Adhēzija: kas tas ir, kam tas paredzēts, kā to uzlabot
Tā ir dažāda sastāva un struktūras materiālu saķere to fizikālo un ķīmisko īpašību dēļ. Termins saķere nāk no latīņu vārda saķere - saķere. Būvniecībā tie piešķir šaurāk koncentrētu un specifisku apzīmējumu, kas ir saķere - tā ir dekoratīvo apdares pārklājumu (krāsas materiāli, apmetums), blīvēšanas vai līmējošo maisījumu spēja stipram un uzticamam savienojumam ar pamatmateriāla ārējo virsmu.
Iespaidīga mūsdienu līmju saķeres efekta demonstrēšana
Svarīgs! Būtu jānošķir saķeres un saliedētības jēdzieni. Saķere savieno dažāda veida materiālus, ietekmējot tikai virsmas slāni. Piemēram, krāsojiet uz metāla virsmas. Kohēzija ir tā paša veida materiālu kombinācija, kā rezultātā veidojas starpmolekulāra mijiedarbība.
Adhēzijas un kohēzijas ietekmes shematisks attēlojums
Raksta saturs
Adhēzija, kas tas ir - teorētiskie pamati
Adhēzija ir viena no galvenajām materiāla īpašībām šādās jomās:
- Metalurģija - pretkorozijas pārklājumi.
- Mehānika - smērvielas slānis uz mašīnu un mehānismu elementu virsmas.
- Medicīna - zobārstniecība.
- Celtniecība. Šajā nozarē saķere ir viens no galvenajiem darba kvalitātes un konstrukciju uzticamības rādītājiem.
Gandrīz visos būvniecības posmos tiek kontrolēti šādu savienojumu saķeres rādītāji:
- krāsas un lakas;
- ģipša maisījumi, klājumi un pildījumi;
- līmes, mūra javas, hermētiķi utt.
Ķīmiskās saķeres piemērs ir silikona hermētiķa savienošanas ar stiklu reakcija
Materiālu līmēšanai ir trīs pamatprincipi. Būvniecībā un tehnoloģijā tie izpaužas šādi:
- Mehānisks - saķere notiek, uzklājot uzklāto materiālu ar pamatni.Šāda savienojuma mehānisms sastāv no pielietotās vielas iekļūšanas ārējā slāņa porās vai savienojumā ar raupju virsmu. Piemērs ir betona vai metāla virsmas krāsošana.
- Ķīmiskais - saikne starp materiāliem, ieskaitot dažāda blīvuma materiālus, notiek atomu līmenī. Lai izveidotos šāda saite, nepieciešama katalizatora klātbūtne. Šāda veida saķeres piemērs ir lodēšana vai metināšana.
- Fiziski - uz pārošanās virsmām ir elektromagnētiska starpmolekulāra saite. To var izraisīt statiskā elektrība vai pastāvīgi magnētiski vai elektromagnētiski lauki. Izmantošanas piemērs tehnoloģijā ir dažādu virsmu krāsošana elektromagnētiskajā laukā.
Celtniecības un apdares materiālu adhēzijas īpašības
Celtniecības un apdares materiālu saķere tiek veikta galvenokārt pēc mehāniskās un ķīmiskās savienošanas principa. Būvniecībā tiek izmantots liels skaits dažādu vielu, kuru darbības īpašības un mijiedarbības specifika ir būtībā atšķirīgas. Mēs tos sadalām trīs galvenajās grupās un raksturojam sīkāk.
krāsas un lakas
Krāsu materiālu saķeri ar pamatnes virsmu veic saskaņā ar mehānisko principu. Tajā pašā laikā maksimālie stiprības rādītāji tiek sasniegti, ja materiāla darba virsma ir raupja vai poraina. Pirmajā gadījumā kontakta laukums ievērojami palielinās, otrajā krāsa nokļūst pamatnes virsmas slānī. Turklāt dažādu modificējošu piedevu dēļ tiek palielinātas krāsas materiālu adhezīvās īpašības:
- organosilāniem un poliorganosiloksāniem ir papildu hidrofobizējošs un pretkorozijas efekts;
- poliamīda un poliestera sveķi;
- organiskie metāliskie katalizatori ķīmisko procesu krāsošanas materiālu sacietēšanai;
- smalkas balasta pildvielas (piemēram, talks).
Talka pildviela - neuzliesmojoša liesmas slāpētāja
Celtniecības apmetumi un sausās līmes
Vēl nesen celtniecības un apdares darbi tika veikti, izmantojot dažādus risinājumus, kuru pamatā bija ģipsis, cements un kaļķi. Bieži vien tie tika sajaukti noteiktā proporcijā, kā rezultātā to pamatīpašības mainījās ierobežoti. Mūsdienu gataviem sausiem celtniecības maisījumiem: sākuma, apdares un daudzapstrādes apmetumiem un špaktelēm ir daudz sarežģītāks sastāvs. Plaši izmanto dažādas izcelsmes piedevas:
- minerāls - magnēzija katalizatori, ūdens stikls, alumīnija oksīds, skābes izturīgs vai nesarūkošs cements, mikrosilika utt.
