Adesione: cos'è, a cosa serve, come migliorarla

Questa è l'adesione di materiali di diversa composizione e struttura, a causa delle loro proprietà fisiche e chimiche. Il termine adesione deriva dalla parola latina adesione - adesione. Nella costruzione, danno una designazione più strettamente focalizzata e specifica di cosa sia l'adesione: questa è la capacità dei rivestimenti di finitura decorativi (materiali per verniciatura, intonaco), sigillanti o miscele adesive per una connessione forte e affidabile con la superficie esterna del materiale di base.

Dimostrazione impressionante dell'effetto di adesione dei moderni adesivi

Rappresentazione schematica dell'effetto di adesione e coesione

Adesione, che cos'è - fondamenti teorici

L'adesione è una delle proprietà chiave del materiale nelle seguenti aree:

1. Metallurgia - rivestimenti anticorrosivi.
2. Meccanica: uno strato di lubrificante sulla superficie degli elementi di macchine e meccanismi.
3. Medicina - odontoiatria.
4. Costruzione. In questo settore l'adesione è uno dei principali indicatori della qualità del lavoro e dell'affidabilità delle strutture.

In quasi tutte le fasi della costruzione vengono monitorati gli indicatori di adesione per i seguenti collegamenti:

Un esempio di adesione chimica è la reazione dell'incollaggio del sigillante siliconico al vetro

Ci sono tre principi di base per l'incollaggio adesivo dei materiali. Nella costruzione e nella tecnologia, si manifestano come segue:

1. Meccanico - l'adesione avviene per adesione del materiale applicato alla base.Il meccanismo di tale connessione consiste nella penetrazione della sostanza applicata nei pori dello strato esterno o in connessione con una superficie ruvida. Un esempio è dipingere la superficie del cemento o del metallo.
2. Chimica - la connessione tra materiali, compresi quelli di diversa densità, avviene a livello atomico. Affinché un tale legame si formi, è richiesta la presenza di un catalizzatore. Un esempio di questo tipo di adesione è la saldatura o la saldatura.
3. Fisico - sulle superfici di accoppiamento è presente un legame elettromagnetico intermolecolare. Può essere causato da elettricità statica o campi magnetici o elettromagnetici permanenti. Un esempio di utilizzo nella tecnologia è la verniciatura di varie superfici in un campo elettromagnetico.

Proprietà di adesione dei materiali da costruzione e di finitura

L'adesione dei materiali da costruzione e di finitura viene effettuata principalmente secondo il principio dell'incollaggio meccanico e chimico. Nella costruzione viene utilizzato un gran numero di sostanze diverse, le cui caratteristiche operative e specificità dell'interazione sono fondamentalmente diverse. Dividiamoli in tre gruppi principali e descriviamoli in modo più dettagliato.

pitture e vernici

L'adesione dei materiali di verniciatura alla superficie del fondo avviene secondo il principio meccanico. Allo stesso tempo, gli indicatori di resistenza massima si ottengono se la superficie di lavoro del materiale è ruvida o porosa. Nel primo caso, l'area di contatto aumenta notevolmente, nel secondo la vernice penetra nello strato superficiale della base. Inoltre, le proprietà adesive dei materiali di verniciatura sono aumentate a causa di vari additivi modificanti:

Stucco al talco - ritardante di fiamma non intumescente

Intonaci da costruzione e adesivi a secco

Fino a poco tempo, i lavori di costruzione e finitura venivano eseguiti utilizzando varie soluzioni a base di gesso, cemento e calce. Spesso erano mischiati in una certa proporzione, il che si traduceva in un cambiamento limitato nelle loro proprietà di base. Le moderne miscele per costruzioni a secco pronte all'uso: intonaci e stucchi di partenza, di finitura e multi-finitura, hanno una composizione molto più complessa. Gli additivi di varia origine sono ampiamente utilizzati:

Tali modificatori modificano in modo significativo le seguenti caratteristiche principali delle miscele da costruzione:

Un esempio di scarsa adesione di intonaco a un muro di mattoni

Sigillanti

I sigillanti utilizzati nella costruzione sono classificati in tre diversi tipi, ognuno dei quali richiede condizioni specifiche per un'adesione ad alta resistenza al materiale del supporto. Consideriamo ogni tipo in modo più dettagliato.

Sigillante acrilico essiccante

Composizione bituminosa non essiccante, utilizzata per sigillare il sistema di drenaggio delle acque piovane

Preparazione del sigillante poliuretanico bicomponente Sazilast

Di tutte le varietà elencate, i sigillanti polimerizzanti forniscono la massima adesione alla microrosità della superficie del substrato. Inoltre, sono resistenti alle alte temperature, alle influenze meccaniche e chimiche. Hanno la combinazione ottimale di rigidità e tenacità, consentendo loro di mantenere la loro forma originale. Tuttavia, sono i più costosi e difficili da usare.

Come viene misurata l'adesione?

La tecnologia per misurare l'adesione, i metodi di prova e tutti gli indicatori della forza della connessione dei materiali sono indicati nelle seguenti norme:

Metodo per determinare l'adesione di pitture e rivestimenti di vernice con il metodo dell'intaglio a reticolo

Mentre in precedenza le caratteristiche di adesione dei materiali potevano essere misurate solo in condizioni di laboratorio, al momento sono molti gli strumenti che possono essere utilizzati direttamente in cantiere. La maggior parte dei metodi per misurare l'adesione, sia sul campo che in laboratorio, comporta la distruzione dello strato di rivestimento esterno. Ma ci sono diversi dispositivi basati sugli ultrasuoni.

