Есть мнение Герметики акриловые Испытания акриловых герметиков (осень 2000 года)

Испытания акриловых герметиков (осень 2000 года)

Где тонко, там и рвется. И как же быть, если "тонкой" оказалась рассохшаяся подоконная доска или бетонная перегородка, давшая трещину из-за усадочных деформаций? Если так, то быть в этой щели герметику, который должен хорошо прилипать к ремонтируемым материалам, не вытекать, особенно если щель вертикальная, и, наконец, выполнять свою главную задачу - сохранять упругость, способность к деформациям, иначе при дальнейших "подвижках" щель раскроется вновь.

Конечно, мы хотим, чтобы герметик оставался герметиком максимально долго. А поэтому важно выяснить, будет ли он зимой так же гибок и эластичен, как летом, что с ним станет после воздействия воды и сколько сжатий-растяжений он выдержит, прежде чем порвется.

Акриловые герметики

Все герметизирующие составы четко подразделяются на три группы. Во-первых, нетвердеющие; сюда входят, например, бутиловые мастики, в том числе и обычный пластилин. Во-вторых, отверждающиеся, то есть те, которые приходят в рабочее состояние в результате химического процесса - вулканизации. К этой группе относятся силиконовые герметики. А предмет нашего тестирования - акриловые уплотнители - наиболее распространенные представители третьей группы высыхающих герметиков. Их загустевание происходит благодаря испарению воды. Сведения об акриловых герметиках очень противоречивы. Одни считают этот материал "бросовым", ненадежным. Другие говорят, что у него большое будущее, и, несмотря на то, что оно пока не наступило, во всю используют акриловые уплотнители для очень ответственных работ.

Из всего потока информации достоверно и однозначно следующее:

Область применения "акрилов" - уплотнение неподвижных и малоподвижных соединений. Это может быть щель между подоконником и стеной, небольшая локальная трещина в бетонной или кирпичной перегородке. Не исключено заполнение трещин в рассохшихся досках, деревянных панелях. Очень удобно заделывать акриловым герметиком щель между дверным косяком и бетонной стеной. Он как следует прилипнет и к дереву, и к цементным материалам, кроме того, это будет самый дешевый вариант уплотнения. Впоследствии стену и косяк можно выкрасить в один цвет.

Теперь о неоднозначном. Что касается герметизации оконных блоков, то, заделав щель между оконной коробкой и стеной изнутри помещения (чтобы не шел холод с улицы) таким составом, можно не опасаться: он выдержит деформации, вызванные температурными перепадами и колебаниями влажности. А вот надежность точно такого же уплотнения, но выполненного снаружи, вызывает сомнение.

Мягкие и гибкие в тепле, на морозе акриловые герметики становятся жесткими и твердыми. Максимальное раскрытие швов, в которых они могут использоваться, как правило, не превышает 15%. Причем даже эти, сравнительно небольшие смещения зачастую приводят к отслаиванию. В результате большинство производителей рекомендуют применять свои акриловые уплотнители от -20 до +70 градусов Цельсия и при деформациях, не превышающих 10%. Более того, 15% - это порог, который нежелательно переступать даже при внутренних работах (в ситуациях, когда перепады температур исключены).

Другой недостаток заключается в невозможности использовать акриловый герметик в постоянном контакте с водой. Водостоки, душевые и ванные комнаты нуждаются в более стойком материале. Склеивать акриловыми герметиками аквариумы тоже нельзя, они обязательно протекут. В то же время некоторые специалисты утверждают, что акриловые уплотнители все-таки могут использоваться в местах, подвергающихся кратковременному увлажнению. Но вот какое увлажнение считается "кратковременным" и безопасным, а какое будет фатальным, точно сказать никто не берется. Так или иначе, на упаковке иных акриловых уплотнителей встречается рекомендация к применению при гидроизоляционных работах. Речь идет, конечно, не о расшивке межплиточных швов в бассейнах, имеется в виду уплотнение стыков бетонных панелей, а также наружная герметизация оконных блоков.

