Новые возможности битумных материалов


Битум — традиционный строительный материал, история применения которого насчитывает несколько тысячелетий и сравнима, пожалуй, с историей письменной цивилизации. Этот материал нашел не один десяток возможных сфер применения как незаменимый связующий и гидроизолирующий компонент рубероида, асфальтобетона, герметиков, пропитывающих составов, паст и других материалов.

В результате научного поиска альтернативой традиционно применяемому окисленному битуму и многим материалам на его основе (рубероиду, пергамину, гидроизолу) выступили модифицированные битумы — материалы, при производстве которых применены современные модификаторы — специальные полимеры, позволяющие в значительной степени нивелировать недостатки, присущие битумам, и варьировать их свойства.
Наиболее важными и распространенными модификаторами, в высокой степени определяющими эксплуатационные свойства битума, стали атактический полипропилен (АПП) и стирол-бутадиен-стирольный каучук (СБС). В композиции с ними битумно-полимерные материалы становятся более эластичными, появляется высокая гибкость при низких температурах (СБС), повышается температура размягчения и теплостойкость (АПП).

Если на периферии мира, который принято называть цивилизованным, еще распространено убеждение о рациональности использования более дешевого пока по сравнению с современными материалами окисленного битума, то развитые страны давно усвоили урок “Скупой платит дважды”.
В то же время технологии работ с применением горячего немодифицированного окисленного битума по-прежнему остаются востребованными, и сотни тонн немодифицированного битума варятся в котлах битумоварок, в то время как строительные нормы (например, СНБ 2.02.01) запрещают изготовление битумных мастик в кустарных условиях, а также наклейку битумных рулонных материалов такими мастиками.
Двойственность состояния — следствие традиционности мышления, освоенности и достаточно хорошего обеспечения процесса оборудованием, кажущейся дешевизны сырья и отсутствия элементарного экономического расчета на стадии разработки проекта или принятия решения.
К настоящему времени в условиях перманентно возрастающих капитальных вложений в промышленном и гражданском строительстве повышаются требования к долговечности материалов, применяемых в качестве гидроизоляционных, а традиционные требования уступают место современным.

Одним из инициаторов разработки и широкого внедрения битумно-полимерных холодных мастик (МБПХ) в Республике Беларусь явилось предприятие “Алкид”. Мастиками “Аутокрин®” обеспечено выполнение большого объема кровельных и гидроизоляционных работ на важнейших объектах республиканского значения, школах, больницах, жилых домах и корпусах производственных предприятий.
Это, в первую очередь, новый футбольный манеж и ледовые дворцы в Минске, спорткомплекс “Раубичи”, подземные объекты на железнодорожном вокзале, площади Независимости, улице Оранской, медицинские объекты в п.Боровляны, ПО “Нафтан”, ПО “Азот”, ПО “Химволокно”, Бобруйский гидролизный завод, Минский и Гомельский вагоноремонтные заводы, Дворец Республики, Главпочтамт, гаражи Администрации Президента РБ, здание Генеральной Прокуратуры РБ, резиденция “Дрозды”, гаражи и административные здания Национального Банка РБ, Центр по наблюдению за космическими объектами (РФ) и многие другие объекты в Санкт-Петербурге, Новороссийске, Воронеже, а также объекты в областных и районных центрах Беларуси.
В настоящее время производственный потенциал предприятий Беларуси, выпускающих МБПХ, в состоянии обеспечить почти все потребности строительной отрасли в этих материалах, при этом создавая для потребителя достаточно широкий выбор благодаря конкуренции производителей и устойчивому научно-техническому совершенствованию.

