ממברנות פולימריות תופסות מקום נכבד ברשימת החומרים לקירוי רך. לרוב הם משמשים לסידור בקנה מידה גדול גגות שטוחיםמעל מרכזי תעשייה, קניות וספורט. עם זאת, גם במגזר הפרטי נכבשה נישה, אמנם קטנה, אך מתרחבת בהתמדה. ציפויים PVC מבוקשים מאוד, מושכים עם בידוד ללא דופי, קלות התקנה ושפע של אפשרויות צבעוניות.

הכרת הכללים לפיהם מתבצעת התקנת גג רך עשוי ממברנת PVC תבטיח תוצאה אידיאלית ב עבודה עצמאיתאו לעזור לנטר את פעולותיהם של גגנים שכירים.

קירוי גליל, עשוי פוליוויניל כלוריד מפלסטיק, מאפשר לך להתקין גגות שטוחים במידות גדולות ועם שיפוע נמוך תוך זמן קצר. הודות לכך, אין לו כמעט מתחרים בתחום הבנייה התעשייתית.

בעלים של מבנים פרטיים מתרשמים לא כל כך מקצב העבודה, אלא מהאיטום המצוין ומהדחייה הבלתי נמנעת של התקפות השליליות האטמוספרית. ה"אדישות" לקרינה אולטרה סגולה, המובטחת על ידי הכנסת תוספים משתנים לנוסחת החומר, משכנעת. הוא טוען לעמידות בפני שחיקה, מכיוון שגגות פולימרים מחזיקים מעמד הרבה פעמים יותר מקודמו המיושן - לבד קירוי.

ציפוי PVC חסין למעשה לגורמי אקלים מזיקים, אך הוא רגיש ביותר לאי עמידה בתקני ההתקנה. הפרות כללים טכנולוגיים, תוך התחשבות בפרטים הספציפיים של החומר, להפחית באופן משמעותי את " מחזור חיים» כיסויים. כתוצאה מכך, לעתים קרובות יש צורך לשחזר לא רק את הגג, אלא את הבניין בכללותו.

תכונות מבניות של ציפוי הפולימר

חומר הקירוי של הדור החדש עדיין דומה מבחינה מבנית לאביו הקדמון של לבד הגג. באנלוגיה, יש לו בסיס, אבל מקומו של קרטון קירוי לא אמין נלקח על ידי רשת פיברגלס לא נרקבת או בד פוליאסטר. הבסיס מבטיח יציבות מימדית ומונע מתיחה, קיפולים וצניחות.

על מנת להשתמש בגמישות הטבועה של פולימרים, מיוצרות ממברנות פולימר חסרות בסיס. הם נדרשים לכיסוי גגות סופר מורכבים ולייצור חלקים על ידי דפורמציה ישירות באתר: בטנות קעורות וקמורות לפינות, חפתים ושקעים על אלמנטים איטומים. חדירות גגות, טלאים.

מאותן סיבות, לאלמנטים מעוצבים המיוצרים במפעל המשמשים לאיטום הרכיבים הפונקציונליים של מבנה הגג אין בתחילה בסיס מייצב.

מעטפת הביטומן הדו-צדדית הוחלפה בשכבות של פולימר מפלסטיק שאינם יכולים לעמוד בתקן טמפרטורת ההיתוך של חומר קירוי. נאלצנו לשכוח מהשיטות הקודמות של הנחת גלילים באמצעות לפיד ולפתח שיטות חדשות לחיזוק החומר, לפיהן בנויות הבאות:

• מערכות ממברנות קבועות מכנית;
• גגות נטל מסוג קונבנציונלי והיפוך;
• מערכות קירוי דביק, שבעיצובן משולבת לרוב שיטת ההדבקה עם קיבוע מכני של אלמנטים.

המערכות המפורטות מצביעות על שיטת הצמדת הממברנה לבסיס. רצועות של חומר מגולגל מרותכות זו לזו לרשת אחת באמצעות מכשיר ידני, ציוד אוטומטי או חצי אוטומטי המרכך את הצד האחורי של הממברנה באוויר חם.

ריתוך המבוצע על פי הכללים הופך את גג הממברנה לשטיח איטום מונוליטי, ומבטל את חדירת הלחות האטמוספרית לעוגת הגג.

מאדים התוקפים את הגג מהצד חללים פנימייםמבנים וגגות רכים חייבים להיות מוגנים באמצעות מחסום אדים.

נכון, במקרה של לחץ לחות מופרז בפנים עוגת קירויקרום PVC יכול להיפטר באופן עצמאי משליליות הרסנית. היכולת לשחרר קיטור, להפוך למחסום בלתי עביר בדרכו חזרה, מוכרת כיתרון משמעותי של ציפוי פוליוויניל כלוריד.

"גחמות" כימיות של ממברנות PVC

על מנת ליישם את ההתקנה של גג רך במו ידיך או באמצעות מאמצים של צוות עובדים, עליך לברר על איזה משטח ניתן להניח אותו קרום פולימר.

העובדה היא שממברנות PVC אסורות במגע ישיר:

• עם לוחות בידוד עשויים פוליאוריטן מוקצף ופוליסטירן, מכיוון שחומרי פלסטיק משנים חומרים יכולים לנדוד בחופשיות לתוך בידוד תרמי נקבובי, גרימת נזק לביצועים;
• עם מחסום אדי ביטומן, מסטיקים, חומרי איטוםהמכילים מוצרי נפט ושמנים, כי הם שוטפים בהדרגה את התוספים המחזקים;
• עם הספגות מטופלות ריצוף עץ, לאט אבל בטוח הורס את הציפוי.

