- •Г. Т. Широкий, п. И. Юхневский, м.Г.Бортницкая Материаловедение
- •«Вышэйшая школа»
- •Предисловие
- •Глава 1. Основные свойства строительных материалов и изделий
- •1.1 Физические свойства
- •1.2 Механические свойства
- •Глава 2. Строительные материалы и изделия из древесины
- •2.1 Общие сведения
- •2.2 Характеристика пород древесины, применяемых в строительстве
- •2.3 Структура древесины
- •2.4 Свойства древесины
- •2.5 Пороки древесины
- •2.6 Сортамент древесных материалов и изделий
- •2.7 Защита древесины от разрушения
- •2.8 Формирование эстетических характеристик древесных материалов
- •Глава 3. Природные каменные материалы и изделия
- •3.1 Общие сведения
- •3.2 Магматические горные породы
- •3.2.1 Глубинные горные породы
- •3.2.2 Излившиеся горные породы
- •3.3 Осадочные горные породы
- •3.3.1. Породы химического происхождения
- •3.3.2. Породы органогенного происхождения
- •3.3.3 Породы обломочного происхождения
- •3.4 Метаморфические горные породы
- •3.5 Материалы и изделия из природного камня
- •3.6 Защита от коррозии природных каменных материалов и изделий в конструкциях и сооружениях
- •Глава 4. Керамические материалы и изделия
- •4.1 Общие сведения и сырье для производства керамики
- •4.2 Стеновые материалы и изделия
- •4.3 Изделия для внешней и внутренней облицовки
- •4.4 Санитарно-керамические изделия
- •4.5 Кровельные изделия
- •Глава 5. Металлы и сплавы, строительные изделия из них
- •5.1 Общие сведения
- •5.2 Основы технологии черных металлов
- •5.2.1 Производство чугуна
- •5.2.2 Производство стали
- •5.2.3 Термическая и химико-термическая обработка стали
- •5.3 Свойства сталей
- •5.4 Углеродистые и легированные стали
- •5.5 Цветные металлы и их сплавы
- •5.6 Металлические изделия и конструкции
- •5.6.1 Общие сведения
- •5.6.2 Листовая прокатная сталь
- •5.6.3 Профильная прокатная сталь
- •5.6.4 Стальные конструкции и другие изделия
- •5.6.5 Арматура
- •5.6.6 Изделия из цветных металлов
- •5.7 Коррозия металлов и методы борьбы с ней
- •Глава 6. Стеклянные и стеклокристалические материалы и изделия
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Листовые светопрозрачные и светорассеивающие стекла
- •6.3 Светопрозрачные изделия и конструкции
- •6.4 Отделочное стекло
- •Глава 7. Минеральные вяжущие вещества
- •7.1 Общие сведения
- •7.2 Воздушные вяжущие вещества
- •7.3 Гидравлические вяжущие
- •7.3.1 Гидравлическая известь
- •7.3.2 Цементы
- •Глава 8. Бетоны и строительные растворы
- •8.1 Общие сведения
- •8.2 Классификация бетонов
- •8.3 Материалы для тяжелого бетона и требования к ним
- •8.3.1 Вода
- •8.3.2 Заполнители для бетона
- •8.3.3 Добавки для бетонов (растворов)
- •8.4 Определение состава бетона
- •8.5 Приготовление бетонной смеси
- •8.6 Технологические свойства бетонной смеси
- •8.7 Свойства затвердевшего бетона
- •8.8 Разновидности бетонов
- •8.9 Строительные растворы
- •8.9.1 Общие сведения
- •8.9.2 Растворные смеси и их свойства
- •8.9.3 Затвердевшие растворы и их свойства
- •8. 9.4 Разновидности растворов
- •Глава 9. Сборные бетонные и железобетонные изделия
- •9.1 Общие сведения о железобетоне
- •9.2 Предварительно напряженный железобетон
- •9.3 Монолитный и сборный железобетон
- •9.4 Методы отделки поверхности железобетонных изделий и конструкций
- •9.5 Основные виды сборных железобетонных изделий
- •Глава 10. Искусственные каменные материалы на основе минеральных вяжущих веществ
- •10.1 Силикатные материалы и изделия
- •10.2 Изделия из гипсовых вяжущих
- •10.3 Асбестоцементные изделия
- •10.4 Изделия на основе магнезиальных вяжущих веществ
- •Глава 11. Строительные материалы и изделия на основе полимеров и других высокомолекулярнных органических веществ
- •11.1 Битумы
- •11.2 Дегти
