Органические вяжущие вещества и материалы на их основе

 

Органические вяжущие вещества делятся на битумные, производные от природных битумов, асфальтовых пород и нефтяных (искусственных) битумов, и дегтевые, представленные различными видами дегтя.

Основными свойствами битумов являются гидрофобность, атмосферостойкость, растворимость в органических растворителях, повышенная растяжимость, способность размягчаться при нагревании. Их используют в качестве органических вяжущих веществ при производстве кровельных, гидроизоляционных, антикоррозионных материалов, а также в гидротехническом и дорожном строительстве. Плотность битума лежит в пределах 800-1300 кг/м³.

Различают битумы строительные, кровельные и дорожные. Марка битума определяется твердостью, температурой размягчения и растяжимостью.

Деготь представляет собой густую вязкую массу черно-коричневого

цвета, образующуюся при нагревании без доступа воздуха твердых видов топлива (древесины, каменного и бурого угля, горючего сланца, торфа). Плотность дегтя составляет 960-1090 кг/м³.

 

В строительстве используют различные материалы на основе битума и дегтя.

Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы выпускают основными и безосновными. Рубероид представляет собой кровельный картон, пропитанный легкоплавким битумом и покрытый тугоплавким би­тумом с наполнителем и посыпкой.

Пергамин - кровельный материал из кровельного картона, пропитанного нефтяными битумами. В отличии от рубероида пергамин не имеет на поверхности покрывного слоя битума. Гидроизол - беспокровный гидроизоляционный рулонный материал, изготовленный путем пропитки асбестовой бумаги нефтяными битумами. Кровельный толь получают путем пропитки кровельного картона каменно­угольными или сланцевыми дегтевыми продуктами без посыпки или с последующей минеральной посыпкой с одной или двух сторон

Мастики представляют собой смесь нефтяного битума или дегтя с минеральными наполнителями (измельченный мел, доломит, цемент, асбест) и антисептиком. Используют мастики для приклеивания кровельных я гидроизоляционных рулонных материалов и для гидроизоляции конструкций,

Асфальтовые бетоны и растворы широко используют в дорожном строительстве. Содержание битума обычно составляет от 7 до 20 %. Различают горячие асфальтобетонные смеси, которые укладывают при температуре 140-170°, и холодные, укладываемые при температуре 110-120°.

 

Лакокрасочные материалы

 

Лакокрасочными материалами называют составы, наносимые в жид­ком виде тонким слоем на окрашиваемую или лакируемую поверхность и образующие прочно сцепляющуюся с ней твердую пленку. Лакокрасоч­ными материалами покрывают конструкции и изделия в целях предохра­нения их от разрушения при воздействии атмосферных факторов, выде­ляющихся вредных паров и газов, обеспечения необходимого гигиениче­ского режима внутри помещения или художественно-декоративной обра­ботки. К лакокрасочным материалам относятся пигменты, связующие ве­щества, растворители и красочные составы.

 

Пигментами называют тонко измельченные цветные порошки, не­растворимые в воде и органических растворителях (масло, спирты, скипи­дар), но способные равномерно смешиваться с ними и давать красочные составы. Пигменты придают красочному составу определенный цвет. Наиболее широко в строительстве используют минеральные пигменты, которые могут быть природными или искусственными. Качество пигментов определяют следующие показатели их свойств.

 

Укрывистость характеризуется расходом пигмента на 1 м² окраши­ваемой площади.

Красящая способность, или интенсивность, характеризует способ­ность пигмента передавать свой цвет в смеси его с белыми, черными и си­ними пигментами.

Тонкость помола пигмента оказывает большое влияние на его укрывистость и красящую способность. Чем меньше частицы пигмента, тем лучше его свойства.

Светостойкостью называют способность пигмента сохранять свой цвет под действием солнца.

 

Атмосферостойкостью называют способность пигмента сопротив­ляться совместному действию изменений температуры, света, влаги и др.

Маслоемкость пигмента определяют количеством масла, которое на­до добавить к пигменту для получения красочной пасты.

Антикоррозионной способностью называют свойство краски защи­щать черные металлы от ржавления.