לכל המצבים הללו יש השלכות משותפות. פוליוויניל כלוריד שאיבד את חומרי הפלסטיק שלו נסדק, ואז מתפורר, וכתוצאה מכך, הציפוי מאבד מהאטימות שלו.

בשם העמידות לטווח ארוך, שכבות מפרידות מונחות בין הממברנה לחומרים אלו, מונעות מגע ישיר, אך לא משפיעות מפרט טכניעוגת קירוי.

הדברים הבאים משמשים כמפרידים:

• טקסטילים גיאוגרפיים עם צפיפות של 140 גרם/מ"ר ויותר;
• פיברגלס עם צפיפות של 120 גרם/מ"ר ויותר.

החומר המפריד מונח ברצועות עם חפיפות של כ-5 ס"מ את החפיפות שנוצרות מרותכים באוויר חם בשלב אחד. שימו לב שגיאוטקסטיל שלא עברו טיפול בחום יעטפו את הברגים במהלך תהליך ההברגה.

למלט מלט יש השפעה הרסנית על פיברגלס, מה שאומר שאסור להניח אותם זה ליד זה. אסור לנו לשכוח תאימות כימית בעת בחירת חומר לסידור המתוכנן של הגג.

ממברנות PVC משמשות לעתים קרובות בתעשיית התיקונים לשחזור קירוי ביטומן ישן. ברור שנדרשת גם שכבה מפרידה בינו לבין הציפוי החדש.

במקרים כאלה, מונחים גיאוטקסטילים שעברו טיפול בחום מכיוון שהם אינם מוברגים על הברגים הנצמדים העצמיים המחזיקים את העוגה יחד. צפיפות החומר המפריד היא 300 גרם/מ"ר. התנאי החשוב השני לתיקון גג ביטומן: הציפוי שיש לשחזר חייב להיות יותר משנה.

בסיסים מתאימים להנחה

רשימת הבסיסים המתאימים להנחת ממברנות PVC היא נרחבת למדי. ביניהם:

• מגהצי חול מלט, בעובי 50 מ"מ ויותר, נוצקים על מדרונות בידוד ומבנים;
• מגהצים טרומיים עשויים אסבסט צמנט או חלקיקים הקשורים בצמנט חומר גיליוןעובי לא פחות מ 10 מ"מ. הם מניחים אותו בשתי שכבות כשהתפרים מנומכים;
• רצפת בטון מזוין מונוליטי;
• לוחות בטון מזוין, שחיבורי התחת שביניהם מלאים בטיט מלט-חול;
• מעטה מוצק, המורכב מיריעות של דיקט עמיד בפני לחות בעובי של 18 מ"מ או יותר, או לוחות שעברו טיפול חיטוי בעובי של 25 מ"מ ומעלה;
• מגהץ בידוד עשויים בטון קל שיוצק על הרצפות;
• מגהץ בידוד תרמי מלט-חול עם חימר מורחב, ורמיקוליט, מילוי פרלייט;
• לוחות בידוד קשיחים, שהמאפיינים הטכניים שלהם מצביעים על חוזק מתיחה של 60 kPa עם עיוות מקסימלי של 10% בלבד.

מינימום סימון של בטון ו מרגמות חול מלט, משמש ליצירת הבסיס להנחת ממברנת PVC, M150. אפשר יותר, אבל בלי קנאות שאינה מצדיקה הוצאות מיותרות.

על פי הכללים המפורטים בהוראות ההתקנה לקירוי פולימרי רך, המשטח המיועד להתקנה לא צריך להיות בעל בליטות חדות זווית או שקעים בולטים. סטיות חלקות מאידיאלים חלקים ואחידים מקובלים.

מתחת לרצועה של שני מטרים המחוברת לבסיס לאורך המדרונות, בהחלט עשוי להימצא מרווח של 5 מ"מ, שאין לו תבליט מוגדר בבירור. גם גובה/עומק לא אחיד של 10 מ"מ, שנקבע על ידי אותה רצועה המוחלת על פני המדרונות, לא אמור לגרום ליישור נוסף.

כיסויי PVC מונחים אך ורק בשכבה אחת. לא רצוי שיופיע משטח גבשושי ומחוספס מתחת לחומרי קירוי דקים. אם לא ניתן לבטל את החספוס, לפני הנחת מגהזי בטון עם הקלה בלתי מתקבלת על הדעת, מונחת שכבה מפרידה של גיאוטקסטיל בצפיפות של 300 גרם/מ"ר.

כללים להתקנת מחסום אדים

עוגת קירוי - בנייה רב שכבתית, שמרכיביו הפנימיים אינם ניתנים לרוויה במים. הרטבה היא דרך בטוחה לתוצאה הרסנית, העוברת דרך ריקבון הבידוד והשכבות הסמוכות. למרות היכולת של ממברנות PVC להעביר קיטור עודף, לא רצוי שהזרימות שלו יזרמו בקלות דרך העוגה.

עדיף לשים הגנה משני הצדדים. החזית החיצונית מוגנת על ידי הממברנה עצמה, המשלבת בהצלחה את הפונקציות של איטום וציפוי גימור. ההגנה בחזית הפנימית מתבצעת על ידי מחסום אדים.

