Жестко-эластичная пу-система - высокая стойкость к нагрузкам
Сегодня производство промышленных напольных покрытий в России переживает второй этап развития. На первом этапе шло внедрение полимерных материалов на основе синтетических смол в производство напольных покрытий и расширялась практика их применения. Второй этап - это этап разработки комбинированных систем покрытий и инженерных решений.
Не секрет, что наибольшую долю среди полимерных промышленных покрытий составляют простейшие 2-слойные системы "грунт - наливной слой". В зависимости от типа материала, покрытия характеризуются теми или иными плюсами и минусами.
Эпоксидные покрытия обладают высокой твердостью, прочностью (прочность на сжатие - 60-70 МПа; изгиб - 25-30 МПа; разрыв - 20-25 МПа), стойкостью к абразивному износу, хорошо защищают основание от разрушений при воздействии динамических нагрузок.
Эластичные полиуретановые покрытия имеют более низкие показатели по прочностным характеристикам: прочность на сжатие и изгиб не определяется, так как происходит деформация контрольных образцов, прочность на разрыв составляет около 8 МПа, поэтому гораздо хуже эпоксидных защищают основание при равных нагрузках и воздействиях.
Жесткие эпоксидные покрытия (коэффициент линейного удлинения - эластичность - около 3-10 %) не могут применяться на низкомарочных слабых основаниях, так как на таких основаниях под действием сдвиговой нагрузки происходит отслоение и разрушение покрытия. Также жесткие покрытия из эпоксидных составов плохо эксплуатируются в условиях перепадов температур, поскольку полимерные составы и составы на цементном вяжущем имеют большую разницу в коэффициентах температурного расширения (в 12-15 раз). При воздействии знакопеременных температур или большой амплитуде колебаний температуры полимерные покрытия и бетон в разной степени изменяют свой объем (сжимаются и расширяются), что приводит к возникновению напряжений в полимерном покрытии и последующему разрушению.
У эластичных покрытий на основе полиуретана (коэффициент линейного удлинения - эластичность - 100-300 %), несмотря на разницу в коэффициентах температурного расширения с бетоном, напряжения редуцируются за счет способности к удлинению. Эластичные полиуретановые покрытия лучше эксплуатируются и выдерживают большие эксплуатационные нагрузки при низких отрицательных температурах (от -20 °С).
Таким образом, эпоксидные и полиуретановые двухслойные системы ("грунт - наливной слой") имеют множество преимуществ и недостатков. Желая совместить все ценные свойства этих типов материалов, разработчики пошли по пути создания гибридных материалов - эпоксиуретановых и эласти-фицированных эпоксидных составов. Есть и другой путь, на взгляд многих специалистов, более эффективный, заключающийся в формировании многослойных покрытий (систем). Такое техническое решение открывает новые возможности применения и работы с полимерными составами.
Примером решения, сочетающего в себе положительные свойства эластичных полиуретановых и жестких эпоксидных покрытий, является жестко-эластичная ПУ-система. Это покрытие представляет собой систему взаимоувязанных друг с другом слоев: фунт - эластичная мембрана (толщина 1,5 мм) - жесткий силовой слой (толщина 2,5 мм) - финишный "запечатывающий" слой. Принцип действия покрытия заключается в совместной работе жесткого силового слоя с содержанием кварцевого песка, который противостоит царапающей, истирающей и ударной нагрузке, и эластичного подстилающего слоя, который редуцирует и гасит сдвиговые, ударные и температурные нагрузки. Жесткий слой распределяет нагрузки на эластичную мембрану, которая, в свою очередь, поглощая большую часть нагрузки, защищает основание (бетонные полы или ЦПС).
Данная система стойка к высоким сдвиговым нагрузкам (включая разгон/торможение грузового транспорта), вибрационным и ударным нагрузкам (до 11 кг с высоты 1 метр по ГОСТ, тогда 4 как традиционные покрытия обладают стойкостью к ударным воздействиям 3- 5 кгс высоты 1 метр). Покрытие устойчиво к перепадам температур (от -25 до +50 °С) и к трещинообразованию в основании до 0,8-1 мм (эластичный подстилающий слой не передает напряжение на верхний жесткий слой, предотвращая образование трещин на покрытии). Эластичный слой толщиной около 1,5 мм дополнительно защищает основание от проникновения воды и различных агрессивных сред при случайном локальном сквозном повреждении верхнего силового слоя. Также данная конструкция обладает всеми свойствами жестких покрытий: высокой стойкостью к царапающей нагрузке, истиранию (0,024 г/см2), а также антискользящими свойствами, которые способствуют надежному сцеплению колес транспорта и покрытия. Финишный "запечатывающий" слой обеспечивает легкость уборки, позволяет регулировать степень шероховатости покрытия и придает покрытию высокую химическую стойкость к агрессивным средам.
Данная система получила широкое распространение и успешно применяется во многих европейских странах в качестве покрытия, эксплуатирующегося в жестких условиях высоких динамических нагрузок.