Белые пигменты широко применяют для окраски внутренних поме­щений К ним относятся природные (например, мел) и искусственные пигменты (белила цинковые, титановые» литопон).

Из пигментов желтого цвета для покраски применяют природный пигмент - охру и искусственные пигменты - крои свинцовый и цинковый. Охру - природный пигмент, состоящий из глины и окислов железа, ис­пользуют в виде клеевых, масляных, эмалевых и других красок. Крон свинцовый используют для масляной и лаковой окраски металла и дерева, так как он имеет высокие антикоррозионные свойства.

Из пигментов синего цвета в малярной технике широко применяют ультрамарин и лазурь, ультрамарин - для подцветки масляных и клеевых побелочных колеров, а лазурь - с масляными и лаковыми связующими.

Из зеленых пигментов наиболее широко распространены зелень свинцовая хромовая, окись хрома и зелень цинковая. Зелень отличается высокой укрывистостью и красящей способностью, а также антикоррози­онной стойкостью. Однако она чернеет под действием сероводорода и сернистых газов и разрушается в щелочной среде. Окись хрома обладает высокой стойкостью к действию света и стойкостью к действиям повы­шенных температур, она не изменяется под действием кислот, щелочей и с зернистых соединений. Окись хрома применяют для окраски горячих по­верхностей, а также для окраски помещений, где находятся агрессивные йоды.

Из пигментов красного цвета применяют мумию природную, мумию Искусственную и сурик свинцовый. Мумию природную и мумию искусственную применяют для всех видов покрасок по дереву и штукатурке, а

мумию природную еще и для окраски металла. Данные пигменты облада­ют высокой светостойкостью и высокой красящей и кроющей способно­стью. Сурик свинцовый стоек к действию щелочей, но растворяется в кислотах, хорошо защищает сталь от коррозии.

Из коричневых пигментов наиболее широко используют железный сурик, который отличается большой интенсивностью цвета и стоек ко всем воздействиям. Его обычно используют для окраски металлических конструкций для предотвращения коррозии.

Из черных пигментов наиболее часто используют сажи, перекись марганца и графит. Кроющая и красящая способность саж высока, они ус­тойчивы к действию щелочей и кислот. Их применяют в масляных, лако­вых, известковых и клеевых покрасках. Перекись марганца используют для окраски цоколей, чугунных решеток. Графит отличается стойкостью к действию высоких температур и кислот, его применяют в масляных крас­ках.

 

Связующие вещества служат для связывания частиц пигмента между собой и с поверхностью, на которую наносят окрасочный слой. Эти веще­ства делят на три группы: масляные — олифы и масляные лаки; клеевые, состоящие из клеев и воды; эмульсионные, получаемые смещением масла и воды в присутствии эмульгаторов.

Различают олифы натуральные, полунатуральные и искусственные. Натуральные олифы являются продуктами обработки растительных высы­хающих масел (льняного, конопляного) нагреванием до 200°. Для ускоре­ния высыхания в олифы добавляют сиккативы (соли или окиси свинца, кобальта, марганца). Вследствие окисления олифы кислородом воздуха происходит ее твердение с образованием тонкой, пластичной и стойкой против атмосферных воздействий пленки. Натуральные олифы дороги, поэтому в строительстве их используют ограниченно: для окраски кровель из листовой стали, грунтовки металлических конструкций, окраски окон­ных переплетов.

Полунатуральные олифы (оксоль, оксоль-смесь, сульфоксоль и др.) получают обработкой растительных масел нагреванием или продуванием воздуха. Для придания жидкой консистенции их разбавляют органически­ми растворителями в количестве не более 45 %. Образовавшиеся после высыхания пленки полунатуральных олиф имеют меньшую толщину по сравнению с пленками натуральных олиф, отличаются сильным глянцем и твердостью, меньшей пластичностью, в связи с чем они менее долговечны. Полунатуральные олифы широко используют во всех малярных работах.

В искусственных олифах растительного масла нет вообще или со­держится не более 35 %. В строительстве используют различные виды ис­кусственных олиф: карбональ, глифталевую, синтоль, сланцевую. Их при­меняют для разведения масляных красок до малярной консистенции и

внутренней окраски второстепенных объектов по стали, дереву, штукатур­ке. Их нельзя использовать для наружных работ, окрашенных полов и предме­тов бытового назначения.

