+7 499 583-03-47 (многоканальный)
Введите искомое слово:
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии

Строительные герметики - классификация

Строительные герметики представляют собой обширную группу материалов и изделий, обеспечивающих влаго- и воздухонепроницаемость стыковых сопряжений строительных деталей и конструкций.

Многообразие задач по герметизации конструкций и сооружений, которые обусловлены спецификой строительной технологии, свойствами конструкций, а также условиями эксплуатации, определяет большое обилие рецептур, профилей и форм применения различных герметизирующих материалов. Все это привело к возникновению множества классификаций герметизирующих материалов. Так как большинство стыковых спряжений сборных зданий и сооружений работает в циклическом деформационном режиме, одного из важнейших требований к уплотняющему материалу стыка – наличие эластичных деформаций. Поэтому подавляющая часть уплотняющих материалов представлена так называемыми эластичными герметиками.

Известно несколько классификаций герметиков, и в основу каждой из них положены критерии оценки важнейших свойств герметиков. Одна из таких классификаций делит герметизирующие материалы на шесть основных типов по таким критериям, как состав материала, область его применения, адгезия, усадка, деформативность, жесткость, долговечность.

Другая классификация исходит из того, что свойства герметиков зависят от типичных констант их основного компонента, а именно: материал основы, состояние при деформации, удлинение при растяжении и модуль.

Нам кажется, что классификация герметиков должна учитывается не только их физико-механические свойства, но и другие факторы, отражающие технологические особенности герметиков как на стадии приготовления, так и на стадии их применения на строительной площадке.

Классификация герметиков с учётом условий эксплуатации.

  • Герметики для жилищно-гражданского строительства.

  • Герметики для промышленного строительства.

  • Герметики для аэродромного строительства.

  • Герметики для дорожного строительства.

  • Герметики для строения хранилищ нефтеродуктов.

  • Герметики для строительства очистных сооружений и канализации.

  • Герметики для гидротехнических сооружений и нанесения под водой.

Классификация герметиков с учётом конструктивных особенностей строимых элементов.

  • Герметики для уплотнения стыковых соединений ограждающих и несущих конструкций зданий и

  • Герметики для уплотнения оконных и дверных блоков в стеновых панелях.

  • Герметики для уплотнения горизонтальных швов цементно-бетонных покрытий (аэродромных, дорожных, плит покрытия и т.д.)

  • Герметизирующие материалы, подвергаются действию воды, замораживанию и оттаиванию, попеременному увлажнению и высушиванию, действию микрофлоры и микрофауны, солей.

  • Герметики, применяющиеся в шахтном и подземном строительстве, должны обладать повышенной водонепроницаемостью и стойкостью к действию водонепроницаемостью воды. В хранилищах и резервуарах, предназначенных для нефтепродуктов, используют герметики со стабильными свойствами в агрессивной среде.

Классификация по типу полимера-основы

Мы рассмотрим наиболее популярные и часто используемые герметики, которые поделим по типу полимера :

  • Полиутетановые

  • Акриловые

  • Полисульфидные (тиоколовые)

  • Полисилоксановые (силиконовые)

  • Бутилкаучуковые

  • Силано-модифицированные полимеры

  • на основе других полимеров

Полисульфидные (тиоколовые) герметики – жидкие полисульфидные каучуки, называемые тиоколами, с необходимыми ингредиентами и вулканизационными агентами.

Тиоколовые герметики, как правило, двухкомпонентныме.

Основными свойствами тиоколовых герметиков является их способность после смешения компонентов превращаться при нормальных температурах в эластичные резины без усадки. Отвержденные тиоколовые композиции – вулканизаты характеризуются высокой деформативностью, адгезией к широко применяемым строительным материалам, стойкостью к воздействию кислорода, озона, влаго- и воздухонепроницаемостью, стойкостью к ультрафиолетовому облучению. Ряд мастик обладает также коррозионной стойкостью в растворах солей, минеральных кислот, щелочей и в агрессивных средах.

Тиоколовые герметики среди герметизирующих материалов различного назначения занимают особое место, они создают непроницаемость в соединениях, подверженных статическим или динамическим деформациям растяжения и сжатия в условиях перепада температур, наличия растворителей и агрессивных сред.

Недостатком является существенный разброс свойств и цвету разных партий материала, а также высокая цена.