הגנה על עוגת הקירוי מפני אדים במהלך ההתקנה קירוי ממברנהאתה יכול לסמוך על:

• מחסום אדי פולימר.חומרים על בסיס פוליאתילן נחשבים למתאימים ביותר לסידור בסיס עשוי יריעות גליות בשל עלותם הנמוכה וקלות ההתקנה. הם מונחים ברצועות עם חפיפה לאורך גלי הפרופיל. הם פשוט מאובטחים עם סרט גומי בוטיל;
• מחסום אדי ביטומן.האפשרות המועדפת להנחת על מלט-חול ובטון בסיסים, כי בינם לבין פוליאתילן תידרש שכבת הפרדה נוספת של גיאוטקטיל. הוא מונח עם חפיפות קצה וצד, שלאורכו הוא מרותך באמצעות לפיד גז.

בזוויות נטייה של שיפועים עד 5º, שטיח מחסום האדים אינו מצריך הידוק. המשקל של הבידוד התרמי המונח על גבי מספיק. על גגות עם תלילות גדולה מהגבול שצוין, מחסום האדים מחובר לבסיס. מניחים את החומר על משטחים אנכיים כך שהבידוד המונח מעל יסתיים במגש עם דפנות גבוהות ב-5 ס"מ מעוביו.

העיקרון של בניית בידוד תרמי

דַק ציפוי PVCלא יוכל לשמור על חום בבניין בעצמו. לכן, התקנת גג עשוי קירוי פולימרי רך אינה שלמה ללא שימוש בבידוד תרמי.

כל הסוגים הקיימים ישימים חומרי בידוד תרמי, אבל הרשימה שלהם כוללת את המועדפים ביותר:

• לוחות צמר מינרלי.הם מונחים על מגהצים טרומיים ומונוליטיים, על פרופיל מתכת הממוקם עם מדף רחב כלפי מעלה, על רצפות בטון מזוין מונוליטי וטרומי. מומלץ חומר בעל חוזק לחיצה של לפחות 40 kPa עם מאפיין דפורמציה של 10%;
• פוליסטירן מורחב.זה מונח עם שכבת חובה של geotextile או פיברגלס אם קרום יהיה מחובר על גבי. עם זאת, לרוב הוא משמש כשכבה התחתונה של מערכת בידוד דו-מפלסית או מלא במגהץ חול צמנט.

זה יותר רציונלי לבנות גגות עם סוג מכני של הידוק על ידי הנחת הממברנה ישירות על הבידוד. באופן טבעי, בידוד תרמי מצמר מינרלי הוא בראש סדר העדיפויות. מומלץ להניח לוחות בידוד בשתי קומות עם תפרים מאופסט, הן בשורות והן בשכבות.

לִבנוֹת שכבה תחתונהניתן להשתמש בבידוד בחוזק של 35 kPa, ולהניח מעליו לוחות בחוזק של 60 kPa. אם שכבת הבידוד התרמי אינה עולה על 8 ס"מ, מקובל התקן שכבה אחת.

כדי לתקן כל לוח בידוד, נדרשים לפחות שני מחברים טלסקופיים. לוחות בידוד תרמי מותקנים קרוב למשטחים האנכיים של המעקים והקירות, אלא אם כן הם מיועדים להתקנה בנפרד. אם זה מתוכנן, עליך לסגת מהמשטחים האנכיים ברוחב של לוח בידוד תרמי אחד.

חדירות גגות וצמתים

מגע ישיר של גג הפולימר עם מקורות חום המייצרים טמפרטורות מעל 80 מעלות צלזיוס אסור להתקין מסביבם סינרים ופלאנג'ים עשויים יריעת PVC למינציה. חיבורים לצינורות תקשורת נעשים באמצעות חלקים מעוצבים מתוצרת המפעל או עשויים באופן עצמאי מחומר לא מחוזק.

החיבורים למעקה ולקירות נעשים עם מכשיר "כיס" באמצעות מסילה מתכת מיוחדת.

שיטות להנחת קרום פולימרי

לפני הנחת קרום הפולימר, הבסיס צריך להיות מוכן היטב. יש לאטום את התפרים, לצייד את התליים בטפטפות פח, ואת העמקים יש להצטייד בשטיחים מבודדים נוספים.

יש להתקין שרוולים בחורים של חדירות הגג ולחבר עוגנים לגג במידת הצורך. הַתקָנָה ציפוי פולימריניתן להתחיל מכל נקודה, אך מומלץ מהאזורים הנמוכים ביותר של הגג.

ממברנות פולימריות מחוברות לבסיס בשיטות מכניות, נטל והדבקה. הרצועות מרותכות זו לזו, ללא קשר לסוג החיבור לבסיס. רוחב התפר המומלץ הוא 3 ס"מ, מקובל 2 ס"מ.

אפשרות מס' 1 - שיטת הידוק מכני

הידוק מכני הוא האפשרות הנפוצה ביותר, המשמשת לרוב להנחת הממברנה על בסיס עשוי יריעות גליות או בטון, שעליו הונח בעבר בידוד תרמי.

קבוע נקודתית עם מחברים טלסקופיים או לוחות הידוק ליניאריים. כסו את נקודות ההידוק הנקודתי בחפיפה של הרצועה הבאה או הטלאים הסגלגלים, שקוטרם גדול ב-10 ס"מ מכסה הפלסטיק. קיבוע ליניארי מכוסה בחפיפות או ברצועות של קרום פולימרי מרותך לציפוי.

