стекло), легкость технологической переработки, позволяющая придать им способом литья или прессования практически любую форму; легкость механической обработки—пластмассы можно пилить, строгать, склеивать между собой и с другими материалами; возможность изготовления из пластмасс очень тонких пленок; гысокие гигиенические свойства — легко очищаются от пыли и загрязнения. К недостаткам пластмасс следует отнести: низкую температурную стойкость — свыше 200° С теряют свои свойства; большую ползучесть — способность к пластическому течению даже при обычных температурах; высокий коэффициент линейного расширения — в 10 раз больше, чем у стали; способность стареть — потускнение цвета, самопроизвольное хрупкое разрушение и сгораемость.
Однако, несмотря на эти недостатки, в настоящее время высокими темпами развивается их производство, постоянно улучшается качество известных и создаются новые виды синтетических строительных материалов, обеспечивающие им дальнейшее, еще более широкое использование для покрытий голов, внутренней отделки стен и потолков изготовления строительных конструкций и изделий.
Материалы для покрытия полов разделяют на рулонные материалы (линолеумы и синтетические ковровые покрытия) и составы для бесшовных полов.
Рулонные материалы по исходному сырью бывают поливинилхлоридные, алкидные, резиновые и другие синтетические линолеумы и ковровые покрытия; по структуре — материалы без основы и с тепло- и звукоизолирующей основой; по фактуре лицевой поверхности — материалы с гладкой, рифленой и ворсистой поверхностью; по цвету — одноцветные и многоцветные.
Линолеум поливинилхлоридный изготовляют безосновный, на тканевой основе, на тепло- и звукоизолирующей войлочной или пористой основе. Толщина однослойного линолеума 1,5—2,5 мм; на войлочной или пористой основе 4—6 мм (толщина лицевого слоя 0,8— 1,5 мм). Слу жит покрытием для полов в жилых, гражданских и промышленных зданиях. Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе нельзя применять в помещениях с влажным режимом эксплуатации.
Линолеум алкидный (глифталевый) изготовляют на тканевой основе толщиной 2,5—3 мм. Применяют для покрытия полов служебных помещений.
Линолеум резиновый (релин) выпускают двух видов: многослойный толщиной 3 мм, у которого подстилающим слоем толщиной 2 мм является вулканизированная смесь дробленой старой резины с битумом и кордовым волокном, а верхний слой состоит из цветной резины, и релин на тепло- и звукоизолирующей пористой основе толщиной 4—6 мм. Релин является безискровым материалом, и его широко применяют в качестве покрытия полов в промышленных цехах.
Линолеум коллоксилиновый изготовляют без основы толщиной 2—4 мм и применяют для покрытия полов служебных помещений.
Покрытие ковровое из синтетических волокон выпускают на губчатой латексной основе толщиной 5 мм или на поливинилхлоридной основе. Верхний слой коврового покрытия выполняют в виде ворса из полиамидной капроновой ткани или из пропиленовой пряжи толщиной 3 мм.
Бесшовные полы. В составы таких полов входят синтетические связующие, наполнители (молотый песок, известняк) и цемент. По консистенции они бывают мастичные, растворные и бетонные; по исходному связующему — поливинилацетатные, полиэфирные, эпоксидные и гюлимерцементные. Применяют главным образом в производственных помещениях.
Мастичные полы на синтетических связующих представляют собой бесшовное монолитное покрытие толщиной 3—5 мм, мастичная масса которого окрашена введением в ее состав красящих пигментов — охры, сурика, ультрамарина и др. Качество полов в зависимости от назначения помещений обеспечивается соответствующим видом синтетического связующего (поливинилацетатное, полиэфирное, эпоксидное) и наполнителей.
Растворные полимерцеменгные полы представляют собой смеси портландцемента и поливинилацетатной эмульсии с заполнителями в виде песка, мраморной крошки и минеральных красителей. Толщина покрытия 7—10 мм. Такие полы имеют высокую прочность, устойчивость к испарению и гигиеничны в эксплуатации. Устраивают их в промышленных цехах.
Бетонные по л и вер цементные полы выполняют из тех же компонентов (синтетические связующие и наполнители) с включением крупных (6—10 мм) минеральных заполнителей из прочных горных пород (базальт, гранит). Толщина покрытия до 20 мм. Такие полы устраивают в промышленных цехах.
Материалы для внутренней отделки стен и потолков разделяются на рулонные и листовые.