Со всеми сомнениями на этот счет производители знакомы и в общем-то согласны. Свои рекомендации они комментируют так:

В частности, паропроницаемость наружного уплотнения имеет превалирующее значение именно при монтаже пластиковых оконных блоков. Оно снижает вероятность отсыревания полиуретановой монтажной пены. Важно учитывать, что причиной отсыревания может быть не только и не столько заливающая с улицы вода, сколько поступающий из жилых помещений пар, который в идеале должен, не задерживаясь, проходить сквозь наружное уплотнение.

Терминология

Относительное удлинение (растяжение) - это разница между конечной и начальной шириной шва, выраженная в процентах относительно его исходного размера. Относительное удлинение на 100 процентов эквивалентно растяжению в 2 раза.

Напряжение - это отношение усилия, приложенного к образцу, к площади поперечного сечения шва.

Предел прочности шва или сцепления - напряжение, которое надо создать, чтобы шов разрушился.

Напряжение или прочность выражают в килограммах силы на квадратный сантиметр (кгс/кв.см), Ньютонах на квадратный миллиметр (Н/кв.мм) или мегапаскалях (МПа). Для справки: один мегапаскаль равен одному Ньютону на кв.мм и приблизительно 10 кгс/кв.см.

Что и как мы тестировали

Все испытания по заказу журнала "Все для стройки и ремонта" проводились Научно-Исследовательским Институтом Типологии и Экспериментального Проектирования (МНИИТЭП). Методики экспериментов были взяты из стандарта ISO 11600, раздел "Строительство зданий. Материалы для стыков. Герметики".

Образцами при тестировании служили фрагменты швов размером 50х12х12 мм, скрепляющих собой две подложки. В качестве контактируемых материалов использовались дерево, бетон, алюминий (дюраль) и ПВХ. Если на упаковке содержалась рекомендация по грунтованию уплотняемых поверхностей, то она выполнялась. При отсутствии таковой герметик наносился на чистую и сухую подложку. Узнать, грунтовались подложки образцов того или иного герметика, можно, прочитав описание результатов его испытаний по ISO 9047.

Свойства акриловых герметиков при растяжении

ISO 7389. "Определение упругого восстановления". В ходе эксперимента образцы на алюминиевых подложках растягивали на 25% и с помощью подкладок фиксировали в таком состоянии на 24 часа. Затем прокладки удаляли, а деформированный образец ставили на стекло, присыпанное тальком, и через час измеряли ширину деформированного шва.

Этот тест производился с отклонением от требований ISO, в соответствии с которыми растягивать надо было не на 25, а на 60 процентов.

ISO 8339. "Определение характеристик при растяжении". Цель эксперимента - определить зависимость деформации от приложенного усилия. Каждый материал испытывался дважды: при температуре +23 и при -20 градусов Цельсия. Герметики растягивали вплоть до разрыва. В Таблице 1 представлены результаты напряжения, которые возникали в шве при вытягивании на 10%, и прочность соединения. Указаны также относительное удлинение на момент достижения максимального напряжения и относительное удлинение при разрыве. (После достижения максимального напряжения герметик еще тянется.) Для каждого параметра приведены два значения: первое - при температуре +23, второе - при -20 градусах Цельсия.

Основной параметр, по которому различают герметики, - это не величина максимального удлинения, а степень сопротивления растягивающему усилию. Мы не могли измерить показатель жесткости материалов по стандартам ISO (напряжение при 100-процентном удлинении), поскольку не все испытываемые герметики способны так сильно растягиваться. Вместо этого приводим данные при 10-процентной деформации (Таблица 1).

Свойства акриловых герметиков при температурных колебаниях (Таблица 1)

ISO 9047. "...Определение адгезонных/ когезионных свойств при различных температурах". Проводились серии из десяти циклов нагревания и охлаждения образцов, находящихся то в обжатом, то в растянутом состоянии. Каждый цикл включал сжатие шва на 12,5% и выдержку в таком состоянии при температуре +70 градусов Цельсия, затем охлаждение до -20 градусов с последующим растяжением на ту же величину и выдержку при этой температуре 24 часа.

По классификации ISO все герметики делятся на четыре класса: ISO 9047cl 25, ISO 9047cl 20, ISO 9047 cl 12,5 и ISO 9047 cl 7,5. Цифры 25, 20, 12,5, 7,5 означают максимальную величину деформации в процентах, при которой после испытаний по ISO 9047 швы остаются целыми.

