Ce este epoxidul și cum este folosit în construcții?

Chiar dacă ați auzit probabil de epoxidice, sau de rășini epoxidice, s-ar putea să nu știți exact ce este acest adeziv comun. Epoxidul este un tip de polimer, un grup de compuși chimici care constau din molecule mari cu subunități care se repetă. Structura moleculară a polimerilor le conferă duritate și elasticitate, ceea ce face ca polimerii (atât cei naturali, cât și cei artificiali) să fie omniprezenți în viața de zi cu zi. Lâna, cauciucul, polistirenul și epoxidul sunt doar câțiva dintre polimerii pe care probabil îi cunoașteți deja.

Acest polimer special joacă un rol esențial în construcții – ca adezivi și în acoperiri. Rășinile epoxidice includ epoxizi – grupuri de molecule foarte reactive – care se întăresc (sau se întăresc) prin reacții chimice, care sunt provocate fie prin combinarea sa cu alte substanțe, fie prin încălzirea sa la o temperatură ridicată. Acesta este procesul prin care un epoxidic devine „reticulat”, pe măsură ce firele de polimer se formează într-o structură întărită.

Adezivi epoxidici

Versatili, de lungă durată și cu un grad remarcabil de rezistență la căldură, adezivii epoxidici pot fi folosiți în aproape orice situație în care trebuie să lipiți două materiale împreună – gândiți-vă: legarea subpământurilor, lipirea unui detaliu de o structură mai mare sau întărirea unui dispozitiv de fixare.

Adezivii epoxidici pot fi folosiți cu o gamă largă de materiale: lemn, metal, plastic, zidărie și multe altele.

Pro și contra rășinilor epoxidice

Adezivii epoxidici sunt una dintre multele opțiuni atunci când vine vorba de adezivi, deși punctele sale forte îi fac să fie o alegere populară în proiectele de construcții.

Avantajele rășinilor epoxidice:

• Rezistență: Structura polimerică a rășinilor epoxidice creează o legătură remarcabil de puternică, și una care este impermeabilă și capabilă să reziste la temperaturi ridicate.
• Compatibilitate: Epoxidul poate funcționa pentru a lega o gamă largă de materiale diferite, în timp ce alți adezivi obișnuiți sunt mai limitați în utilizarea lor. De exemplu, adezivii din acetat de polivinil necesită suprafețe poroase, în timp ce rășinile epoxidice oferă o mai mare flexibilitate.
• Viteză: Timpul de întărire variază în funcție de epoxidice, dar pentru unele cu acțiune rapidă poate fi de mai puțin de o oră pentru o întărire funcțională (când este la aproximativ 60 la sută din rezistența sa finală, complet întărită).

Dezavantaje ale rășinilor epoxidice:

• Aplicare complicată: Rășinile epoxidice în două părți necesită combinarea a două substanțe diferite, fie manual, fie prin intermediul unui sistem de aplicare. În multe situații este mai ușor să se ajungă la o sticlă de clei pentru lemn sau Super Glue, iar legătura rezultată va fi suficient de puternică.
• Spații ventilate: Vaporii epoxidici sunt periculoși și veți dori să limitați utilizarea lor la spații bine ventilate. De asemenea, multe epoxidice funcționează cel mai bine atunci când sunt aplicate pe suprafețe uscate la aer.

Două tipuri de adezivi epoxidici

Există două tipuri principale de adezivi epoxidici, adezivi epoxidici monocomponent (sau termocurați) și epoxidici bicomponent. Adezivii epoxidici dintr-o singură parte se întăresc mai repede, deși adesea nu sunt la fel de rezistenți ca și cei din două părți.

Epoxidice întărite termic

Epoxidicele întărite termic au multe aplicații industriale, dar nu sunt adesea folosite în construcții, din cauza cerinței de căldură ridicată pentru ca acestea să se întărească – chiar și cele care reacționează la cel mai mic nivel de căldură vor trebui să fie expuse la temperaturi de cel puțin 200 de grade Celsius.

Cu rezistența sa remarcabilă, rășina epoxidică este utilizată în produse care variază de la componente electronice și dispozitive medicale până la telescoape cu infraroșu și sisteme de avertizare a rachetelor.