Рулонные материалы для внутренней отделки зданий изготовляют из синтетических смол, нитроцеллюлозы, растительных масел, жиров, пластификаторов, наполнителей и красителей. Основой таких материалов служат бумага, картон, хлопчатобумажная ткань и стеклоткань.
Рулонные материалы выпускают: по виду материалов — пленочные, линкруст и обои; по виду основы — безосновные, бумажные и тканевые; по прозрачности — цветные (окрашенные в массе), с печатным рисунком и без него, прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные; по виду лицевой поверхности — гладкие и тисненые.
Пленки поливинилхлоридные изготовляют безосновными и на бумажной, тканевой и звукоизолирующей эластичной основе. Они бывают прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные, окрашенные в массе, с печатными рисунком и без него, гладкие и тисненые, с клеевым слоем и без него. Такие пленки выпускают в виде полотнищ длиной 12—30 м, шириной 500—1800 мм, толщиной 0,15—0,25 мм (безосновные) и 0,2—0,8 мм (на основе). Обладают достаточной прочностью на разрыв (15—17 МПа), гигиеничны, эластичны, паро-, водо- и газонепроницаемы, стойки к действию кислот, щелочей, масел и жиров. Служат для отделки внутренних стен, перегородок, потолков, дверных полотен в помещениях с повышенными гигиеническими требованиями.
Линкруст выпускают неокрашенный и окрашенный в массе с тисненой поверхностью. Основой служит бумага. Размеры выпускаемого полотнища: толщина 0,6—1,2 мм, ширина 500, 600 и 750 мм и длина 12 м.
Линкруст не подвержен гниению, его легко мыть и он не выцветает на солнце. Этим материалом отделывают стены, перегородки и встроенную мебель в общественных зданиях, а также вагоны, пароходные каюты и другие помещения.
Обои моющиеся изготовляются путем нанесения на обычные бумажные обои тонкого слоя синтетических смол или готовой прозрачной поливинилхлоридной пленки. Поверхность таких обоев обычно тисненая, имитирующая ткань и другие материалы. В отличие от обычных моющиеся обои допускают влажную очистку и кроме жилых зданий широко используются в санаториях, детских учреждениях и больницах.
Листовые материалы — декоративный бумажно-слоистый пластик; древесностружечные плиты; древесноволокнистые плиты с полимерными покрытиями—являются хорошим материалом для внутренней отделки зданий.
Декоративный бум ажио-слоистый пластик изготовляют способом горячего прессования нескольких слоев бумаги, пропитанной синтетическими смолами. Верхний слой пластика окрашен или имеет печатный рисунок под ценные породы дерева или камня. Изделия выпускают в виде листов размерами (мм): толщиной 1—5, шириной 600—1600 и длиной 1000—3000, Объемная масса 1400—1500 кг/м3, прочность на изгиб до 100 МПа, Пластик не плавится, морозостоек, легко пилится, режется, сверлится. Применяют для отделки стен торговых залов и встроенной мебели.
Древесностружечные плиты представляют собой крупноразмерные плоские плиты, изготовленные горячим прессованием специально приготовленной древесной стружки с добавкой синтетических смол. Лицевую поверхность покрывают пластиками, шпоном, лаком, эмалями или красками. Плиты имеют толщину 10—22 мм, ширину 1250—1750 мм и длину 2500—3500 мм. Служат для устройства перегородок, подвесных потолков, встроенной мебели, а также их используют в качестве облицовки.
Древесноволокнистые плиты изготовляют горячим прессованием древесных волокон, пропитанных синтетическими смолами. Толщина плит 3—6 мм, ширина 1200—1800 мм, длина 1200—3600 мм.
В зависимости от объемной массы их разделяют на сверхтвердые 950 кт/м3 и твердые 850 кг/м3. Глянцевая поверхность плит (однотонная или обработанная под ценные породы дерева, камень или глазурованную плитку) дает возможность их применять для отделки стен кухонь, санузлов, торговых залов магазинов, помещений лабораторий, а также для изготовления встроенной мебели.
Новое в использовании синтетических материалов в строительстве
При строительстве и отделке зданий и сооружений используются различные природные и синтетические строительные материалы. Требования к современным материалам настолько высоки, что невозможно их выполнить без использования современных технологий. Каковы основные требования к стройматериалам? Это – экологическая безопасность, доступность, долговечность и энергосбережение. Исходя из этого, можно с уверенностью сказать, что в наибольшей степени удовлетворяют этим требованиям синтетические полимеры и композиты, все более вытесняющие натуральные материалы.