- polimēru - disperģējamie polimēri (PVA, poliakrilāti, vinilacetāti utt.).
Šādi modifikatori būtiski maina šādas ēkas maisījumu galvenās īpašības:
- plastmasa;
- ūdens aiztures īpašības;
- tiksotropija.
Piemērs sliktai ģipša saķerei ar ķieģeļu sienu
Svarīgs! Polimēru modifikatoru izmantošana dod izteiktāku saķeres uzlabošanas efektu. Tomēr stabilu polimēru plēvju savienojumu veidošanās uz dažāda veida materiālu robežas (pamatne - sacietējošais apmetums) ir iespējama tikai noteiktā temperatūrā. Šo terminu sauc par minimālo filmas veidošanās temperatūru - MTP. Dažādiem apmetumiem tas var svārstīties no + 5 ° C līdz + 10 ° C. Lai izvairītos no atslāņošanās, rūpīgi jāievēro ražotāja ieteikumi par temperatūru gan apkārtējā vidē, gan substrātā.
Hermētiķi
Būvniecībā izmantotie hermētiķi tiek klasificēti trīs dažādos veidos, un katram no tiem ir vajadzīgi īpaši apstākļi augstas stiprības saķerei ar pamatnes materiālu. Apsvērsim katru veidu sīkāk.
- Žāvējoši hermētiķi. Kompozīcijā ietilpst dažādi polimēri un organiskie šķīdinātāji: stirola-butadiēns vai nitrils, hloroprēna gumija utt. Parasti tiem ir pastveida konsistence ar viskozitāti 300-550 Pa. Atkarībā no viskozitātes tos uzklāj vai nu ar lāpstiņu, vai ar otu. Pēc to uzklāšanas uz virsmas ir vajadzīgs noteikts laiks žāvēšanai (šķīdinātāja iztvaikošana) un polimēra plēves veidošanai.
Žāvēšanas akrila hermētiķis
- Nesausinoši hermētiķi. Parasti tie sastāv no gumijas, bitumena un dažādiem plastifikatoriem. Ir ierobežota izturība pret augstu temperatūru, ne vairāk kā 700S-800C, pēc kura tie sāk deformēties.
Bitumena nesausinošs sastāvs, ko izmanto lietus ūdens kanalizācijas sistēmas hermetizēšanai
- Konservējoši hermētiķi. Pēc to lietošanas dažādu faktoru ietekmē: mitrums, siltums, ķīmiskie reaģenti notiek neatgriezeniska polimerizācijas reakcija.
Divkomponentu poliuretāna hermētiķa Sazilast sagatavošana
No visām uzskaitītajām šķirnēm cietējošie hermētiķi nodrošina maksimālu saķeri ar pamatnes virsmas mikrorupumu. Turklāt tie ir izturīgi pret augstām temperatūrām, mehāniskām un ķīmiskām ietekmēm. Viņiem ir optimāla stingrības un izturības kombinācija, kas ļauj saglabāt sākotnējo formu. Tomēr tie ir visdārgākie un tos ir grūtāk izmantot.
Kā mēra saķeri?
Adhēzijas mērīšanas tehnoloģija, testa metodes, kā arī visi materiālu savienojuma stiprības rādītāji ir norādīti šādos standartos:
- GOST 31356-2013 - špakteles un apmetumi;
- GOST 31149-2014 - Krāsas un lakas;
- GOST 27325 - Krāsošanas materiāli kokam utt.
Informācija! Adhēziju mēra kgf / cm2, MPa (megapaskali) vai kN (kilonewtons) ir spēka mērs, kas jāpieliek, lai atdalītu pamatnes un pārklājuma materiālus.
Metode krāsu un laku pārklājumu adhēzijas noteikšanai ar režģa iecirtuma metodi
Ja iepriekš materiālu adhēzijas īpašības varēja izmērīt tikai laboratorijas apstākļos, šobrīd ir daudz instrumentu, kurus var izmantot tieši būvlaukumā. Lielākā daļa saķeres mērīšanas metožu gan laukā, gan laboratorijā ietver ārējā pārklājošā slāņa iznīcināšanu. Bet ir vairākas ierīces, kuru pamatā ir ultraskaņa.
Krāsu un laku testa rezultātu klasifikācijas tabula
- Nazu saķeres mērītājs. To izmanto, lai noteiktu saķeres parametrus ar režģi un / vai paralēliem griezumiem. To lieto krāsu un laku un plēves pārklājumiem līdz 200 mikronu biezumam.