- •11.3 Материалы на основе битумов и дегтей
- •11.3.1 Асфальтовые и дегтевые бетоны и растворы
- •11.3.2 Кровельные и гидроизоляционные материалы
- •11.3.3 Герметизирующие материалы
- •11.4 Полимеры и изделия на их основе
- •11.4.1 Общие сведения о полимерах
- •11.4.2 Общие сведения о пластмассах
- •11.4.3 Материалы для покрытия полов
- •11.4.4 Отделочные и конструкционно-отделочные материалы и изделия
- •11.4.5 Пластмассовые трубы и санитарно-технические изделия
- •11.4.6 Клеи и мастики
- •Глава 12. Композиционные и функциональные материалы и изделия
- •12.1 Теплоизоляционные материалы и изделия
- •12.2 Акустические материалы и изделия
- •12.3 Лакокрасочные материалы
- •12.3.1 Общие сведения
- •12.3.2 Материалы для подготовки поверхности к отделке
- •12.3.3 Материалы основного лакокрасочного слоя
- •12.3.4 Обозначения лакокрасочных материалов
12.3 Лакокрасочные материалы
12.3.1 Общие сведения
Лакокрасочные материалы представляют собой, как правило, вязкие жидкости (реже порошки), которые после нанесения на какую-либо поверхность превращаются в твердую декоративную пленку, прочно сцепляющуюся с основанием. Такую пленку называют лакокрасочным покрытием, а окрашиваемую поверхность – подложкой.
Лакокрасочные материалы используются как в декоративных целях, так и для защиты строительных изделий и конструкций от внешних агрессивных воздействий – атмосферной влаги, паров, газов, различных видов коррозии, загнивания, возгорания, т.е. для улучшения их эксплуатационных характеристик и повышения долговечности.
Сегодня трудно установить, когда впервые были использованы лакокрасочные материалы. Можно лишь только утверждать, что возраст отдельных рисунков, сохранившихся до наших дней, составляет порядка 12…15 тыс. лет. В то время древние художники пользовались довольно простыми пигментами как оксиды железа и марганца, а в качестве пленкообразователей применялись природные смолы.
Что касается современного лакокрасочного покрытия, то оно по своей структуре и составу представляет весьма сложную и многослойную систему. Для получения лакокрасочного покрытия окрашиваемая поверхность сначала покрывается грунтовкой. Затем по огрунтованной поверхности наносится выравнивающий слой: крупные неровности (раковины, трещины) выравниваются подмазкой, мелкие – шпатлевкой. И, наконец, по подготовленной таким образом поверхности наносится краска, лак, или то и другое (рис.12.2). Причем, по мнению специалистов, долговечность лакокрасочного покрытия на 60% зависит от тщательной подготовки рабочей поверхности, на 20% – от хорошей шпатлевки и надежного грунта и только на 20% от лакокрасочного материала.
По назначению лакокрасочные материалы подразделяются на:
материалы для подготовки поверхности к отделке (грунтовки, шпатлевки, порозаполнители, замазки и др.);
материалы, создающие основной лакокрасочный слой (лаки, эмали, краски, отделочные пасты);
материалы для облагораживания лакокрасочных покрытий (разравнивающие жидкости, пасты и политуры).
Вместе с тем специалисты прогнозируют постепенное слияние отдельных видов лакокрасочных материалов, когда один и тот же состав будет выполнять сразу несколько функций (системы типа «грунт-эмаль»).
12.3.2 Материалы для подготовки поверхности к отделке
Грунтовки представляют собой составы, наносимые на выровненную поверхность первым слоем с целью пропитать (модифицировать) поверхностный слой, сделать его твердым и плотным, заполнить поры и обеспечить высокую адгезию окрашиваемой поверхности и последующего покровного слоя. Грунтовки могут выполнять и другие сопутствующие подготовке поверхности функции: антисептирование, преобразование ржавчины, защита от коррозии и др. Грунтовку часто еще называют «праймер» – от англ. primer – первый.
