УДК:655.222.34

Рахимов М.А., Иманов.Е.М., Жолдыбаев А.М., Тасанов А.С.

Карагандинский государственный технический универсистет

Применение полимерных материалов в производстве строительных материалов

Благодаря небольшой удельной плотности, высокой прочности и износостойкости, декоративности, устойчивости к агрессивным средам и другим ценным свойствам полимерные материалы и изделия на их основе нашли широкое применение в различных областях строительства.

На основе полимеров созданы конструкционные материалы и важные группы строительных материалов: армированные материалы, полимерцементные и полимерсиликатные бетоны, бетонополимеры и полимербетоны, стеклопластики, тепло- и гидроизоляционные материалы, пленки, декоративные ткани, волокна, пластмассы, герметики, каучуки и лакокрасочные материалы.

Нельзя представить строительство без ограждающих панелей, кровельных изделий, труб и фасонных частей к ним, санитарно-технического оборудования, линолеума, декоративно-отделочных плит, клеевых составов, светопрозрачных фонарей и куполов, окон, дверей и прочих изделий. Достаточно сказать, что свыше 90 % поверхности зданий и сооружений, а также строительных конструкций подвергаются окраске полимерными лакокрасочными материалами.

Выпуску полимерных материалов и изделий для строительства способствует относительно дешевая сырьевая база. Сырьем служат природные и нефтяные газы, отходы коксохимической промышленности, водород, аммиак, вода. Кроме того, детали и изделия из полимеров легко получают с помощью автоматизированных линий и процессов: литья, прессования, экструзии (выдавливания).

В настоящее время в мире накоплен значительный опыт разработки и применения кровельных строительных материалов практически для любого климатического региона нашей планеты. Наибольшие достижения принадлежат специалистам стран Западной Европы, США, Канады, Японии, а также России. Накоплен определенный опыт по разработке и применению новых кровельных материалов и в Казахстане [1].

Роль полимеров как конструкционных материалов проявляется с развитием строительства объектов химической промышленности, цветной металлургии, целлюлозно-бумажной и полиграфической промышленности, пищевой и многих других, связанных с использованием разнообразных агрессивных продуктов — органических и неорганических кислот, растворителей, щелочей. К таким полимерным материалам в первую очередь следует отнести химически стойкие полимербетоны и полимерсиликаты, использование которых позволяет по-новому решать вопросы надежности и долговечности в условиях воздействия агрессивных сред. Наибольший экономический эффект получают при использовании несущих химически стойких сталеполимербетонных конструкций.

Защитную функцию выполняют лакокрасочные, мастичные, шпатлевочные, гуммировочные и другие виды покрытий. В этом случае они выполняют роль декоративных покрытий. Следует отметить, что, несмотря на значительный прогресс, достигнутый в последние годы в технологии покрытий, механизацию и автоматизацию процессов, удельные затраты на их производство в строительных отраслях все еще остаются высокими. Стоимость создания декоративных покрытий нередко в несколько раз превышает стоимость защитных покрытий, поэтому вопросы совершенствования срока их службы приобретают важное значение.

Роль покрытий как средства защиты материалов от разрушения значительно проявилась с ростом производства и потребления металлов. Для снижения потерь металлов от коррозии вопросы защиты должны решаться еще на стадии проектирования, с тем, чтобы при строительстве применялись конструкции с готовыми защитными покрытиями, выполненными в заводских условиях. Известно, что стоимость защиты металлоконструкций, осуществляемой на заводах-изготовителях, ниже, чем в условиях строительно-монтажных площадок, а качество покрытий выше, так как окраска изделий производится в потоке по отработанным технологическим схемам, причем на качество покрытий не влияют побочные факторы (температура, атмосферные осадки и т.д.).

Таким образом, защита от коррозии зданий, сооружений и технологического оборудования — одно из основных условий повышения эффективности капитальных вложений.

Для расширения спектра технологических и эксплуатационных свойств в последние годы получили распространение смесевые материалы. Их использование позволяет получать как термопластичные, так и термореактивные пластики с повышенными ударными характеристиками, с высокой усталостной прочностью, износостойкостью и т. д.

Среди крупнейших потребителей полимерных материалов на одном из первых мест стоит строительная индустрия. Широкому применению полимерных материалов в строительстве способствуют не только высокая химическая стойкость, хорошие декоративные свойства многих из них, но и сравнительная простота применения, технологичность и другие свойства. Следует, однако, отметить, что на многих промышленных предприятиях в условиях сильного агрессивного воздействия повышенного давления и температуры термопластичные полимерные материалы быстро стареют, а незаполненные термореактивные, имея высокий коэффициент температурных деформаций, отслаиваются от защищаемых конструкций. Как показывает практика эксплуатации многих промышленных предприятий, защита строительных конструкций полимерными покрытиями малоэффективна и во многих случаях не обеспечивает необходимой надежности и долговечности сооружений.

В связи с этим в самых разнообразных отраслях промышленности все ощутимей сказывается отсутствие строительных материалов, которые сочетали бы высокую химическую стойкость с высокой прочностью и долговечностью.

Успехи химии в области синтеза полимеров открывают практически неограниченные возможности для изготовления материалов с самыми разнообразными свойствами. Открытие новых способов синтеза и модифицирования полимеров позволяет получать новые виды мономеров и олигомеров, сополимеров – блоксополимеров и привитых сополимеров.

Полиолефины в настоящее время являются одними из наиболее распространенных крупнотоннажных полимеров, и представляют собой весьма значительный класс термопластов универсального назначения. Но наиболее важны они для получения пленок, особенно полиэтилена низкой и высокой плотности и полипропилена.

Полиолефинами называется группа полимерных материалов, получаемых путем полимеризации и сополимеризации непредельных соединений ряда олефинов — этилена, пропилена, бутена, гексена и др.

Полиолефины — наиболее крупнотоннажные полимеры, производство которых достигает десятков миллионов тонн (35 % мирового объема).

Основная группа пластмасс (около 80 %) представляет собой материалы на основе термопластичных полимеров. В промышленно-развитых странах в настоящее время производится более 4000 марок конструкционных термопластиков на основе примерно 10-15 разновидностей промышленных полимеров. Большое многообразие таких материалов требует систематизации их свойств и создания классификационной системы. Разработаны различные системы разделения или группировки материалов по химической или по физической структуре, по объемам производства, областям применения и др. Все они не универсальны и используются в зависимости от поставленных перед потребителем, конструктором или технологом инженерно-технических задач [2].

Список использованной литературы:

1. Малбиев С.А., Горшков В.К., Разговоров П.В. «Полимеры в строительстве». Москва, ВШ: 2008, 456 с.

2. Крыжановский В.К., Бурлов В.В. и др. «Технические свойства полимерных материалов». Санкт-Петербург, Изд-во: Профессия, 2005, 248 с.