Nazu saķeres mērītājs, modelis Constant-KN2
- Pulsar 21. Ierīce nosaka materiālu blīvumu. To lieto, lai noteiktu plaisas un atslāņošanos betonā, gan gabalā, gan monolītā. Ir īpašas programmaparatūras un apakšprogrammas, kas atbilstoši saķeres blīvumam ļauj noteikt dažāda veida apmetumu saķeres izturību ar betona virsmām.
Ultraskaņas saķeres mērītājs, Pulsar 21
- SM-1U. To izmanto, lai noteiktu polimēru un bitumena izolācijas pārklājumu saķeri ar daļējas iznīcināšanas metodi - bīdi. Mērīšanas princips ir balstīts uz izolācijas materiāla lineāro deformāciju noteikšanu. Parasti to izmanto, lai noteiktu cauruļvadu izolācijas pārklājuma izturību. Kvalitātes kontrolei ir atļauts izmantot bitumena hidroizolāciju ēkas konstrukcijām: pagrabu un pagrabu sienām, plakaniem jumtiem utt.
Adhēzijas pārbaudītājs SM-1U
Faktori, kas samazina materiālu saķeri
Adhēzijas samazināšanos ietekmē dažādi fizikālie un ķīmiskie faktori. Fiziskā temperatūra un mitrums attiecas uz vidi dekoratīvo, apdares vai aizsargmateriālu uzklāšanas laikā.Dažādi piesārņotāji, jo īpaši putekļi, kas pārklāj pamatnes virsmu, arī samazina līmes mijiedarbību. Darbības laikā ultravioletais starojums var ietekmēt krāsu un laku savienojuma stiprumu.
Ķīmiskos faktorus, kas samazina saķeri, attēlo dažādi materiāli, kas piesārņo virsmu: benzīns un eļļas, tauki, skābi un sārmaini šķīdumi utt.
Arī apdares materiālu saķeri var samazināt ar dažādiem procesiem, kas notiek celtniecības konstrukcijās:
- saraušanās;
- stiepes un spiedes spriegumi.
Informācija! Vielu, kas uzklāta uz virsmas, lai palielinātu saķeres spēku starp pamatni un apdares materiālu, sauc par līmi. Substrātu, uz kura tiek uzklāta līme, sauc par substrātu.
Adhēzijas palielināšanas metodes
Būvniecībā ir vairāki universāli veidi, kā palielināt dekoratīvo apdares materiālu saķeri ar pamatnes virsmu:
- Mehānisks - pamatnes virsma ir raupja, lai palielinātu kontakta laukumu. Lai to izdarītu, to apstrādā ar dažādiem abrazīviem materiāliem, tiek uzlikti robi utt.
- Ķīmiskais - uzklāto aizsargājošo un apdares materiālu sastāvam pievieno dažādas vielas. Tie parasti ir polimēri, kas veido stiprākas saites un piešķir materiālam papildu elastību.
- Fizikāli ķīmiskā - pamatnes virsmu apstrādā ar grunti, kas maina materiāla pamatķīmiskos parametrus un ietekmē noteiktas fizikālās īpašības. Piemēram, mitruma absorbcijas samazināšanās porainos materiālos, vaļīga ārējā slāņa noenkurošana utt.
Pamatnes virsmas apstrāde pirms krāsošanas ar abrazīvu drānu
Virsmas gruntēšana pirms apmetuma uzklāšanas
Veidi, kā palielināt saķeri ar dažādiem materiāliem
Apskatīsim tuvāk saķeres palielināšanas metodes dažādiem būvniecībā izmantotajiem materiāliem.
Betons
Betonā būvmateriāli un konstrukcijas tiek plaši izmantoti būvniecībā. Pateicoties lielajam virsmas blīvumam un gludumam, to potenciālās adhezīvās īpašības ir diezgan zemas. Lai palielinātu apdares savienojumu savienojuma stiprumu, jāņem vērā šādi parametri:
- sausa vai mitra virsma. Parasti saķere ar sausu virsmu ir augstāka. Tomēr ir izstrādāti daudzi adhezīvi maisījumi, kuriem nepieciešama substrāta virsmas iepriekšēja samitrināšana. Šajā gadījumā jums jāpievērš uzmanība ražotāja prasībām;
- apkārtējā temperatūra un substrāta temperatūra. Lielākā daļa apdares materiālu tiek uzklāti uz betona virsmām vismaz + 5 ° C ... + 7 ° C gaisa temperatūrā. Tajā pašā laikā betonu nedrīkst sasaldēt;
- grunts. To lieto bez kļūdām. Blīvam betonam tie ir kompozīcijas ar kvarca smilšu pildvielu (betona kontakts), porainam betonam (putas, gāzbetons), tie ir dziļas iespiešanās grunti, kuru pamatā ir akrila dispersijas;
- pievienojot modifikatorus. Gatavie sauso apmetumu maisījumi jau satur dažādas adhezīvas piedevas. Ja apmetums tiek sajaukts pats par sevi, tad ieteicams to pievienot: PVA, akrila grunti, tā paša ūdens daudzuma vietā silikāta līme, kas apdares materiālam piešķir papildu mitrumu atgrūdošas īpašības.
