§ 1.2. Оклеечная гидроизоляция из рулонных материалов (ч. 3)
Значительным преимуществом новых полимербитумных материалов является возможность не наклеивать их, а наплавлять при помощи огневых или инфракрасных форсунок [33, 71, 77, 89]. Огневое наплавление резко повышает качество оклеечной гидроизоляции, позволяет избежать сезонности гидроизоляционных работ и обеспечивает повышенную сдвигоустойчивость покрытия, благодаря чему в некоторых случаях можно отказаться от защитного ограждения [46, 54].
Но даже улучшенные полимерными добавками обычные рулонные материалы уступают по прочности и морозостойкости чисто каучуковым, что наглядно подтверждается сравнением данных табл. 1.17 и 1.18, однако такие материалы в 10—12 раз дешевле каучуковых и на них расходуется всего лишь 3—5 % дефицитного каучука. Однако в последние годы все большее применение находят бутилкаучуковые и полиизобутиленовые листы, особенно при защите сооружений в химически агрессивных условиях.
Листы ПСГ представляют собой термопластичный рулонный материал толщиной 1—2,5 мм из смеси полиизобутилена П-200, газовой сажи и аморфного графита. Такие листы стоят 82,5 коп/кг, поэтому покрытие из ПСГ толщиной 2,5 мм (однослойное) стоит 5,88 руб/м2, а толщиной 4 мм — 8,14 руб/м2. Они наклеиваются на клеях № 88-Н, КДТ-50 или КДГ-20. Наиболее дешевыми клеями гидроизоляционного назначения являются:
Резиновый полиизобутиленовый клей на бензине | 21—28 коп/кг |
Резиновый клей № 4010 на уайт-спирите | 47 коп/кг |
Каучуковый клей для релина | 88 коп/кг |
Наиритный клей НТ-4 концентрации до 20 % | 70—81 коп/кг |
Кумароно-наиритный клей № 88-НА-1 | 1,07 руб/кг |
Поливинилхлоридный клей и клей «Марс» | 91,2—99,2 коп/кг |
Стремление снизить стоимость покрытий из ПСГ привело, с одной стороны, к разработке полиизобутиленовой пленки УП-50 (табл. 1.19), стоимость покрытия которой толщиной 1 мм составляет всего 1,1 руб/м2, а с другой, — к разработке полиизобутиленово-битумного линолеума «релин», изготавливаемого из смеси резиновой крошки с битумом и лишь в покровном слое содержащего до 40 % каучука; он имеет пределы применения от –25 до +80° С и достаточно водоустойчив (ω = 2 %).
Аналогичен релину гидроизоляционный материал ГМП, представляющий собой листы толщиной 1—1,5 мм из смеси битума с полиизобутиленом, фенолоформальдегидной смолы и наполнителей.
Таблица 1.19
Физико-механические свойства полимерных листовых материалов
Свойства | Полиизобутиленовые | Поливинилхлоридные | Полиэтиленовые | ||||
ПСГ | ПТА | УП-50 | винипласт | пластикат | ПВП | ПНП | |
Плотность, г/см3 | 1,35—1,42 | 2,43 | 1,3 | 1,38—1,4 | 1,35—1,38 | 0,95 | 0,92—0,9 |
Прочность при разрыве, МПа | 5,5 | 3,2 | 1,0 | 40—60 | 7—10 | 22—28 | 11—12 |
Растяжимость, % | 500 | 35 | 200 | 10—15 | 100—150 | 800 | 450 |
Остаточное удлинение, % | 200 | 2 | 100 | До5 | 25—50 | 25 | 75 |
Температура размягчения, °С | 120 | — | 100 | 65 | 120 | 130 | 120 |
Температура хрупкости, ° С | –24 | –20 | –50 | –10 | –15 | –65 | –70 |
КЛРТ, 1/град | 6·10–5 | 10–4 | 3·10–5 | 7·10–5 | 8·10–5 | 2·10–4 | 1,6·10–4 |
УОЭС, Ом·см | 1014 | 1016 | 1012 | 1014 | 1011 | 1017 | 1016 |
Водопоглощение за 24 ч., % | 0,5 | 0,1 | 0,3 | 0,5 | 0,3 | 0,01 | 0,01 |
Полиэтиленовые и поливинилхлоридные листы (табл. 1.19) все более широко применяются для гидроизоляции сооружений в виде покрытия со сварными швами и монтажной приклейкой указанными выше клеями.