Полиуретановые герметики известны давно, но массовое применение получили в течение последние 10 лет, но несмотря на это за счет более дешевого сырья и более простого способа производства завоевывают все большую популярность.

По сравнению с герметиками другой полимерной основы, полиуретановые герметики обладают более высокой износо- и ударостойкостью, а также имеют очень хорошую эластичность.

Герметики на полиуретановой основе выпускаются двухкомпонентные (основная паста и отвердитель) и однокомпонентные герметики с отверждением от влаги воздуха. Партия от партии практически не отличаются.

Полиуретановые герметики требовательны к дозировке компонентов.

Герметики на основе акрилатов как правило однокомпонентные, обладают хорошими адгезионными свойствами, не нуждаются в грунтовочном покрытии, нормально работают как при плюсовых так и при минусовых температурах на швах с раскрытием стыков до 15 %, устойчивы к воздействию влаги и ультрофиалета. Эти герметики самые экологичные и большинство из них можно применять и внутри помещений. Акриловые герметики обладают хорошей паропроницаемостью. В ряде ситуаций это свойство важнее, чем 100% водостойкость.

В частности паропроницаемость наружного уплотнения имеет превалирующее значение при монтаже пластиковых оконных блоков. Оно снижает вероятность отсыревания монтажной пены. Важно учитывать, что причиной отсыревания может быть не только и не столько заливающая с улицы вода, сколько поступающая из жилых помещений пар, который в идеале должен, не задерживаясь, проходить сквозь наружное уплотнение.

За счет невысокой цены, экологичности, простоты и в работе и изготовлении становятся все более популярны на рынке строительных герметиков.

Силиконовые герметики и компаунды получают гомогенизацией жидких каучуков. Герметики на силиконовой основе выпускаются многокомпонентными или однокомпонентными с отверждением от влаги воздуха.

Особенность работы с силиконовыми герметиками является то, что нужно более тщательно подготавливать поверхность. Силиконы, как правило, без грунтовки не имеют адгезии к другим материалам, что существенно усложняет ремонтопригодность выполняемых работ.

Силиконовые герметики за счет своих диэлектрических свойств незаменимы в электронной и электротехнической промышленности, так же широкое распространение силиконы получили для изготовления объемных многоразовых форм среди художников и скульпторов, а так же в типографиях для офсетной печати.

Силано-модифицированные полимеры

Эластичный однокомпонентный клей и герметик на основе силано-модифицированных полимеров, обладает прочностью сцепления и эластичностью. Не содержит растворителей, поливинилхлорида, изоцианата и силикона, особенно хорошо подходит для склеивания влажных поверхностей устойчив к ультрафиолетовому излучению и совместим с битумом. Пригоден даже для склеивания под водой. может покрываться сверху краской. Максимальная адгезивная прочность достигается сразу же после нанесения, имеет хорошую температурную устойчивость и длительный срок службы.

Классификация герметиков по деформативности (модулю)

  • Эластичные

  • Эластопластичные

  • Пластоэластичные

  • Пластичные

Пластичные материалы под действием приложенной к ним силы изменяют свою форму и не восстанавливают её.

Эластичные материалы после снятия приложенной к ним нагрузки полностью восстанавливают свою форму.

Модуль – это нагрузка, кгс/см2, при 100%-ном удлинении.

Количественные значения модуля: 3; 1,5-3; 0,5-1,5 и 0,2 кгс/см2 соответственно для эластичных, эластопластичных, пластоэластичных и пластичных герметиков.

Классификация герметиков по характеру перехода в рабочее состояние:

  • Отверждающиеся;

  • Неотверждающиеся;

  • Высыхающие.

Отверждающиеся мастики в результате образования резиноподобной структуры являются более стойкими к воздействию эксплуатационных факторов и более долговечными по сравнению с неотверждающимися мастиками. Отверждение мастик происходит в результате смешения составляющих двухкомпонентных составов в определённой пропорции или за счёт контакта однокомпонентных составов с воздухом.

Для двухкомпонентных мастик существует понятие их жизнеспособности – времени, удобного для нанесения в стык после смешения.

Процесс герметизации с помощью отверждающихся герметиков включает следующие операции: подготовку поверхности, смешение компонентов герметиков, нанесение композиции, вулканизацию, контроль качества герметизации, ремонт дефектных участков.

