Склеиванием называют соединение изделий, деталей или элементов конструкций с помощью клеевых или мастичных прослоек. В технологии устройства полов процессы склеивания играют важную роль, поскольку от прочности наклейки покрытий зависит долговечность пола и его качество.

Из всех свойств клеев, применяемых при устройстве полов, наиболее важны адгезия, когезия и начальная липкость.

Адгезией называется свойство клея прочно соединяться со склеиваемыми поверхностями. Эта прочность определяется физико-химическими характеристиками как клея, так и склеиваемых поверхностей. На адгезию влияют чистота поверхности материала, температура и влажность окружающего воздуха, вязкость (степень текучести) клея и влажность склеиваемых поверхностей. Покрытие пола будет хорошо приклеено к подстилающему слою, если обе поверхности будут чистыми, сухими, если клей будет достаточно жидким и температура воздуха при склеивании не будет слишком низкой.

Когезия определяет степень прочности отвердевшей клеевой прослойки. Бывают случаи, когда адгезия клея к обоим склеиваемым материалам достаточно прочная, но клеевая прослойка менее прочна. Слабость когезии может обусловливаться усадочными явлениями и растрескиванием прослойки, включением в нее воздуха или загрязнений, старением клея, испарением отдельных компонентов и т. д.

Начальная липкость клея является его важнейшим технологическим свойством. Большинство полимерных материалов, главным образом безосновные линолеумы, обладают значительной упругостью. Поэтому важно, чтобы клей мог удержать наклеенный линолеум без пригрузки. Липкость также важна, чтобы удержать покрытие от смещения при неотвержденной клеевой прослойке. Липкость находится в тесной связи с вязкостью клея.

Если все условия для прочного склеивания соблюдены и клей обладает положительными свойствами, то склеивание оказывается тем прочнее, чем тоньше клеевая прослойка. Наибольшая прочность получается при толщине клеевой прослойки порядка десятых и сотых долей миллиметра.

При устройстве полов никогда не удается получить клеевую прослойку тоньше 0,5-1 мм. Это связано с тем, что склеиваемые поверхности, в особенности поверхности подстилающих слоев, имеют большие неровности. Наименьшей ровностью обладают поверхности бетонов и затвердевших цементно-песчаных растворов. Такие поверхности даже при тщательном заглаживании оказываются настолько шероховатыми, что клеевая прослойка толщиной до 0,5 мм не ляжет по ним сплошным слоем.

Поэтому при устройстве полов используют мастики, которые и в толстом слое могут обеспечить высокую прочность склеивания.

Клеящими мастиками называют клеи, имеющие в своем составе большое количество наполнителей. Наполнители, вводимые в количестве 30%, а иногда и больше, создают прочный скелет клеевой прослойки, препятствуют ее усадке и излишней текучести. У битумных мастик они повышают температуру размягчения.

При использовании клеев, обладающих сильными клеящими свойствами, наполнители могут понижать адгезию и когезию прослойки и экономить дорогостоящую клеевую основу. Когда клеи имеют низкую вязкость, наполнители загущают их и улучшают удобонаносимость.

В качестве наполнителей применяют материалы, не вступающие в реакцию с компонентами клея и материалом склеиваемых поверхностей. Наполнители могут быть органическими {древесная мука, мелкие опилки, торфяная мука и т. д.) и минеральными (известняковая мука, молотый песок, асбестовая мука, тальк).

Так как наполнители обычно бывают самым тяжелым компонентом мастики, они оседают на дно тары, особенно при длительном хранении. Поэтому перед применением мастики следует тщательно перемешивать.

Для наклейки паркета, синтетических материалов и стяжек из древесноволокнистых плит используют холодные и горячие битумные мастики, кумароно-каучуковые клеи и клеи на основе водных дисперсий полимеров и латексов. Эти составы должны быть безвредны для здоровья рабочих, обладать возможно меньшей пожаро- и взрывоопасностью, способностью отверждаться в течение 1-3 суток при температуре 8-10°С, прочностью при испытании на разрыв не менее 0,7 кгс/см², жизнеспособностью в закрытой таре не менее трех месяцев, хорошей удобонаносимостью при температуре 8- 10°С, достаточной водостойкостью, высокой начальной липкостью, не вызывать появления пятен на поверхности покрытий полов.

Методы испытаний клеев и мастик. Когда возникает сомнение в качестве поставляемого материала, клеи и мастики подвергают испытаниям по следующим показателям: однородность, вязкость, время отверждения, прочность склеивания и водостойкость клеевого соединения. Отдельные виды клеев могут испытываться и по другим показателям, важным только для данного типа клея. Так, для дисперсионных клеев в состав необходимых показателей часто входит количество сухого остатка или наличие пластификатора в связующих.

Такие качества клеев и мастик, как взрывобезопасность или вредность для здоровья, определяют только один раз при рассмотрении рецептуры клея.

Однородность клея определяют визуально. В тару с перемешанным клеем на половину его высоты погружают чистую деревянную палочку или отрезок чистого арматурного стержня. Затем палочку или стержень приподнимают над уровнем клея или мастики на 15- 25 см и рассматривают стекающую струю материала. В струе не должно быть видимых глазом комков и непромешанных включений.

Далее небольшое количество (3-5 г) клея или мастики наносят на чистое стекло и распределяют по нему тонким слоем. Рассматривание пленки клея в проходящем свете должно показать однородность состава. Наполнитель должен быть распределен равномерно. Крупность зерен должна быть не больше максимального размера наиболее крупных фракций наполнителя. Склеившиеся частицы наполнителя не допускаются.

