Hechting: wat is het, waar dient het voor, hoe kan het worden verbeterd
Dit is de hechting van materialen met verschillende samenstelling en structuur vanwege hun fysische en chemische eigenschappen. De term adhesie komt van het Latijnse woord adhesie - adhesie. In de constructie geven ze een meer eng gerichte en specifieke aanduiding van wat hechting is - het vermogen van decoratieve en afwerklagen (verfmaterialen, gips), afdichtings- of kleefstofmengsels tot een sterke en betrouwbare verbinding met het buitenoppervlak van het basismateriaal.
Indrukwekkende demonstratie van het hechteffect van moderne lijmen
Belangrijk! Er moet een onderscheid worden gemaakt tussen de begrippen adhesie en cohesie. Hechting verbindt verschillende soorten materialen en tast alleen de oppervlaktelaag aan. Verf bijvoorbeeld op een metalen ondergrond. Cohesie is een combinatie van materialen van hetzelfde type, waardoor intermoleculaire interacties ontstaan.
Schematische weergave van het effect van adhesie en cohesie
De inhoud van het artikel
- 1 Hechting, wat is het - theoretische grondslagen
- 2 Hechtingseigenschappen van bouw- en afwerkingsmaterialen
- 3 Hoe wordt de hechting gemeten?
- 4 Factoren die de hechting van materialen verminderen
- 5 Methoden om de hechting te vergroten
- 6 Manieren om de hechting op verschillende materialen te vergroten
- 7 Lassen hechting
- 8 Opsommen
- 9 Video: wat is adhesie
Hechting, wat is het - theoretische grondslagen
Hechting is een van de belangrijkste materiaaleigenschappen op de volgende gebieden:
- Metallurgie - corrosiewerende coatings.
- Mechanica - een laag smeermiddel op het oppervlak van de elementen van machines en mechanismen.
- Geneeskunde - tandheelkunde.
- Bouw. In deze branche is adhesie een van de belangrijkste indicatoren voor de kwaliteit van het werk en de betrouwbaarheid van constructies.
In bijna alle bouwfasen worden adhesie-indicatoren voor de volgende verbindingen bewaakt:
- verven en vernissen;
- gipsmengsels, dekvloeren en vullingen;
- lijmen, metselmortels, kitten, etc.
Een voorbeeld van chemische hechting is de reactie van het verlijmen van siliconenkit op glas
Er zijn drie basisprincipes voor het verlijmen van materialen. In constructie en techniek manifesteren ze zich als volgt:
- Mechanisch - adhesie vindt plaats door adhesie van het aangebrachte materiaal op de ondergrond.Het mechanisme van een dergelijke verbinding bestaat uit het binnendringen van de aangebrachte substantie in de poriën van de buitenlaag of in verband met een ruw oppervlak. Een voorbeeld is het schilderen van het oppervlak van beton of metaal.
- Chemisch - de verbinding tussen materialen, ook die van verschillende dichtheden, vindt plaats op atomair niveau. Om een dergelijke binding te vormen, is de aanwezigheid van een katalysator vereist. Een voorbeeld van deze manier van verlijmen is solderen of lassen.
- Fysiek - op de pasvlakken is er een elektromagnetische intermoleculaire binding. Kan worden veroorzaakt door statische elektriciteit of permanent magnetische of elektromagnetische velden. Een voorbeeld van gebruik in de technologie is het schilderen van verschillende oppervlakken in een elektromagnetisch veld.
Hechtingseigenschappen van bouw- en afwerkingsmaterialen
De verlijming van bouw- en afwerkingsmaterialen gebeurt hoofdzakelijk volgens het principe van mechanische en chemische hechting. Bij de constructie wordt een groot aantal verschillende stoffen gebruikt, waarvan de operationele kenmerken en specificiteit van de interactie fundamenteel verschillen. Laten we ze in drie hoofdgroepen verdelen en ze in meer detail beschrijven.
verven en vernissen
De hechting van lakmaterialen op het oppervlak van de ondergrond gebeurt volgens het mechanische principe. Tegelijkertijd worden de maximale sterkte-indicatoren bereikt als het werkoppervlak van het materiaal ruw of poreus is. In het eerste geval neemt het contactoppervlak aanzienlijk toe, in het tweede geval dringt de verf in de oppervlaktelaag van de basis. Bovendien worden de hechtende eigenschappen van lakmaterialen verhoogd door verschillende modificerende additieven:
- organosilanen en polyorganosiloxanen hebben een bijkomend hydrofoob makend en anticorrosief effect;
- polyamide- en polyesterharsen;
- organometaalkatalysatoren voor chemische processen van het harden van lakmaterialen;
- ballast fijne vulstoffen (bijvoorbeeld talk).
