Все многообразие пластмасс в зависимости от назначения их в строительстве сводится к группам: конструкционным, кровельным, гидроизоляционным и герметизирующим; тепло– и звукоизоляционным; отделочным (покрытия полов и стен, лаки, краски, клеи и т.п.) материалам, а также материалам для инженерных коммуникаций.
Основными конструкционными материалами на основе полимеров являются полимербетоны.
К конструкционно-отделочным материалам относятся стеклопластики, бумажно-слоистые, угольные и другие пластики; древесноволокнистые и древесностружечные плиты (которые могут являться также конструкционно-теплоизоляционными материалами)
Полимербетоны – композиционные материалы, изготовляемые преимущественно на основе термореактивных полимеров: полиэфирных, эпоксидных, фенолоформальдегидных, фурановых и др.
Заполнители выбираются в зависимости от вида агрессивной среды эксплуатации. Для кислых сред получают полимербетоны на кислотостойких заполнителях – кварцевом песке и щебне из кварцита, базальта или гранита. Используют также бой кислотоупорного кирпича, кокс, антрацит, графит. Наиболее высокие физико-механические свойства имеют полимербетоны на эпоксидных смолах. Для уменьшения расхода и стоимости эпоксидных смол их модифицируют каменноугольной смолой (до 35–50 %). Широкое распространение получили полимербетоны на фурановых полимерах, которые модифицируют эпоксидными смолами для улучшения свойств композиций.
Расход связующего составляет 100–200 кг на 1 см3 полимербетона при соотношении полимера к наполнителю 1:5–1:12 по массе. Технология приготовления и уплотнения полимербетонов такая же, как и цементных. Термообработка при 40–80°С значительно ускоряет процесс твердения. Полимербетоны (полимеррастворы) хорошо склеиваются с цементным бетоном, поэтому их применяют для ремонта железобетонных конструкций. Для уменьшения хрупкости полимербетона применяют волокнистые наполнители – асбест, стекловолокно и др. Полимербетоны отличаются от обычного цементного бетона не только химической стойкостью (особенно по отношению к кислотам), но и высокими показателями прочности, в особенности при растяжении (7–20 МПа) и изгибе (16–40 МПа). Прочность при сжатии достигает 60–120 МПа. Морозостойкость полимербетонов может иметь 200–300 и более циклов замораживания и оттаивания; теплостойкость – 100–200°С (до 300°С). Но их стоимость в несколько раз выше цементных бетонов.
Применяют полимербетоны для химически стойких конструкций, износостойких покрытий, там, где высокая стоимость полимербетонов будет оправдана. Отрицательными свойствами полимербетонов являются их большая ползучесть и старение, усиливающееся при действии попеременного нагревания и охлаждения. Необходимо соблюдение специальных правил охраны труда при работе с полимерами и кислыми отвердителями, могущими вызвать ожоги. В частности необходимы хорошая вентиляция, обеспечение рабочих защитными очками, резиновыми рукавицами, спецодеждой.
Стеклопластики – это композиционные листовые материалы, изготовляемые из стеклянных волокон или тканей, связанных полимером. Связующим веществом в стеклопластиках обычно служат фенолформальдегидные, полиэфирные и эпоксидные полимеры. Выпускают три разновидности стеклопластиков: на основе ориентированных волокон, рубленых волокон и тканей или матов.
Стеклопластики с ориентированными волокнами (типа СВАМ – стекловолокнистого анизотропного материала) обладают большой прочностью (при растяжении до 1000 МПа), легкостью (их плотность 1,8–2 г/см3), что в сочетании с химической стойкостью делает их эффективным материалом для строительных конструкций, емкостей и труб. Стеклопластики с рубленым стеклянным волокном изготовляют в виде волокнистых или плоских листов на полиэфирном связующем, обладающим светопрозрачностью. Эти изделия применяют для устройства кровель, ограждений балконов, лоджий и перегородок. Стеклопластики, изготовляемые на основе стеклянной ткани (стеклотекстолиты), получают горячим прессованием полотнищ ткани, пропитанной термореактивным полимером, при высоком давлении и температуре. Стеклотекстолит идет для наружных слоев трехслойных стеновых панелей. Этот же материал применяют для устройства оболочек и других строительных конструкций. Стеклотекстолиты получают также прессованием пастообразной массы из полиэфирного полимера, стекловолокна, асбеста и порошкообразного наполнителя. Из этого материала формуют оконные и дверные блоки, фурнитуру, санитарно–технические изделия. Материалы для полов
Материалы для полов могут быть в виде рулонных покрытий – линолеумов и ворсовых (ковровых) покрытий, плиток и жидковязких составов, используемых для получения бесшовных покрытий пола.
