О возможности получения битумно-полимерных мастик как эффективных гидроизоляционных и кровельных материалов
Автор: Кунаккулова Э.М., Султанова Д.П., Евдокимова Н.Г.
Журнал: Теория и практика современной науки @modern-j
Рубрика: Химия и материаловедение
Статья в выпуске: 11 (41), 2018 года.
Бесплатный доступ
В статье рассмотрено влияние термопластичных полимеров марки ДСТ - 30 - 01 и синтетического каучука СКМС-30 АРКМ-15, на эксплуатационные характеристики битумной кровельной мастики. Разработаны составы битумно-полимерных мастик с улучшенными эксплуатационными свойствами потеплостойкости, упруго-деформационными свойствами и увеличенным сроком службы покрытия. Приведена сравнительная характеристика качества полученных битумно-полимерных мастик с требованиями МБК-Г-75 ГОСТ 2889-80.
Мастика, битум, полимерные добавки, гидроизоляционные материалы, теплостойкость
Короткий адрес: https://sciup.org/140272608
IDR: 140272608
Текст научной статьи О возможности получения битумно-полимерных мастик как эффективных гидроизоляционных и кровельных материалов
На сегодняшний день существует огромный выбор кровельных материалов, и их количество с каждым годом все увеличивается. Широкое распространение в строительной практике получили гидроизоляционные материалы, относящиеся к классу асфальтовых, это - битумные мастики и рулонные материалы [1].
Для гидроизоляции кровли работа с рулонным материалом является дорогостоящей и требует использование специального оборудования. На этом фоне применение битумной мастики выглядит очень выгодно. Она легко наносится, создает монолитный слой, а для работы с ней нужен минимальный набор инструментов [2].
Битумные мастики до сих пор остаются наиболее популярным решением для гидроизоляции и совершенствование её состава, делает её качество лучше. В связи с этим существует несколько разновидностей битумной мастики, которые отличаются составом и назначением. Так кровельная битумно-полимерная мастика занимает ведущую позицию, обладая более высокими теплостойкими и эластичными показателями, длительным сроком хранения и универсальностью применения [3].
Полимерная битумная мастика выглядит как однородная масса, состоящая из битума, который модифицирован полимерными добавками, а также наполнителем. Применяется для устройства мастичных кровель, армированных стеклосеткой. Кроме того, полимерная битумная мастика отличный материал для гидроизоляции, она часто служит антикоррозийным покрытием для металлических, деревянных, бетонных и железобетонных конструкций, продлевая их срок службы [4].
В отличие от битумной, битумно-полимерная мастика обладает рядом отличительных характеристик. Этот материал имеет отличные физико-химические показатели, среди которых – высокая термоустойчивость, надежность, долговечность, хорошее сцепление со склеиваемыми материалами [3].
Все эти особенности относят этот материал к числу одних из самых уникальных, а полимерную гидроизоляцию на их основе – к числу наиболее современных и прогрессивных материалов, применяемых в защите всевозможных строений при высокой динамической нагрузке, не страшны и агрессивные среды.
Разработка состава битумно-полимерной мастики с улучшенными эксплуатационными свойствами является основной задачей данной работы. Высокое качество гидроизоляции или кровельного покрытия позволяет увеличить срок службы различных конструкций, что приведет к снижению расхода материальных ресурсов и улучшению техникоэкономических показателей [5].
Для разработки составов битумно-полимерной мастики использовали битум марки БНД 60/90, полученный на установке производства битумов в ООО «Газпром нефтехим Салават».
Технология получения мастики заключается в компаундировании битума марки БНД 60/90 с полимерным модификатором (ПМ), полученным на ЗАО «Каучук» (г. Стерлитамак, Башкортостан) по ТУ 2455-064-16810126-99 на основе синтетического каучука СКМС-30 АРКМ-
15 (ГОСТ 11138) и термоэластопластом линейным бутадиен-стирольным ДСТ-30-01 (г. Воронеж). В качестве пластификаторов использовали дизельное топливе марки Л (ГОСТ 305), индустриальное масло И-40 и масло марки ПН-6К.