В состав грунтовок входят растворы смол, нитроцеллюлоза и пластификаторы в смеси с растворителями и пигментами. От окрашивающих составов они отличаются меньшим содержанием пигментов. Обычно грунтовки менее вязки, чем краски и эмали и содержат пигмента 50…80% от массы связующего, в то время как в красках – 100…120% пигмента. Связующие в грунтовках, как правило те же, что и у соответствующих красок.
При выборе грунтовки необходимо руководствоваться в первую очередь видом материала обрабатываемой поверхности. Например, алкидные грунтовки являются приемлемыми под покраску для необработанного дерева и не рекомендуются для штукатурных и гипсовых поверхностей, поскольку вызывают у них ворсистость. Акриловые (эмульсионные) грунтовки применимы практически для всех поверхностей (по свежей и старой штукатурке, цементу, бетону, асбесту, дереву, ДСП и ДВП, кирпичу). Лучшей антикоррозионной грунтовкой для стали и других черных металлов является алкидная с содержанием цинка.
Порозаполнители предназначены в основном для заполнения пор в древесине и так же, как грунтовки, образуют нижний слой лакокрасочного покрытия. Наносят их как на предварительно загрунтованную, так и не загрунтованную поверхность.
Порозаполнители способствуют сокращению расхода лакокрасочного материала и уменьшают проседание покрытия в поры древесины в процессе эксплуатации. Они состоят из смеси пленкообразующего вещества, пластификатора, растворителя и наполнителей. Поставляются на рынок цветными и бесцветными.
Шпатлевки (от нем. spatel – лопаточка) – представляют собой лакокрасочные составы, предназначенные для заполнения неровностей, трещин, отверстий, реставрации сучков в древесине и сглаживания окрашиваемой поверхности перед финишной окраской или покрытием лаком. В их состав входят пленкообразующее вещество, минеральные наполнители, пигменты, пластификаторы, растворители и другие добавки. От грунтовок и красок они отличаются большим содержанием сухого вещества (до 80% по массе) и высоким соотношением количества наполнителей и пигментов к пленкообразователю (обычно от 5:1 до 12:1).
В зависимости от природы пленкообразователя различают шпатлевки: лаковые (основа – синтетические смолы и лаки), масляные (основу составляют растительные масла и олифы) и клеевые (на основе природных клеев). Они могут быть водорастворимые (в основном клеевые) и водонерастворимые. Получают шпатлевки диспергированием (перетиранием) наполнителей и пигментов в растворе соответствующего пленкообразователя.
Шпатлевки подразделяют на густые (для заполнения местных углублений, трещин, впадин) и жидкие (для сплошного выравнивания мелких неровностей по всей поверхности). В зависимости от требуемых сроков подготовки поверхности, шпатлевки могут отверждаться в интервале от 5 мин. до 2 суток.
Обязательным требованием, предъявляемым к шпатлевочным составам, являются высокая пластичность и отсутствие усадки или сильного расширения при высыхании. Они должны образовывать очень тонкий ровный слой, не содержащий посторонних включений, царапин и видимых дефектов.
Самые популярные в настоящее время – нитроцеллюлозные и акриловые шпатлевки. Они быстро сохнут, готовы к применению и легко шлифуются. Акриловые шпатлевки отвечают всем необходимым экологическим требованиям.
Мелкие трещины, царапины и выбоины на отделываемых поверхностях обычно заделываются обладающими повышенной адгезией густыми замазками. Замазки (подмазки) отличаются от шпатлевок тем, что не дают усадки и обладают повышенной адгезией, Их, как правило, приготовляют на месте применения. Для прозрачной отделки древесины замазки готовятся на соответствующем лаке с наполнителем из мелких опилок той породы дерева, на которой надо замазать дефекты.
В настоящее время многие зарубежные фирмы, например, PUFAS (Германия), TIKURILA (Финляндия) и др. поставляют на белорусский рынок замазки, готовые к употреблению.