Вязкость. Вязкость клея характеризует его удобонаносимость, возможность распределения его равномерным слоем, начальную липкость. Каждый вид клея или мастики должен иметь при применении определенную вязкость. Жидкие клеи называют низковязкими; густые клеи и мастики - высоковязкими.

Для лабораторных определений вязкости используют вискозиметры. Вискозиметр ВЗ-4 представляет собой отполированную изнутри воронку из металла или пластмассы вместимостью 100 см³. Поверху вокруг воронки идет желобок, в который сливается излишек материала. Внизу воронки находится отверстие диаметром 4 мм. Воронка крепится на штативе, подставка которого благодаря регулировочным винтам устанавливается в горизонтальное положение.

Вязкость составов на вискозиметре ВЗ-4 определяют следующим образом. Клей или дисперсию полимера нагревают в термостате до 20±2°С. Затем составу дают постоять в течение 5 мин для выхода пузырьков. Если в клее имеются плотные зерна или комочки, его фильтруют через тонкое сито. Для испытания клей наливают в воронку, нижнее отверстие которой закрывают пальцем. Под воронку подставляют сосуд, вместимость которого несколько больше вместимости воронки.

Сущность испытания заключается в определении времени истечения испытуемого материала через нижнее отверстие воронки. Для этого освобождают нижнее отверстие воронки и одновременно пускают секундомер. Секундомер работает до тех пор, пока испытуемая жидкость истекает непрерывной струей. Как только струя обрывается и из воронки начинают появляться капли, секундомер останавливают и фиксируют количество секунд, прошедшее от начала до конца истечения струи. Вязкость испытуемого материала определяют в секундах. Определение повторяют три раза и определяют вязкость как среднее арифметическое из результатов трех определений.

Так как температура окружающего воздуха оказывает влияние на вязкость испытуемого материала, то все испытания на вискозиметре ВЗ-4 проводят при температуре воздуха 20±2°С.

Некоторые клеи очень сильно реагируют на самые небольшие колебания температуры. Чтобы испытания производились всегда при одной и той же температуре, вискозиметр (например, ВЗ-1) окружают водяной рубашкой, для чего воронку помещают в сосуд, в который наливают нагретую воду.

Мастики не обладают такой текучестью, как клеи, и через сопла диаметром 1-5 мм не текут. Для определения вязкости (консистенции) битумных мастик применяют метод погружения в них металлического или деревянного пестика. Прибор представляет собой небольшую подставку, на которой укреплен свободно передвигающийся по вертикали пестик. На подставке прибора установлена чашка. На приборе имеются стопорный винт, шкала с миллиметровыми делениями и стрелка.

Испытуемую мастику наливают вровень с краями чашки. Нижний конец пестика опускают до соприкосновения с уровнем мастики. Лаборант держит в одной руке секундомер, а другой освобождает стопорный винт, удерживающий пестик. Секундомер включается в тот момент, когда пестик освобожден и начинает свободно погружаться в мастику под действием собственной массы. Через 5 с пестик фиксируют стопорным винтом и как можно точнее определяют глубину погружения пестика в мастику. Чем гуще мастика, тем на меньшую глубину погрузится в нее пестик. Таким образом, вязкость определяют в миллиметрах погружения пестика. Точность отсчета обеспечивается шкалой прибора и стрелкой. Испытание повторяют три раза и за окончательный результат принимают среднее арифметическое значение из результатов трех определений. Чтобы результаты испытаний мастик можно было сопоставить, испытания следует производить при одинаковой температуре мастики и воздуха. Оптимальной температурой является 20°С.

Точность определений во многом зависит от качества пестика. Его размеры и масса должны быть точно выдержаны, поверхность - гладкой и отполированной до блеска. После каждого испытания пестик промывают в растворителе и насухо вытирают. Время от времени проверяют его массу.

Клеи и мастики при длительном хранении склонны загустевать за счет испарения растворителей или воды (в вододисперсионных клеях). Загустевание характеризуется более высокой вязкостью материала.

Загустевшие мастики и клеи нередко можно вновь довести до необходимой вязкости, добавив в них растворитель или воду. При этом нужно долго и тщательно перемешивать состав до образования однородной массы.

Скорость отверждения клея или мастики определяется временем, которое необходимо для того, чтобы тонкая клеевая прослойка в значительной степени потеряла свои вязкотекучие свойства и приобрела начальную прочность. Практически скоростью отверждения считается время, за которое клеевая прослойка приобретает прочность, достаточную для того, чтобы по наклеенному покрытию можно было ходить.

В лабораторных условиях скорость отверждения клеев и мастик определяют следующим образом. Кусочек материала покрытия пола размером 3x5 см наклеивают на сухую плитку из бетона или затвердевшего цементного раствора несколько большего размера. Толщина клеевой прослойки должна составлять 1 мм. Образец оставляют для выдержки в комнатных условиях. Через определенные периоды времени в зависимости от типа клея образец кладут на ладонь и усилием большого пальца пробуют сдвинуть материал покрытия параллельно плитке. Время, прошедшее с момента наклейки до тех пор, пока образец покрытия не поддастся сдвигу даже при максимальном усилии, следует считать временем отверждения клеевой прослойки.

Для разных типов клеев это время может колебаться в значительных пределах. Для кумароно-каучуковых клеев оно почти равно нулю, для битумных мастик может равняться 3 суткам. После окончания срока отверждения клеевое соединение начинает приобретать прочность.

Глава 13. Техника безопасности при устройстве полов.