Достаточно прочное сцепление герметика с подложкой обеспечивается только при правильной подготовке поверхности, подлежащей герметизации. Предварительная подготовка заключается в тщательной очистке от различного рода загрязнений и следов коррозии.

При герметизации гладких поверхностей, например металлических, их обезжиривать, протирая чистым тампоном, салфеткой или ветошью, смоченной в растворителе. Из обезжиривающих средств рекомендуются органические растворители, которые не оказывают корродирующего действия: перхлорэтилен, трихлорэтилен, ацетон, хлористый метилен, а также бензин.

Пористые поверхности (бетон, кирпич, дерево, камень, асбестоцемент) если необходимо также обрабатывают растворителями для удаления следов влаги, тонкой пыли, осадков от продуктов, применяемых при изготовлении бетонных изделий и конструкций, возможных тонких микропленок временного предохранения или консервации поверхности. Стеклянные поверхности рекомендуется обрабатывать растворителем, а пластмассовые — водными щелочными растворами.

Зона обезжиривания должна на 30—40 мм превышать границы последующего нанесения герметика с каждой стороны. Во избежание загрязнения поверхность следует обезжиривать небольшими участками непосредственно перед нанесением герметика.

Для повышения адгезионной прочности на поверхность, подлежащую герметизации, часто дополнительно наносят клеевые подслои или праймеры. При герметизации пористых поверхностей, имеющих капилляры, нанесение подслоев также способствует закреплению рыхлой поверхности. При этом праймеры или грунтовки служат для закрытия пор с тем, чтобы исключить капиллярное впитывание пластификаторов или неотвержденного олигомера во внутренние слои подложки. В противном случае изменяется состав герметизирующей композиции, и покрытие приобретает более низкие эластические свойства. Кроме того, образуется пограничный слой с более низким содержанием наполнителя и отвердителя, обладающий редкой полимерной сеткой. Этот слой более подвержен действию влаги, значительно сильнее набухает в воде и органических растворителях. Поэтому при отсутствии клеевых подслоев во время герметизации поверхностей, имеющих рыхлую структуру, наблюдается «отмокание» герметика, снижение его адгезионной прочности в процессе эксплуатации конструкции в среде растворителей или в воде.

Выбор необходимого типа грунтовок или подслоев зависит как от состава и свойств герметика и подложки, так и от условий эксплуатации.

Процесс вулканизации (отверждения) условно подразделяют на три периода. Первый характеризуется потерей герметиком жизнеспособности, т. е. временем, в течение которого композиция, не утратившая пластических свойств, может быть легко нанесена на поверхность. Во второй период вулканизации герметик несколько утрачивает пластичность и приобретает эластические свойства. Этот период определяется временем, по истечении которого герметик, имеющий некоторую прочность при растяжении и твердость, можно снять с подложки, покрытой антиадгезионным составом. После этого появляется возможность проведения дальнейших операций по сборке и монтажу загерметизированных конструкций. Третий период вулканизации характеризуется повышением прочности при растяжении и твердости герметика и определяется временем, в течение которого достигаются его оптимальные физико-механические свойства.

Неотверждающиеся герметики (замазки, пасты, мастики) представляют собой термопластичные пастообразные герметизирующие материалы, которые при нагревании переходят в вязкотекучее состояние. При понижении температуры восстанавливается первоначальная консистенция независимо от числа циклов нагревания и охлаждения. В течение всего периода эксплуатации эти герметики остаются в пластическом или пластоэластическом пастообразном состоянии и применяются чаще всего для герметизации различных разъемных соединений или соединений, подвергающихся периодическому демонтажу.

Неотверждающиеся герметики представляют собой высоконаполненные (50—75%) резиновые смеси на основе полиизобутилена, бутилкаучука, этиленпропиленового каучука и сочетаний этих каучуков друг с другом, а также с полиэтиленом или полипропиленом. Содержание полимера в них колеблется от 3—5 до 12— 15%. Для придания герметикам определенной консистенции в их состав вводятся минеральные масла.

Неотверждающиеся герметики обладают невысокой предельно допустимой деформацией и их рекомендуется применять в стыках с небольшим раскрытием, составляющим не более 10% по отношению к ширине шва. Целесообразно неотверждающиеся мастики применять для герметизации стыков между одномодульными (3 м) панелями, стыков, стыков блочных зданий.