Рулонные материалы. Линолеум впервые появился во второй половине XIX в. Он представлял собой грубую ткань, покрытую слоем пластической массы на основе высыхающих растительных масел (например, льняного) и пробковой муки. Эти материалы получили название «линолеум». Подобный линолеум под названием глифталевый выпускался вплоть до середины XX в., когда он уступил место поливинилхлоридному. За глифталевым линолеумом сохранилось название «натуральный линолеум», хотя в его основе лежит полимер, получаемый из фталевого ангидрида и глицерина, правда, модифицированный растительным маслом.
В настоящее время в основном производят линолеум на основе поливинилхлорида ПВХ (т. е. ничего общего не имеющий с натуральным линолеумом). Выпускают несколько разновидностей ПВХ-линолеума. Наиболее полно отвечает требованиям и строителей, и потребителей ПВХ-линолеум на теплозвукоизоляционной основе. Такой линолеум позволяет настилать полы непосредственно по стяжке без устройства специальных тепло– и звукоизоляционных прослоек. Линолеумные полы удобны в эксплуатации (легко моются и не требуют специального ухода) и декоративны. Однако они не рассчитаны на эксплуатацию в помещениях с интенсивным людским потоком. Для таких условий выпускается специальный линолеум с повышенной износостойкостью. В последнее время вновь возник интерес к глифталевому линолеуму как к материалу на природном сырье.
Линолеум выпускают в рулонах шириной до 4 м, 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.
При массовом строительстве типовых зданий наиболее эффективный метод применения линолеума – изготовление на заводе полотнищ размером «на комнату» (с помощью сварки).
К рулонным материалам для полов, кроме линолеума, относят ворсовые (ковровые) покрытия, обладающие высокими тепло– и звукоизоляционными свойствами, но уход за ними достаточно труден. Настилка таких полов целесообразна в гостиницах, офисах и других помещениях с малой интенсивностью движения и отсутствием загрязнений.
Плиточные материалы для полов размером от 30×30 до 50×50 см могут быть получены как из ПВХ–материалов, так и на базе ворсовых покрытий. Из плиток можно составлять декоративные покрытия, которые можно ремонтировать, заменяя отдельные вышедшие из строя плитки. Слабым местом таких полов являются стыки.
В конце XX в. появился новый вид плиточных покрытий – ламинат – крупноразмерные плитки из твердой древесно–волокнистой плиты, имеющие с лицевой стороны декоративное полимерное покрытие (например, имитирующее паркет) с высокой износостойкостью. Ламинатные покрытия полов легко собираются и разбираются благодаря специальным «замковым» сочленениям.
Бесшовные мастичные полы получают из сырьевых смесей на основе жидковязких олигомеров. Составы, содержащие, кроме того, наполнители и пигменты, наносятся на подготовленное основание пола слоем требуемой толщины (2–10 мм). Через 1–2 сут. образуется ровное износостойкое и не имеющее швов покрытие пола. Такие покрытия отличаются водостойкостью, химической стойкостью, износостойкостью и хорошим сопротивлением ударным нагрузкам.
В зависимости от вида полимерного компонента различают составы на жидких каучукоподобных олигомерах, образующих эластичное покрытие, и термореактивных смолах (например, эпоксидных), образующих твердые покрытия. Бесшовные полы целесообразны, например, для цехов предприятий пищевой промышленности, спортивных залов, коридоров в школах и т. п.