Материалы для герметизации стыков в крупнопанельном строительстве —

Сборное строительство, получившее широкое развитие в последние годы, остро нуждается в материалах для герметизации стыков между панелями. К концу семилетия только жилищное крупнопанельное строительство потребует около 18 млн. м герметиков (примерно 11 ООО м3).

Стыки — это наиболее уязвимые участки сооружения Практика показывает, что все виды заделки стыков конопаткой или расшивкой раствором мало эффективны. Поэтому вопрос о применении новых эластичных материалов имеет большое народнохозяйственное значение.

Характер работы герметика различен в зависимости от направления стыка и конструкции здания. В домах с продольным разрезом стен горизонтальные стыки почти не подвергаются периодическим температурным деформациям, а только осадочным, которые в большинстве случаев довольно равномерны по всему периметру здания. Вертикальные стыки, кроме осадочной деформации, имеющей характер сдвига, постоянно испытывают температурные деформации, колеблющиеся от I до 4 мм в зависимости от размеров панелей и изменений температуры.

При герметизации горизонтальных стыков достаточно уплотнить их во время монтажа (после окончания строительства они будут работать только на сжатие). Уплотнитель в этом случае должен обладать достаточной эластичностью с тем, чтобы обеспечить при монтаже здания заполнение всех неровностей стыка. В вертикальных стыках уплотнитель должен сохранять эластичность во время всего срока службы здания.

В домах с поперечным разрезом стен характер работы вертикальных стыков остается неизменным, но горизонтальные стыки между навесными наружными панелями могут в определенных условиях работать на растяжение, например при просадке панелей нижнего этажа.

Таким образом, необходимо изыскивать герметизирующие материалы с различными свойствами. Независимо от положения стыка эти материалы должны быть влагонепроницаемыми, способными перекрывать стыки разных размеров, сохранять герметизирующие свойства независимо от колебаний температуры, противостоять атмосферным влияниям и быть удобными при монтаже. Важными требованиями являются также невысокая себестоимость герметика и доступность сырья для его изготовления.

Длительность службы материала в значительной мере зависит от того, будет ли он подвергаться непосредственно влияниям или стык находится под защитным слоем. Естественно, всякий герметик в закрытом стыке долговечны.

Учитывая многообразие строительных конструкций, климатические особенности различных зон и условия монтажных работ, ВНИИНСМом разработаны новые герметизирующие материалы: мастики, пленки, пористые прокладки. Свойства этих материалов, показанные в табл. I, позволяют использовать их во всех климатических зонах страны.

Мастики предназначены для герметизации вертикальных и горизонтальных стыков между панелями наружных стен. Положительная температура не ограничивает применения мастик: при +80° не обнаруживается ни сползания, ни потери герметизирующих свойств материала. Напротив, при очень низких температурах наблюдается снижение эластичности.

Разработаны 3 состава мастик: УМ-20, УМ-40 и УМ-60, предназначенные для использования при температурах дп —20, —40 и —60°, Сослав их представлен в табл. 2.

Высокие защитные свойства полиизобутилена, входящего в состав мастик, обеспечивают образование устойчивой коллоидной системы. Отсутствие минерального наполнителя, а также высокая дисперсия угля способствуют длительности существования коллоидной системы и исключают явления синерезиса.

Мастики обладают высокой адгезией к стеновым строительным материалам в сухом и влажном состояниях. Надежные герметизирующие свойства их сохраняются без изменения при любом рабочей температура Все виды уплотнительных мастик близки по составу, поэтому технология Приготовления их по существу одинакова. Предварительно производится подготовка сырья. Резиновая крошка, полученная измельчением старой резины или отходов резиновой промышленности, растворяется в минеральном масле (температура сколо 200е) при тщательном растирании в специальном аппарате то получения гомогенного раствора (на это требуется 5—6 час.) Вместо раствора резины в масле для получения мастаки можно исизльзовать готовый регенерат, выпускаемый регенератными заводами.