Процесс компаундирования вели при температуре 160-170 ºС в течение 14-15 часов, для получения однородной (без посторонних включений и частиц) битумно-полимерной мастики. На основе вышеуказанных компонентов были приготовлены 3 композиции. Составы исследованных композиций представлены в таблице 1[6,7].
Таблица 1 – Состав битумно-полимерных мастик
Компонент |
Содержание, % масс. |
||
Композиция №1 |
Композиция №2 |
Композиция №3 |
|
Битум нефтяной дорожный БНД 60/90 |
70 |
70 |
70 |
Масло И-40 |
15 |
- |
- |
Масло ПН-6К |
- |
15 |
- |
Термоэластопласт линейный бутадиен-стирольный ДСТ-30-01 |
10 |
10 |
- |
Синтетический каучук СКМС-30 АРКМ-15 |
- |
- |
3,6 |
Дизельное топливо марки Л |
- |
- |
16,4 |
Мел |
5 |
5 |
10 |
Полученные образцы были исследованы по комплексу основных показателей качества в соответствие с требованиями ГОСТ 2889-80. Результаты исследования физико-химических свойств полученных композиций полимерно-битумных мастик представлены в таблице 2.
Таблица 2 – Физико-химические свойства полученных композиций
Показатель |
№ композиции |
МБК-Г-75 ГОСТ 2889-80 |
||
1 |
2 |
3 |
Температура размягчения, °С |
80-82 |
82-84 |
82-85 |
78-82 |
Глубина проникания иглы при 25оС х 0,1 мм |
168-172 |
101-104 |
25-27 |
- |
Гибкость при температуре (-18±2) ºС на стержне диаметром 20 мм |
Выдержал |
Выдержал |
Выдержал |
Выдержал |
Водопоглощение в течение 24 ч, % по массе, не более |
0 |
0 |
0 |
2 |
За стандарт для сравнения была выбрана мастика кровельная горячая, со значением теплостойкости 75, МБК-Г-75 по ГОСТ 2889-80 [8]. Анализ результатов исследований показал, что использование в качестве полимерного модификатора ДСТ-30-01 и в качестве пластификатора масло И-40, позволяет получить мастику с улучшенными показателями теплостойкости, упруго-деформационными свойствами и увеличенным сроком службы покрытия. Полимерный модификатор ДСТ-30-01 способствует структурированию дисперсной системы битума, тем самым улучшает упруго-деформационные свойства мастики.
Список литературы О возможности получения битумно-полимерных мастик как эффективных гидроизоляционных и кровельных материалов
- Попченко С.Н., Справочник по гидроизоляции сооружений, Стройиздат, Ленинград, 1985. - 544 с.
- Группа компаний «ТехноНИКОЛЬ», Битумно полимерная мастика, кровельная мастика [Электронный ресурс]. - URL: http://www.tn.ru/library/poleznaja_informacija/krovelnaja_mastika (дата обращения: 08.11.2017).
- Кисина А.М., Куценко В.И. Полимербитумные кровельные и гидроизоляционные материалы, Стройиздат, Ленинград, 1983. - 134 с.
- Строительный портал «StrPort», Лакокрасочные материалы URL: http://strport.ru/lakokrasochnye-materialy/mastika-krovelnaya-sovety-po-vyboru
- Кунаккулова Э.М., Ишкина Д.П., Евдокимова Н.Г., Хабибуллин А.М. Разработка состава битумно-полимерной мастики. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2017. - С.10-12.
- Кунаккулова Э.М., Евдокимова Н.Г. Создание блока получения битумно-полимерных мастик на основе установки производства битумов ООО «Газпром нефтехим Салават» // Теория и практика современной науки. - 2017. -№6.
- Евдокимова, Н.Г. Экономическая целесообразность подготовки сырья битумного производства технологиями компаундирования / Н.Г. Евдокимова, А.А. Гуреев // Материалы VII Международного промышленно-экономического форума «Стратегия объединения: Решение актуальных задач нефтегазового и нефтехимического комплексов на современном этапе». - М: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2014. - С. 122-124.
- ГОСТ 2889-80. Мастика битумная кровельная горячая. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 2003. - 11 с.