 

Масляные лаки представляют собой растворы природных смол или полимеров в высыхающих растительных маслах, содержащих сиккативы и растворители. Смолы и полимеры придают пленкам лака блеск и твер­дость. Масляные лаки применяют в качестве связующих для производства эмалевых красок, которые в свою очередь используют для окраски дере­вянных полов, панелей, дверей. В зависимости от вида полимера различа­ют лаки глифталевые, перхлорвиниловые и др.

 

Для получения водных связующих применяют различные клеи: мез­дровый (малярный), костяной (столярный), казеин кислотный, декстрин. Клеи применяют для склеивания деревянных конструкций, клеевых грунтовок, приготовления окрасочных составов, для наклейки обоев. В по­следние годы широко используют синтетические клеи, в частности, поливинилацетатный клей, которым приклеивают отделочные материалы и обои.

Растворители предназначены для разбавления лаков, красок и грун­товок. Они должны легко испаряться из лакокрасочного слоя в процессе его высыхания и не вступать в химическое взаимодействие с лакокрасоч­ными материалами или окрашиваемой поверхностью. Наиболее распро­страненными растворителями являются скипидар, уайт-спирит, лаковый керосин и др.

К красочным составам относятся масляные, эмалевые, водно-известковые, водно-клеевые, эмульсионные краски, спиртовые лаки, поли-гуры, нитролаки.

Масляными красками называют густые пасты, представляющие со­бой смесь пигментов, наполнителей и связующих. Их выпускают в двух видах: густотертые и готовые к употреблению. Густотертые краски перед употреблением разводят натуральными или полунатуральными олифами до рабочей консистенции. Масляные краски используют для всевозмож­ных покрасок по дереву, металлу, штукатурке. Полное высыхание масля­ных красок при температуре 18-20° должно наступить в течение 24 ч.

Эмалевые краски приготовляют на специальных лаках. После высы­хания эмалевые краски образуют глянцевую поверхность, похожую на шаль. Вследствие повышенной твердости пленок эмалевые краски приме­няют для покраски санитарно-технического оборудования и деревянных изделий, подвергающихся истиранию. Эмалевые краски выпускают гото­выми к употреблению.

Водно-известковые краски применяют для окраски кирпичных, ош­тукатуренных наружных и бетонных поверхностей, внутренней отделки зданий. Связующим в таких красках служит известь, взвешенная в воде, а

пигментами - охра, лазурь, зелень и другие минеральные красители. Известковую краску приготовляют на месте работ на воздушной или гидрав­лической извести.

В водно-клеевых красках в качестве связующего чаще всего входит малярный клей. Клеевые краски применяют для покраски оштукатуренных поверхностей жилых помещений и зданий общественного пользования с повышенным качеством отделки.

К эмульсионным краскам относят суспензии пигментов, приготов­ленных перетиранием пигментов на водных эмульсиях различных плёнкообразователей. Преимущество эмульсионных красок заключается в том, что сокращается расход органического растворителя, который может быть частично или полностью заменен водой. Наиболее распространены эмуль­сионные краски в виде эмульсии масла в воде. В качестве эмульгаторов используют калиевые или натриевые мыла.

Спиртовые лаки состоят из твердых смол или полимеров, раство­ренных в спирте или смеси спирта с другими летучими растворителями. Политуры содержат значительно меньше растворенной смолы, чем спир­товые лаки, и поэтому на полируемой поверхности остается минимальный слой смолы. Спиртовые лаки применяют для покрытия деревянных изде­лий, находящихся внутри помещений, а политуры - для их полировки, в целях получения блестящей поверхности. Нитролаки состоят из нитроцел­люлозы, растворенной в органических растворителях с добавкой пласти­фикаторов. Эти лаки твердеют очень быстро, давая блестящую поверхность. Их применяют для внутренних лакировок. При работе с нитролака­ми необходимо соблюдать меры предосторожности, так как они огнеопас­ны и ядовиты.