Epoxidice în două părți

Cu ajutorul epoxidicelor în două părți, cele două componente necesare pentru a crea reacția chimică sunt ambalate separat. Atunci când rășina (adesea numită „oțel”) este amestecată cu întăritorul, rezultatul se va transforma, în decurs de până la 24 de ore, dintr-un lichid gros într-un chit și, în cele din urmă, într-un material complet întărit și polimerizat. (Pentru a îndepărta epoxidul după ce s-a întărit, va trebui să-l răzuiți, înmuindu-l mai întâi cu alcool sau diluant pentru vopsele, dacă este necesar.)

Ca și omologii lor întăriți termic, epoxidicele în două părți au multe utilizări industriale, în industria auto, aeronautică și în alte domenii de producție, și sunt, de asemenea, deosebit de comune în construcția de bărci. Ele sunt, de asemenea, utilizate în proiecte de construcții, cu aplicații care includ fixarea blaturilor pe substraturi, fixarea elementelor din beton pe altele, fie tot din beton, fie din piatră sau metal, și fixarea la locul lor a mulurilor decorative.

„J-B Weld domină cu siguranță piața de epoxidice cu două părți din magazinele de tip big-box”, notează constructorul profesionist Jordan Smith. J-B Weld și concurenții vând sisteme epoxidice în două părți în multe sisteme diferite, de la tuburi simple care necesită amestecarea manuală a componentelor până la cartușe pentru pistoale specializate.

De ce nu se prăbușesc sau se dezmembrează structurile? Aflați totul despre materialele care țin împreună materialele de construcție în cursul online MT Copeland Fasteners and Adhesives. Predat de constructorul profesionist Jordan Smith, cursul acoperă subiecte care variază de la cuie și șuruburi până la cleiuri și epoxidice.

Cum să alegeți un epoxidic

Măsurarea rezistenței

Ambalajul epoxidic descrie de obicei rezistența la compresiune, la flexiune și la tracțiune a conținutului său în termeni de lire pe inch pătrat (psi) pe care le poate suporta. Creșterea rezistenței într-un domeniu vine adesea în detrimentul unei alte măsuri.

Considerați-vă prioritățile atunci când selectați un epoxidic:

• Dacă sunteți cel mai mult preocupat de rezistența la compresiune directă – adică, câtă presiune ar putea rezista epoxidicul atunci când este comprimat de la ambele capete – acordați atenție rezistenței la compresiune. (Testul pentru aceasta constă în stoarcerea epoxidului atât de sus cât și de jos și în a vedea câte kilograme de presiune pe centimetru pătrat poate suporta înainte de a ceda.)
• Dacă vă preocupă cel mai mult ca materialele lipite să se poată îndoi fără a se rupe, acordați mai multă atenție rezistenței la flexiune.
• Dacă vă preocupă cel mai mult ca materialele lipite să nu poată fi despărțite, puneți accent pe rezistența la tracțiune.

Timpuri de întărire

Perioadele de timp necesare pentru întărire variază între epoxizii în două părți. Cunoscută și sub numele de „durata de viață” sau „timpul de lucru” al acestuia, aceasta este perioada de timp necesară pentru ca adezivul să se întărească. Pentru proiectele mici, un „pot life” scurt este în mod normal în regulă. Pentru cele care necesită mai multă precizie și când este posibil să fie nevoie să faceți ajustări, veți dori un timp de lucru mai lung, care vă oferă, de asemenea, mai mult timp pentru a curăța eventualele greșeli. Epoxizii mai puternici au nevoie de obicei de mai mult timp pentru a se întări.

Vâscozitatea

Vâscozitatea unui material este, în cuvintele lui Jordan Smith, o măsură a cât de „fluid” este acesta. Apa are o vâscozitate ridicată; melasa are o vâscozitate scăzută. Dacă vă îngrijorează faptul că adezivul ar putea picura în timp ce se întărește, veți dori unul cu o vâscozitate ridicată – adică nu prea fluid.

Rezistența la apă

Majoritatea epoxidicelor sunt rezistente la apă atunci când sunt întărite, dar unele sunt special concepute astfel încât să se întărească chiar și atunci când sunt expuse la apă. Dacă lucrați la repararea unei găuri la un rezervor sau a unei conexiuni care prezintă scurgeri între țevi, alegeți un adeziv conceput pentru această sarcină, cum ar fi WaterWeld de la J-B Weld.

