Довговічність матеріалів на основі бітумів та дьогтів і екологічні проблеми, пов’язані з їх використанням .

Органічні в'яжучі речовини, втому числі бітумні та дьогтьові, не можна вважати за екологічно безпечні матеріали, враховуючи їхню пожежонебезпечність та виділення токсичних речовин під час нагрівання та старіння. З цієї точки зо­ру особливо небезпечними є дьогті, які містять феноли (карболову кислоту).

Старіння бітумних та дьогтьових матеріалів пов'язане з протіканням окис-нювальних процесів під впливом повітря, теплоти, сонячного світла, а особливо ультрафіолетового випромінювання. При дії повітря відбувається окиснення та полімеризація вуглеводнів, в тому числі ненасичених, із зміною їхнього хімічно­го складу, а відповідно, і властивостей. Спочатку, внаслідок кристалізації смол, утворюються асфальтени, що беруть участь у формуванні коагуляційної структу­ри, яка далі (при наступній кристалізації асфальтенів) перетворюється в жорстку просторову структуру. З часом ця структура починає руйнуватися внаслідок утво­рення локальних місцевих перенапружень, що і призводить до старіння матеріалу.

При дії вітру має місце швидке вимерзання води, яке супроводжується зрос­танням крихкості та кількості мікропор і тріщин у структурі матеріалів. Зі збіль­шенням у складі бітумів сполук, що містять кисень, азот та сірку, стабільність ма­теріалів на його основі зменшується. Для підвищення довговічності бітуму до йо­го складу вводять антиокиснювальні добавки (інгібітори) або модифікують полі­мерними добавками (атактичний та ізотактичний поліпропілени, стирол-бутаді-єн-стирольний каучук, етилен-пропілен-бутеновий каучук). Деяке підвищення довговічності бітумних матеріалів досягається використанням мінеральної, часті­ше сланцевої посилки, натуральної або пофарбованої у різні кольори, а також покриттям їх алюмінієвою чи мідною фольгою.

Поряд з вищенаведеними причинами старіння бітуму, крім окиснення та по­лімеризації, також треба виділити синерезис та емульгування.

Синерезис — це самозагущення бітумних мас внаслідок структурних пере­творень, що відбуваються під впливом сил тяжіння та навантаження. З бітуму по­чинає поступово виділятися рідка фаза (масла та смоли), яка потім або сорбуєть-ся мінеральними компонентами, або виступає на поверхні у вигляді «масляних» плям. У першому випадку має місце деяке зміцнення покриття та підвищення йо­го жорсткості, а у другому - у верхніх шарах покриття з'являються пластичні де­формації.

Емульгування пов'язане з наявністю у компонентах суміші поверхнево-ак­тивних речовин або домішок глини та вапна. Частковий перехід бітуму в емуль­гований стан призводить до зниження адгезійних властивостей та деякого розша­рування матеріалу.

Якщо зміни, що виникли під впливом температурних факторів, можуть бу­ти тимчасовими та носити зворотний характер, то синерезис та емульгування призводять до незворотних змін та обумовлюють погіршення якості асфальтобе­тонів.

Завдяки складності та високому ступеню полімеризації сполук, які входять до складу бітумів, вони мають відносно високу кислотостійкість. Проте при три­валій дії концентрованих розчинів мінеральних кислот бітумні матеріали руйну­ються. Бітуми та композиції на їхній основі, виготовлені з використанням кисло­тостійких заповнювачів, є стійкими до дії сульфатної кислоти (концентрацію до 50%), хлористоводневої (концентрацію доЗО%), нітратної (концентрацію до 25%), оцтової (до 70%), фосфатної (до 80%). Тривала дія концентрованих водних роз­чинів (до 40...45%) їдких лугів та карбонатів лужних металів при звичайній та під­вищеній температурах призводить до поступового руйнування бітумних складо­вих, навіть насичені розчини вапна здатні омилювати бітуми.