טכנולוגיית הידוק מכני צעד אחר צעד:

• אנו מתקנים את רצועת החומר הראשונה שהתגלגלה על פני השטח עם שלושה ברגים הקשה עצמית עם פטרייה טלסקופית, תחילה מקצה אחד, ואז, מושכים את הבד היטב מהשני;
• מדשדשים לאורך המשטח עם הסוליות, אנו מותחים את החומר לכיוון הרוחבי ומהדקים אותו עם מחברים טלסקופיים כל 20 ס"מ. קודם כל, אנחנו מתקנים צד אחד ארוך, ואז את השני. אנו מתקינים את המחברים בבירור לאורך קו אחד;
• גלגל את הרצועה השנייה כך שהקצה הארוך שלה חופף 10-12 ס"מ ומכסה לחלוטין את שורת המחברים המותקנים. יש לקחת בחשבון שתפר הריתוך לא צריך לגעת במכסים הטלסקופיים מפלסטיק. אחרת, תצטרך להגדיל את החפיפה. אם הכל בסדר, התקן את התושבות הטלסקופיות באותו סדר;
• אנו מרתכים תפרים באמצעות מכונה ידנית או חצי אוטומטית. בהפקה מכשיר כף ידלעבוד רק על מעקים ובמקומות שקשה להגיע אליהם. אם כמות העבודה קטנה, אז אין צורך דחוף בציוד אוטומטי מספיק;
• אנו בודקים את אמינות התפר עם מברג מחורר. מבחינה ויזואלית, ניתן לזהות פגמי ריתוך על ידי היעדר פס מבריק כהה לאורך קו החיבור. אנו מתקנים את הפגם על ידי ריתוך משני;
• להמשיך באותו סדר עד לסיום העבודה.

יש להניח את רצועות הממברנה בצורה מדורגת כך שתפרי הקצה אינם ממוקמים זה לצד זה. הצינורות מהודקים במינימום 4 נקודות.

אפשרות מס' 2 - עקרון התקנת נטל

השיטה ישימה בעיקר לגגות בעלי שיפוע נמוך בשיפוע של עד 3-4 מעלות. כל האחריות על שמירת החומר על הגג מופקדת על הנטל, שיכול להיות מילוי של חצץ/חלוקי נחל/ אבן כתוש, לוחות ריצוף, מגהץ בטוןאו שכבה וגטטיבית לאדמה.

על פי סידור הממברנה, גגות נטל מחולקים ל:

• מסורתיים, שבהם שכבת הבידוד מכוסה על ידי ממברנה;
• היפוך, שבו בידוד תרמי מונח מעל הממברנה.

הנציג השני מאופיין בחיי שירות ארוכים יותר, אך גורם לך לעבוד קשה בתהליך איתור וסילוק נזילות.

גגות נטל מחולקים לזנים ניתנים לניצול ולא ניתנים לניצול. הראשונים מצוידים לוחות ריצוףאו כיסוי בטון, השני - שבילים להולכי רגל לתחזוקת הגג. מערכות נטל כוללות גגות עם גינון.

תהליך מכשיר מסוג היפוך:

• אנו מניחים תחילה שכבה של geotextile אם הבסיס הוא ביטומן או עץ ספוג בשמן;
• אנו מפזרים את קרום הפולימר בחפיפה של 80 מ"מ. אנו מניחים את הרצועות עם תפרים מנוגדים. אנחנו מרתכים בדרך הרגילה, עובי ריתוך 3 ס"מ;
• לאורך המעקה, מסביב לצינורות, משפכי ניקוז, מנורות, אנו מתקינים נקודות הידוק מכניות;
• אנו מפזרים גיאוטקסטילים ומטעינים אותם בסוג הנבחר הנבחר.

המשקל הקטן ביותר של נטל לכל 1 מ"ר הוא 50 ק"ג או יותר. לפני תכנון ההתקנה של גג כדורי, אתה צריך לשקול אם המבנה המותקן יכול לעמוד במסה זו.

אפשרות מס' 3 - טכנולוגיית הידוק דבק

שיטת ההדבקה משמשת אם שיפוע המדרונות הוא יותר מ-25º או שהבסיס הישן והלא אמין לא יעמוד בשיטות מכניות. מערכות דבק משתמשות בממברנה עם גיבוי צמר. אין צמר רק לאורך הקצה הארוך בצד האחורי, המיועד לריתוך.

מודבק למסטיק ביטומן או דבק הרכבהכְּדִלקַמָן:

• הרצועה מגולגלת כלפי האמצע;
• ביטומן חם או דבק מוחל על הבסיס והגליל מתגלגל במהירות מהאמצע אל הקצוות;
• הרצועה הבאה מונחת בחפיפה של 8 ס"מ ומתקדמת באותו אופן.

רק ביטומן חם מוחל על גג ביטומן ישן בסיס הבטון והחול בטון מטופל מראש עם פריימר. הלוחות של הממברנה המודבקת מרותכים זה לזה בצורה סטנדרטית.

הדרכה וידאו עם הדגמה ויזואלית של טכנולוגיית התקנת הגג הרך תעזור לך לגבש את המידע שהתקבל:

תהליך בניית גג רך אינו פשוט מדי, אך גם לא מסובך כפי שהוא עשוי להיראות בתחילה. אחרי הכל, אחת המטרות של מפתחי החומר הייתה להקל על מלאכת בניית הגג. הודות למאמצים החרוצים שלהם, התקנת הממברנה יכולה להיעשות בהצלחה באופן עצמאי.

אטימות וחוזק הגג הם תנאים מחייבים שהות נוחהבבית כפרי. הפופולריות של בנייה אינדיבידואלית מולידה את ההצעה של חומרים וטכנולוגיות חדשות מיצרנים. הצעה אחת כזו היא סרטי ממברנה, כולל עבור גגות.

