СТРОИТЕЛИ - строителна техника, материали, технологии, инструментигодина V, брой 6, ноември 2008

Полиуретанът – универсален материал за съвременното строителство

Полиуретанът се счита за най-разпространения полимер в света. Той се използва за редица приложения, свързани с ежедневието – при автомобилите, в домакинствата. Доказал е ефективността и в индустрията, а в последните години, благодарение на добрите си физични качества, намира реализация и в различни етапи на строителството.

текст инж. Вера Ангелова

Благодарение на добрите си топлотехнически характеристики и структурата от затворени микро пори, полиуретанът се използва успешно за топло- и хирдоизолации. Намира приложение и като материал за химически устойчиви покрития, антикорозионна защита, благодарение на химическата и биологическата си устойчивост. Лекотата и икономичността при обработката му го правят предпочитан материал и за направата на декоративни фасадни и интериорни елементи и репликации.

Видове полиуретан
Полиуретанът се произвежда от химическа смес на полимерните материали течен диизоцианат и течен polyol resins. Реакцията протича изцяло, без вторични остатъчни продукти, като могат да се добавят различни стабилизатори, забавящи възпламеняването компоненти, добавки за еластичност, пълнители и катализатори. В процеса на реакцията се образуват затворени пори в обема на материала и изходните течности се преобразуват в твърд продукт.
Основните групи полиуретани са експандиран твърд (PUR), експандиран полутвърд, експандиран гъвкав (дунапрен) и еластомерни полиуретани. В стоителството най-голямо приложение намира твърдия PUR, както и различните негови разновидности.

Полиуретанът като изолационен материал
Както останалите леки полимери с клетъчна структура, полиуретанът има много добри топлоизолационни качества. Номиналният му коефициент на топлопроводност е 0.0028W/(m.K), което го нарежда сред най-ефективните материали за топлозащита. Върху топлоизолационните характеристики на полиуретановата пяна влияние оказва хомогенността на структурата, плътността, температурата на въздуха и влажността, затова коефициентът на топлопроводност трябва да се определя лабораторно, спрямо изискванията на нормативните документи.
Полиуретанът притежава добра устойчивост на компресия и стабилност на размерите, може да се реже и като цяло се обработва лесно. Основните му недостатъци като строителен материал са стареенето и неравната повърхност на покритието.
Стареенето се дължи на частичната дифузия на въздух във вътрешността на материала. То може да бъде предотвратено с нанасянето на непроницаеми на дифузия покрития. Пример за такова решение са изолационните сандвич-панели, в които полиуретановата пяна е двустранно защитена от проникване на въздух с метално покритие.
Полагането на полиуретана става обикновено чрез впръскване, безшевно, като това предотвратява възможността за поява на топлинни мостове, независимост от степента на сложност основата. Смесването на изходните материали може да стане директно на обекта, което води до точен разчет на използвания материал, без преразход. Готовото покритие изсъхва за секунди и обекта може веднага да бъде пуснат в експлоатация.

Важният за топлоизолационните свойства показател водонепропопускливост при полиуретановата пяна нараства с нарастване а плътността. По отнощение на звукоизолационните способности, полиуретанът не е сред най-ефективните материали, но акустичните му характеристики позволяват приемлива степен на комфорт в помещенията. Поглъща звукови вълни в средната и висока честотна област, като това негово свойство се използва при изграждането на конструкции на плаващи подове.
Полиуретановата пяна намира широко приложение при топлоизолация на покриви със сложна геометрия, за цистерни, тръбопроводи и резервоари. Материалът има отлична адхезия към повечето повърхности, като единственото изискване към тях е да бъдат сухи и без маслени петна. Освен чрез пръскане, може да се нанася и чрез отливане, което прави работата с него максимално технологически гъвкава. Възможно е нанасянето му върху стени, като неравната повърхност в последствие се коригира с облицовки или окачени фасадни елементи.

Полиуретанови покривни покрития
Покривните покрития от пръскана полуиретанова пяна предлагат доста предимства при покривите с по-малък наклон (плоските покриви). На първо място трябва да се отбележи голямата устойчивост на високи температури и топлоизолационна способност, която се увеличава пропорционално на дебелината. Материалът е с особено ниско тегло, което го прави много подходящ за операции по реконструкция на покриви на съществуващи сгради, защото не натоварва допълнително носещата конструкция. Методът на полагане е безшевен, което гарантира еднородност и непрекъснатост на покритието. Така с малка поддръжка може да се осигури дълъг експлоатационен живот, без поява на течове и други нежелателни явления.

Дълготрайността на покривната система от полиуретан до голяма степен зависи от завършващото покритие. То е задължителен елемент от системата, защото пръсканият полиуретан не е устойчив на ултравиолетови лъчи, което води до изменение на много от качествата му с времето. Освен ултравиолетовата защита завършващото покритие осигурява по-добра устойчивост на натоварване от движение на хора и сняг. Типичните еластомерни материали, използвани за покритие са уретан, акрили и силикони. Основните изиквания към покритието са да притежава всички качества, който са по-слабо представени в материала полиуретан – якост на опън, устойчивост на разкъсване, абразионна устойчивост, и, не на последно място, отлична устойчивост на стареене под действие на ултравиолетовото лъчение.