Бітумні матеріали є стійкими до дії неокиснених органічних кислот, проте сильні окислювачі руйнують їх. При отриманні антикорозійних «холодних» пок­риттів використовують здатність бітумів у сполученні з іншими матеріалами (роз­чинниками) переходити у рідкий стан не тільки при підвищених температурах і тиску, але й при нормальній температурі під дією механічного навантаження.

Робота з органічними в'язкими

До роботи на бітумних базах, у цехах, та на установках допускаються робітники не молодше 18 років. Вони повинні пройти медичний огляд, навчання безпечним методам робіт, пройти стажування й одержати відповідне посвідчення. Робітник зобов'язаний отримати вступний інструктаж і інструктаж на робочому місці по безпечних методах праці.

При роботі з органічними в'яжучими відповідно до характеру робіт робітників забезпечують спецодягом і спецвзуттям, а також засобами індивідуального захисту – рукавицями, респіраторами, захисними окулярами.

Розташування бітумосховищ, бітумоплавільных установок і конструкцій, їхніх вузлів повинні забезпечувати зручний доступ до них, безпеку монтажу, експлуатації і ремонту.

З появою ознак спінювання частину бітуму треба перекачати в запасний котел насосом. Не можна переливати гарячий бітум відрами та ін..

При роботі з рідким бітумом забороняється використовувати відкритий вогонь і пвалити у місцях проведення робіт. Рідкі бітуми необхідно підігрівати за допомогою пари.

При загорянні невеликої кількості бітуму, його гасять піском, спеціальними порошками, піною.

Кам'яновугільні дьогті і сланцеві в'яжучі відносять до другого класу небезпеки. Кам'яновугільні дьогті зберігають у закритих приміщеннях, обладнаних паропідігрівом.

Бітумні емульсії не є пожежо- і вибухонебезпечними матеріалом. При готуванні емульсій і розчинів эмульгаторів у закритих приміщеннях необхідно передбачити приточновитяжну вентиляцію.

Для запобігання забруднення навколишнього середовища при одержанні грузлого бітуму на бітумному устаткуванню монтують конденсатори змішання. Вони призначені для очищення пару, що відходять з устаткування, і газів, що утворяться при окислюванні сировини киснем повітря.

Контрольні запитання

1. Які види органічних в'яжучих речовин ви знаєте?
2. Які загальні властивості бітумів і дьогтів? У чому їхня відмінність?
3. Якими властивостями характеризується марка бітуму?
4. Які марки руберойду ви знаєте? Які технічні характеристики наведені у позначенні марки руберойду?
5. Наведіть характеристики матеріалів на основі бітумних і дьогтьових в'яжучих речовин.
6. Які рулонні матеріали, вироблені на їхній основі, ви знаєте?
7. Які матеріали на основі бітумних в'яжучих речовин використовують для виконання обмазувальної гідроізоляції?
8. Що таке асфальтобетон і асфальторозчин? Які матеріали використовують для їх одержання?
9. Якими властивостями характеризується якість асфальтобетонів і асфальторозчинів?
10. Розкажіть про штучні вироби (плити, м’яка бітумна черепиця, каміння гідроізоляційне, збірні гідроізоляційні залізобетонні вироби).
11. Які аспекти впливають на довговічністьматеріалів на основі бітумів та дьогтів?

Тема 12. Лакофарбові матеріали

Загальні відомості про лакофарбові матеріали. Класифікація та характеристика лакофарбових покриттів: фасадні покриття, фарбові покриття для внутрішніх робіт, спеціальні покриття. Екологічні аспекти використання лакофарбових матеріалів.

Загальні відомості

Лакофарбовиминазивають природні чи штучні матеріали, які наносять у в'язкорідкому стані тонким шаром (60...500 мкм) на поверхню будівельних конструкцій та деталей (бетонних, дерев'яних, металевих тощо) для утворення покриття з необхідними властивостями - захисними, декоративними, спеціальними. Загальною ознакою всіх лакофарбових покриттів є ізоляція поверхні від зовнішніх впливів, надання їм визначеного виду, кольору, фактури.