Полимерные материалы – продукты высоких технологий, которые пришли на смену продуктам переработки природных материалов. Полимеры входят в состав многих строительных и отделочных материалов в качестве вспомогательных добавок и для использования в гидро- и теплоизоляции, из них изготавливают детали машин и оборудования. Достоинствами полимеров являются их низкая теплопроводность, долговечность и химическая стойкость, что обуславливает их широкое применение в строительной и упаковочной промышленностях. Примерно половина всего изготавливаемого ПВХ используется для производства строительных изделий (профилей, труб, кабельной изоляции, покрытий для пола, пленок и множества других изделий), другая половина идет на упаковочные материалы, электротехнику, бытовые изделия и транспорт. ПВХ широко используются в медицине для изготовления изделий медицинского назначения, емкостей и систем для капельниц. Все большее применение находят оконные системы, пришедшие на смену деревянным конструкциям.
ПВХ изготавливаются из нефти и каменной соли, причем в последнее время вместо нефти все чаще применяют газовый конденсат. Экологический аспект при производстве этого материала на протяжении многих лет оставался ведущим, поэтому большое внимание было уделено его развитию и совершенствованию. Основной проблемой являлось выделение в окружающую атмосферу мономера винилхлорида, из которого изготавливается ПВХ. В результате исследований и разработок эти выбросы резко сокращены. Сейчас производство этого пластика в Европе считается одним из самых экологически чистых. Кроме этого проводятся исследования по вопросам утилизации отходов. Сейчас в Европе отходы перерабатываются, а не сжигаются. Например, отходы, образующиеся при производстве окон из ПВХ, сортируются, перемалываются при помощи дробилки пластмасс и снова пускаются в технологический процесс. Еще одним направлением переработки является химический или химико-термический рециклинг, в результате которого образующийся хлор используют для создания других соединений. При нагревании до 130-160 градусов происходит испарение пластификатора, при этом образующийся хлористый водород и смесь углеводородов, собираются и используются в дальнейшем.
Следующим этапом экологизации производства поливинилхлорида явилось исключение из их состава стабилизаторов свинца. И хотя свинец в ПВХ находится в связанном состоянии и абсолютно безвреден для потребителя, этого нельзя сказать о процессах производства и переработки этого материала. Разрабатываются новые альтернативные варианты стабилизирующих веществ, например, кальциево-цинковых соединений, которые используются при производстве упаковки для продуктов питания, бутылок для минеральной воды и изделий медицинского назначения. В ближайшем будущем должен быть принят закон о полном запрете использования свинца.
В этом же направлении разрабатывается производство и других полимеров (полиуретанов, полипропилена, пенополистирола, искусственных каучуков и других).
Таким образом, применение синтетических материалов уменьшает потребление природных ресурсов, а, следовательно, способствует сохранению этих ресурсов (дерева, металла, стекла и пр.). Развитие и совершенствование процессов производства и утилизации синтетических материалов решает в положительную сторону проблему их экологической безопасности. К тому же их химическая инертность и низкая теплопроводность могут использоваться в энергосберегающих технологиях.
ТОП-10 новинок строительных и отделочных материалов 2018
Технологии строительства непрерывно совершенствуются. Новые открытия отличаются по сфере использования, но разработчики преследуют общую цель: сделать процесс строительства легче, а жизнь в постройках нового образца – более комфортной и современной. Давайте рассмотрим самые интересные ноу-хау 2017 года.
Солевые блоки
Автором идеи стал архитектор из Нидерландов Эрик Джоберс. Выглядит строительный материал необычно, но очень эффектно. Соль из воды извлекается с использованием солнечной энергии. Для скрепления частиц используется натуральный крахмал, полученный из водорослей. По сути, безотходное производство. Такие блоки могут применяться даже в странах с засушливым климатом. Смесь подходит и для проектирования гибких арочных конструкций. Для защиты от внешних факторов блоки покрываются составом на основе эпоксидной смолы. Остается ждать, получит ли новинка широкое распространение.
