Файл: Нечаев, Г. А. Гидроизоляционные работы в энергетике.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 53
Скачиваний: 0
4. ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА СИНТЕТИЧЕСКОМ ВЯЖУЩЕМ
Интенсивное развитие химической промышленности позволило начать массовый выпуск пластмассовых ма
териалов, которые находят эффективное применение для устройства гидроизоляции строительных конст рукций.
Пластмассы состоят из основного синтетического вяжущего, наполнителей, пластификаторов, пигментов и растворителей. Некоторые виды пластмассовых материалов состоят из синтетической смолы без до бавок.
Пластические массы в большинстве случаев пред ставляют собой группу материалов синтетического происхождения, находящихся на некоторой стадии
изготовления в пластическом состоянии, когда _с по мощью нагрева, давления, каландрирования или дру гих способов обработки им придаются необходимые
формы и размеры.
По отношению к температурным воздействиям пластмассы делятся на термопластичные (термо пласты) и термореактивные (реактопласты).
При нагревании термопласты размягчаются, а при
охлаждении вновь переходят в твердое состояние. При этом они не теряют физико-механической проч ности после многократного нагревания и охлаждения.
Изделия, содержащие термопластичные смолы, изго товляются методами, при которых формуемая масса подогревается, а затем литьем под давлением непре рывно выдавливается и каландрируется на горячих валках.
Термопласты
Полиэтилен относится к группе простейших
полимеров. Он представляет собой высокомолекуляр ный парафин и является продуктом полимеризации
этилена, получаемого нагреванием этилового спирта при температуре до 350o C в присутствии катализа-
40
тора — глинозема. Полиэтилен получают полимериза цией этилена в газовой фазе, в эмульсии или в раство рителе. В зависимости от величины давления, при котором происходит полимеризация этилена, получают полиэтилены высокого и низкого давления, характери зуемые следующими физико-механическими свой ствами:
|
|
|
|
|
|
|
Низкого |
Высокого |
Объемная масса, |
г/см3 |
давления |
давления |
|||||
|
0,94—0,96 |
0,92—0,93 |
||||||
Температура плавления, |
125-1.30 |
110-115 |
||||||
°С............................................ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура хрупкости, |
-75 |
—65 |
||||||
oC . ................................. |
||||||||
Предел прочности при. . |
220-400 |
120—170 |
||||||
сжатии, |
кгс/см2 |
|||||||
Предел прочности при |
|
120-170 |
||||||
растяжении, |
kzc cm2 |
220-320 |
||||||
Относительное |
удлине |
450 |
||||||
ние, %................................. |
|
|
|
|
1000 |
|||
Твердость по Бриннелю, |
4,5-5,8 |
1,4-2,5 |
||||||
KZC MM2.................................. |
|
|
|
|
5000-8000 |
1500-2500 |
||
Модуль упругости, |
||||||||
K2C CM2.................................. |
|
|
|
|
0,01 |
0,01 |
||
Водопоглощение, % . . |
||||||||
Теплостойкость, |
|
oC . . |
125-130 |
80-115 |
||||
Диэлектрическая посто |
2,2 |
2,3 |
||||||
янная при 60 |
гц . . . |
|||||||
Удельное поверхностное |
|
lθɪ- |
||||||
электрическое сопро |
|
|
||||||
тивление, |
OMCM . |
lθɪʒ |
|
|||||
Коэффициент |
теплоем |
0,58 |
0,55 |
|||||
кости, |
|
|
ккалЦм-ч- |
|||||
|
калЦгград) . . |
|
|
|||||
Коэффициент теплопро |
|
|
||||||
водности, |
|
|
|
предел |
0,35 |
0,25 |
||
■град) |
|
.................................. |
|
|
|
|||
Температурный |
|
|
||||||
применения, |
0C . . . |
— 55, ⅜- 100 |
- 40, - 100 |
|||||
Полиэтилен выпускается в виде зерен 3—4 мм или |
||||||||
в виде порошка и перерабатывается |
в изделия. Для |
|||||||
гидроизоляции |
из |
|
полиэтиленовых |
изделий широко |
применяется полиэтиленовая пленка. Она обладает высокой эластичностью, стойкостью в агрессивных сре дах. Полиэтиленовая пленка паро- и водонепрони цаема.