Применение неотверждающхся мастик требует предварительной грунтовки пористых поверхностей стыкуемых элементов, которая должна осуществляться в заводских условиях или на строительных объектах. Использование этих мастик без грунтовки приводит к нарушению сцепления их со стыкуемыми поверхностями в результате миграции входящих в состав мастик пластификаторов и мягчителей и к снижению веса срока службы мастик.

Стыки зданий, загерметизированные этими мастиками, рекомендуется закрывать, цементно-песчаным раствором, для защиты от воздействия прямых солнечных лучей.

Неотверждающиеся герметики могут эксплуатироваться до температуры 70°С. При более высокой температуре вначале наблюдается некоторое размягчение за счет понижения их вязкости, а затем при более длительной экспозиции они твердеют, становятся хрупкими и растрескиваются, что связано с процессами старения и приводит к нарушению герметичности конструкции.

Неотверждающиеся герметики наносят вручную металлическим или деревянным шпателем или с помощью ручных и пневматических шприцев. Для облегчения условий нанесения, их нагревают до температуры 30—50°С, а иногда до 60—80 °С. Герметизируемая поверхность должна быть предварительно очищена от пыли, грязи, посторонних включений, осушена и обезжирена.

Неотверждающиеся герметики получили большое распространение во время массового становления панельного домостроения и на тот момент они выполнили стоящие перед ними задачи, в то же время в отличии от отверждающихся герметиков, неотверждающиеся мастики имеют ряд существенных недостатков:

  • неотверждающиеся герметики наносятся только на сухую поверхность;

  • требуется грунтовка кромок бетонных поверхностей шва, что бы не допускать излишнюю миграцию пластификатора;

  • расход неотверждающегося герметика на 1 м.п. как правило на порядок выше, что приводит к увеличению себестоимости в перечислении на 1 м.п.;

  • требуется дополнительная защита от внешних атмосферных воздействий ( УФ, влаги и т.д). Обычно для этих целей используют полимерцементные растворы, которые в свою очередь, разрушаются под действием сезонных температурных колебаний, особенно конструкциях с большим шагом между соседними швами.

Высыхающие герметики представляющие собой растворы резиновых смесей в органических растворителях. После нанесения на поверхность и улетучивания соответствующего растворителя они приобретают эластичность.

Высыхающие герметики как правило обладают обратимыми свойствами; т.е. при добавлении растворителя могут быть переведены из эластичного в первоначальное жидкотекучее или вязкое пастообразное состояние. Такие герметики готовятся на основе бутадиен-нитрильных, бутадиен-стирольных, полихлоропреновых, карбоксилсодержащих и других типов синтетических каучуков в сочетании с фенолформальдегидными или инден-кумароновыми смолами. Данные герметики имеют содержание сухого остатка 45-70%.В зависимости от концентрации и вязкости их наносят на поверхность кистевым или штапельным способом.

В составе герметиков содержится от 35 до 65% сухого остатка, что существенно влияет на:

  • повышенную текучесть, при этом герметик почти невозможно нанести слоем необходимой толщины (не менее 3-4 мм), вследствие чего в ряде случаев необходимо делать цементную стяжку и наносить герметик за несколько проходов, что ведет к снижению производительности и увеличению стоимости работ по герметизации;

  • усадку (до 65%). Т.к. растворитель, содержащийся в рецептуре герметика, испаряется. Значительная усадка приводит к возникновению остаточных напряжений, которые могут привести к растрескиванию герметика;

  • стоимость погонного метра шва, т.к. 65-35% весовых частей из состава герметика испаряется, а на стыке остается лишь 350-650 гр. Герметика из каждого купленного килограмма, что увеличивает приведенную стоимость герметика в 1,5-2 раза;

  • качество и долговечность герметика, за счет большой усадки и как следствие, возникновение внутренних предварительных напряжений ;

  • вредность для здоровья паров растворителя при проведении работ;

  • опасность возгорания;

нарушение герметичности конструкции, т.к. в отличие от невысыхающих герметиков, этим герметикам требуется время для образования эластичной пленки. Для получения пленки заданной толщины необходимо многократное послойное нанесение герметика. При нанесении толстого слоя герметика малой вязкости, задерживается выделение летучих продуктов и наблюдается образование пор.

Классификация по количеству компонентов при поставке

  • Однокомпонентные;

  • Многокомпонентные.