Роль битумно-полимерных мастик в современном строительстве и производстве
Пожалуй, наиболее важной сферой применения битумно-полимерных холодных мастик (МБПХ) в промышленном производстве является антикоррозионная защита конструкций: кровель (металлических, шифера и др.), автомобилей, промышленных конструкций. Существует достаточно много традиционных материалов как естественного, так и искусственного происхождения.
Среди них — лакокрасочные материалы на основе фенолформальдегидных, эпоксидных, фурановых, полиэфирных смол, прозрачных или окрашенных минеральными либо органическими пигментами. Однако в случаях, когда речь идет о конструкциях, подверженных воздействию агрессивных сред (промышленное производство, автомобили, кровли зданий — особенно в промышленных районах), материалы на основе модифицированных битумов при наличии специальных полимерных модификаторов (в виде замазок, рулонных материалов и мастик) в большинстве случаев оказываются наиболее предпочтительными.
Это связано с достаточно высокой химической стойкостью и механической прочностью, высокой ресурсной способностью (количество циклов нагрев-охлаждение без образования трещин, отслаивания и т.д). МБПХ по своему фазовому состоянию обладает дополнительно таким преимуществом, как возможность нанесения на сложные геометрические поверхности с полной их изоляцией (подобно лакокрасочным материалам, но значительно эффективнее), и несложной схемой ремонта таких покрытий путем нанесения дополнительных слоев на необходимых участках.

Для целей антикоррозионной защиты конструкций НПООО “Алкид” предлагает два антикоррозионных материала — антикор “Аутокрин” и антикор “Аутокрин-177”, которые, различаясь по химическому составу и цвету (первый, битумосодержащий, имеет черный цвет, второй — бронзово-серебристый), имеют близкие технические характеристики.
Обе композиции в комплексе применимы для обеспечения долгосрочной противокоррозионной защиты металлических конструкций, в том числе кузовов автомобилей, от атмосферной коррозии и воздействия агрессивных сред. К этому следует добавить, что “Аутокрин-177” обладает термической стойкостью до 150°С.
Гидроизоляция и пароизоляция. Гидроизоляция конструкций фундаментов и крыш зданий всегда имела значительную роль, особенно в условиях средних широт, которым присущи резкие и частые сезонные колебания температуры и влажности.
В таких условиях материалы должны сочетать в себе основное функциональное качество — влагонепроницаемость в сочетании с целым рядом дополнительных характеристик — высокой механической прочностью, стойкостью к микроорганизмам, грибам и растительности, тепло- и морозостойкостью.

Ни для кого не секрет, что атмосфера и гидросфера промышленных городов (особенно с химическими и топливно-энергетическими производствами) часто содержит агрессивные компоненты, и, естественно, необходимо учитывать, что в бетонные и деревянные конструкции может проникать не только вода, но и водные растворы различных агрессивных соединений, чаще всего, кислот.
Этот фактор необходимо учитывать при проектировании строительства. В случае гидроизоляции, и по тем же указанным выше причинам, на помощь снова может придти модифицированный битум. В ассортименте НПООО “Алкид” — мастика “Аутокрин®”, предназначенная для самостоятельного применения, и праймер “Аутокрин®” — как материал для грунтования поверхности при использовании рулонных гидроизолирующих материалов. Праймер обладает дополнительным гидроизолирующим эффектом за счет высокой поропроникающей способности.
Адгезивы, грунтовочные материалы, замазки, защитно-декоративные покрытия, антисептики. При соответствующем подборе различных добавок (что, правда, требует в каждом случае весьма и весьма длительной исследовательской работы) на основе МБПХ возможно создание многофункциональных (по известному из навязчивой рекламы принципу “три в одном”) материалов, позволяющих вместо традиционного последовательного применения, скажем, гидроизоляционной пропитки, грунтовки, клея, защитного или декоративного покрытия, существенно снизив трудозатраты и суммарную стоимость материалов, достигнуть желаемого эффекта путем применения всего одного-двух материалов.
Это направление — одно из стратегических в исследовательских работах по усовершенствованию и расширению сфер применения битумных композиций.
Уже сейчас среди материалов серии “Аутокрин®” можно найти антикор “Аутокрин-177®”, который сочетает в себе свойства антикоррозионного химически стойкого защитного и термостойкого покрытия, краски, праймер “Аутокрин®” — гидроизолирующая пропитка, грунтовочный материал и адгезив, мастика “Аутокрин®” — гидроизолирующий и одновременно холодный клеящий состав. Не очень много времени пройдет, и МБПХ вытеснит еще многие привычные нынешним поколениям названия материалов для строительства и ремонта.

