Гидроизоляционные материалы

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

НА ТЕМУ:

 

Гидроизоляционные материалы

 

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

 

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………….

1 КЛАССИФИКАЦИЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ…

2 СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ….

3 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

3.1 Сырьевые материалы  для изготовления рулонных гидроизоляционных материалов………………………………………..

3.2 Технологическая схема производства  рулонных гидроизоляционных материалов ……………………………………………………………………

3.3 Оборудование технологической линии для производства рулонных гидроизоляционных материалов …………………………………

4 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЕЩЕЙ СРЕДЫ…………………………………………………………………….

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В последние годы в связи с  развитием индустрии новых синтетических материалов появились и новые изоляционные материалы. Основным требованием, предъявляемым к современным гидроизоляционным материалам любого вида и назначения, являются высокая адгезия или пенетрационная способность, т.е. способность гидроизоляционного материала проникать в поверхностные поры и микротрещины изолируемого материала (бетона).

Гидроизоляция существует столько  же времени, сколько и само строительство. На заре цивилизации, когда основными  строительными материалами были дерево и камень, в качестве гидроизолирующего материала применялась смола – сравнительно надежный и долговечный водоотталкивающий материал. До наших дней сохранился способ защиты от гниения заглубляемых в землю столбов обжигом на костре и последующей обмазкой смолой (битумом). На обожженной части органический слой, превратившись в минеральный, становится биостойким, а битум изолирует древесину от грунтовой влаги.

Прочность и долговечность сооружений вообще, а транспортных – в особенности, зависит от качества гидроизоляции ничуть не в меньшей степени, чем от качества несущих конструкций. Дождевая вода, просачиваясь сквозь бетонную (железобетонную) конструкцию, растворяет и вымывает из бетона гидроокиси кальция и другие химические компоненты, что приводит к возрастанию пористости, нарушению структуры и, как следствие, понижению прочности конструкции. Зимой проникшая в поры бетона вода замерзает и, увеличившись в объеме, вызывает растрескивание бетона. Трещины и вода в присутствии хлоридов вызывают коррозию арматуры, также способствующую ослаблению прочности сооружения. Усугубляет процесс применяемая  в городах для борьбы со льдом и снегом соль. Что касается металлических сооружений, то ежегодно коррозия металла «съедает» не менее 4% металлоконструкций (десятки тысяч тонн в масштабах страны). Еще стремительнее влажная среда уничтожает деревянные конструкции.

Становится очевидной необходимость  надежной защиты конструкций от воздействия  описанных неблагоприятных факторов путем создания гидроизоляции, которая  обеспечивает прочность и долговечность сооружения. Обычно затраты на устройство гидроизоляции составляют порядка 3% от общей стоимости строительства, но в сложных условиях при использовании современных материалов и технологий эта цифра может достигать 10%.

 

 

 

 

 

1 Классификация Гидроизоляционных материалов

 

1.1 Общие сведения и классификация  гидроизоляционных материалов

Материалы, предназначенные для  защиты строительных конструкций, зданий и сооружений от увлажнения и фильтрации воды, называются гидроизоляционными. Они должны обладать водонепроницаемостью и достаточной долговечностью, которая определяется прочностью, деформативными показателями, морозостойкостью. Чем выше водонепроницаемость гидроизоляционных материалов, тем выше их качество.

Гидроизоляционные материалы применяют с древних времен. Установлено, что около 5000 лет назад природные битум и смола, а также асфальты (природная смесь битума с минеральным наполнителем) широко использовались для устройства изоляции в египетских и вавилонских кирпичных храмах, ритуальных бассейнах, банях, водостоках.

Природный битум до настоящего времени  служит надежным гидроизоляционным  материалом. Однако сейчас уже основным материалом является искусственный битум, который получают в виде побочного продукта при крекинге нефти. На основе производства битума развилась промышленность рулонных, мастичных, лакокрасочных и других видов гидроизоляционных и кровельных материалов.

Свойства битумов регламентируются рядом стандартов: ГОСТ 6617–76, 9548–74, 11955–82, 22245–76, 9812–74.

По функциональному назначению гидроизоляционные материалы подразделяют на грунтовочные, подмазочные, шпатлевочные, изоляционные и покровные.

Грунтовочные материалы наносят  на поверхность изолируемого материала  с целью заполнения пустот н других микродефектов для повышения сцепления с последующими слоями.

Подмазочные или затирочные материалы  выравнивают углубления и ликвидируют микродефекты.

