§ 27. Наполнители для мастик

Для крепления облицовочных материалов применяют различные клеи и мастики на основе высокомолекулярных вяжущих материалов. Чтобы снизить расход более дорогих вяжущих материалов, в мастики и некоторые клеи вводят наполнители.

В относительно толстом клеевом слое наполнитель образует скелет аналогично заполнителю в строительном растворе, благодаря чему не только снижается расход вяжущего материала, но и повышается прочность соединения. К наполнителям относятся порошкообразные материалы с крупностью зерен менее 150 мкм. Среди измельченных минеральных наполнителей принято различать пылевые частицы размером менее 10 мкм и каменную муку с размером частиц 10—150 мкм. Наименьший расход вяжущего материала достигается при соотношении по объему муки около 65% и пыли — 35%.

В зависимости от химической стойкости различают наполнители кислотостойкие, щелочестойкие и универсально стойкие.

К кислотостойким наполнителям относятся молотый кварцевый песок, андезитовые и диабазовые мука и пыль, каолин и асбест.

Молотый кварцевый песок — это наиболее дешевый и доступный кислотостойкий наполнитель. Однако он обладает существенным недостатком — почти все полимерные вяжущие материалы плохо сцепляются с кварцем, что не позволяет получать клеевое соединение с высокой прочностью. Объемная масса зависит от степени измельчения и находится в пределах 1200... 1500 кг/м3.

Несколько лучшим сцеплением с полимерными вяжущими материалами обладает разновидность кварца — маршалит, состоящий из кремнезема и представляющий собой порошок белого цвета.

Андезитовая мука и пыль позволяют получить значительно более прочный клеевой слой. Это объясняется большой пористостью зерен андезита, которая составляет от 10 до 20%. Благодаря наличию пор зерна хорошо пропитываются полимером, чем обеспечивается их тесная связь. Объемная масса андезита в порошке 1200—1500 кг/м3. Цвет его серый.

Диабазовая мука и пыль — порошок темносерого цвета, иногда с зеленоватым оттенком. Объемная масса 1200—1500 кг/м3. По своим свойствам близок к кварцу.

Каолин — тонкий порошок (пыль) белого цвета. В отличие от других глинистых пород каолин содержит очень мало частиц размером менее 0,1 мкм. Их количество в каолине не превышает 2%, тогда как в других глинах их может быть от 4 до 60%. Изза отсутствия мелких частиц он очень слабо набухает в воде, что делает его хорошим наполнителем в клеевых составах.

Асбест (ГОСТ 12871—67)—минерал волокнистого строения. Его волокна очень тонки, эластичны и прочны, их можно скручивать и ткать так же, как растительные волокна. По структуре асбест может быть двух видов: спутанноволокнистый, состоящий из переплетающихся нитевидных кристаллов, и параллельноволокнистый. По химическому составу асбест — стойкое соединение окиси магния и окиси кремния. Наряду с кислотостойкостью он достаточно, щелочестоек; кроме того, он малотеплопроводен и огнестоек. Промышленность выпускает асбест семи сортов. В качестве наполнителя для клея используют, как правило, асбест 7го сорта и отходы. Объемная масса асбеста в порошке составляет 1000—1500 кг/м3. Важное свойство асбеста — способность распушаться в жидкой среде, образуя сетчатую структуру. Добавка асбеста повышает вязкость клеевого состава и теплостойкость соединения. Низшие сорта асбеста используют также в качестве наполнителя в растворах для теплоизоляционных и огнестойких штукатурок.

Все наполнители, используемые для составов, в которых применяется кислотный отвердитель полимерного вяжущего вещества, не должны содержать окисей металлов и главным образом железистых примесей. При их взаимодействиис кислотой может выделиться водород, что приведет к вспучиванию приклеенной облицовки. Для проверки щепотку наполнителя бросают в стакан с кислотой; выделение пузырьков газа укажет на непригодность наполнителя.

К щелочестойким наполнителям относятся ранее рассмотренные плотные известняки, доломиты, а также мел, цемент, тальк и цинковые белила.

Известняковые и доломитовые мука и пыль обладают высокой щелочестойкостью. Объемная масса известняка в порошке находится в пределах 1200... 1400 кг/м3, доломита 1300... 1500 кг/м3. Доломит обладает несколько худшим сцеплением с полимерными вяжущими материалами, чем известняк.

Мел — осадочная горная порода белого цвета. По химическому составу состоит в основном из углекислого кальция СаСОз. Выпускаемый промышленностью мел молотый (ГОСТ 17498—72)—тонкий порошок. В штукатурных работах мел применяют в качестве разбелителя для цветных растворов.

Тальк — минерал, состоящий из смеси магнезита и кремнезема. Тальк молотый — жирный на ощупь, желтоватый, реже зеленоватый тонкий порошок.

Окись цинка, или цинковые белила (ГОСТ 6.161—69),— порошок белого цвета с размером частиц 0,8—2 мкм. Изза своей высокой стоимости окись цинка применяют только в композициях на основе бутадиенстирольного каучука. Это объясняется тем, что она способна вступать в реакцию с отдельными атомами молекулы каучука и образовывать при этом дополнительные связи между смежными молекуламиполимера. Такие связи повышают прочность затвердевшего полимера. За это свойство окись цинка называют добавкойусилителем. Применять окись цинка в композициях с поливинилацетатной смолой нельзя, так как они образуют нерастворимый осадок.

К универсально стойким наполнителям относятся материалы, состоящие в основном из углерода: графит, кокс и сажа. Все эти материалы хорошо соединяются с полимерными вяжущими, а сажа в композициях с каучуками обладает свойствами усилителя, В штукатурных работах их применяют в качестве черных пигментов в декоративных растворах.

Графит— природный минерал сероваточерного цвета с металлическим блеском, плотностью 2,2 г/см3. В качестве наполнителя используется молотый графит — графитовая мука. По сравнению с коксом и сажей графит дает менее прочные мастики, но химически очень стойкие (в том числе и к плавиковой кислоте).

Кокс — продукт обжига каменного угля в коксовых печах на коксохимических заводах. Основное его назначение— топливо для доменных печей. Твердое вещество черного цвета плотностью 1,9 г/см3. Наличие пор обеспечивает его хорошее сцепление с полимерными вяжущими материалами.

Сажа — продукт сжигания нефтяных и каменноугольных масел при ограниченном Доступе воздуха или термической переработке без доступа воздуха. Промышленность выпускает более десяти различных видов сажи. Плотность сажи находится в пределах 1,8... 1,9 г/см3. Меньшую плотность имеют сажи с более мелким размером частиц, который составляет (мкм): канальная газовая сажа — 28—38, антраценовая — 34—39, печная газовая— 60—65, форсуночная — 100—120, ламповая — 160—200 и термическая — 150—300. Чем меньше размер частиц сажи, тем большим усиливающим действием на каучуковые полимеры она обладает. В клеевых композициях сажу применяют в смеси с более крупным наполнителем.

Кроме перечисленных наполнителей, в тех случаях, когда требуется получить цветной клеевой состав, применяют минеральные пигменты — охру, сурик, ультрамарин. Порошки пигментов должны быть химически стойкими к составляющим клея или мастики. Все наполнители, используемые для приготовления клеевых составов, не должны содержать влаги. Поэтому хранить их надо в условиях, исключающих возможность увлажнения, и в случае необходимости перед употреблением высушивать.