Процесс вулканизации для однокомпонентных герметиков принципиально отличаются от процесса вулканизации многокомпонентных герметиков на той же основе тем, что у них отверждение происходит от влаги воздуха, и на поверхности герметика образуется пленка, которая по мере насыщения кислородом растет в глубь герметика до полной вулканизации. Время в течении которого однокомпонентный герметик полностью завулканизуется зависит от воздухонепроницаемости полимера, а так же от толщины герметизирующего слоя.

Для многокомпонентных герметиков процесс вулканизации начинается после смешения компонентов во всех точках одновременно и по этому более контролируем.

Основные технические требования к герметизирующим материалам

(в соответствии с ГОСТ 25621-83 на герметизирующие и уплотняющие материалы

и изделия применяемые в стыках сборных элементов ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий для защиты от водо- и воздухопаропроницания)

Герметизирующие и уплотняющие материалы и изделия в течение всего периода их эксплуатации в конструкциях должны обеспечивать надёжную изоляцию стыковых соединений при всех видах механических и климатических воздействий и удовлетворять следующим требованиям:

  • Обладать стабильными физико-механическими и адгезионными свойствами в интервале эксплуатационных температур от минус 40 до плюс 70°С, а для районов Крайнего Севера – от минус 60, до плюс 50°С;

  • Герметизирующие мастики должны обладать необходимой удобоукладываемостью в интервале температур нанесения.

  • Герметизирующие мастики должны обладать необходимым сопротивлением текучести и удерживаться в стыке во время нанесения и эксплуатации.

Отверждающиеся мастики (герметики) должны:

  • Обладать условной прочностью в момент разрыва – не менее 0,1 МПа (1 кгс/см2);

  • Иметь относительное удлинение в момент разрыва – не менее 300% на образцах-лопатках или 150% на образцах-швах.

  • Прочность связи мастик с поверхностью образца не должна быть менее её прочности при разрыве при когезионном характере разрушения.

  • Жизнеспособность двухкомпонентных отверждющихся мастик не должна быть менее 2ч.

  • Неотверждающиеся мастики (герметики) должны:

  • Относительное удлинение неотверждющихся мастик при минимально допустимой температуре эксплуатации не должно быть менее 7%;

  • Иметь содержание сухого остатка не менее 50%.

Работоспособность герметика характеризуется удлинением при максимальной растягивающей нагрузке.

Важным является показатель предельно допустимой деформации, по которому устанавливают, на сколько процентов может деформироваться герметизирующий материал, не теряя в течение многих лет своих изолирующих свойств.

Предельно допустимая деформация (измеренная по ширине шва) абсолютно пластичных материалов или с преобладанием пластических свойств составляет: 0-5*%, а эластичных материалов: до 25-40*%. Для герметизирующих материалов высыхающего типа предельно допустимая деформация составляет: 0-4*%, для неотверждающихся герметиков: 15-70*% от ширины шва.

(*У каждой конкретной марки герметика свой показатель.)

Проектирование размеров шва

При расчёте шва следует учитывать ожидаемое изменение его ширины в результате атмосферных воздействий (температуры, влажности, ветра и т.д.), явлений

усадки, осадки, ползучести ограждающих элементов и т.п. Кроме того, необходимо учитывать величину предельно допустимой деформации герметика в шве.

При выборе способа уплотнения швов необходимо исходить из того, что он должен обеспечить устойчивость шва при деформациях и не изменяемость изолирующих свойств герметика. Неподвижное заполнение швов (например, цементно-песчаным раствором) не может компенсировать возможные деформации и приводит к повышенным напряжениям внутри заполнителя и примыкающих строительных элементов. По этой причине в них возникают трещины, а проникающая внутрь влага вызывает большие повреждения.

В первом приближении ширина шва b рассчитывается по формуле (1)

Dl×100

b = ------------------- мм,

e доп

Где: Dl – удлинение или сокращение строительного элемента, мм; e доп – предельно допустимая деформация герметика, %.

Величина удлинения или сокращения строительного элемента рассчитывается по формуле (2)

Dl = l0×DT×a,

Где: l0 – начальная длинна элемента, мм;

DT – разность температур, °С; a - коэффициент теплового расширения, мм/мм ×°С.

Для обеспечения надёжной работы герметика в шве целесообразно глубину шва для отверждающихся мастик принимать равной ½ ширины, но не менее 3 мм. Для неотверждающихся мастик глубина шва должна быть равна ширине, но не менее 10 мм.