аспирант
Россия
сотрудник
Россия
сотрудник
Россия
сотрудник
Россия
УДК 691.175.664 Полиуретан
ГРНТИ 67.09 Строительные материалы и изделия
ОКСО 08.06.01 Техника и технологии строительства
ББК 383 Строительные материалы и изделия
ТБК 541 Теоретические и практические основы строительства
Введение. В современном строительстве для герметизации и теплозвукоизоляции узлов примыкания светопрозрачных конструкций к стеновым проёмам широко применяют монтажные пены на основе ди-и полиизоцианатов. Современные архитектурные решения, предполагающие увеличение площади остекления, приводят к росту нагрузок на монтажные швы, вызванных температурными и ветровыми воздействиями. Поэтому актуальной является оценка деформационной устойчивости герметизирующих полимерных материалов. Целью данного исследования является экспериментальная оценка адгезионных и деформационных свойств четырёх марок промышленных монтажных пен, и анализ их применимости с учётом конструктивных особенностей монтажных швов. Материалы и методы. В статье представлены результаты комплексной оценки адгезионных и деформационных свойств промышленных монтажных пен на основе полиуретанов различных производителей, широко применяемых на российском строительном рынке. Исследования выполнены в соответствии с требованиями ГОСТ 30971-2012 и ГОСТ Р 59599-2021. Рассмотрена прочность сцепления монтажных пен с типовыми основаниями (газобетон D500 и бетон В25 в сочетании с ПВХ-профилем) и деформационная устойчивость при циклических нагрузках с амплитудой 8, 11 и 15 %. Результаты. Установлено, что все промышленные марки монтажных пен по своим адгезионным характеристикам превышают минимальное требование к адгезии (не менее 0,05 МПа). Выявлено, что промышленные монтажные пены не соответствуют классу А по деформационной устойчивости. На основании расчётов по ГОСТ 30971-2012 показано влияние ширины монтажного шва на уровень деформаций, особенно в горизонтальных стыках. Отмечено, что не соответствие монтажных пен классу А не является критерием непригодности исследованных полиуретановых монтажных пен. Расчёт деформативности монтажного шва показал, что реальная амплитуда деформации сильно зависит от ширины шва. Например, для горизонтального шва шириной 20 мм деформация составляет 9,72 %, тогда как при ширине 60 мм — всего 3,24 %. Это указывает на то, что полиуретановые пены даже класса Б могут быть успешно применяться в конструкциях с правильно спроектированной геометрией монтажного шва. Выводы. Ключевым инженерным решением при использовании монтажных пен класса Б является повышение ширины монтажного шва, особенно для горизонтальных стыков, где деформации почти вдвое выше, чем у вертикальных швов. Полученные экспериментальные данные позволяют обоснованно выбирать монтажные пены для герметизации узлов примыкания в зависимости от конструктивных и климатических условий эксплуатации. Разработка высокоэластичных полиуретановых монтажных пен для применения в строительных конструкциях, подверженных высоким деформациям, является актуальной задачей современного строительного материаловедения в связи с трендом на повышение габаритов светопрозрачных конструкций.
монтажная пена, пенополиуретан, адгезия, деформационная устойчивость, прочность сцепления
1. Аралов Е. С., Кулицкий Б. М., Бугаевский Д. О. Эффективность теплоизоляционных материалов, применяемых при строительстве наружных ограждающих конструкций // Градостроительство. Инфраструктура. Коммуникации. – 2021. – № 4(25). – С. 26–31.
2. Колосова А. С., Пикалов Е. С. Современные газонаполненные полимерные материалы и изделия // International Journal of Applied and Fundamental Research. – 2020. – № 10. – С. 54–67.
3. Ушков М. В., Самченко С. В., Копытин А. В., Агафонова Н. З., Ушков В. А. Технологические и эксплуатационные свойства заливочных эпоксидных пенопластов строительного назначения // Строительные материалы. – 2025. – № 8. – С. 47–54. – DOI:https://doi.org/10.62980/2076-0655-2025-62-73.
4. Глотова Ю. В. Изделия из пенополиизоцианурата в строительных системах // Бюллетень науки и практики. – 2016. – № 4. – С. 82–85.
5. Копылов И. А. PUR и PIR — новые для России теплоизоляционные материалы // Строительные материалы, оборудование, технологии ХХI века. – 2016. – № 7–8. – С. 16–19.
6. Федосов С. В., Малбиев С. А., Кусенкова А. А. [и др.] Состояние и перспективы применения полимерных теплоизоляционных материалов в строительстве // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии. – 2018. – № 3. – С. 26–43.
7. Сапрыкин Г. П., Максименко А. Т. Перспективы применения новых теплоизоляционных материалов в современном строительстве // Вестник СевКавГТИ. – 2009. – № 9. – С. 37–39.
8. Серебрякова В. А. Сравнительный анализ теплоизоляционных материалов, используемых в гражданском строительстве // Высокие технологии в строительном комплексе. – 2019. – № 1. – С. 49–55.
9. Гурьев В. В., Жуков А. Д., Еремеев В. Е., Жолудов В. С., Семенов В. С., Боброва Е. Ю. Тепловая изоляция в промышленности. Теория, материалы и системы изоляции. – М.: НИУ МГСУ, 2021. – 184 с.
10. Клемпнер Д. Полимерные пены и технология их вспенивания: пер. с англ. / под ред. А. М. Чеботаря. – СПб.: Профессия, 2009. – 600 с.
11. Золотарев М. Е., Нагановский Ю. К., Ушков В. А. Термостойкость заливочных пенополиизоциануратов // Техника и технология силикатов. – 2024. – Т. 31, № 2. – С. 128–139. – DOI:https://doi.org/10.62980/2076-0655-2024-128-139.
12. Константинов А.П., Семенов В.С. Прочностные и деформативные характеристики современных монтажных пен эконом-класса // Строительные материалы. – 2019. – № 3. – С. 28-32.
13. Tu Z.H., Zhang D., Wang L. Plastic deformation modes in rigid polyurethane foam // Journal of Materials Science. – 2001. – Vol. 36. – P. 3797–3803. DOIhttps://doi.org/10.1016/S0020-7683(01)00213-X.
14. Gama N.V., Ferreira A., Silva R. Polyurethane Foams: Past, Present, and Future // Polymers. – 2018. – Vol. 10, - № 12. – P. 1305. DOIhttps://doi.org/10.3390/ma11101841
15. Saint-Michel F., Bouchard C., Fauroux J.-C. Mechanical properties of high density polyurethane foams // Mechanics of Materials. – 2006. – Vol. 38, № 9. – P. 882–892. DOI:https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2006.03.009.
16. Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» // Собрание законодательства Российской Федерации. – 2010. – № 2. – Ст. 260.