Rezultāts, uzklājot cementa apmetumu uz pamatnes pārdzesētu virsmu
Knauf quartz primer concretecontact pielietojums
Metāls
Virsmas sagatavošanas metodei un kvalitātei ir galvenā loma krāsu un laku savienojuma stiprībā ar metāla virsmu. Mājās ieteicams rīkoties šādi:
- attaukošana - metāla apstrāde ar dažādiem šķīdinātājiem: 650, 646, P-4, vaitspirts, acetons, petroleja. Ārkārtējos gadījumos virsmu noslauka ar benzīnu;
- matēšana - pamatnes apstrāde ar abrazīviem materiāliem;
- polsterējums - īpašu gruntēšanas krāsu izmantošana. Tos pārdod komplektā ar noteikta veida dekoratīvām krāsām.
Svarīgs! Svina, alumīnija un cinka saķere ir daudz zemāka nekā čuguna un tērauda. Iemesls ir tāds, ka šie metāli uz to virsmas veido oksīda plēves. Tāpēc krāsas un laku pārklājumu pīlings notiek gar oksīda slāni. Šos materiālus ieteicams krāsot tūlīt pēc plēves noņemšanas ar mehāniskiem vai ķīmiskiem līdzekļiem.
Alumīnijs ir arī uzņēmīgs pret koroziju, it īpaši, ja to pakļauj kodīgām vielām
Koks un koka kompozīti
Koks ir poraina virsma ar lielu nelīdzenumu un tai nav īpašu problēmu ar apdares materiālu savienojuma izturību. Bet pilnībai nav ierobežojumu, tāpēc ir izstrādātas dažādas tehnoloģijas, lai uzlabotu saķeri kopā ar pašas apdares aizsargājošo un dekoratīvo īpašību saglabāšanu. To izmantošana, piemēram, kombinācijā ar akrila krāsām, ievērojami uzlabo laika apstākļu izturību, izturību pret ultravioletā starojuma izbalēšanu un nodrošina materiāla bioloģisko aizsardzību. Koka virsmu apstrādā ar visdažādākajiem gruntējumiem, kuru pamatā visbiežāk ir bora savienojumi un nitroceluloze.
Metināšanas saķere
Metināšana ir viena no izturīgākajām metāla konstrukciju savienošanas metodēm. Tā ir abu elementu molekulu saķere, neizmantojot starpproduktus vai palīgvielas - līmi vai lodmetālu. Šis process notiek termiskās aktivācijas ietekmē. Savienojamo elementu ārējais slānis tiek uzkarsēts virs kušanas temperatūras, pēc kura notiek starpmolekulāra konverģence un materiālu savienošana.
Elektriskā metināšanas šuve. Divu daļu savienojums ar elektrisko metināšanu ir saķere, jo elektrodā izmantotais metāls darbojas kā līme
Šādi faktori var būt šķērslis augstas kvalitātes saķerei metināšanas laikā:
- oksīdu plēvju klātbūtne. Virsmas sagatavošanas laikā tie tiek noņemti mehāniski vai ķīmiski vai metināšanas procesā pazūd tieši augstas temperatūras vai plūsmas ietekmē;
- materiālu un elektrodu ķīmiskā sastāva neatbilstība. Īpaša uzmanība jāpievērš silīcija un oglekļa klātbūtnei un daudzumam savienojamajās daļās. Dažādu kategoriju tēraudu savienošanai ieteicams izmantot elektrodus ar zemu difūzu ūdeņraža saturu;
- nepietiekams iespiešanās dziļums, kas tieši atkarīgs no strāvas stipruma un elektroda kustības ātruma.
Metāla metināšana ar gāzi vai plazmu ir kohēzija, jo materiāla kušanas rezultātā abu elementu molekulas apvienojas
Summējot
Adhēzija ir viena no vissvarīgākajām daudzu mūsdienu būvniecības procesu īpašībām, tāpēc tiek izstrādātas arvien jaunas metodes, lai to palielinātu. To izmantošana nodrošinās lielāku būvkonstrukciju un apdares materiālu izturību, kas galu galā nodrošinās ievērojamus ietaupījumus.
Video: kas ir saķere
Notiek ielāde ... 
