Полимерные строительные материалы, обладающие высокой прочностью, малой плотностью, стойкостью к действию кислот и щелочей, а также высокими декоративными свойствами, широко применяют в качестве конструкционных и отделочных материалов. Причем одни из них, например стеклопластики и древесностружечные плиты, являются конструкционно-отделочными материалами, другие, например полистирольные облицовочные плитки, — только отделочными.
Конструкционные материалы. В качестве конструкционных материалов применяют, главным образом, следующие армированные пластмассы: стеклопластики, древеснослоистые пластики, сотопласты, а также органическое стекло, винипласт листовой.
Стеклопластики представляют собой материалы, состоящие из связующих синтетических полимеров и наполнителя — стеклянного волокна. Стеклянное волокно обеспечивает высокую прочность материала, а смола связывает отдельные волокна, распределяет усилия между ними и защищает их от внешних воздействий.
По виду и расположению стекловолокнистого наполнителя их делят на три основные группы: стекловолокнистый анизотропный материал (СВАМ), стеклопластик на основе рубленого волокна и стеклопластик на основе стеклоткани (стеклотекстолит).
Стекловолокнистый анизотропный материал (СВАМ) получают методом горячего прессования пакета листов стеклошпона. Стеклошпон — тонкие полотнища однонаправленных стеклянных нитей, склеенных спиртовыми растворами синтетических (эпоксидно-фенольных) смол. Линейные размеры листов СВАМ зависят от размеров плит горячих прессов. Обычно они имеют длину до 1000, ширину до 500 и толщину от 1 до 30 мм.
В строительстве из стеклопластиков СВАМ изготовляют несущие элементы, оболочки навесных панелей и пространственных ограждений конструкций.
В качестве связующего для стеклопластиков на основе рубленого стекловолокна служат полиэфирные смолы. Стеклопластики выпускают в виде плоских и волнистых листов длиной 1000–6000, шириной до 1500 и толщиной 1–1,5 мм. Плотность их 1400 кг/м3, предел прочности при растяжении не менее 60 МПа, при сжатии не менее 90 МПа и при изгибе не менее 130 МПа, светопрозрачность — 50–85%.
Полиэфирные стеклопластики на основе рубленого стекловолокна применяют для изготовления светопроницаемых ограждений фонарей, светопрозрачных перегородок. Полупрозрачные, окрашенные в массе волнистые стеклопластики используют для отделки балконов и устройства кровли сооружений малых архитектурных форм — павильонов, кафе, киосков, навесов.
Стеклотекстолит получают методом горячего прессования уложенных правильными слоями в пакеты полотнищ стеклоткани, которую предварительно пропитывают растворами фенолформальдегидных смол и подсушивают. Стеклотекстолит выпускают в виде листов длиной 2400, шириной 600–1200 и толщиной 9–35 мм. Плотность стекловолокнистых листов 1850 кг/м3, предел прочности при растяжении 230, при сжатии 95 и при изгибе 120 МПа. Стеклотекстолит, как и другие стеклопластики, обладает высокой теплостойкостью, водостойкостью, хорошей коррозионной и химической устойчивостью.
Листовой стеклотекстолит предназначен для изготовления трехслойных панелей, оболочек, волнистой кровли и т. д.
Органическое стекло (полиметилакрилат) представляет собой высокопрочный, светоустойчивый, легкий материал. Органическое стекло выпускают в виде листов длиной до 1350 мм, шириной до 1250 и толщиной 2–6,3 мм. Его применяют для устройства светопрозрачных ограждений и перегородок, световых одинарных и двойных вертикальных проемов и куполов верхнего света общественных и промышленных зданий.
Отделочные материалы — наиболее обширная группа полимерных материалов: листовых, плиточных, рулонных, профильно-погонажных и др. К листовым отделочным материалам относят декоративные бумажно-слоистые пластики, отделочные древесноволокнистые и древесностружечные плиты и др.
Декоративный бумажно-слоистый пластик — листовой материал, изготовляемый методом горячего прессования пакетов из нескольких слоев бумаги, предварительно пропитанной синтетическими смолами. Верхний слой бумажно-слоистого пластика представляет собой лист одноцветной или многоцветной текстурной ненаполненной бумаги или же бумаги с рисунком, отпечатанным типографским способом. Рисунок может имитировать ценные породы дерева или камня (дуб, орех, карельская береза, мрамор, малахит и др.).
Листы бумажно-слоистого пластика имеют длину 400–3000, ширину 400–1600 и толщину 1–3 мм. Тыльную сторону бумажно-слоистого пластика делают обычно рифленой, что улучшает сцепление при сплошной наклейке их на основание. Плотность бумажно-слоистого пластика 1400 кг/м3, предел прочности при изгибе не менее 100 МПа. Он не расслаивается, атмосферо- и морозостоек, легко поддается механической обработке (распиловке, сверлению, строганию, фрезерованию и даже гнутью).
Листы декоративного бумажно-слоистого пластика служат для внутренней отделки культурно-бытовых, торговых и общественных зданий, а также для щитов встроенной и обычной мебели.
Древесноволокнистые отделочные плиты производят методом горячего прессования волокнистых материалов (древесные волокна, камыш и др.), пропитанных синтетическими смолами сверхтвердыми СТ-500 плотностью на менее 850 кг/м3 и твердыми Т-350 и Т-400 — не менее 850 кг/м3. Цифры в условном обозначении марки указывают минимальный предел прочности плит при изгибе (кгс/см2).