Низкозольный уголь (антрацит) измельчается на шаровых или струйных мельницах до размеров 40—60 мк (степень измельчения угля и равномерность помола значительно влияют на получение устойчивых свойств готовой мастики).

Процесс приготовления мастики ведется на обычных смесительных вальцах при температуре валксв 100—120°. Вначале пластифицируется полиизобутилен, к которому малыми порциями добавляется большая часть угля и масла, затем вводятся резина и остатки угля и масла. Перемешивание продолжается до получения однородной массы вязкостью 15—30 тыс. пуаз. При загрузке 100 кг смеси смешивание продолжается около одного часа. Вязкость готовой мастики определяет ее качество. Мастики с более низкой вязкостью обладают пониженной термостойкостью, что ведет к сползанию их в широких стыках, а при очень высокой вязкости затрудняется производство строительных работ.

Пленка УП-50. Употребление пленки в качестве герметика особенно удобно прн конструкции стыков в дэмах типа серии 1-464 и анатогичных ей (рис. 4). Вместе заделки стыка рубероидом (как предусмотрено типовым проектом) с внутренней стороны он оклеивается эластичной пленкой в 2 слоя.

Двойной слон делается на случай, если при расшивке стыка наружный слой пленки будет зажат раствором, что может привести к повреждению пленки при деформации стыка. Пленка, соприкасающаяся с минераловатным пакетом, такой опасности не подвергается и свободно следует за всеми перемещениями стыка. Удобнее всего приклеивать пленки уплотнительной мастикой вязкостью не выше 1000—1200 пуаз (клей КДГ—50). Этим обеспечивается водо-и газонепроницаемость по всей поверхности соприкосновения пленки с бетоном. Для полноты прилегания после укладки пленка прикатывается легким катком. С течением времени приклеивающая мастика и пленка образуют однородную массу.

Находясь в закрытом стыке, пленка не подвергается прямым воздействиям атмосферных влияний, что обеспечивает при ее химической инертности срок службы, исчисляемый нескольким,, десятилетиями

Сырьем для изготовления уллотнительной пленки являет ся; полиизобутилен (17%>), полиэтилен (6°/о), каменный уголь (71%), битум (6%). Компоненты смешиваются на смесительных вальцах при температуре 100—110° в течение 30— 40 мин. до получения однородной массы, которая подается на каландр и прокатывается в пленку толщиной 0.5 мм. Во избежание случайных проколов и трещин пленка дублируется на том же каландре до толщины 1 мм. Каландрирование и дублирование производятся при температуре 60—70°. Готовую пленку обрезают по размеру, посыпают тальком и скатывают в рулоны.

Конструктивные особенности большинства стыков не позволяют использовать уплотнительную пленку для герметизации горизонтальных стыков. Она используется только для ¦вертикальных стыков, подвергаемых постоянным деформациям.

Пористые прокладки. Герметизация стыка пористыми прокладками эффективна при условии сжатия герметика до определенной величины, выражаемой в процентах к исходной толщине. Сжатие до плотного состояния — это предел работы герметика. Следовательно, пористые герметики работают только в определенном диапазоне — ст эффективного до полного сжатия материала. Например, пропитанный полиуретан становится герметиком только при сжатии на 75°/о, а сжатие па 90% превращает его в плотный материал.

Ограниченный диапазон работы герметика не только сужает область его применения, но и является опасным прн швах неодинаковой ширины, ибо в этом случае могут появиться участки неэффективного сжатия, являющиеся очагами проникновения влаги в швы

Пористые герметики, работая в условиях периодического расширения и сжатия, должны сохранять эластические свойства десятилетиями.

Одним из видов пористых герметиков являются (пенополиуретановые уплотнительные ленты УЛП-30, изготовляемые из эластичного пенополиуретана объемным весом 35 кг/м3 (усилие для сжатия до 50% не более 70 г/см2).

