Клееные конструкции на основе древесных материалов, пластических масс, металла, асбестоцемента и др. получили большое распространение в жилищном и промышленном строительстве в нашей стране и за рубежом [274, 2751. В настоящее время в связи с расширением производства и применения синтетических строительных материалов значение клеев в этой отрасли промышленности сильно возросло. Кроме деревянных конструкций производятся клееные трехслойные стеновые панели и плиты, представляющие собой тонкие листовые обшивки (алюминий, асбестоцемент, пластик), между которыми вклеен липкий слой из пенопласта, сотопласта или пеностекла, светопрозрачные панели из стеклопластика и др.


Часто применение клееных конструкций является единственно возможным. Например, в агрессивных средах клееные деревянные конструкции оказываются значительно долговечнее стальных и железобетонных. Традиционной областью применения клеев является изготовление столярных строительных изделий (окон, дверей и т. п.). Нельзя обойтись без клеев при отделке зданий — приклеивание линолеума, обоев и других отделочных материалов.


Массовый объем современного строительства, преимущественное изготовление строительных конструкций и деталей в заводских условиях на потоке диктует жесткие и специфические требования к свойствам клеев, обусловленные условиями эксплуатации (сочетание длительного действия статических и в ряде случаев динамических нагрузок, атмосферных факторов и т. д.).


Расчетные нагрузки на клеевой шов в большинстве строительных конструкций сравнительно невелики. Однако срок службы у многих клееных строительных изделий должен составлять десятки лет, в связи с чем реальная исходная прочность клеевых соединений в строительных конструкциях должна быть значительно больше расчетной.


Клеи применяются при сооружении плотин, а также в мостостроении для получения так называемых сухих стыков, причем в последнем случае клеевой шов имеет больше гидроизолирующие, чем конструктивные функции. Существенно ускоряет процесс строительства и упрощает конструкторские решения применение клеев вместо бетонирования для устройства анкерных болтов и различного рода закладных деталей.


Клеи применяются для соединения газобетонных блоков, получаемых по так называемой резательной технологии, в панели размером «на комнату». Следует назвать также использование клеев для ремонта и соединения бетонных деталей, а также их применение в качестве грунтов для соединения старого бетона со свежим. Наконец, клеи находят применение в сантехнике для замены резьбовых соединений на клеевые в системах горячего и холодного водоснабжения, крепления к стенам умывальников и т. д., а также при электротехнических работах (приклеивание проводов и электроустановочных изделий).


Клееные конструкции из древесных материалов в связи с возможностью механизации их изготовления, транспортабельностью и простотой процессов сборки и разборки, а также благодаря небольшому числу выпускаемых типоразмеров элементов имеют ряд преимуществ по сравнению с другими видами деревянных конструкций. Клеевые соединения применяются при изготовлении деревянных несущих конструкций — балок, арок, ферм. Клееные фанерные ограждающие конструкции применяются для перекрытий промышленных зданий. Весьма рациональной является клееная фанерная опалубка, в особенности для криволинейных поверхностей (своды, трубопроводы, резервуары, купола и др.).


Даже из этого краткого перечисления видно, насколько разнообразными и подчас противоречивыми должны .быть требования к клеям, применяемым в строительстве.


Выбор клея зависит от назначения конструкции и типа склеиваемых материалов. Например, для трехслойных плит, испытывающих сравнительно большие нагрузки, надо использовать более прочные клеи, чем для стеновых навесных панелей. При склеивании металлов в большинстве случаев клеевые швы даже на самых высокопрочных клеях будут менее прочны, чем металл. Для трехслойных панелей с обшивкой из листового металла и сердцевиной из сотопласта требуются клеи меньшей прочности, а если средний слой представляет собой пенопласт, то требования к прочности клея снижаются в еще большей степени.


Для склеивания деревянных строительных конструкций применяются главным образом фенолоформальдегидные клеи холодного отверждения, в частности клей КБ-3.