Tabella di classificazione dei risultati dei test per pitture e vernici

Misuratore di adesione del coltello, modello Constant-KN2

Misuratore di adesione a ultrasuoni, Pulsar 21

Tester di adesione SM-1U

Fattori che riducono l'adesione dei materiali

Vari fattori fisici e chimici influenzano la diminuzione dell'adesione. La temperatura e l'umidità fisica si riferiscono all'ambiente al momento dell'applicazione dei materiali decorativi e di finitura o protettivi.Vari contaminanti, in particolare la polvere che ricopre la superficie della base, riducono anche le interazioni adesive. Durante il funzionamento, le radiazioni ultraviolette possono influenzare la forza della connessione di pitture e vernici.

I fattori chimici che riducono l'adesione sono rappresentati da vari materiali che contaminano la superficie: benzina e oli, grassi, soluzioni acide e alcaline, ecc.

Inoltre, l'adesione dei materiali di finitura può essere ridotta da vari processi che si verificano nelle strutture edilizie:

Metodi per aumentare l'adesione

Nella costruzione, ci sono diversi modi universali per aumentare l'adesione dei materiali di finitura decorativi alla superficie di base:

1. Meccanico - la superficie della base è irruvidita per aumentare l'area di contatto. Per fare questo, viene trattato con vari materiali abrasivi, vengono applicate tacche, ecc.
2. Chimica - varie sostanze vengono aggiunte alla composizione dei materiali protettivi e di finitura applicati. Questi sono, di regola, polimeri che formano legami più forti e conferiscono al materiale ulteriore elasticità.
3. Fisico-chimico - la superficie della base viene trattata con un primer che modifica i parametri chimici di base del materiale e influisce su alcune proprietà fisiche. Ad esempio, una diminuzione dell'assorbimento di umidità nei materiali porosi, l'ancoraggio di uno strato esterno sciolto, ecc.

Trattamento superficiale della base prima della verniciatura con un panno abrasivo

Primerizzazione della superficie prima dell'applicazione dell'intonaco

Modi per aumentare l'adesione a vari materiali

Diamo uno sguardo più da vicino ai metodi per aumentare l'adesione per vari materiali utilizzati nella costruzione.

Calcestruzzo

I materiali da costruzione e le strutture in calcestruzzo sono ampiamente utilizzati nella costruzione. A causa dell'elevata densità e levigatezza della superficie, le loro potenziali proprietà adesive sono piuttosto basse. Per aumentare la resistenza della connessione dei composti di finitura, è necessario tenere conto dei seguenti parametri:

Il risultato dell'applicazione dell'intonaco cementizio sulla superficie super raffreddata della base

Applicazione del primer al quarzo Knauf a contatto con calcestruzzo

Metallo

Il metodo e la qualità della preparazione della superficie giocano un ruolo chiave nella forza del collegamento di pitture e vernici con una superficie metallica. A casa, si consiglia di fare quanto segue:

L'alluminio è anche suscettibile alla corrosione, soprattutto se esposto a sostanze corrosive

Legno e compositi di legno

Il legno è una superficie porosa con molte irregolarità e non presenta particolari problemi con la forza del collegamento dei materiali di finitura. Ma non c'è limite alla perfezione, per questo sono state sviluppate diverse tecnologie per migliorare l'adesione in combinazione con la conservazione delle proprietà protettive e decorative della finitura stessa. Il loro utilizzo, ad esempio, in combinazione con vernici acriliche, migliora notevolmente la resistenza agli agenti atmosferici, la resistenza allo sbiadimento dei raggi ultravioletti e conferisce protezione biologica al materiale. La superficie del legno viene trattata con un'ampia varietà di primer, il più delle volte, a base di composti di boro e nitrocellulosa.

Adesione per saldatura

La saldatura è uno dei metodi più durevoli per unire strutture metalliche. Questa è l'adesione delle molecole dei due elementi senza l'uso di sostanze intermedie o ausiliarie: colla o saldatura. Questo processo avviene sotto l'influenza dell'attivazione termica. Lo strato esterno degli elementi collegati viene riscaldato al di sopra del punto di fusione, dopodiché si verifica l'approccio intermolecolare e la connessione dei materiali.

Cordone di saldatura elettrica. La connessione di due parti mediante saldatura elettrica è l'adesione, poiché il metallo utilizzato nell'elettrodo funge da adesivo

I seguenti fattori possono essere un ostacolo all'adesione di alta qualità durante la saldatura:

La saldatura a gas o plasma del metallo è coesione, poiché le molecole dei due elementi sono collegate come risultato della fusione del materiale

Riassumendo

L'adesione è una delle caratteristiche più importanti di molti processi di costruzione moderna, pertanto vengono sviluppati sempre più nuovi metodi per aumentarla. Il loro utilizzo fornirà una maggiore durata alle strutture edilizie e ai materiali di finitura, il che alla fine fornirà risparmi significativi.

Video: cos'è l'adesione

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