Отделочные древесноволокнистые плиты имеют длину 1200–2700, ширину 1200–1700 и толщину 3–6 мм. Они достаточно прочны и обладают высокими эксплуатационными свойствами. Их применяют для облицовки стен в кухнях и санитарных узлах жилых зданий, в лабораториях, магазинах, больницах, кинотеатрах, а также для встроенной мебели. Красивый внешний вид, разнообразие цвета и фактуры, легкость монтажа и обработки, небольшая стоимость предопределяют их высокую эффективность.
Древесностружечные отделочные плиты получают горячим прессованием древесной стружки, смешанной с синтетическими термореактивными смолами.
Длина древесностружечных отделочных плит 2500–3500, ширина 1250–1750 и толщина 10–25 мм. Плотность их обычно 600–700 кг/м3. Лицевую поверхность плит покрывают лаками, эмалями и красками, а также облицовывают шпоном, фанерой, листовыми пластиками и другими материалами.
Высокие прочностные и декоративные свойства отделочных древесностружечных плит позволяют успешно применять их для облицовки дверей, отделки встроенной мебели, устройства перегородок, подвесных потолков и других элементов.
Плитки для облицовки стен. К отделочным материалам на основе полимеров относят полистирольные и фенолитовые облицовочные плитки.
Полистирольные облицовочные плитки изготовляют методом литья под давлением на специальных литьевых пресс-автоматах из окрашенного минеральными пигментами полистирола. Размеры полистирольных облицовочных плиток 100x100 и 150x150 мм при толщине 1,25 и 1,35 мм. Тыльная сторона плиток имеет бортик шириной 6–8 мм и рельефную поверхность, что обеспечивает прочное приклеивание их к облицовываемой поверхности. Цвет плиток весьма разнообразный (белый, желтый, бирюзовый, синий и др.).
Полистирольные плитки применяют для внутренней облицовки стен и панелей в помещениях жилых, общественных и промышленных зданий с повышенными гигиеническими требованиями и температурно-влажностным режимом эксплуатации (душевые кабины, санитарные узлы, кухни, лаборатории и др.). Не следует использовать эти плитки для облицовки стен, к которым примыкают отопительные приборы.
Фенолитовые облицовочные плитки получают прессованием смеси из связующего (фенолоформальдегидные смолы), отвердителя и наполнителя (древесная мука, каолин, тальк и др.). Размеры фенолитовых плиток — 100x100 и 150x150 мм толщиной 1,5 мм. Расцветка плиток весьма разнообразна и зависит от вида пигмента, введенного в состав пресс-материала. Фенолитовые облицовочные плитки характеризуются высокой механической прочностью и химической стойкостью, кроме того, они термостойки, паронепроницаемы, водо- и морозостойки.
Фенолитовые плитки предназначены для облицовки внутренних стен лабораторий, производственных цехов и других помещений, где возможно воздействие на облицовку агрессивных химических сред.
Материалы для полов
Среди различных видов материалов полимерные в наибольшей степени отвечают всем требованиям, предъявляемым к покрытиям полов. Гигиеничны и технологичны, затраты времени и труда на устройство покрытия пола из полимерных материалов значительно (в 5–10 раз) ниже, чем из традиционных материалов (паркет, доски).
Рулонные материалы. Рулонные материалы для полов — это разнообразные виды линолеума.
Линолеум выпускают в рулонах шириной 1200–2000 мм, длиной не менее 12 м. Толщина в зависимости от вида линолеума — 1,2–6 мм.
К основанию пола линолеум крепят на специальных мастиках. От правильности настилки во многом зависит его долговечность. Это относится и ко всем остальным полимерным материалам — только при строгом соблюдении правил монтажа и эксплуатации пластмассы в полной мере проявляют свои положительные свойства.
Рулоны линолеума хранят в вертикальном положении в сухом помещении при температуре не ниже 10 оС. Если линолеум был доставлен с более низкой температурой, его выдерживают в помещении, не распаковывая, в течение 1 сут. За несколько суток до настилки линолеум раскатывают, чтобы ликвидировать волнистость, образовавшуюся при хранении в рулонах.
Релин — многослойный материал, лицевой слой которого изготовлен из цветной резины на синтетических каучуках, а нижний — с использованием старой дробленой резины. Часто средний слой делают пористым. Релин настилают в помещениях с повышенной влажностью, к которым предъявляют высокие гигиенические требования (кухни, санитарно-технические узлы, раздевалки).
Мастичные бесшовные покрытия. В мастичные составы входят жидкий полимер, наполнители и пигменты. Составы должны иметь консистенцию сметаны. Наносят их на основание пола слоем 0,5–1 см. После затвердевания (обычно 1–3 сут.) образуется сплошное бесшовное покрытие. Такие покрытия отличаются достаточной химической стойкостью, износостойкостью и хорошим сопротивлением ударным нагрузкам.
В зависимости от вида полимерного компонента различают составы на водных дисперсиях полимеров (например на поливинилацетатной дисперсии или латексах синтетических каучуков) и на жидких термореактивных олигомерах (на полиэфирных и эпоксидных смолах). Второй тип мастичных составов дает более прочное и химически стойкое покрытие.