41
В сответствии с ГОСТ 10354—63 полиэтиленовая
пленка марок А и Б обладает следующими физико механическими свойствами:
Толщина, |
мм............................................................. |
|
|
|
0,06—0,20 |
|
Ширина рукава (в |
сложенном виде), |
|||||
kzc cm |
................................................... |
|
|
|
|
800—6000 |
мм......................................................................... |
|
прочности |
при разрыве, |
|||
Предел |
2 |
|||||
Относительное |
удлинение, |
%, |
100—150 |
|||
не менее............................................................ |
не |
выше oC |
. |
300 |
||
Морозостойкость, |
. —60 |
Выпускается также полиэтиленовая пленка лип кая— ПЭЛ. Она изготовляется в виде рулонов длиной до 30 мм, шириной 300 м и более. Толщина ее от 0,08 до 0,2 мм, ПЭЛ обладает следующими физико-механи ческими свойствами:
Удельная масса, г[см3 |
|
kzc cm2, |
|
0,91—0,93 |
|
|
.................................. |
|
|
||
Сопротивление разрыву, |
|
не |
|
120 |
|
менее........................................................................ |
|
|
. |
|
|
ПЭЛОтносительное удлинение, % . . |
|
200 |
|||
применяется, главным образом, |
для антикор |
розионной защиты стальных магистральных трубопро водов подземной прокладки.
Для монтируемой и оклеенной гидроизоляции при меняется листовой и рулонный полиэтилен высокого давления (ВД) толщиной 1,5—2 мм, который стоек к кислотам, за исключением концентрированной азот ной кислоты, а также стоек к щелочам.
Полипропилен — пластическая масса, получае мая в результате полимеризации пропилена. Он пред
ставляет собой бесцветные |
термопластичные |
зерна |
с низкой удельной массой, |
обладает хорошей |
свето |
стойкостью, имеет блестящую поверхность. Полипро пилен поддается почти всем видам обработки пласт масс: литью под давлением, формованию, штамповке, сварке и склеиванию.
Полипропиленовая пленка, изготовляемая мето дом каландрирования, ограниченно применяется для гидроизоляции и антикоррозионной защиты строитель ных конструкций. Она обладает высокой химической стойкостью, электросопротивлением, но недостаточно водоустойчива.
К недостаткам полипропиленовой пленки следует отнести низкую морозостойкость (—20° С) и окисляе-
42
мость. Полипропиленовая пленка обладает следую щими физико-механическими свойствами:
Удельная масса, |
|
3 кгс.см- |
. |
|
0,9 |
|
|
z cm .......................... |
|
|
. 250—300 |
||
Прочность при разрыве, |
|
|
||||
Привес после выдерживания в ди |
|
|||||
стиллированной |
воде в |
течение |
1,5 |
|||
24 ч, %................................................................. |
|
|
|
|
|
|
Теплостойкость по Вика, oC |
.... 105—110 |
|||||
Коэффициент теплопроводности, |
|
|
0,12 |
|||
ккалЦмч-град).............................................. |
|
|
|
164—170 |
||
Температура плавления, oC...................... |
|
|
|
|||
Полиизобутилен представляет собой каучуко |
||||||
подобный эластичный |
материал, |
полученный путем |
полимеризации изобутилена в присутствии катализа тора при низких температурах (около —100oC). В ка
честве катализаторов применяются галлоидные соеди нения бора или алюминия. Промышленность выпу скает два вида полиизобутилена: низкомолекулярный (ТУ МХП 1761—54Р), представляющий собой масло
образный продукт с молекулярной массой 3000 и выше
и высокомолекулярный (ВТУ МХП 1655—54), по свой ствам напоминающий каучук с молекулярной массой около 200 000. Низкомолекулярный полиизобутилен
применяется главным образом для изготовления раз личных клеев и лаков.
Высокомолекулярный полиизобутилен — бесцвет ный резиноподобный материал, обладающий высокой химической стойкостью и водонепроницаемостью.