Делаем выбор!
Старение — основная проблема кровельных (как, в принципе, и любых) материалов, ведущая к разрушению покрытия и, соответственно, определяющая срок службы конструкции. Механизм старения чрезвычайно сложен, поскольку три основных действующих фактора — тепло, кислород и УФ-излучение — по-разному воздействуют на битумный и полимерный компоненты.
Помимо перечисленных факторов, на скорость старения битумно-полимерных материалов влияют композиционная неоднородность, наличие или отсутствие на поверхности минеральной посыпки, способ укладки материала, вид основы, толщина покровных слоев, природа наполнителя.
Отвердение битума в процессе старения происходит главным образом в результате диффузии кислорода и его реакции с некоторыми компонентами битума.
Совершенно другая картина наблюдается при старении композиций битума с СБС-каучуком. Модификаторы препятствуют отвердению битума в процессе его окисления — как за счет уменьшения воздухопроницаемости, так и за счет образования химических связей с компонентами битума, приводящих к формированию более стойких полимеров, имеющих меньшее число ненасыщенных связей.
Сравнение долговечности, технологичности, климатической универсальности, трудозатрат (факторов, объективно оптимизирующихся по мере интеграции отечественной экономики в мировую) при применении битума или модифицированных материалов уже сегодня экономически стимулирует строительную отрасль осваивать модифицированные битумные и синтетические строительные покрытия.
Современные битумно-полимерные материалы дороже битумных, но их укладывают меньшим количеством, а темпы выполнения работ и срок их службы в 5-10 раз больше, поэтому эксплуатационные затраты на ремонт в подобных случаях сократятся в 2-3 раза, а при сервисном обслуживании кровель и других изделий — в 4 раза.

Существенно ниже трудоемкость, производственная и экологическая безопасность модифицированных и синтетических покрытий.
Многочисленные научные учреждения и производственные предприятия сравнили материалы с использованием окисленного битума (традиционного рубероида) и материалы с использованием АПП и СБС. Обобщение результатов различных исследований показало следующее:
1. СБС-битумно-полимерные материалы обладают большей долговечностью, чем материалы на природном и окисленном битуме.
2. Битумно-полимерные материалы на основе СБС стареют медленнее, чем немодифицированные.
3. Оба типа битумно-полимерных материалов в этом отношении принципиально предпочтительнее, чем материалы на окисленном (оксидированном) битуме, относительное удлинение при разрыве которого в процессе старения может упасть до нуля.
Таким образом, приведенные выше аргументы подтверждают превосходство битумно-полимерных кровельных материалов на основе битумов, модифицированных СБС и АПП перед материалами на окисленном битуме.
По мере появления новых улучшенных кровельных материалов разрабатываются и более совершенные методы их укладки. Традиционные кровельные материалы укладывали с использованием горячих битумных мастик или путем их свободной раскладки с присыпкой балластом. Сегодня широко используется способ подплавления нижнего покровного слоя пламенем горелки (тепловая сварка). Укладка на холодные битумные приклеивающие мастики (как правило, на основе растворителя), а также применение самоклеящихся кровельных материалов открывают дополнительные возможности. Очевидна экономическая целесообразность ведения кровельных работ из битумно-полимерных материалов, не требующих разогрева, что обеспечивают материалы “Аутокрин®”.