איך ועם מה להתקין גג ממברנה

כיסויי קירוי ממברנה משמשים למבני גג שטוחים וזווית נמוכה. במקרה זה ניתן להתקין חומר הגמרמעל גג ישן קיים במהלך תיקונים. זה מפחית משמעותית את עוצמת העבודה של עבודה כזו.

ניתן להניח את סרט הממברנה על גבי הקירוי הישן, לאחר שתחילה יישר אותו וניקה אותו מלכלוך.

השימוש בחומר ממברנה לגגות שטוחים יוצר ציפוי אמין ביותר מבחינת עמידות למים. זה חל בעיקר על סרטים המחוברים באמצעות איטום חום. חיי השירות של גג ממברנה הוא עד 50 שנה אם נעשה בצורה נכונה. כדי לבנות גג כזה, משתמשים בדברים הבאים:

• ממברנות עשויות PVC - פוליוויניל כלוריד - החומר הפופולרי ביותר;
• סרטי EPDM המבוססים על גומי סינטטי (פרופילן דין מונומר);
• ממברנות TPO הן פוליאולפין תרמופלסטיים המכילים עד 70% גומי אתילןפרופילן וכ-30% פוליפרופילן.

בנוסף, כדי לשפר את המאפיינים הבסיסיים, יצרנים רבים מכניסים לחומר הממברנה חוטי סיבי זכוכית או פוליאסטר.

התכונות העיקריות המאפשרות שימוש מוצלח בממברנות קירוי הן הפלסטיות והגמישות שלהן. לכן, ניתן להשתמש בהם בכל מדרונות המדרון. גגות כאלה עמידים באש, יש טווח ארוךפעולה ויכול לעמוד בעומסים כבדים.

גלריית תמונות: אילו סוגי גגות ממברנה קיימים?

חומר ממברנה יכול לכסות כל צורת גג היווצרות נכונה של פשטידת הגג מבטיחה את עמידות הגג המצופה בקרום המפרקים והצמתים מולחמים באמצעות כלי מיוחד ניתן לקבע את הממברנה רק על שאר המשטח, היא תתמוך באמצעות נטל (אבן כתוש או אריחים)

הכנה לקירוי

אמצעים מקדימים להתקנת גג ממברנה אינם מסובכים במיוחד. כדי לעשות זאת אתה צריך:

טכנולוגיית התקנה

קיימות מספר שיטות לבניית גגות באמצעות ממברנות.

שיטת נטל

באופן זה, הכיסוי מותקן על גגות עם שיפועים של לא יותר מ-15 מעלות. ההתקנה מתבצעת באופן הבא:

קיבוע דבק

התקנת ממברנות עם דבק משמשת על גגות של צורות מורכבות או כאשר עובדים באזורים עם עומסי רוח גבוהים. הידוק הממברנה ועיבוד החיבורים נעשה באמצעות דבקים שפותחו במיוחד או סרטי הדבקה דו צדדיים. הדבקה על כל שטח המגע אינה מבוצעת רק משטחי המפרק והקצוות הקיצוניים מעובדים.

דבק הרכבה משמש אם הממברנה מונחת על:

1. עֵץ.
2. לוחות בטון או מגהץ.
3. משטחי מתכת (יריעות גליות).

לחיזוק על משטחים אנכיים, בנוסף לדבק, משתמשים ברצועות הידוק עם חותמות. טכנולוגיית ההתקנה פשוטה ואינה מצריכה שימוש בציוד מיוחד.

שיטה זו היא די יקרה ואינה מבטיחה פעולה לטווח ארוך, ולכן היא אינה משמשת לעתים קרובות כמו אחרות.

התקנת גג באמצעות דבקים מיוחדים לא תמיד מספקת את העמידות הדרושה, ולכן משתמשים בה לעתים רחוקות

וידאו: התקנת ממברנה על גג ביטומן בשיטת הדבקה

שיטת ריתוך חם

ריתוך משמש לממברנות PVC ו-TPO. החיבור במפרקים ולאורך ההיקף נעשה על ידי חימום בזרם אוויר חם בטמפרטורה של 400-600 o C. כאשר הנחת ממברנות על שטחים גדוליםנעשה שימוש בציוד ריתוך מקצועי הפועל במצב אוטומטי. רוחב התפר הוא 3-12 סנטימטרים.

המפרקים המתקבלים אטומים לחלוטין, ועמידות המפרק בפני קריעה נעשית גבוהה מזו של קרום רציף.

כאשר עובדים במקומות שקשה להגיע אליהם, משתמשים ברובי חום ידניים וציוד מיוחד כדי להצמיד את הקצוות לאתר ההתקנה.

החיבורים מחוממים ל-400-600 מעלות ולאחר מכן מגלגלים עם רולים

וידאו: התקנת קירוי ממברנה

הידוק מכני של ממברנות

קיבוע מכני של ממברנות הוא השיטה הנגישה ביותר לעשות זאת בעצמך. זה חל גם מתי מערכת קורותלא יעמוד בעומס הנטל. הסיבה לנטישת שיטת ההדבקה עשויה להיות הצורה המורכבת של הגג, במיוחד באזורים עם עומסי רוח גבוהים.

הבסיס הטוב ביותר לשימוש בהידוק מכני הוא בטון או גיליון גלי. בעת תיקון יריעות למישורים אנכיים, משתמשים בלוחות עם חותם בצד ההפוך. ההידוק לקנבס נעשה באמצעות ברגים מגולוונים באמצעות דסקיות רחבות. שלב התקנת המחבר אינו עולה על 20 סנטימטרים.