Talkplamuurverf - niet opschuimende vlamvertrager
Bouwpleisters en droge lijmen
Tot voor kort werden bouw- en afwerkingswerkzaamheden uitgevoerd met verschillende oplossingen op basis van gips, cement en kalk. Vaak werden ze in een bepaalde verhouding gemengd, waardoor hun basiseigenschappen beperkt veranderden. Moderne kant-en-klare droge bouwmengsels: start-, afwerkings- en meervoudige afwerkingspleisters en plamuren hebben een veel complexere samenstelling. Additieven van verschillende oorsprong worden veel gebruikt:
- mineraal - magnesiumoxide-katalysatoren, waterglas, aluminiumoxide, zuurbestendig of krimpvrij cement, microsilica, enz.
- polymeer - dispergeerbare polymeren (PVA, polyacrylaten, vinylacetaten, enz.).
Dergelijke modificatoren veranderen de volgende hoofdkenmerken van bouwmengsels aanzienlijk:
- plastic;
- waterretentie-eigenschappen;
- thixotropie.
Een voorbeeld van een slechte hechting van gips op een bakstenen muur
Belangrijk! Het gebruik van polymeermodificatoren geeft een meer uitgesproken effect van het verbeteren van de hechting. De vorming van stabiele verbindingen van polymeerfilms op de grens van verschillende soorten materialen (basisuithardende gips) is echter alleen mogelijk bij een bepaalde temperatuur. Deze term wordt de minimale filmvormingstemperatuur genoemd - MTP. Voor verschillende pleisters kan deze variëren van + 5 ° C tot + 10 ° C. Om delaminatie te voorkomen, moeten de aanbevelingen van de fabrikant voor temperatuur, zowel omgeving als ondergrond, nauwkeurig worden opgevolgd.
Afdichtingsmiddelen
Afdichtingsmiddelen die in de bouw worden gebruikt, worden ingedeeld in drie verschillende typen, die elk specifieke voorwaarden vereisen voor een hoge hechting aan het substraatmateriaal. Laten we elk type in meer detail bekijken.
- Afdichtingsmiddelen drogen. De samenstelling omvat verschillende polymeren en organische oplosmiddelen: styreen-butadieen of nitril, chloropreenrubber, enz. Ze hebben in de regel een pasteuze consistentie met een viscositeit van 300-550 Pa. Afhankelijk van de viscositeit worden ze met een spatel of met een kwast aangebracht. Na het aanbrengen op het oppervlak is een bepaalde tijd nodig voor het drogen (verdamping van het oplosmiddel) en de vorming van een polymeerfilm.
Drogende acrylaatkit
- Niet-uitdrogende kitten. Ze bestaan meestal uit rubber, bitumen en verschillende weekmakers. Heb een beperkte weerstand tegen hoge temperaturen, niet meer dan 700S-800C, waarna ze beginnen te vervormen.
Bitumineuze niet-drogende samenstelling, gebruikt om het afvoersysteem af te dichten
- Uithardende kitten. Na hun toepassing, onder invloed van verschillende factoren: vocht, hitte, chemische reagentia, treedt een onomkeerbare polymerisatiereactie op.
Bereiding van tweecomponenten polyurethaan kit Sazilast
Van alle genoemde varianten zorgen uithardende kitten voor een maximale hechting tot microruwheid van het substraatoppervlak. Bovendien zijn ze bestand tegen hoge temperaturen, mechanische en chemische invloeden. Ze hebben de optimale combinatie van stijfheid en taaiheid, waardoor ze hun oorspronkelijke vorm behouden. Ze zijn echter het duurst en moeilijk te gebruiken.
Hoe wordt de hechting gemeten?
De technologie voor het meten van adhesie, testmethoden en alle indicatoren van de sterkte van de verbinding van materialen worden aangegeven in de volgende normen:
- GOST 31356-2013 - Plamuren en pleisters;
- GOST 31149-2014 - Verven en vernissen;
- GOST 27325 - Verfmaterialen voor hout, enz.
Informatie! Hechting wordt gemeten in kgf / cm2, MPa (megapascal) of kN (kilonewtons) is een maat voor de kracht die moet worden uitgeoefend om de basis- en coatingmaterialen te scheiden.
Methode voor het bepalen van de hechting van verven en vernissen door middel van de traliewerkmethode
Waar voorheen de hechteigenschappen van materialen alleen in laboratoriumomstandigheden konden worden gemeten, zijn er nu veel apparaten die direct op de bouwplaats kunnen worden gebruikt. Bij de meeste methoden om de hechting te meten, zowel in het veld als in het laboratorium, wordt de buitenste deklaag vernietigd. Maar er zijn verschillende apparaten op basis van echografie.