Alternative la adezivii epoxidici

Epoxizii pot fi folosiți pentru a lega între ele multe materiale diferite și pentru a umple găuri, de la defecte naturale în lemn până la zgârieturi sau cioburi mici. Cu toate acestea, există câteva alternative pe care poate doriți să le luați în considerare, fie pentru că alți adezivi funcționează mai bine cu anumite materiale, fie dacă doriți ceva mai ușor de lucrat decât un sistem epoxidic.

Ciment de contact

Acesta este un adeziv din cauciuc neoprenic care poate fi folosit ca un adeziv general, dar este deosebit de eficient atunci când se fixează împreună două materiale neporoase. Epoxizii trebuie de obicei să se usuce la aer, ceea ce înseamnă că adesea nu sunt cea mai bună alegere dacă, de exemplu, lipiți un laminat pe un blat. Odată ce laminatul este la locul lui, aerul nu va putea ajunge la adeziv.

Caston epoxidic

În loc de două lichide diferite, chitul epoxidic înglobează componentele în două culori diferite de chit. Tăiați o porțiune, frământați chitul până când devine de o culoare consistentă, apoi folosiți-l pentru a face mici reparații, cum ar fi fisuri în țevi, găuri în tâmplăria deteriorată sau așchii în beton. Deși chitul epoxidic este incredibil de rezistent (și scump), nu este destinat utilizării structurale, deoarece rezistența sa la tracțiune de aproximativ 900 psi este doar o fracțiune din cea a rășinii epoxidice, care este de obicei între 5.000 și 8.000 de psi.

Super Glue

Acesta este un nume de marcă pentru cianoacrilat (comercializat și sub denumirea de Krazy Glue). Deși este un lipici foarte puternic, nu se compară cu rășina epoxidică și este cel mai bine pentru reparații mici de două piese care se potrivesc exact. Avantajul său este ușurința de utilizare, dar pentru a crea o legătură cu o rezistență structurală serioasă, un adeziv rezistent este o opțiune mai bună.

Acoperiri și materiale de etanșare epoxidice

Proprietățile speciale de aderență ale epoxidului – durabilitatea, rezistența și rezistența chimică – îl fac, de asemenea, un strat protector sau un material de etanșare rezistent. Atunci când componentele sunt amestecate împreună și pulverizate peste materiale precum betonul sau lemnul, acesta va rezista atât la abraziuni, cât și la ulei și alte lichide. Rășinile epoxidice de înaltă performanță se usucă cu un finisaj transparent (fără nori).

Nota: Dacă instalați un strat epoxidic, veți dori să fiți atenți la bulele de aer care se pot forma pe măsură ce betonul se desprinde de gaze – o rolă de porc spinos este un instrument eficient pentru a le elimina.

Alte utilizări

Pardoseli epoxidice

Revelișurile epoxidice pentru pardoseli și pardoselile epoxidice sunt două tratamente diferite cu denumiri confuz de asemănătoare. În timp ce un strat de acoperire pentru pardoseli epoxidice este un strat relativ subțire de epoxidice, o pardoseală epoxidică constă într-un strat mai gros (cel puțin doi milimetri) de epoxidice care creează o suprafață neîntreruptă, lucioasă, care poate fi instalată într-o varietate de culori. Acestea tind să fie mai des întâlnite în construcțiile comerciale decât în cele rezidențiale, deoarece durabilitatea lor în condiții de trafic intens justifică cheltuielile suplimentare.

Vopsea epoxidică sau sigilanți acrilici

Vopseaua epoxidică are, de asemenea, un nume care poate fi înșelător. Spre deosebire de o acoperire epoxidică, o vopsea epoxidică (sau un etanșant acrilic) este o vopsea acrilică cu o cantitate mică de epoxidic. Este mai durabilă decât vopseaua acrilică standard, dar nu are aceeași rezistență ca un adevărat strat epoxidic. Cu toate acestea, este mai puțin costisitoare și se usucă mai repede.

MT Copeland oferă cursuri online bazate pe video care vă oferă o bază în fundamentele construcțiilor cu aplicații din lumea reală. Clasele includ videoclipuri produse de profesioniști, predate de meșteri practicieni, și descărcări suplimentare, cum ar fi chestionare, planuri și alte materiale care să vă ajute să stăpâniți abilitățile.