Рулонный кровельный и гидроизоляционный материал Советский патент 1988 года по МПК E04D5/06 B32B11/10 

Од 00

05

;о

Изобретение относится к строи- тельньм материалам, а именно к кровельным и гидроизод яционным материалам для гидроизоляции подземных сооружений, трубопроводов, мелиоративных объектов и нижних слоев кро-, вельного ковра.

Цель изобретения - повышение тре- щиностойкости и гидроизоляционных свойств материала.

Пример. Волокнистую основу, выполненную из вискозного волокна и лавсана при соотношении соответственно 0,3:0,7 на связующем акроноле (латекс акрилонитрильного каучука) и 0,5:0,5 на связующем латексе СКН-40-ТГА (латекс бутадиеннитриль- ного каучука), наматывают в виде полотна на бобины и устанавливают на размоточный станок модернизированного ребёроидного агрегата СМ-4866, С размоточного устройства основу перемещают через станок для соединения концов бобин основы в магазин запаса основы и далее в покровную ванну, наполненную битумно-полимер- ной композицией с температурой 250- . .Затем на поверхность полотна материала с 2-х сторон наносится пылевидная посыпка в виде водно-тальковой суспензии. После этого полотно материала охлаждают на холодильных цилиндрах и в магазине запаса готовой продукциИ;;До температуры не выше , сматывают в рулоны длиной 15 и 20 м на намоточном станке и упаковывают в бумагу на упаковочном станке. Скорость перемещения полотна материала по лентотракту агрегата от размоточного станка до намоточного 15-30 м/мин, битумно-полимерную композицию подают в покровную ванну по мере необходимости из смесителей.

Технические характеристики нетка- ного клееного полимерного материала представлены в табл.1.

В табл.2 представлены составы крвельного материала, выполненного на основе холстопрошивнрго волокна, и кровельного материала, выполненного на основе вискозного волокна и

сана.

Указанные материалы испытывали на трещиностойкость при трехточечном изгибе. Испытания были проведены в соответствии с методами классической механики композиционных материалов и энергетической теории прочности.

5

0

5

0

5

0

5

0

Для определения перемещения раскрытия трещин использовали датчик ползучести. Начальная трещина создавалась искусственно (ножом). Скорость роста нагрузки составляла 1 м/мин. Опыты проводили до достижения вершиной трещины поверхности основ материалов при О + .

Анализ испытаний материалов на трещиностойкость проведен по интегралу Райса,который характеризует степень освобождения потенциальной энергии Для упругих и пластических тел при их деформации. Интеграл Раиса вычисляется как отношение площади кривой нагрузки (приходящейся на единицу толщины) к перемещению трещины.

Значения интегралов приведены в табл.3.

Значение интеграла для предложенного материала (образцы 6,7) выше значений для других матер.шлов, т.е. материал обладает повьш1енной трещи- ностойкостью. Это объясняется тем, что у материала, где основа - холсто- прошивное полотно, отсутствует связующее в узлах пересечения нитей и волокон, что приводит к снижению прочности основы при трении нитей и волокон в узлах их пересечения, а это, в свою очередь не обеспечивает высокой деформативности материала при циклических нагрузках. Вследствие этого в структуре материала накапливаются напряжения, которые передаются покровному слою и вызывают образование на его поверхности развивающихся трещин, приводящих к разрушению кровельного ковра.

Что же касается материала, у которого в качестве основы взято, как и в предложенном, нетканное клееное полимерное полотно на основе вискозы и лавсана, то сравнительно низкая его трещиностойкость обусловлена выбором состава покровных слоев, выполненных из битумно-минеральной композиции. Это объясняется тем, что битумно- минеральная композиция, проникающая в структуру основы в процессе изготовления материала, обладает повышенной хрупкостью и низкой пластичностью по сравнению со связующим нетканого полотна основы, что приводит к их неудовлетворительному физико-химическому взаимодействию и ухудшает адгезионный контакт би- тумно-минеральное связующее покров ного слоя - нетканое клееное полимерное полотно с термопластичным связующим основы, Ухудшение адгезионных свойств объясняется тем, что поверхность минерального наполнителя сорбирует толуольные и спирто-толу- ольные смолы из покровной массы.

Таким образом, уже на стадии изготовления материала в его структуре образуются дефекты в виде щелей, полостей, которые служат аккумуляторами и проводниками влаги, а при редком понижении температуры приводит к замораживанию воды в микротрещинах и, следовательно, к механическому разрушению материала и отказу всего покрытия.