При' склеивании изделий из древесины фенолоформальдегид-ными клеями, содержащими кислые отвердители, возникает опасность деструкции древесины. Для предотвращения этого на склеиваемую поверхность предварительно наносят слой, устойчивый к действию кислого реагента, например фенолополивинилацетальную клеевую композицию, и выдерживают при нагревании.


Для склеивания деревянных строительных конструкций применяется также клеевая пленка КП-5 на основе фенольной смолы.


Синтетические клеи используются для склеивания древесноволокнистых плит с различными материалами.


Для склеивания -трехслойных панелей и других строительных конструкций с'применением алюминия, асбестоцемента, полиэфирного стеклопластика, пенопластов, древесноволокнистых плит применяют эпоксидные, полиэфирные, фенолоформальдегидные и фе-нолоэпоксидные клеи.


Соединение строительных конструкций из стеклопластика производится с помощью полиэфирных композиций типа ПН [274, 276, 277].


К числу эпоксидных клеев, с помощью которых изготовляют строительные конструкции из асбестоцемента и металлов, относятся клей К-153, а также композиции ЭПЦ-1, ЭПЦ-2, К-147, К-134 и др.


Для склеивания трехслойных алюминиевых панелей со средним слоем из пенопласта применяются эпоксидные клеевые композиции, модифицированные окситерпеновыми продуктами [278]. Для склеивания асбестоцемента предложены также фенолоэпок-сидные клеи ФЭ-5 и ФЭ-10 [279, 280] и др. Используются в строительстве также дифенольные клеи, которыми можно склеивать асбестоцемент, сталь и другие материалы [281].


Конкретных примеров успешного использования клеев в строительстве различных сооружений много. Так, клееные алюминиевые панели применены при строительстве обогатительной фабрики в г. Мирном и наземной части здания Вилюйской ГЭС. При перекрытии плавательного бассейна в санатории «Пушкино» использованы клееные конструкции из светопрозрачных стеклопластиков. Эркерные подоконники здания гостиницы «Россия» в Москве выполнены с использованием панелей из асбестоцемента (облицовка) и пеностекла (средний слой) на модифицированном эпоксидном клее [274].


Клеи используются в строительной технике также для приклеивания звуко- и теплоизоляционных материалов и соединения керамических материалов.


Клеевые композиции на основе эпоксидных смол, пригодные для «омоноличивания» бетона и стыкования арматуры и железобетона, предложены для изготовления сборных железобетонных конструкций. Они способствуют лучшему сцеплению стальной арматуры с бетоном и повышению несущей способности и долговечности железобетонных конструкций [282].


Разработанная и исследованная на моделях новая конструкция сборного купола со стыками, «замоноличенными» эпоксидными клеями, обеспечивает повышенную несущую способность, жесткость и водонепроницаемость сборных покрытий [283]. Разработаны токопроводящие клеевые композиции, позволяющие производить «омоноличивание» бетона при низких температурах [282].


При строительстве мостов кроме клееных деревянных конструкций используются также железобетонные сооружения с применением клеев. Синтетические клеи, в частности эпоксидные, нашли применение в строительстве мостов в Москве, Ростове-на-Дону, Днепропетровске и других городах [286]. Всего к 1972 г. в СССР было построено 75 мостов через крупные реки с применением эпоксидных клеев.


Во Франции через реку Сена в 1963 г. построен мост из железобетонных блоков, склеенных эпоксидными клеями, с пролетом 125 м. Через канал в штате Виргиния (США) сооружен плавучий бетонно-понтонный мост, состоящий из 25 отдельных понтонов; сборные конструкции соединялись эпоксидными клеями [286].


Разработана технология склеивания железобетонных мостовых конструкций, собираемых навесным способом. Клеевые соединения железобетонных элементов значительно превышают по прочности соединения, выполненные с помощью цементных растворов и бетонов, не только при воздействии статических нагрузок, но и при циклических нагрузках. Предел выносливости клеевых соединений из бетона при испытании на сдвиг составляет 55 кгс/см2 (при 2-106 циклах).