Шпатлевочные окончательно выравнивают  поверхность и подготавливают ее для нанесения основного изолирующего слоя.

Изоляционные обеспечивают предохранение основной конструкции от проникновения в нее пароводяной среды.

Покровные наносят на изолирующий  слой для защиты от внешней среды н придания наружной поверхности специальных свойств (гидрофобности, глянцевитости и т. п.).

Антифильтрационные материалы  предохраняют несущую конструкцию от проникновения в нее воды и водных растворов.

Антикоррозионные наносят на основной материал в виде покрытия для предохранения конструкции от агрессивного действия внешних агентов.

Герметизирующие используют для герметизации составной конструкции путем заделки швов, пустот, трещин.

По способу нанесения  и условиям эксплуатации гидроизоляционные материалы бывают окрасочными, обмазочными, уплотняющими, штукатурными, монтажными, оклеечные краски, битумные и битумно-полимерные эмульсии, лаки, эмали.

К обмазочным – различные битумные и дегтевые мастики, наносимые на поверхности изделий в виде обмазок.

К уплотняющим – бетоны и растворы на минеральных и органических связующих.

К штукатурным гидроизоляционным материалам принадлежат коллоидный цементный раствор, активированный торкрет, цементно-песчаные растворы (с уплотняющими добавками), растворы на расширяющихся цементах, холодные и горячие битумные мастики, асфальтовые растворы и т. п.

К монтажным – материалы, используемые при монтаже конструкций. К оклеечным – штукатурные и рулонные материалы (фольгоизол, стеклоизол и пр.).

К пропиточным относятся материалы (битумы, дегти, битумные эмульсии и  т. п.), которые после нанесения  на поверхность конструкции проникают на некоторую ее глубину.

К инъекционным – материалы (жидкие битумы, битумные эмульсии, вязкие дегти  и пр.), которые проникают в  глубь материала под действием определенного давления.

К засыпным относят материалы, гидрофобизированные защитными водоотталкивающими пленками (битум, кремнийорганические жидкости), на основе золы-уноса, песков и т. п.

По физическому состоянию  и внешнему виду гидроизоляционные материалы подразделяют на жидкие, пластично-вязкие, а также на твердые и упруго-вязкие.

Тип гидроизоляции выбирают в зависимости  от условий эксплуатации сооружений.

Гидроизоляционные покрытия для сборных  сооружений должны характеризоваться  следующими показателями:

водонепроницаемостью при напоре, МПа 1

водоустойчивостью в воде через 3 мес.:

водопоглощение, % массы, не более 3

набухание, % объема, не более 1

коэффициент водоустойчивости 0,85- 0,95

теплоустойчивостью, °С;

периодически 60

при длительном воздействии 50

трещиностойкостью при;

минимальной температуре, °С –30

максимальном раскрытии трещин, мм 1

максимальной скорости раскрытия, см/с 10^-5

коррозионной устойчивостью в  воде,  %:

шелочестойкость при рН, не более 9

кислостойкость при рН, не менее 6,5

сульфатостойкость ионов SO₄, г/л, не более 100

динамическим коэффициентом водоустойчивости, не ниже 0,7

 

 

1.2 Жидкие материалы

Жидкие материалы делят на пропиточные, инъекционные, пленкообразующие и грунтовочные.

В качестве пропиточных материалов чаще всего используют битум, битумную эмульсию, стеариновую эмульсию, кремнийорганические   гидрофобные   жидкости – ГКЖ-10     ГКЖ-11 ГКЖ-94.

Пропитывают разливом по поверхности  конструкции пропитывающего материала или окунанием конструкции в пропитывающую жидкость.

Вязкость пропитывающего битума должна быть 5–25 с. Ее определяют по стандартному вискозиметру с отверстием 5 мм при 25 °С. Регулируют вязкость добавлением в битум соответствующего количества растворителя (уайтспирита, скипидара, бензина и пр.). Продолжительность высыхания разжиженного битума составляет от 5 ч до 2 сут.

Битумную эмульсию получают тонким измельчением битума в воде, куда вводят для стабилизации эмульсии эмульгатор. Готовят эмульсию в гомогенизаторах, состоящих из кожуха и двух рифленых дисков, соединенных между собой. Горячий битум и воду с эмульгатором, нагретую до 90 °С, вводят в зазор шириной ОД–0,3 мм, находящийся между кожухом и диском. Благодаря высокой частоте вращения дисков (3000 с^–1) и интенсивному диспергированию битума образуется устойчивая эмульсия.

