В этой статье рассмотрим отрывы от стены монтажной пены и герметика, нанесенного на нее.
Первые случаи отрыва монтажной пены в нашей практике
Впервые мы столкнулись с отрывами монтажной пены в 2012 году. Клиент подготовил стенд для пробного монтажа оконного блока. Стенд представлял собой стенки, имитирующие стеновой проем, и оконный профиль, монтаж которого выполнялся с помощью пены и герметиков Стиз А и Стиз В. Через некоторое время после окончания работ клиент заметил отрыв монтажной пены и сообщил нам, что ее оторвало после нанесения герметика.
Вообще, из-за высоких деформаций на герметике могут появиться трещины и разрывы, но для модели стены, только представляющей монтаж, деформации отсутствуют. Поэтому клиент предположил, что произошла усадка герметика, в результате которой он оторвал утеплитель от стены.
Мы задались вопросом, как такое могло произойти. Толщина слоя монтажной пены составляет примерно 70 мм, а толщина герметика всего 3 мм, и сам по себе герметик - материал эластичный. Поэтому, вообще говоря, странно, что герметик мог оторвать пену - там просто не развиваются такие нагрузки.
И даже если предположить, что дело в усадке герметика, то остаются следующие странности:
- усадка герметика идет в направлении высыхания, то есть по площади или, по-другому, по толщине нанесения (а не вдоль плоскости его слоя),
- предположить, что герметик имеет все-таки и линейную усадку. Усадка по толщине заметна невооруженным глазом, поэтому доля линей усадки будет мала. Если общая усадка - 10-15%, то сколько остается на линейку усадку? Пусть 1-2%. Тогда при ширине слоя герметика 30 мм, он может оторвать пену только на доли миллиметра. А мы на это макете увидел отрыв примерно на 5 мм. Не сходится что-то.
В общем, этот случай стал первым, когда мы не смогли объяснить причины такого поведения материалов.
Через год к нам снова обратились с проблемой отрыва монтажной пены из-за герметика. Наши специалисты посетили строительный объект, где действительно увидели отрывы. Однако, осматривая другие монтажные швы, было замечено отслоение пены, на которой еще не было герметика (рис.1). Так мы пришли к выводу, что дело заключается именно в пене.
Причины отрыва монтажной пены от стенового проема
Изучая этот вопрос, мы узнали, что для пены существует такое понятие, как усадка. Например, если взять баллон и эвакуировать пену в картонную коробку, то во вторичном расширении пена поднимется, но на следующий день высота слоя станет меньше. Более того, в ГОСТ 59599 на монтажную пену прописаны требования по усадке - не более 8%.
Детального объяснения усадочных процессов мы не нашли, но связываем их с газообменом, при котором углекислый газ внутри пор заменяется на воздух. Процесс проходит при атмосферном давлении. При постоянном давлении по закону Менделеева-Клайперона снижение температуры приводит к уменьшению объема. Только это происходит ночью, когда температура воздуха падает. В результате пена сжимается, а расшириться уже не может.
Или же просто она надувается как шарик, а потом идет сброс давления. Если пена успела набрать свою прочность, то усадки не будет.
С вопросами, связанными с отрывом монтажной пены из-за герметика, мы сталкиваемся и сейчас (рис.2, рис.3). При этом мы долго думали, что герметик является своеобразным катализатором процесса.
В самом деле, во-первых, в состав акрилового герметика для монтажа окон входит вода. Во-вторых, часто из-за недостатка увлажнения пенополиуретан не набирает нужное количество воды для полной полимеризации. Далее пена, не получив необходимую воду, забирает ее из герметика. После окончания полимеризации пена усаживается.
К счастью, из раза в раз, когда мы выезжаем на осмотр монтажных швов, попадаются окна, где утеплитель отошел от стены, но герметика на нем нет. Это снимает с нас "обвинения", но сама проблема-то никуда не девается.
Также было замечено, что чаще всего отрывы появляются в очень жаркую погоду на южных или даже на восточных сторонах здания, особенно, если стена изготовлена из сухого материала, например, газобетона или кирпича.
Эксперименты по изучению условий возникновения отрывов
Для понимания причин появления отрывов мы проводили различные исследования. Например, в одном эксперименте использовались специальные деревянные опалубки. Перед нанесением монтажной пены некоторые опалубки были обильно увлажнены из пульверизатора. Через сутки их разделили на две группы, в одной из которых на пену нанесли герметик (рис.4), а в другой - нет (рис.5). Подготовленные образцы поместили в термошкаф, где установили температуру в 60 градусов (моделировали вышеупомянутый нагрев от солнечных лучей).
Наше исследование показало:
- Из 22 образцов 14 дали отрывы (рис.6-9);
- Из 14 образцов с отрывами в 5 случаях на пену предварительно нанесли герметик;
- Из 11 случаев увлажнения 7 образцов показали отрывы.
То есть герметик не влияет на процесс. Его обвиняют, потому что надо с чем-то связать такое поведение пены.
Увлажнение неожиданно увеличило вероятность появления проблем. Скорее всего, это связано с выборкой, потому что, если бы сделали 14 случаев увлажнения, то, возможно, в тех же 7 произошел отрыв. Все-таки не увлажнять перед нанесением пены нельзя, потому что размеры пор значительно увеличиваются, как и сложность работы с материалом.
Кроме того, при плохом сцеплении пены с материалом стенового проема частота появления отрывов увеличивается. Для моделирования загрязненной стены между пеной и деревянной опалубкой вкладывался тонкий лист пластмассы. При использовании такого подхода из-за отсутствия адгезии количество отрывов возрастало.
Влияние Стиз Д на сцепление монтажной пены с материалом стенового проема
Часто от оконных компания можно услышать, что на одних монтажных швах пену отрывает, а на других, где предварительно использовались материалы, улучшающие адгезию, нет. Например, когда для обработки оконного проема использовался состав Стиз Д. Стиз Д предназначен для создания паро-и водоизоляционного слоя, но обладает побочным свойством, которое приводит к улучшению адгезии монтажной пены к стене.
Получив подобные отзывы, мы решили провести следующий эксперимент. Для этого использовались те же опалубки, но предварительно обработанные составом Стиз Д (рис.10). В этом случае отрывы не появлялись.
Было замечено, что при обильном увлажнении опалубки, обработанной Стиз Д, перед нанесением монтажной пены, формируется более ровный слой пены (рис.11). Возможно, есть связь с увеличением количества воды: вода входит в состав Стиз Д, а также присутствует на поверхности проема в свободном виде. Система получается перенасыщенная, поэтому все процессы, которые могли изменить внешний вид слоя пены, возможно, произошло в момент её нанесения.
Приглашаю подписаться и на мой канал в Телеграме, в котором буду выкладывать контент, который никогда не окажется на этом канале в Дзене: https://t.me/+yIYdA9m96NQ3NzE6.