הידוק מכני של הממברנה פנימה משטח בטוןעשוי עם מסמרי דיבל בצורת דיסק עם ראשים רחבים

וידאו: התקנת גג ממברנה בצורה מכנית

תכונות של התקנה של אלמנטים גג ממברנה

השימוש בממברנות לקירוי קשור למספר תכונות בהתאם לסוגו ולאופי הבסיס.

הנקודות הבאות חשובות:

1. חשיבות מיוחדת היא בחירת סוג כיסוי הממברנה, תוך התחשבות בתנאים המקומיים ובסוג הגג.
2. כל סוגי הסרטים מתאימים לחיזוק בשיטת הנטל.
3. בעת שימוש בממברנות TPO, סוג ההידוק הטוב ביותר הוא מכני, מכיוון שהוא אינו דורש את הגמישות של הסרט.
4. אם גיליון הציפוי מצטרף על ידי ריתוך חם ביד, אתה צריך לבחור סרט ללא תוספים חיזוק.
5. בעת שימוש בממברנת PVC, אין לאפשר לציפוי לבוא במגע עם חומרים המכילים מוצרי נפט, ממיסים וביטומן. אם תנאי זה לא יתקיים, הסרט עלול לקרוס. אם יש שכונה כזו, הסרט חייב להיות מופרד בשכבת קצף פוליסטירן.

גלריית תמונות: סוגי סרטי ממברנה

במקרים מסוימים סרט פוליאתילןהוא האפשרות הטובה ביותרממברנות סרט EPDM משמש בעיקר לכיסוי גגות שטוחים חיזוק הסרט מגדיל באופן משמעותי את חוזקו ועמידותו ממברנות PVC פועלות היטב בתנאי טמפרטורה נמוכים ויש להן תכונות איטום מעולות

כלי התקנה

סט כלים להנחת גג ממברנה על בית פרטי כפרי:

1. מייבש שיער בנייה בעל יכולת לייצר זרם אוויר בטמפרטורה של עד 600 מעלות.
2. רולר פליז לפינות גלגול ומקומות שקשה להגיע אליהם.
3. רולר מגומי עם גומי עמיד בחום.
4. סכין בנייה לחיתוך סרט.
5. מספריים לחיתוך פינות וחתיכות עגולות מסרט, המותקנים במקומות עם סרט תלת שכבתי במפרקים מורכבים.
6. מקדחה או מקדחה פטיש (כאשר משתמשים בשיטת הידוק מכני).
7. פטיש ספסל.
8. הרחבה לכל אורך הגג באלכסון.

במהלך תהליך העבודה, ייתכן שתזדקק לכלי נוסף שימוש ציבורי, אשר, ככלל, זמין בכל משק בית.

כדי להתקין את סרט הממברנה בעצמך, עליך להצטייד במייבש שיער ובסט סכינים ורולים

מייבש שיער להתקנת קירוי ממברנה

על מייבש שיער שווה לשלם יותר תשומת לב רבה. בידיו של בעל זהיר, זה יכול להפוך לכלי הכרחי המסוגל לבצע את הפונקציות הבאות:

ניתן לחשוב על שימושים רבים נוספים עבור הכלי הזה, כך שהוא יכול לתפוס אותו בצדק מקום קבועבארון הכלים של האומן הביתי.

עיצוב ומאפיינים טכניים של מייבשי שיער

מייבשי שיער לבנייה מיוצרים על ידי יצרנים רבים, אך המכשיר זהה לכולם. החלקים העיקריים של מייבש השיער הם:

1. מנוע מאוורר. בהתאם לדגם, ההספק שלו יכול לנוע בין 500 ל-3,000 וואט. מצויד באימפלר אחד או שניים לאספקת אוויר. לשימוש ביתי מספיק כלי בהספק של כ-2,000 W.
2. בסיס קרמי עליו הוא מותקן גוף חימוםכדי להעלות את הטמפרטורה של זרם האוויר.
3. בית פלסטיק עשוי מחומר עמיד בחום.
4. מכשירים אלקטרוניים להענקת המכשיר פונקציות ספציפיותומאפיינים.

מאפיינים עיקריים של מייבשי שיער:

1. טמפרטורת החימום של זרם האוויר ברוב הדגמים נעה בין 300 ל-650 o C. מוצעים גם מוצרים בעלי יכולת קביעת טמפרטורות של עד 800 o C.
2. הביצועים של מייבשי שיער נקבעים לפי כמות האוויר לדקת פעולה. דגמים בינוניים מייצרים עד 650 ליטר אוויר חם. ככל שהביצועים של מייבש השיער גבוהים יותר, כך גדל מגוון האפשרויות בעת השימוש בו.
3. התאמת נפח אוויר. לא לכל הדגמים יש תכונה זו, אך היא נחשבת חשובה מכיוון שהיא מרחיבה את היכולות של הכלי.
4. מכשיר לשמירה על טמפרטורה מוגדרת זרימת אוויר. פונקציה חשובה להבטחת פעולה יציבה של המכשיר לאורך זמן. זה מגן על המכשיר מפני התחממות יתר.
5. מכשיר לקירור מהיר של זרם האוויר. מְאוֹד נכס שימושי, המאפשר לך להפחית את זמן ההמתנה להתקררות האובייקט המעובד.
6. הנוכחות של מסנן על צריכת האוויר מאפשרת שימוש בכלי בחדר מאובק ומאריכה את חיי השירות שלו.