Особено ценено от инвеститорите е краткото време за полагане на покривната система от полиуретан – това означава по-малко разходи за труд и спазване на зададените срокове. Пръсканата полиуретанова пяна може да се нанася върху различни повърхности и често дори не се налага да се премахва съществуващото покритие. При впръскване на пяна директно върху бетонната плоча или изравнителната замазка, тя прониква в пукнатините на материала, които херметически запечатва.

Монтажна полиуретанова пяна
Монтажната пяна е може би най-масово използваният полиуретанов продукт в строителството, благодарение на лесното си нанасяне и добрите запълващи и уплътняващи качества. В днешно време е трудно да си представим поставянето на прозорци и врати, а също и много други ремонтни и довършителни работи, свързани с херметизация и уплътняване, без тази пяна.
По своята същност, тя представлява синтетичен полиуретанов херметик в аерозолна опаковка, който, при впръскване под налягане в празно пространство, увеличава обема си и се втвърдява. Масовата й употреба в съвременното строителство се дължи до голяма степен на факта, че работата с нея е лесна и удобна. Тя прониква дори и в най-труднодостъпните процепи, фуги и отвори, изпълва ги с пенообразната си структура и след кратко се превръща в твърд материал.

Основните свойства на полиуретановата пяна, поради които тя е толкова високо ценена от строителите, са: монтажни (съединява, прикрепя отделни части от конструкцията), звукоизолационни, топлоизолационни и уплътняващи. Освен тях, монтажната пяна има и други безусловни предимства. Тя изпълва цялото предоставено й пространство и е самовтвърдяваща се, което улеснява работата и последващата обработка. Друго много ценно качество на монтажната пяна е, че тя е наистина с универсално приложение. Днес са известни повече от хиляда варианта за използването й в строителството и промишлеността. Тя е подходяща за работа при всички традиционни строителни материали - дърво, камък, бетон, зидария, гипс, мазилка, метал, стъкло, PVC и други. Изключение от това правило правят само полиетилена, полипропилена, тефлона и силикона.

Благодарение на изолационните си качества, монтажната пяна се използва за запълване на пукнатини и процепи в стенни, подови и покривни материали, за кухини около каси на врати и прозорци и други. Добрите й адхезионни свойства я правят в много случаи добър заместител на лепило. С нея, например, се фиксират конструктивни елементи от прозорци и врати, след което не е необходимо използване на винтове и гвоздеи, или се залепят стенни изолационни материали.
Полиуретановата пяна е предпочитана за уплътняване на фуги между материали със сравнително голям коефициент на топлинно разширение, поради добрите си еластични свойства.

Декоративни елементи от полиуретан
Много специалисти смятат, че сред съвременните материали един от най-достойните за производство на архитектурна и интериорна декорация е полиуретанът. С него много точно се имитират гипсовите орнаменти, благодарение на плътната му структура и специалното грундиращо покритие, нанасяно в заводски условия. За разлика от гипса, обаче, полиуретанът е по-лек, много траен и не се чупи, не се уврежда от влагата, не изменя цвета си с времето и има икономична обработка. Освен това, полиуретановите елементи са доста по-лесни и технологични за поставяне - готовите детайли само се залепят. Изделията могат да се поставят в еластична форма, така че значително да се опростят довършителните работи, тъй като при тях не се изисква абсолютно изравняване на стената, както е при гипсовите. Повърхността на полиуретановите декори може да е ламинирана или грундирана. Вторият вариант е по-скъп, но по-траен и позволява боядисване с всякакъв вид боя. Заради хидроустойчивостта си, полиуретановата декорация може да се мие и да се използва в бани и други влажни помещения в жилището.
Впечатляващ е асортиментът от ъглови елементи, бордюри, фризове, корнизни фрагменти и орнаменти, които се предлагат за вътрешна и външна декорация. Всички те с успех могат да се прилагат успешно както върху стени, така и на тавани. Не съществуват проблеми за декориране и на вратите. За тях също могат да се изработят бордюри и пиластри, които, в комбинация с добре подбрани и аранжирани стенни и тавански декоративни елементи, могат да придават изискан и аристократичен вид на помещенията.
Полиуретанът не поставя никакви прегради пред въображението на дизайнера. Например един от завършващите щрихи в интериорния дизайн може да бъде рамката на огледалото, декорирана с полуретанови елементи. По стените е възможно да се поставят пана, възпроизвеждащи антични, митологични или фантастични сюжети.

Когато декорираното пространство е по-голямо, не бива да се пренебрегва възможността за поставяне на колони. Те, разбира се, също се изработват изцяло от полиуретан, като капителите им може да пресъздават творенията на всеки древен архитект. При желание за създаване на автентичен античен облик на залата могат да се възпроизведат от полиуретан и популярни статуи от древността.
Както стана ясно, полиуретанът е материал с неограничени възможности за приложение в съвременното строителство, стига да са използва правилно. Затова е редно винаги да се прочитат внимателно инструкциите на производителя и да се спазват стриктно. Правилното използване на продукта е също толкова важно за крайния ефект от работата, колкото и качеството на материала.