Пенополиуретан (поролон) пропитывается смолами, которые сообщают материалу гидрофобность и—улучшают его монтажные свойства (после снятия нагрузки он восстанавливает свой объем замедленно, в течение 10—15 мин.). Кроме того, смолы обладают высокой адгезией к бетону, благодаря чему уплотнительная лента приклеивается к бетону и работает в дальнейшем вместе со стыком.

Для приготовления пропиточного состава исходные компоненты при перемешивании разогревают до температуры 150—160°. Затем в охлажденный до 100—110° состав погружают полиуретановые ленты, выдерживают 10—15 мин. и отжимают между валками. Пропитка ведется под вакуумом Вес 1 м3 уплотнительной ленты не должен превышать 200 кг.

Надо отметить, что высокая стоимость пенополиуретана и дефицитность ограничивают применение его в массовом строительстве. Полиуретановые герметики выгодно использовать только при сооружении уникальных зданий для герметизации таких стыков, где расход его незначителен (уплотнение стекол в металлических переплетах, оконные проемы и т. д.).

Большой практический интерес представляют герметики из пористой резины. Наличие мощной промышленности синтетического каучука создает надежную сырьевую базу для изготовления таких материалов

Резиновые уплотнительные ленты УЛК-30 изготовляются по той же технологии, что и полиуретановые. При этом используется вспененная резина объемным весом 180—200 кг/м2 с усилием сжатия ее на 50%—120—130 г/см-. Пропитка резины смолами придает ей большую эластичность и увеличивает долговечность изделий.

Ленты из пористой резины отвечают всем требованиям, предъявляемым герметикам. Стоимость их значительно ниже полиуретановых.

Уплотнитель горизонтальных стыков (УГС). Хотя горизонтальные стыки почти не подвергаются температурной деформации, тем не менее их взаимное перемещение вполне возможно, поэтому посадка панели на раствор, практикуемая ныне многими строителями, фактически только отодвигает на 2—3 года разрушение стыка.

Поскольку деформации горизонтальных стыков примерно в 15—16 раз меньше деформаций вертикальных швов, эластичность и упругость применяемых в первом случае герметиков может быть весьма небольшой. Основным материалом для изготовпения уплотнителя горизонтальных стыков служит амортизированная резина или отходы резиновой промышленности (52%), которые после измельчения и удаления корда регенерируются при температуре 180—200° в присутствии минерального масла. Для регенерации резины используются нефтяные дистилляты (32%). Регенерат смешивается с полиолефинами (8%), вулканизующими агентами, противоокислителем (6%) и подвергается вулканизации при 145—150° в течение 45 мин.

Масляная фаза совместно с противоокислителем способствует резкому снижению окисляемости каучука в материале и тем самым увеличивает долговечность его. Полиолефины являющиеся составной частью герметика, имеют решающее значение для увеличения его срока службы. Они образуют стойкую пористую систему, защищенную газонепроницаемой пленкой, которая не разрушается под воздействием воздуха, света и тепла. Герметик УГС незаменим в условиях высокой относительной влажности воздуха (более 75%) в Прибалтике, Приморье и других районах.

При выборе уплотнительных материалов следует иметь в виду, что пористые герметики с течением времени накапливают влагу, которая постепенно может проникать в закладные части и теплоизолирующий слой.

Наиболее удобным сочетанием герметиков может служить УГС для горизонтальных стыков (укладывается при монтаже панели) и уплотнительная мастика для вертикальных стыков (удобнее вводить в вертикальные стыки после окончания монтажа). При такой схеме герметизации надежно заполняются участки пересечения стыков, места сдвига прокладки и ликвидируются другие дефекты монтажа.

В настоящее время Главмособлстройматериалы и ВН11- ИНСМ приступили к организации производства уплотнительных мастик и пленок на Хлюпинском заводе (Московская область). На полупроизводственной установке ВНИИНСМа для использования в строительстве будут изготовляться полиуретановые и резиновые прокладки.