Как видно из табл. 1.19, наиболее высокими гидроизоляционными свойствами обладают полиэтиленовые листы, а также листы из поливинилхлоридного пластиката, особенно, если в качестве пластификатора в нем использован не дибутилфталат, а дибутилсебацинат, позволяющий снизить температуру хрупкости пластиката с –15 до –60° С и повысить его атмосфероустойчивость. Все же покрытие даже из наиболее тонких листов (2—2,5 мм) стоит более 5 руб/м2, поэтому наклейка их производится только монтажная при помощи холодной битумно-каучуково-соляровой мастики БКС, которая стоит 10,2 коп/кг — дешевле других клеев [46].
Наиболее эффективным способом удешевления оклеечной полимерной гидроизоляции является использование сравнительно тонких полимерных пленок, в первую очередь полиэтиленовых и поливинилхлоридных, ассортимент которых достаточно широк (табл. 1.20). Однако надо было весьма серьезно изучить вопрос о долговечности пленочной гидроизоляции.
Таблица 1.20
Физико-механические свойства полимерных пленок
Пленки | Страна | Толщина, мкм | Ширина, м | Предел прочности, МПа | Растяжимость, % | Температура хрупкости, ° С |
Полиэтиленовые | ||||||
Полиэтиленовая рукавная (ГОСТ 10354-73) Усиленная ПНП из П-2006В Сицален, фертен, аккартен Хунони-теми, юкален, ХИ-зекс Стафлен, траполен, эполен Николон, кельтан Вестален, ирратен, дельта |
СССР СССР Италия Япония США Голландия ФРГ |
60—600 60—200 200—250 150—1000 60—600 1000—2000 200—400 |
4,8—9 3,6—7,2 1—3 0,9—12,2 1—12 1,1—5 3—12 |
10—17 15—23 15—20 8,5—15 12—28 6,0—12 7—15 |
300—400 480—670 300—400 300—400 300—500 80—500 120—600 |
–70 –70 –40 –50 –50 –40 –40 |
Поливинилхлоридные | ||||||
Упаковочная B-118 (ТУ 786–57) Эластичная (ГОСТ 16272–70) Изоляционная ДБИ-45 (ВТУ 3685–53) Виниплан-хемминг (армированная) Пластизол, липкая (для труб) Изофол А, В, ВА, ВВ, ВС Бепофол, вунофлекс, экопласт Тератрон, федлацета (армированная) Вилкопласт, ирсупласт, винноль |
СССР СССР СССР Финляндия Югославия Чехословакия США Франция ФРГ |
190—270 190—400 120—170 400—450 200—300 200—600 80—1000 10—400 300—2000 |
0,7—3,6 0,65—3,6 0,45—1,2 1,5 0,1—0,4 1—2 1—18,6 1—18,6 1—3 |
11 10—15 10 15 10 15 10—15 3—16 10—15 |
140 130—750 180—220 25 150 250 200—250 20—220 100—150 |
–25 –50 –40 –30 –20 –30 –17 –25 –20 |
Долговечность полимерных пленок была доказана прямыми опытами и подтверждена натурными наблюдениями, а также экспериментально-теоретическим прогнозированием и обоснованием расчетного срока эксплуатации пленочных покрытий в различных условиях [40, 43, 47, 76, 86, 96, 98].
Долговечность полимерных пленок стала особенно важной в связи с массовым их применением для противофильтрационного экранирования водохранилищ и других гидротехнических сооружений [25, 50]. Натурные наблюдения за полимерными пленками в различных условиях в течение 15—20 лет показали, что пленки из стабилизированного полиэтилена высокой плотности при толщине более 200 мкм стареют очень медленно и их долговечность в грунтовых и подводных условиях превышает 150 лет (рис. 1.4); нестабилизированные и поливинилхлоридные пленки имеют значительно меньшую долговечность, но увеличение их толщины до 0,6—1,2 мм сильно ее повышает [76, 94].