Полиизобутилен широко применяется для изготов ления штучных материалов, клеев и мастик для гидро
изоляции. Полиизобутилен используется в виде доба вок в полимербитумные композиции, из которых изготовляются рулонные материалы ПКП и ГМП
(см. § 2).
Полиизобутилен ПСГ представляет собой термо пластический материал, в состав которого в равных количествах входят полиизобутиленовый каучук (П-200 или П-150), газовая сажа и аморфный графит.
ПСГ выпускается в виде пластин (ТУ 2987—52) шири ной не менее 800 мм, длиной от 2,5 до 3 м, толщиной
1,8—4 мм. Черные полуматовые пластины ПСГ легко Деформируются при комнатной температуре. Электро изоляционными свойствами ПСГ не обладает, но стоек к действию многих коррозионных сред, имеет высокую
43
водонепроницаемость и малое водопоглощение (0,1 — 0,4% при 20° C за 1000 ч), стареет медленно.
Средние физико-механические показатели листо вого полиизобутилена ПСГ;
Объемная масса, гісм2..................................1,32—1,42
Прочность при разрыве, κzc cjt2 . . 30—70
Остаточное удлинение, %...................... 300—500
Твердость по Шору, ісгс/мм2 .... 60—70 Температура хрупкости, 0C .... —(24—26) Адгезия к металлу, на отрыв (при
применении клея 88-Н), k2C cm- . . 10—16
Листовой полиизобутилен ПСГ широко
применяется для защиты аппаратуры химических предприятий, трубопроводов, строительных конструк ций от воздействия агрессивных жидкостей и газов. Он применяется также для гидроизоляции строительных конструкции ответственных сооружений в условиях
агрессивной среды при эксплуатационной темпера
туре не выше +80° С. На основе полиизобутилена при готовляются клеи для приклеивания пластмассовых изделий. Наибольшую прочность склеивания обеспе чивает клей, содержащий 5% высокомолекулярного полиизобутилена (П-200).
Для склеивания поливинилхлоридной пленки реко мендуется полиизобутиленовый клей следующего со става (в %):
Полиизобутилен П-20 (ТУ МХП 1761-54) . . 45 Полиизобутилен П-200 (ТУ МХП 1655-54) . . 5
Бензин ,галоша" (ГОСТ 443-56)............................ |
50 |
Таким клеем в заводских условиях покрывается по верхность липкой полиэтиленовой пленки ПЭЛ.
На основе полиизобутилена изготовляются штуч ные герметизирующие материалы для уплотнения горизонтальных и вертикальных стыков панелей круп нопанельных зданий.
Уплотнение горизонтальных стыков (У Г С) изготовляется в виде полос 4×5 см, длиной
320 см. По структуре УГС напоминает пороизол. В его состав входят регенерат (продукт переработки старых автомобильных покрышек и шин) —78—84%, низко молекулярный полиизобутилен — 6—8%, вулканизи рующая группа — 5—6%, парообразователь—1 — 1,8% и наполнитель.
44
На основе полиизобутилена изготовляются мастики УМ-20, УМ-40 и УМ-60, отличающиеся друг от друга
нижней температурной |
границей |
применения (—20, |
|||||
—40 и —60°С). Полиизобутиленовые |
мастики вклю- |
||||||
чают в состав следующие материалы |
(в |
%): |
|
||||
Полиизобутилен высокомоле |
УМ-20 УМ-40 УМ-60 |
|
|||||
3 |
|
3 |
5 |
|
|||
кулярный |
............................................ |
старых |
|
|
|||
Резиновая крошка из |
5 |
|
5 |
3 |
|
||
покрышек............................................ |
|
|
|
||||
Масло ПН-6 (отходы при |
20 |
|
10 |
5 |
|
||
очистке |
нефтяных |
масел) |
|
|
|||
Автол или |
веретенное масло |
5 |
|
15 |
8 |
|
|
Зеленое масло...................................... |
|
— |
|
1 |
15 |
|
|
ПолиизобутиленовыеКаменный уголь (антрацитмастики) 67 |
применяются66 64 |
для |
герметизации вертикальных и горизонтальных стыков
крупнопанельных зданий. Они сохраняют эластичное состояние при температурах до —50o C и обладают хо рошим сцеплением с основанием. На 1000 м изолируе мого стыка расходуется до 800 кг мастики.