Classificatietabel met testresultaten voor verven en vernissen
- Mes hechtingsmeter. Het wordt gebruikt om de adhesieparameters te bepalen door middel van traliewerk en / of parallelle sneden. Het wordt gebruikt voor verf en lak en filmcoatings tot 200 micron dik.
Meshechtingsmeter, model Constant-KN2
- Pulsar 21. Het apparaat detecteert de dichtheid van materialen. Het wordt gebruikt om scheuren en delaminatie in beton te detecteren, zowel stuk als monolithisch. Er zijn speciale firmwares en subroutines waarmee u, afhankelijk van de hechtdichtheid, de hechtsterkte van verschillende soorten pleisters op betonnen oppervlakken kunt bepalen.
Ultrasone adhesiemeter, Pulsar 21
- SM-1U. Het wordt gebruikt om de hechting van polymere en bitumineuze isolerende coatings te bepalen door de methode van gedeeltelijke vernietiging - afschuiving. Het meetprincipe is gebaseerd op het detecteren van lineaire vervormingen van het isolatiemateriaal. In de regel wordt het gebruikt om de sterkte van de isolerende coating van pijpleidingen te bepalen. Het is toegestaan om voor kwaliteitscontrole de toepassing van bitumineuze waterdichting op bouwconstructies te gebruiken: muren van kelders en kelders, platte daken, enz.
Hechtingstester SM-1U
Factoren die de hechting van materialen verminderen
Diverse fysische en chemische factoren beïnvloeden de afname van de adhesie. De fysieke temperatuur en vochtigheid verwijst naar de omgeving op het moment van aanbrengen van decoratieve, afwerkings- of beschermende materialen.Diverse verontreinigingen, in het bijzonder stof dat het oppervlak van de basis bedekt, verminderen ook de adhesieve interacties. Tijdens het gebruik kan ultraviolette straling de sterkte van de verbinding van verf en lak beïnvloeden.
Chemische factoren die de hechting verminderen, worden vertegenwoordigd door verschillende materialen die het oppervlak verontreinigen: benzine en oliën, vetten, zure en alkalische oplossingen, enz.
Ook kan de hechting van afwerkingsmaterialen worden verminderd door verschillende processen die plaatsvinden in bouwconstructies:
- krimp;
- trek- en drukspanningen.
Informatie! Een stof die op een oppervlak wordt aangebracht om de hechtkracht tussen de ondergrond en het afwerkingsmateriaal te vergroten, wordt een lijm genoemd. Het substraat waarop de lijm wordt aangebracht, wordt het substraat genoemd.
Methoden om de hechting te vergroten
In de bouw zijn er verschillende universele manieren om de hechting van decoratieve afwerkingsmaterialen aan het basisoppervlak te vergroten:
- Mechanisch - het oppervlak van de basis is opgeruwd om het contactoppervlak te vergroten. Om dit te doen, wordt het behandeld met verschillende schurende materialen, worden inkepingen aangebracht, enz.
- Chemisch - aan de samenstelling van de toegepaste beschermings- en afwerkingsmaterialen worden verschillende stoffen toegevoegd. Dit zijn in de regel polymeren die sterkere bindingen vormen en het materiaal extra elasticiteit geven.
- Fysisch-chemisch - het oppervlak van de basis wordt behandeld met een primer die de chemische basisparameters van het materiaal verandert en bepaalde fysische eigenschappen beïnvloedt. Bijvoorbeeld een afname van vochtopname in poreuze materialen, verankering van een losse buitenlaag, etc.
Oppervlaktebehandeling van de basis voor het schilderen met een schurende doek
Primer het oppervlak voordat u de pleister aanbrengt
Manieren om de hechting op verschillende materialen te vergroten
Laten we de methoden voor het vergroten van de hechting van verschillende materialen die in de bouw worden gebruikt eens nader bekijken.
Beton
Betonnen bouwmaterialen en constructies worden veel gebruikt in de bouw. Vanwege de hoge dichtheid en gladheid van het oppervlak zijn hun potentiële kleefeigenschappen vrij laag. Om de sterkte van de verbinding van afwerkingsverbindingen te vergroten, moet rekening worden gehouden met de volgende parameters:
- droog of vochtig oppervlak. Over het algemeen is de hechting op een droog oppervlak hoger. Er zijn echter veel lijmmengsels ontwikkeld die voorbevochtiging van het substraatoppervlak vereisen. In dit geval moet u letten op de vereisten van de fabrikant;
- omgevings- en basistemperatuur. De meeste afwerkingsmaterialen worden aangebracht op betonnen oppervlakken bij een luchttemperatuur van minimaal + 5 ° C ... + 7 ° C. Tegelijkertijd mag het beton niet worden bevroren;
- primer. Het wordt zonder mankeren gebruikt. Voor dicht beton zijn dit samenstellingen met een vulstof van kwartszand (betoncontact), voor poreus beton (schuim, cellenbeton) zijn dit diep penetratieprimers op basis van acrylaatdispersies;
- modificatoren toevoegen. Kant-en-klare droge gipsmengsels bevatten al verschillende lijmadditieven. Als de pleister alleen wordt gemengd, wordt aanbevolen om eraan toe te voegen: PVA, acrylprimer, in plaats van dezelfde hoeveelheid water, silicaatlijm, waardoor het afwerkingsmateriaal extra vochtafstotende eigenschappen krijgt.