Плиты Изоплат
Изобретены в Эстонии специалистами компании Skano Fibreboard. Это натуральный теплоизоляционный материал, выполненный из волокон деревьев хвойных пород. Их предварительно вымачивают в кипятке, прессуют и разрезают на листы разной толщины. Для придания влагостойкости плиты обрабатывают парафином. Изоплат имеет высокую паропроницаемость и звукоизоляцию, защищает от ветра, сохраняет тепло. Благодаря волокнистой структуре плиты пожаробезопасны, устойчивы к воздействию вредителей и простейших (плесени, грибков). Элементы соединяются между собой по типу «шип-паз», подходят для утепления кровли, напольного покрытия и каркаса. Ширина варьируется от 60 до 120 см, толщина – от 12 до 50 мм.
Лего-блоки EverBlock
Внешне они и правда похожи на элементы популярного детского конструктора. Возможно, им и вдохновился инженер из США Арнон Росан. Блоки выполнены из пенобетона и соединяются по типу «шип-паз» без использования клеящих составов. Обрабатывать нужно только вертикальные швы. Водопроницаемость материала составляет менее 3%. Для возведения двухэтажных и более зданий лего-блок армируется через технологические отверстия. Самый распространенный размер блока 25х25х50 см.
Светоблокирующий стеклянный фасад
Фасады из прозрачного стекла легко пропускают солнечные лучи, увеличивая температуру в помещениях. Разработка ученых из института Франкфурта позволяет регулировать светопроницаемость стекол. Теоретически фасад состоит из множества круглых сегментов. Каждый из них содержит тканевый диск с проводами из сплава титана и никеля – они обладают памятью формы и реагируют на температуру окружающей среды. Если в помещении температура падает, материал сворачивается, возвращая стеклу прозрачность, при повышении температуре он затемняет стекла.
«Живая плитка»
Жидкая плитка, которая реагирует на шаги или прикосновения, меняя рисунок. Поверхность выполнена из закаленного стекла. Ею можно отделать не только напольные покрытия, но и стены, столешницы. Она хорошо поглощает звуки, подавляет вибрацию. Ступать по такой плитке можно почти бесшумно. Из недостатков – неустойчивость к высоким нагрузкам, боязнь острых предметов (могут остаться сколы). Но выглядит такая плитка замечательно.
Токопроводящий бетон Shotcrete
Детище команды ученых из университета Небраски-Линкольна. Токопроводящий бетон, который поглощает и отражает электромагнитные волны разного происхождения. На замену стандартному наполнителю бетона пришел магнетит – минерал природного происхождения, имеющий отличные ферромагнитные свойства. Также присутствуют металлические и углеродные компоненты. Изначально материал проектировался для взлетно-посадочных волос, но может быть использован и в жилых помещениях. Может быть нанесен путем напыления.
Тепловые обои
Их фишка в том, что при изменении температуры воздуха в помещении меняется и рисунок на полотне. Изобретение дизайнера из Китая реагирует на смену теплового режима. Под воздействием тепла на стене появляются бутоны, а затем распускаются цветы. На поверхность изобретатель наносит специальные термочернила. Обои реагируют и на солнечные лучи, и на прикосновение, однако боятся влаги, их нельзя мыть.
Гибкое дерево WoodSkin
Удивительно гибкий материал, которому можно придавать любые абстрактные формы. Состоит из сэндвич-плиток. Применяется полимерная сетка, композитный нейлоновый состав и фанера. Новинка выпускается в рулонах и листах. Форму придают при помощи специальных трехмерных станков, соединяя между собой небольшие элементы. Толщина листа может варьироваться от 4 до 30 миллиметров.
Утеплитель с овечьей шерстью
Новинка, которая с ноября 2017 года доступна и в России. Экологически чистое волокно хорошо изолирует шумы, не горит, подходит для утепления любых помещений. Компания Oregon Shepherd пока производит два типа утеплителя – Batt и Loft. Также утеплитель хорош тем, что поглощает вредные вещества, выделяемые мебелью, синтетическими отделочными материалами и прочими элементами интерьера.
Штукатурка, которая регулирует влажность
Конденсат – проблема, знакомая многим. Разработчики из швейцарской фирмы STO AG представили инновационный материал. Штукатурка эффективно поглощает лишние водяные пары из воздуха (на 1 кв.м. около 90 г). Толщина наносимого слоя – до 2 сантиметров. Нет конденсата, нет плесени и грибков, зато есть ровное экологичное покрытие.
Естественно, разработчики не собираются останавливаться на достигнутом и впереди нас ждут новые интересные открытия. Возможно, они изменят жизнь к лучшему!