ישנם דגמים רבים של מייבשי בנייה המיוצרים. גם מדדי המחירים משתנים בטווח רחב. אתה יכול לקנות את הדגם הפשוט ביותר עבור 900 רובל. המוצרים היקרים ביותר יעלו 4,800-5,000 רובל. הבדל זה נקבע על ידי הסט פונקציות נוספותומאפיינים הטבועים במכשיר מסוים. בהתחשב ביכולות שמייבש שיער מספק לאומן הביתי, כלי כזה רצוי מאוד בארסנל של האדם.

מייבש שיער לבנייה מאפשר לך לבצע הרבה עבודה מורכבת, כך שהנוכחות שלו בארגז הכלים רצויה מאוד

אם אתה צריך כלי לעבודה חד פעמית, אתה יכול לשכור אותו. שכר הדירה יתחיל מ-250 רובל ליום, ויש הרבה הצעות באינטרנט.

סרטון: ניסיון תפעול ותהליך בחירת מייבש שיער טכני או בנייה

יישום של סרטי ממברנה ב בנייה פרבריתמשפר את איכות הגגות במהלך השימוש הראשוני ומקל מאוד על ההתקנה עבודות תיקון. כלי פשוט וטכנולוגיית יישום פשוטה מאפשרת גם לאנשים שאינם מתקדמים במיוחד בבנייה לבצע את העבודה באופן עצמאי. בהצלחה גם לך!

אחד מ אלמנטים חיונייםמערכות אספקת מים לבתים פרטיים הן מצבר הידראולי. הודות למכשיר זה, הוא נתמך לחץ קבועבאספקת המים, וגם מגן על כל הציוד מפני פטיש מים.

ממברנה עבור מצבר הידראולי

עם זאת, שום דבר לא נמשך לנצח, אז אתה צריך לדעת איך להחליף את הממברנה במצבר - בלעדיו זה לא יוכל לעבוד.

עקרון הפעולה של הממברנה בצבר הידראולי

למעשה, הממברנה החלופית של המצבר היא החלק החשוב ביותר שלו. בלעדיו, זה יהיה רק ​​מיכל מתכת אחסון. הממברנה היא נורת גומי עשויה גומי. בהתאם לגודל הטנק עצמו, עשויות להיות לו יכולות שונות, אך זה לא משנה את עקרון פעולתו.

דיאפרגמה בתוך המיכל ההידראולי

הוא מוכנס לתוך המיכל ומחלק אותו לשני חלקים:

1. אוויר נשאב לתוך אחד על ידי משאבה.
2. השני מסופק עם מים ממערכת האינסטלציה.

לחץ האוויר במיכל הוא 1.5-2 אטמוספרות. הודות לכך, נשמר לחץ הפעלה קבוע באספקת המים.

בנוסף, הממברנה הניתנת להחלפה עבור המצבר ההידראולי מבצעת משימה חשובה נוספת - היא מגינה על אספקת המים מפני פטיש מים ומגינה על המשאבה מפני הפעלה לעתים קרובות מדי. זה קורה ככה:

• לדוגמה, הספק המשאבה הוא 3 מ"ק לשעה, והברז צורך 0.6 מ"ק לשעה;
• מסתבר שכאשר הברז נפתח, המשאבה מיד נדלקת, אולם מכיוון שהיא מספקת הרבה יותר מים ממה שהברז צריך, היא נכבית מיד. וברגע שהלחץ במערכת יורד, המשאבה תידלק שוב. כך, הוא יידלק ויכבה כל שנייה - וזה יכול להוביל לכך שהמכשיר פשוט יישרף;
• הודות למצבר ההידראולי, המשאבה תפעל רק כאשר הלחץ בממברנה יורד מתחת לערך שנקבע.

מסתבר שהמכשיר הזה תופס מקום חשוב במערכת אספקת המים. ורצוי לדעת לתקן זאת בעצמך. יתר על כן, זה לא כל כך קשה.

סוגי ממברנות

ישנם 2 סוגים של מוצרים אלה:

1. לחימום.
2. לשימוש בצינורות מים.

סוגים שונים של ממברנות

מטבע הדברים, ישנם הבדלים מסוימים ביניהם:

• הטמפרטורה המקסימלית של ממברנות לאספקת מים היא 70 מעלות, ואילו לחימום היא 99;
• מוצרים לאינסטלציה עשויים מגומי, ולחימום מהרכב מיוחד.

ממברנות חימום יכולות לעמוד בלחץ של 8 אטמוספרות, בעוד שממברנות מים יכולות לעמוד ב-7 אטמוספרות גם הן משתנה, אך הפופולריות ביותר הן בטווח של 100 ליטר

כיצד לקבוע שהקרום הפך לבלתי שמיש

באופן כללי, יצרנים טוענים כי חיי השירות של מוצרים אלה הם 5 שנים. עם זאת, בפועל, זה קורה לעתים רחוקות. אחרי הכל, הם ממש לא אוהבים ממברנות:

• עליית טמפרטורה מעל הערך שנקבע;
• שינויי לחץ תכופים;
• דחיסה אינטנסיבית.

בפועל, לעתים רחוקות ניתן להימנע מהפעלת המיכל ההידראולי במצב קשה, ולכן חיי השירות של הנורה מצטמצמים ל-3 שנים.

כיצד לקבוע מתי הגיע הזמן להחליף את הממברנה במצטבר הידראולי:

• המשאבה התחילה להידלק לעתים קרובות מדי;
• לחץ המים אינו שומר על לחץ קבוע.

אלו הם סימנים ברורים של פגיעה בקרום, אולם זה עלול להעיד גם על פגיעה בבית המצבר. לכן, לפני פירוק המיכל, רצוי לבדוק את מצב המיכל עצמו.