Het resultaat van het aanbrengen van cementpleister op het onderkoelde oppervlak van de basis
Toepassing van Knauf quartz primer betoncontact
Metaal
De methode en kwaliteit van de oppervlaktevoorbehandeling spelen een sleutelrol in de sterkte van de verbinding van verven en vernissen met een metalen oppervlak. Thuis wordt aanbevolen om het volgende te doen:
- ontvetten - metaalverwerking met verschillende oplosmiddelen: 650, 646, P-4, terpentine, aceton, kerosine. In extreme gevallen wordt het oppervlak met benzine afgeveegd;
- matten - verwerking van de basis met schurende materialen;
- opvulling - gebruik van speciale grondverf. Ze worden compleet verkocht met decoratieve verven van een bepaald type.
Belangrijk! De hechting van lood, aluminium en zink is veel lager dan die van gietijzer en staal. De reden is dat deze metalen oxidefilms op hun oppervlak vormen. Daarom vindt het afbladderen van verf- en vernislagen langs de oxidelaag plaats. Het wordt aanbevolen om deze materialen onmiddellijk na het verwijderen van de film met mechanische of chemische middelen te kleuren.
Aluminium is ook gevoelig voor corrosie, vooral als het wordt blootgesteld aan corrosieve stoffen
Hout en houtcomposieten
Hout is een poreuze ondergrond met veel oneffenheden en ondervindt geen bijzondere problemen met de sterkte van de verbinding van afwerkingsmaterialen. Maar perfectie kent geen grenzen, daarom zijn er verschillende technologieën ontwikkeld om de hechting te verbeteren in combinatie met het behoud van de beschermende en decoratieve eigenschappen van de afwerking zelf. Het gebruik ervan, bijvoorbeeld in combinatie met acrylverf, verbetert de weersbestendigheid, de weerstand tegen vervaging door ultraviolet licht aanzienlijk en geeft biologische bescherming aan het materiaal. Het oppervlak van het hout wordt behandeld met een breed scala aan primers, meestal op basis van boorverbindingen en nitrocellulose.
Lassen hechting
Lassen is een van de meest duurzame methoden om metalen constructies te verbinden. Dit is de adhesie van de moleculen van de twee elementen zonder het gebruik van tussen- of hulpstoffen - lijm of soldeer. Dit proces vindt plaats onder invloed van thermische activering. De buitenste laag van de verbonden elementen wordt verwarmd tot boven het smeltpunt, waarna er een intermoleculaire benadering en verbinding van materialen is.
Elektrische lasnaad. De verbinding van twee delen door elektrisch lassen is adhesie, aangezien het metaal dat in de elektrode wordt gebruikt, als een lijm werkt
De volgende factoren kunnen een belemmering vormen voor een hoogwaardige hechting tijdens het lassen:
- de aanwezigheid van oxidefilms. Ze worden mechanisch of chemisch verwijderd tijdens de voorbereiding van het oppervlak of verdwijnen direct tijdens het lassen onder invloed van hoge temperaturen of fluxen;
- inconsistentie in de chemische samenstelling van materialen en elektroden. Bijzondere aandacht moet worden besteed aan de aanwezigheid en de hoeveelheid silicium en koolstof in de te verbinden onderdelen. Voor het verbinden van staalsoorten van verschillende kwaliteiten, wordt aanbevolen elektroden te gebruiken met een laag diffundeerbaar waterstofgehalte;
- onvoldoende penetratiediepte, die direct afhangt van de stroomsterkte en de bewegingssnelheid van de elektrode.
Gas- of plasmalassen van metaal is cohesie, aangezien de moleculen van de twee elementen verbonden zijn als gevolg van het smelten van het materiaal
Opsommen
Hechting is een van de belangrijkste kenmerken van veel moderne constructieprocessen, daarom worden er steeds meer nieuwe methoden ontwikkeld om deze te vergroten. Het gebruik ervan zorgt voor een grotere duurzaamheid van bouwconstructies en afwerkingsmaterialen, wat uiteindelijk aanzienlijke besparingen zal opleveren.
Video: wat is adhesie
Bezig met laden... 