Для герметизации стыков железобетонных элемен тов применяют полиизобутиленовую пленку УП-50 следующего состава (в %):
Высокомолекулярный полиизобутилен
П-200 ...................................... |
19—20 |
Полиизобутилен |
высокого давления |
П-150............................................................................ |
5—6 |
Парафин нефтяной (ГОСТ 16960-71) . . |
5—6 |
Сажа (ГОСТ 7885—68) или измельчен |
71—68 |
ный уголь.................................................................... |
Для приклеивания пленки применяют клей КД-50.
Пленка УП-50 и клей КД-50 по составу почти одина ковы и в процессе эксплуатации друг в друге раство ряются, образуя прочный шов, сохраняющий эластич
ность при температуре до —50° С. На 1000 м шва рас
ходуется 250 кг пленки.
Поливинилхло рид — материал термической полимеризации винилхлорида — является наиболее распространенным и дешевым полимером.
Изделия из поливинилхлорида обладают хорошей стойкостью по отношению к кислотам. Высокие анти коррозионные и электроизоляционные свойства пле
ночных материалов, полученных из поливинилхлорида,
45
сочетаются с хорошей механической прочностью и эла стичностью. Изделия из поливинилхлоридной смолы
(ГОСТ 10004—72) изготовляются с добавкой пласти фикатора и без него.
В результате переработки поливинилхлоридной смолы без добавки пластификаторов получают вини
пласт. При этом в смолу вводится стабилизатор, по вышающий устойчивость винипласта при нагреве. Ви
нипласт обладает высокой прочностью, химической стойкостью и электроизоляционными свойствами. Он представляет собой твердый термопластичный про дукт, получаемый методом горячего вальцевания из поливинилхлоридных смол. Винипласт стоек по отно
шению к серной, соляной и плавиковой кислотам и
к 50%-ной концентрированной азотной кислоте, к ра
створам щелочей, органических кислот и водным ра
створом солей, но в среде ароматических углеводоро
дов набухает и растворяется.
Из винипласта изготовляют листы, стержни, трубы, пленки и сварочные кружки. Основные свойства вини пласта следующие:
Удельная масса, z cm2.......................... |
|
|
1,38—1,40 |
||||
Коэффициентыккалі(м-ч-град) |
.................................. |
|
0,13 |
||||
теплопроводности, |
|
|
|
||||
теплоемкости, калЦг-град) ... |
■ 0,28 |
||||||
линейного расширения, |
на I0C |
0,0007 |
|||||
Теплостойкость, |
0C....................................... |
|
|
|
65 |
||
Температурный |
предел применения, |
от —20 до +60 |
|||||
oC.................................................................................. |
|
|
|
|
|
|
|
Воспламеняемость............................................ |
|
|
|
Не горит, обуг |
|||
|
|
|
|
|
|
|
ливается в пла |
Температура сварки, oC |
|
мени |
|||||
|
220—240 |
||||||
Водопоглощение, |
%....................................... |
|
|
|
0,4—0,6 |
||
Предел прочностиkzc cm2 .................... |
|
400—600 |
|||||
при |
растяжении, |
кгс/см2 .... |
|||||
|
2 .................... |
|
|||||
при сжатии, |
K2 kzc cm2 |
............... |
800—1600 |
||||
при |
изгибе, |
|
c cm |
|
|
800—1200 |
|
Модуль |
упругости, |
|
kzc mm |
4000—3000 |
|||
Относительное удлинение, |
% 2. .. .. |
10—15 |
|||||
ВинипластоваяТвердость по Бринелюпленка, |
(ГОСТ 1639815^16—70, СТУ |
30-1228—62, ТУ 30-14115—63) изготовляется длиной до 20 м, шириной 600—800 мм и толщиной 0,6—1 мм. Для сварки винипласта применяются сварочные прутки
46