Строительные изделия и материалы на основе полимеров

Полимерцементы — искусственно приготовленные материалы, для которых в качестве вяжущего служит цемент или гипс с добавлением полимеров или водных суспензий натуральных или синтетических латексов. В качестве полимерного связующего чаще всего используются поливинилацетатная дисперсия, водорастворимые эпоксидные, полиэфирные, фенолоформальдегидные, фурановые или карбамидные полимеры, эфиры целлюлозы и др. Добавление полимеров к минеральным вяжущим повышает их физические и физико-химические свойства. Так, вяжущие, затворенные суспензией латекса (латексцементы), обладают свойствами как цементов, так и полимеров. Эти свойства во многом зависят от выбора полимерных добавок и их количеств.

Полимерцементы применяют в основном для отделочных работ, приклеивания керамической плитки, выравнивания бетонных поверхностей, заделки различных стыков, для внутренней и внешней отделки зданий и других целей.

Полимербетоны (пластбетоны) – эти строительные материалы обычно готовят из минеральных заполнителей (песок, щебень и др.) и полимерных вяжущих.

Для получения полимербетонов используют главным образом термореактивные полимеры. Разработаны полимербетоны на основе эпоксидных, ненасыщенных полиэфирных, фурановых, феноло-формальдегидных, карбамидных, поливинилацетатных и термопластичных кумароноинденовых полимеров.

Полимербетоны выгодно отличаются по своим свойствам от обычных бетонов высокой химической стойкостью, повышенной прочностью, износо- и морозостойкостью. Это связано с тем, что полимербетон не содержит цемента, химическая природа его основы инертна, поэтому полимербетоны применяют для устройства монолитных бесшовных полов, отделочных и защитных покрытий, ремонта и омоноличивания бетонных элементов. Из полимербетонов изготавливают элементы наружной облицовки гидротехнических сооружений, рассчитанных на особо тяжелые эксплуатационные условия. Использование крупнопористого полимербетона на особо легких заполнителях для теплоизоляции позволяет уменьшить теплопроводность и объемную массу бетонов.

Новым направлением в создании высокопрочных и коррозионностойких материалов являются бетонополимеры. Их появление связано с возросшими требованиями к бетонам на основе минеральных вяжущих веществ. Бетонополимеры получают введением в бетонную смесь модифицирующих добавок. В качестве последних могут служить (в виде латексов) эластомерные полимеры (натуральный каучук, бутадиен-стирольный, бутадиенакрилонитрильный, полихлоропреновый и другие синтетические каучуки). С этой же целью используют (в виде водных дисперсий) термопластичные полимеры: поливинилацетат и сополимеры винилацетата с винилхлоридом, дибутилмалеинатом и винилпропионатом; полистирол и сополимеры стирола с различными акриловыми полимерами; поливинилхлорид и сополимеры винилхлорида с винилиденхлоридом и винилпропионатом. В цементные бетоны добавляют также жидкие термореактивные полимеры — полиэфирные и эпоксидные, которые отверждаются в процессе гидратации цемента.

Газонаполненные пластмассы – вспененные пластмассы можно получать практически из всех известных полимеров. Особенно распространены газонаполненные материалы на основе полиуретана, полистирола, поливинилхлорида, феноло- и мочевиноформальдегидных и эпоксидных полимеров.

От монолитных пластмасс газонаполненные пластмассы отличаются легкостью и высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами. Газонаполненные пластмассы делят на пенопласты (материалы с закрытыми, не сообщающимися друг с другом ячейками) и поропласты (материалы с сообщающимися между собой ячейками). Ячеистая или пористая структура создается при помощи газо- или пенообразующих веществ (порофоров, ПВА, фреонов, СС1₄), вводимых в полимерные материалы. Вспененные пластмассы получают в виде блоков или формованных деталей.

Стеклопластики – конструкционные материалы состоящие из связующего (полиэфирные, эпоксидные, фенолоформальдегидные и другие полимеры) и заполнителя (стеклянные волокна, стеклоткани или стеклонити). Прочность стеклопластика зависит от характера применяемого полимера и от массового соотношения взятых компонентов. Наиболее высокой прочностью обладает стеклопластик с содержанием 65—70% кварцевого или бесщелочного стекловолокна.

Широкое распространение в строительстве получил стеклопластик типа СВАМ (стекловолокнистый анизотропный материал), при изготовлении которого используют стеклошпон с параллельно расположенными стеклянными волокнами. В результате такой ориентации волокон стеклопластик обладает высокой механической прочностью.

Стеклопластики — удивительные материалы, которых не знает природа. Они позволяют создавать сооружения самой неожиданной и причудливой формы. Стеклопластики часто применяют как декоративные материалы и в производстве крупногабаритных панелей, плит для стен, перекрытий, зонтичных конструкций и объемных санитарно-технических блоков. Из него могут быть изготовлены легкие сборные конструкции для гаражей, мастерских и складских помещений. Волнистые или плоские полупрозрачные листы из стеклопластика (они пропускают до 80% светового излучения) применяют для кровли, перегородок. Из стеклопластика формуют балки и уголки различного профиля, арматуру для напряженного бетона и плоские листы с декоративной отделкой для перегородок. Этот материал идет на изготовление различных строительных предметов, гидроизоляционных материалов и санитарно-технического оборудования. Таким образом, стеклопластики претендуют на видную роль в строительстве и обещают серьезно потеснить традиционные строительные материалы — дерево, камень, сталь и бетон.

Полимерные пленочные материалы – заняли прочное место в строительстве. Их изготовляют из полимеров с добавлением пластификаторов, наполнителей, стабилизаторов и красителей. Выполняют роль гидроизоляционных, кровельных и антикоррозионных материалов.

Наибольшее распространение в строительстве получила полиэтиленовая пленка, изготовленная из полиэтилена низкого давления. Такую пленку применяют при производстве гидро- и пароизоляционных работ, например при изоляции фундаментов от грунтовых вод. Полиэтиленовая пленка к тому же обладает высокой гнилостойкостью и не разрушается бактериями, поэтому идет на остекление теплиц и временное остекление строящихся зданий, для покрытия строительных лесов и сооружающихся небольших объектов в непогоду. Иногда этой пленкой покрывают всю строительную площадку для защиты от атмосферных воздействий, а также от пыли при сносе старых построек. Недостаток этой пленки — быстрое старение, особенно под действием света.

С теми же целями в строительстве применяют и полипропиленовую пленку. Особенно часто ее используют для гидроизоляции фундаментов, подземных объектов, земляных плотин и туннелей. Роль этой пленки возросла особенно в последнее время, когда в строительстве открылась новая эра — эра воздушной архитектуры, в которой главенствующую роль начинают играть безопорные сооружения. В таких сооружениях несущим элементом конструкции является воздух.