Кроме того, из-за большой разницы в температурах стеклования в основе материала возникают значительные ,нерелаксируемые внутренние напряжения, которые передаются покровному слою, вследствие чего на его поверхности происходит образование быстро растущих трещин, приводящих к утрате материалом водоизоляционных функций.

Наименьшая скорость трещинообразо вания на поверхности покровного слоя при.проведении тестовых испытаний соответствует предлагаемому материалу (образцы 6 и 7), включающему основу из нетканого полимерного клееного полотна на основе вискозы и лавсана и покровные слон из битумно-полимерной наполненной композиции, Повьшен- ная трещиностойкость предложенного матьриала объясняется тем, что в процессе его изготовления битумно-поли- мерное наполненное вяжущее проникает в пористую структуру нетканой основы взаимодействуя с термопластичной композицией основы. При зтом в структуре основы образуется матрица из биТуМНО-ПОЛИМерНОЙ композиции ПОКрОВНО

го слоя и термопластичного связующего нетканого клееного полотна, позволяющая повысить диапазон нагрузок как за счет торможения трещин, так и благодаря переносу нагрузки от разрушенных волокон к соседним. Получена структура материала, релаксирующа внутренние напряжения, проявившиеся в повьш1енной усталостной прочности.

,

JQ 5

0 5

о

с

5

0

0

а следовательно, более низкой скорости накопления внутренних перенапряжений.

Физико-механические характеристики материалов (образцы 1-7) приведены в табл,4.

Как видно из данных, приведенных в табл,3, предлагаемый материал помимо повышенной трещиностойкости (образцы 6 и 7) обладает подьшгенной прочностью, деформативностью и гидро- изоляционностью по сравнению с прототипом (образцы 1 - 3) с .основой из холстопрошивного полотна и материалом, включающим нетканую клееную полимерную основу и покровные слои из биттумно-минеральной композиции (образцы 4 и 5) ,

Увеличение разрывной нагрузк происходит за счет лучшего формирования поверхности раздела волокно-, связующее в основе материала и проникновения поверхности раздела покровного битумно-полимерного наполненного вяжущего в структуру основы.

Относительное удлинение, гибкость, эластичность увеличиваются, так как структура основы образована контактами трех видов: волокно-волокно, волокно-связующее, волокно-битумно- полимерное вяжущее.

Улучшение гидроизоляционных характеристик в предложенном материале наблюдается за счет улучшения адгезии составляющих покровного слоя к составляющим основы.

Формула изобретен г я

Рулонный кровельный и гидроизоляционный материал, включающий волокнистую основу, покрытую с обеих сторон битумнополимерной наполненной композицией, отличающийся тем, что, с целью повышения трещиностойкости и гидроизоляционных свойств материала волокнистая основа выполнена из вискозного волокна и лавсана при соотношении соответственно 0,3 : 0,7 и 0,5 : 0,5 и связующего латекса на основе акрилонитрильного или бута- диеннитрильного каучуков.

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к кровельному и гидроизоляционному материалу для гидроизоляции подземных сооружений, трубопроводов, мелиоративных объектов и нижних слоев кровельного ковра. Изобретение позволяет повысить трещиностойкость и гидроизоляционные свойства рулонного кровельного и гидроизоляционного материала за счет того, что в рулонном гидроизоляционном материале, включающем волокнистую основу, покрытую с обеих сторон битумно-полимерной наполненной.композицией, волокнистая основа выполнена из вискозного волокна и лавсана при соотношении 1:1 и связующего латекса на основе бутади- еннитрильнрго каучука. 3 табл. i (Л

Ширина, см

Поверхностная плотность, г/м

Разрывная нагрузка, Н

полотно

Холстопрошивное полотно

Холстопрошивное полотно

Нетканое клееное пол шерное полотно

Нетканое клееное полимерное полотно

Нетканое клееное полимерное полотно

Нетканое клееное полимерное полотно Б

90

90

100

85

58

18

Наполнитель тальк 20 t 10

Битум БНД 90/60 60 t 20 Наполнитель тальк 30 ± 12 Атактический полипропилен 10 i

Битум БНД 40/60 50+7 Наполнитель тальк 35 1 10 Атактический полипропилен 10+ Пластификатор полимерпласт 5+

Битум БНК 90/30 80 + Ю Наполнитель тальк 20 t Ю

Битум БНК 90/30 80 ± 10 Наполнитель тальк 20 t 10

Битум БНД 40/60 60 + 20 Атактический полипропилен 10+ Минеральный наполнитель (тальк) 30 ± 5

Битум БНД 40/60 50+17 Атактический полипропилен 10 ± Пластификатор полимерпласт 5 t Минеральный наполнитель (тальк) 35 t 10

Т а б л и ц а 3