Применение клея в строительстве

В настоящее время крепление с помощью клеев является одним из самых современных методов крепления материалов, использующимся на производстве и в различных технологических процессах.

За три тысячи лет до нашей эры шумеры умели изготавливать клей из шкур животных. Примерно за полторы тысячи лет до рождества Христова египтяне использовали животный клей для наклеивания шпона. Таким образом, склеивание является одним из старинных методов крепления различных материалов друг к другу, известных еще до сварки, паяния, заклепывания, соединения болтами и зажимами.

В настоящее время крепление с помощью клеев является самым современным методом крепления материалов, использующимся на производстве и в различных технологических процессах.

Вследствие большого количества существующих веществ, механизмов отверждения и возможностей клеев их классификация вызывает трудности. Стандарт DIN 16920 классифицирует их на основе исходного материала, из которого они изготовлены, тогда как стандарт DIN 8593 классифицирует клеи, исходя из принципов их применения.

Склеивание

Слово "склеивание" означает соединение вместе двух поверхностей с помощью клея, который согласно стандарту DIN 16920 определяется следующим образом: "Неметаллический материал, способный соединять друг с другом поверхности благодаря своим адгезионным и когезионным свойствам".

Именно этими свойствами (т.е. поверхностной клейкостью и силой межмолекулярных связей соответственно) и характеризуется эффективность клеев.

Клей сооружает своеобразный "мост" между двумя соединяемыми поверхностями. Для получения оптимального клеящего эффекта необходимо выполнение следующих условий: клей должен подходить для работы с конкретными поверхностями, должны быть соблюдены технические требования, должны быть учтены рекомендации производителя.

Преимущества склеивания перед традиционными средствами крепления

Равномерное распределение напряжения

Крепление с помощью клеев в отличие от сварочного и клепочного соединений, где напряжение концентрируется в отдельных точках, распределяет не только статическое напряжение, но и динамическое воздействие равномерно по всей скрепляемой поверхности.

Неизменность структуры поверхности и конфигурации соединения

Температура, при которой происходит сварка, может привести к изменениям структуры поверхностей и, таким образом, к изменению их механических свойств. Что касается заклепочных соединений и соединений на болтах, то их применение связано с нежелательным появлением отверстий в поверхностях. При склеивании же поверхности не претерпевают, каких либо изменений. Кроме того, современные клеи демонстрируют после отверждения достаточную эластичность и способность противостоять механическому и температурному воздействию. Благодаря тому что крепление клеем осуществляется через всю площадь соединяемых поверхностей, поглощение вибрации в этом случае происходит значительно лучше, чем при клепочных или сварочных соединениях.

Облегчение конструкций

Клеи широко применяются в легких конструкциях, толщина компонентов которых может не превышать 0,5 мм. Спаивание или сварка таких компонентов весьма трудоемка, если не невозможна.

Герметичное склеивание

Клеи могут использоваться в качестве герметиков и изоляционного материала.

Склеивание разнородных поверхностей

Образование полостей и последующую коррозию при соединении разнородных металлов можно устранить с помощью клеевого слоя. Клеевой слой обычно магнетически нейтрален и играет роль электрического и температурного изолятора.

При склеивании должны быть учтены следующие факторы.

Общий принцип склеивания заключается в том, что в нем участвует вся площадь соединяемых поверхностей, и чем больше она будет, тем лучше. В отличие от традиционных методов крепления прочный слой, создаваемый между соединяемыми поверхностями при склеивании, распределяет напряжение равномерно по всей поверхности, причем качество распределения напряжения зависит от типа воздействующих сил. Наиболее благоприятным механическим воздействием для клеев является растяжение и сдвиг, наименее благоприятными - разрыв и отрыв. Кроме того, при соединении отличающихся друг от друга поверхностей следует учитывать их различную степень эластичности, твердости и расширения. Например, к поверхностям с сильно различающимися коэффициентами расширения подобрать клей весьма сложно.

С другой стороны, прочность самого соединения зависит от химической формулы и свойств клеев. Если конструкция соединения не позволяет избежать воздействия сил на отрыв, они должны быть компенсированы защитными элементами. В некоторых случаях клей может быть усилен стекловолоконной тканью при условии, что ткань будет полностью пропитана клеем, а весь воздух будет удален.

Вот приблизительный список вопросов, ответив на которые, можно легко найти нужный клей.

Какие поверхности должны быть соединены? С какой целью?

Как эти поверхности уже соединялись, и какие возникали трудности?

Какова площадь крепления, и каков тип соединения?

Какие неровности (в пределах допуска) необходимо компенсировать?

Какому воздействию будет подвергаться данное соединение после производственного процесса (химическому, термальному, механическому)? Какова длительность этого воздействия?

Какими общими свойствами должен обладать клей (содержание растворителей, количество компонентов, срок хранения, отверждение, прочность)?

Наконец, какие существуют возможности для применения клея (неавтоматическое, полуавтоматическое, автоматическое, установлено ли вентиляционное оборудование, есть ли прессовочное оборудование)?Подготовил Дмитрий ЛУГОВОЙ