Материалы “Аутокрин®” обеспечивают высокую прочность крепления к основанию и прочность сцепления между слоями рулонных кровельных материалов при устройстве кровель безогневым методом. Проведенные сравнительные испытания прочности крепления рулонных материалов "Биполикрин" К-СТ-БЭ-К/ПП-3,0 и "Биполикрин" К-СТ-БЭ-М/М-3,0 мастикой “Аутокрин” приклеиванием и наплавлением показали, что прочность клеевого и огневого соединения этих материалов одинаковая.
Чем же привлекательны материалы “Аутокрин®” на фоне конкурентных аналогов?
Серия битумно-полимерных материалов “Аутокрин®” разработана белорусскими учеными школы академика М.М.Севернева.
Непрерывная работа по совершенствованию и расширению ассортимента позволяет предприятию “Алкид” уже 10 лет занимать достойное место в строительной индустрии страны, уверенно опережая по качеству многих производителей.
В качестве лишь одного примера приведем сравнение эксплуатационных показателей мастик “Аутокрин®” и широко представленных на рынке мастик МБР:

№ пп

Наименование показателя

Показатель

Мастики “Аутокрин”

Мастики МБР

1.

Адгезия к бетонной поверхности, МПа

0,7

данные отсутствуют

2.

Гибкость на брусе d =40 мм °С

–20

данные отсутствуют

3.

Теплостойкость,°С

100

65-100

4.

Водонасыщение за 24 часа, %

0.1

0,2

5.

Водонепроницаемость

При армировании эквивалентна рулонным

данные отсутствуют

Основные преимущества материалов “Аутокрин®”:
— высокая адгезия к материалам различной природы — бетону, металлам, асбоцементу, пластикам, стеклу;
— устойчивость к атмосферным воздействиям, воде, агрессивным средам — растворам кислот, солей, щелочей;
— высокая способность насыщать пористую поверхность;
— эластичность, обеспечивающая механическую прочность в широком температурном интервале (–25°-+150°С);
— высокие ресурсные характеристики при знакопеременных температурах;
— поставка готовых к применению материалов, не требующих подготовительных операций, в том числе разогрева;
— подтвержденный опытом высокий срок службы — 10-12 лет.
И, наконец, немаловажный фактор: в любой стране при прочих равных условиях (цена, качество) традиционно отдается предпочтение собственной продукции: богаче своя страна — богаче свой народ.
Более того: отечественный производитель в большей степени будет заинтересован и в большей степени удобен потребителю для нахождения решений нестандартных ситуаций, индивидуальной (под специфику задачи) корректировки выпускаемой продукции.

Поэтому, если сделан окончательный выбор в пользу внедрения современных гидроизолирующих покрытий — а это одновременно и выбор рационального экономического планирования, выбор современной технической эстетики, выбор будущего, — НПО “Алкид” предложит широкий ассортимент покрытий типа “Аутокрин®” для:
— гидроизоляции и противокоррозионной защиты строительных конструкций;
— ремонта и устройства мастичных кровель, ремонта кровель из плоских и профилированных металлических материалов, устройства пароизоляционного слоя, а также кровель из современных рулонных материалов безогневым способом;
— грунтования бетонных и металлических поверхностей;
— закрепления теплоизоляционных материалов на поверхности бетона и металла;
— антикоррозионной обработки автотранспорта и подверженного агрессивному атмосферному воздействию технологического оборудования различного назначения.
Специалисты НПО “Алкид” окажут техническую поддержку в разработке проектов, использовании материалов, осуществят наблюдение на объектах и окажут консультационную помощь по всем вопросам потребителей.
На предприятии всегда будут рады слышать отзывы, предложения по совершенствованию и расширению ассортимента и в сотрудничестве с другими организациями продвигаться в мир современных технологий.

В.Ш. СОХАДЗЕ, кандидат техн. наук, ген. директор НПООО “Алкид”


Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 20 за 2003 год в рубрике изоляция

©1995-2022 Строительство и недвижимость