До лакофарбових матеріалів відносяться ґрунтовки, шпатлівки (шпаклівки), фарби, лаки, емалі. Для досягнення необхідної в'язкорідкої консистенції фарбової суміші без додаткової витрати зв'язуючої речовини застосовують розчинники або розріджувачі.

Лакофарбові суміші можна класифікувати як композиційні матеріали,основними компонентами яких є зв'язуюча речовина - матриця, а включення представлені пігментами та наповнювачами.

Лакофарбові покриття (ДСТУ Б А. 1.1-45-95) - це покриття, призначені для захисту матеріалів від шкідливих дій навколишнього середовиша та досягнення певного декоративного ефекту. Властивості лакофарбових покриттів залежать не тільки від виду та якості застосованих матеріалів, але й від таких факторів, як спосіб підготовки покриття до фарбування, дотримання технологічного режиму фарбування та сушіння.

До сучасних лакофарбових покриттів ставляться вимоги, які умовно можна поділити на:

- експлуатаційні (світлостійкість, кольоростійкість, стійкість до механічних
дій, хімічна і біологічна стійкість, атмосферостійкість);

- технологічні (покривна здатність, або витрата матеріалу на 1 м² поверхні,
швидкість висихання та екологічність, в тому числі безпечність для здоров'я
людини і навколишнього середовища під час виробництва матеріалів та їх застосування);

- декоративні (фактура та структура покриття; колір, глянсуватість, тобто
здатність відбивати світло);

- спеціальні (термостійкість, електроізоляційність, стійкість до рентгенів­
ського випромінювання, стійкість до дії хімікатів, бактерицидність).

Одержання фарбових покриттів - це технологічний процес, що передбачає виконання відповідних операцій: підготовки поверхні, що фарбується (грунтування, шпатлювання), нанесення фарбових шарів та сушіння. Ґрунтувальний шар (звичайно наносять у рідкому стані для кращого всмоктування основою) призна­чений для зменшення відсмоктуючої здатності поверхні будівельної конструкції, а також для поліпшення зчеплення основного покриття з підкладкою. Шпатіюваіьний шар (зазвичай у вигляді густих паст, які мають високу тріщиностійкість) призначений для вирівнювання поверхні і усунення її дефектів. Після грунтування і шпатлювання наносять декілька шарів фарбового покриття. Ґрунтовка, шпатлівка і фарбова суміш утворюють багатошарове покриття, яке можна розглядати як єдиний композиційний матеріал, або «систему».

Оскільки поверхня з лакофарбовим шаром є складною і багатокомпонент­ною, найважливішим є питання сполучення шарів покриття між собою. Провід­ні виробники в цій галузі пропонують комплекс матеріалів, відомих як «системи лакофарбового покриття», які складаються з усіх необхідних компонентів для підготовки і оздоблення поверхні.

Сучасний ринок лакофарбових матеріалів не обмежується пропозиціями простих фарб, емалей та лаків. На ньому широко представлені матеріали для створення декоративних покриттів, які можуть імітувати природне каміння, деревину, тканини, метали, створювати покриття «під старовину» або покриття зі спеціальними ефектами, аналогів яким немає у природі, наприклад покриття, які змінюють колір залежно від кута зору і рівня освітлення, а також спеціальні люмінесцентні, які здатні накопичувати енергію від штучного або природного джерела, а потім світитися в темряві. Застосування сучасних лакофарбових матеріалів у поєднанні з різноманітними технологіями їх нанесення дозволяє зробити кожний фасад і інтер'єр будів­лі унікальним, передати практично будь-яку дизайнерську ідею, перетворити поверхню фасаду, внутрішньої стіни або стелі у витвір мистецтва. Разом з тим використання сучасних лакофарбових матеріалів для утворення захисних та спеціальних покриттів дозволяє підвищити довговічність будівельних конструкцій та споруд.

Схема послідовного нанесення шарів лакофарбового покриття:

1 — пориста підкладка (наприклад, бетон); 2 — ґрунтувальний шар;

З — шпатлювальний шар; 4 — кілька шарів лакофарбового покриття;

5 — верхній шар, що контактує з навколишнім середовищем (наприклад, лаковий)