Клеи применяются также для соединения металлов в металлических мостовых конструкциях. К клеевым соединениям стальных мостовых конструкций предъявляются следующие требования:

* прочность при статических и динамических нагрузках;
* стойкость к воздействию переменных температур в интервале от —35 до +80 °С;
* малая чувствительность прочности соединения к колебаниям толщины клеевого шва;
* способность отверждаться без нагревания и при минимальном давлении;
* простота подготовки поверхности для склеивания.

Полиэфирный клей Вестопал LT удовлетворяет указанным требованиям. Мост, построенный с применением этого клея, имеет стержневую ферменную конструкцию (допустимое напряжение 60 кгс/см2). Для предупреждения возможных аварий предусмотрены дополнительные болтовые соединения, не участвующие в работе конструкции. После трехлетней эксплуатации моста не обнаружены какие-либо нарушения клеевых соединений [287].


В ГДР построен цельноклееный металлический мост (пролет 55,8 м), в конструкции которого использован эпоксидный клей холодного отверждения [288]. Элементы конструкции клееного моста аналогичны обычным строительным конструкциям. Для наблюдения за состоянием клеевых соединений на поверхность моста нанесено прозрачное покрытие, которое должно образовывать трещины при разрушении клеевых соединений.


В Чехословакии был построен цельноклееный экспериментальный металлический мост, который демонстрировали на промышленной выставке в Брно в 1956 г. Мост выполнен из алюминиевого сплава и склеен отверждающимся без нагревания эпоксидным клеем Эпокси 1200. Продолжительность закрытой выдержки при склеивании при 20 °С составляет 48 ч. Для балок использовался металл толщиной 2 мм, толщина накладок — 4 мм, уголков — ?,5 мм. Параметры моста: длина 10 м, ширина 2,65 м, общая масса 1005 кг, масса 1 м2 40 кг. Мост выдерживает нагрузку в 13,3 т.


С помощью отверждающегося при комнатной температуре эпоксидного клея в ФРГ построен цельноклееный мост через канал Липпе [290].


В последнее время наметилось новое направление в области применения клеевых композиций в строительстве для повышения прочности кирпичной и каменной кладки. Подобного рода композиции представляют собой цементные растворы с полимерными добавками в виде водных дисперсий. Широко применяются в США полимерцементные композиции с добавкой водной дисперсии сополимера на основе винилиденхлорида. Применение таких композиций дает возможность повысить адгезионную прочность более чем в 5 раз и более. В Советском Союзе начато применение подобных клеевых композиций с использованием дисперсий не только сополимера винилиденхлорида, но и бутадиен-стирольного каучука и поливинилацетата.


Значительное повышение адгезии к кирпичу позволяет выпускать кирпичные панели заводской готовности, снижает толщину стен, что особенно важно для сейсмических районов [284].


Для склеивания строительных отделочных материалов (полистирольных плиток, бумажнослоистого пластика, поливинилхло-ридных линолеума и плитки, резинового линолеума и др.) необходимы специальные клеящие составы, выбор которых определяется условиями их эксплуатации, физико-механическими свойствами, а также технологическими и экономическими соображениями. В частности, для крепления резинового и поливинилхлоридного линолеумов выпускается кумаронокаучуковая клеевая композиция КМ-2. Разработаны новые композиции на основе бутадиен-стирольного каучука СКС-ЗОРП для крепления материала для полов с нижним слоем из резинобитумной смеси. Внедряются в строительство новые композиции, не содержащие органических растворителей, на основе бутадиен-стирольного латекса СКС-65 ГП для приклеивания отделочных полимерных материалов; выпускается композиция ДФК-77 для крепления поливинилхлоридного линолеума и плиток. Организовано производство канифольной композиции для крепления полистирольных плиток. Производится ин-денокумароновая композиция, модифицированная полистиролом, для приклеивания полистирольных плиток. Выпускается битумно-каучуковая композиция для приклеивания паркета и поливинил-хлоридных плиток; изготовляется канифольнофурфурольная композиция КБФ для приклеивания полистирольных плиток. Паркет можно приклеивать с помощью карбамидоформальдегидного клея на основе смолы К-60 [289].