С каждым из 4 материалов подложки тестировалось по два образца. Разброса результатов не наблюдалось. Шов либо дважды оставался целым, либо в обоих случаях отслаивался.

Свойства акриловых герметиков при увлажнении (Таблица 2)

ISO 10591. Цель испытания - получить информацию об изменении прочностных характеристик экпериментальных швов после их пребывания в дистиллированной воде. Для этого образцы замачивали 4 суток, а затем растягивали до разрыва.

Тестируемые образцы погружались не полностью, а только до середины акрилового шва. Таким образом создавались условия, отдаленно напоминающие те, в которых герметик оказывается в дождливую погоду.

В Таблице 2 собраны значения напряжений при разрыве, сопутствующие им удлинения, а также характер разрушений швов. Там же приведены аналогичные показатели для контрольных образцов, не подвергавшихся воздействие воды.

Практическое значение экспериментов

Свойства при растяжении. Растянутый и предоставленный самому себе акриловый герметик начинает сокращаться, но "лениво" и не до конца. Если уменьшение ширины растянутого шва по отношению к величине, на которую его растягивали, составляет более 40%, то герметик считается эластичным. Если меньше - пластичным.

Для внутренних работ тип упругого восстановления (пластичный или эластичный) особого значения не имеет. В наружной отделке при прочих равных условиях предпочтение отдают эластичным уплотнителям.

По величине напряжений, возникающих при 10-процентном удлинении, можно судить о степени жесткости материала. И даже сделать предположение о морозоустойчивости. В общем случае, чем меньше жесткость зависит от понижения температуры, тем должна быть выше морозоустойчивость соединения.

Удлинение в момент максимального напряжения показывает верхний предел растяжения герметика, после которого деформация становится необратимой. По идее, чем больше эта величина, тем уплотнитель надежнее. Принято также считать, что амплитуда смещений при эксплуатации не должна превышать 1/10 от удлинения в момент появления максимального напряжения.

Свойства при температурных колебаниях. Эти испытания должны дать ответ на вопрос, сохраняет ли герметик эластичность и надежный контакт с уплотняемыми материалами при больших перепадах температур. Наилучший исход, когда со всеми четырьмя подложками тестируемый уплотнитель сохранил целостность шва. В этом случае можно рассчитывать, что и в реальных условиях повторяющиеся замораживания и оттаивания не вызовут разгерметизации уплотненного соединения.

Отслоение от того или иного основания делает использование герметика с этим материалом вне отапливаемых помещений крайне нежелательным.

Свойства при увлажнении. На многих картриджах с акриловыми герметиками стоят два взаимоисключающих указания: "влагостойкий" и "не использовать в постоянном контакте с водой". Исследования по ISO 10591 внесли необходимую ясность.

Как показали испытания, подсохнувшие акриловые герметики в дистиллированной воде не растворяются. Если под "водостойкостью" понимать несмываемость, то это действительно так. Однако длительное увлажнение без последствий не обходится. Контакт с водой в большинстве случаев приводит к заметному изменению упругих свойств герметика. Кроме того, снижается прочность его сцепления с основаниями. Особенно это заметно на пористых материалах. Иными словами, вода не уничтожает акриловый уплотнитель, но очень сильно его портит. Следовательно, фраза о недопустимости использования акриловых уплотнителей при постоянном увлажнении вполне уместна.

Что же касается гидроизоляции оконных проемов, то наш эксперимент последнюю точку в этом вопросе не ставит. Основания использовать акриловые герметики для защиты от влаги есть, но утвердительный ответ требует значительно более сложных исследований. Одно можно сказать точно: рекомендация грунтовать пористые материалы должна выполняться неукоснительно. Причем водного раствора самого герметика для этих целей бывает недостаточно.

Методика ISO 10591 предназначена для пластичных герметиков с ограниченной подвижностью. В зависимости от величины полученного удлинения уплотнители делятся на два класса - 7,5 и 12,5. Числа означают амплитуду допустимых смещений герметизируемого шва. Для того чтобы подтвердить соответствие классу 7,5, герметик должен после увлажнения выдержать деформацию более чем на 20%. Если материал способен удлиниться более чем в 2 раза, то его можно применять в соединениях, испытывающих смещения до 12,5%.