Для приготовления эмульсии можно  также использовать смесители лопастного типа. Они состоят из цилиндрического корпуса с коническим дном и вертикальным валом, на котором находятся лопасти. В результате вращения вала с частотой  100–120 с^–1 и разбивания на мельчайшие частицы тонкой струи наливаемого в водный раствор эмульгатора битума образуется эмульсия.

В качестве инъекционных материалов используют жидкие битумы, битумные эмульсии, поливинилацетатную дисперсию, разогретый битум. Их вводят в материал под давлением. Так, битум нагнетают под давлением в скважины, находящиеся в основании гидросооружений.

Пленкообразующие материалы – это лаки, эмали, красочные составы. Лак представляет собой коллоидный раствор, в котором средой является органический растворитель, а фазой – дисперсный битум, пек или искусственная смола. Лаковая поверхность образуется не только за счет высыхания растворителя, но и за счет протекания процессов полимеризации в дисперсной фазе. Образующийся тонкий слой лака обладает достаточной прочностью, эластичностью и гидроизоляцией.

Простейший вид лака – битумный или асфальтовый – получают растворением тугоплавкового битума в ксилоле, сольвентнафте, уайтспирите. Для повышения атмосферостойкости и водостойкости готовят лаки сложных составов. Их получают сплавлением битума с натуральной или синтетической смолой при температуре 250–300 ºС с последующим растворением в растворителе. Примерный состав сложных асфальтовых лаков: смола – до 20 %, битум – до 45 и растворитель – до 35 %.

Наиболее распространены лаки на перхлорвиниловой основе. Их изготавливают растворением перхлорвиниловой смолы в растворителях (ксилоле, хлорбензоле, бутилацетате и др.). Образующаяся пленка лака обладает высокой адгезией, стойкостью к действию воды, кислот, щелочей, масел, а также хорошей кроющей способностью при нанесении на другие слои лака.

Из лаков на основе кремнийорганических  веществ получил распространение метилтрихлорсилановый лак. В качестве растворителя для него можно использовать бензин. Пленка из такого лака обладает резко выраженными водоотталкивающими свойствами.

При смешении лаков с пигментами получают эмали. Простейшая эмаль —■ смесь алюминиевого порошка с дегтевым лаком, полученным при растворении каменноугольного пека в ароматических растворителях (толуоле, сольвентнафте и др.). Образующиеся покрытия на основе такой эмали имеют светло-серебристый цвет и обладают более высокими показателями водоустойчивости, чем покрытия из одного лака.

Можно получать эмали на основе перхлорвиниловой, мочевино-, меламиноформальдегидной, эпоксидной и других смол. Так, растворением резиновой крошки в органическом растворителе (антраценовое масло) получают покрасочные составы. Образующаяся поверхность после высыхания красочного состава обладает достаточной прочностью, водостойкостью и щелочестойкостью.

Грунтовочными материалами для  гидроизоляции металлических конструкций часто служат покрытия из масляных красок на основе натуральной олифы и атмосферостойких пигментов – алюминиевого порошка, свинцового сурика, свинцового оранжевого крона, железного сурика. Натуральная олифа может быть заменена полунатуральной, типа оксоль, глифталевым или пентаф-талевым лаками.

Масляные и эмалевые краски приготавливают тщательным перетиранием пигмента с олифой или лаком на краскотерке с последующим разбавлением до рабочей консистенции.

 

1.3 Пластично-вязкие материалы

Пластично-вязкие материалы по назначению бывают обмазочными, обмазочно-уплотняемыми, приклеивающими, затирочными и шпатлевочными. Их выпускают в виде мастик, асфальтовых растворов и бетонов.

Мастики состоят из органического вяжущего вещества, минерального наполнителя и добавки (пластификатора, стабилизатора и пр.). В зависимости от вида вяжущего мастики могут быть битумными, битумно-полимерными, битумнорезиновыми, дегтевыми, дегтеполимерными, гудрокамовыми, гудрокамполимерными.

Битумные мастики по условиям применения бывают холодными и горячими. Наполнителями  в них служат хризотил-асбест VI или VII сортов, молотый известняк, тальк, трепел, зола-унос. Наполнитель повышает теплостойкость и уменьшает хрупкость мастики. Теплостойкостью мастики называют максимальную температуру, при которой мастика не вытекает в течение 5 ч из слоя толщиной 2 мм, склеивающего два куска пергамина, расположенных под углом 45° к горизонту.

Технология горячих мастик заключается в смешивании расплавленного битума при температуре 180–185 ºС с предварительно высушенным наполнителем.