החלפת הממברנה

אם הסיבה כבר נקבעה, אז יש להתחיל בתיקונים. והדבר הראשון שאתה צריך לעשות הוא לרכוש מוצר חדש. כאן חשוב לא לחסוך כסף ולקנות חלקי חילוף מקוריים, כי... זיופים זולים יכולים להיכשל במהירות. והמצב יתברר שתוך חצי שנה תצטרך לעשות הכל שוב.

הֲכָנָה

לאחר רכישת ממברנה חדשה, עליך להכין סט מפתחות ולהמשיך לתיקון. ראשית, אתה צריך לנקז את המים מהמיכל עצמו. כדי לעשות זאת:

• אספקת המים למצבר ההידראולי מנותקת;
• האוויר פורק ממנו;
• מים מנוקזים.

נקודה חשובה היא שאם יוצא אוויר מהסוללה כאשר המים מתרוקנים, זה אומר שנורה הגומי פגומה. גם הפטמה מתנדנדת באותו אופן - אם יוצאים מים עם שחרור האוויר, זה מעיד על התמוטטות.

העובדה היא שהנורה מחלקת את החלק הפנימי של הטנק לשני תאים עצמאיים. לכן, ערבוב של מים ואוויר אינו נכלל. אם זה קורה, השלמות הפנימית נשברת.

שלבי תיקון

כאשר המים מהמיכל מתרוקנים, אתה יכול להמשיך ישירות לתיקון. החלפת הממברנה במצטבר הידראולי מתבצעת באופן הבא:

זה משלים את תהליך ההחלפה. עכשיו, אתה צריך לעשות ריצת מבחן של המצבר ההידראולי. כדי לעשות זאת, הוא מחובר בחזרה לאספקת המים. אבל בהתחלה, אתה צריך להזרים אליו אוויר ללחץ הפעלה, שהוא 1.5-2 אטמוספרות.

ואז אספקת המים מופעלת. יחד עם זאת, אסור לפתוח את שסתום האספקה ​​ל עוצמה מלאה. זה יכול להוביל לקרע של הממברנה, לכן, מים מתווספים בהדרגה.

לפיכך, שינוי הממברנה במו ידיך הוא די פשוט. וניתן להתמודד עם זה ללא בעיות מבלי לערב מומחים. יתר על כן, עלות ההחלפה במרכז מתמחה יכולה להיות גבוהה למדי.

וִידֵאוֹ

מְנִיעָה

כדי למנוע מהתמוטטות של המצבר ההידראולי להפתיע אותך, עליך לבצע תחזוקה תקופתית. זה קל לעשות:

• אחת ל-3-4 חודשים נבדק הטנק לאיתור נזק;
• אחת לשישה חודשים, אתה צריך לבדוק את פעולת מד הלחץ, מתג הלחץ, וגם לבדוק את רמת לחץ האוויר במיכל.

העובדה היא כי חיי השירות הממוצעים של מוצרים אלה לעתים רחוקות עולה על נתון זה. לכן עדיף להחליפו מראש – כך תוכלו להתגונן מראש מפני התמוטטות פתאומית.

שיטה מהירה ופשוטה במיוחד ליצירת גג היא הכנתו על בסיס גומי סינטטי, הנקרא גם פוליוויניל כלוריד. קירוי PVC נקרא קירוי ממברנה, זה שונה במשך זמן רבשירות, קל משקל, דרגה גבוההידידותיות לסביבה, יש מספר יתרונות נוספים.

סוגי ממברנות

ישנם שלושה סוגים של ממברנות המשמשים כחומרי קירוי:

1. EPDM– עשוי מגומי מיוחד, בעל טוב תכונות פיזיקליות. ביניהם: טווח טמפרטורות -50 - +150 מעלות צלזיוס, עמיד בפני אוזון, תנאי מזג אוויר, הזדקנות.
2. TPO- יש יציב הרכב כימי, עמידות מוגברת בפני השפעה כימיקליםומיקרואורגניזמים.
3. PVC- זהו פוליוויניל כלוריד ידוע. עד לאחרונה, ממברנות PVC היו הנפוצות ביותר מכל האמור לעיל.

תכונות, טכנולוגיה, תהליך התקנה

כדי להתחיל להתקין גג ממברנה במו ידיך, עליך להחליט על סוג החיבור של הלוחות. ניתן לעשות זאת על ידי ריתוך אוויר חם או הדבקה באמצעות סרטי הדבקה דו צדדיים מיוחדים.

שיטות לחיבור תפרים:

• מליטה- השיטה אינה האמינה ביותר בשל החוזק הנמוך של חיבורי הדבק. הוא משמש בעיקר לממברנות EPDM, אם כי יש לומר ששיטה זו פשוטה יותר. ריתוך אוויר חם מייצר חיבור חזק כמו חומר הבסיס, אך דורש כלים מיוחדים.
• הַלחָמָהיכול להיות אוטומטי (באמצעות מכונות ריתוך) וידני (באמצעות אקדח אוויר חם). אם אתה מתקין גג ממברנה במו ידיך, אז זה לא הגיוני לקנות מכונות ריתוך יקרות. אקדח אוויר חם או מייבש שיער תעשייתי, בעל ביצועים נמוכים, אך מחירו נמוך בסדר גודל, יספיקו.

לבשל כמו שצריך חומר קירויצריך להרים פרמטרים אופטימליים. השינויים שלהם מושפעים מטמפרטורת הסביבה, לחות ומהירות הרוח. הטמפרטורה האופטימלית היא 15 - 20 מעלות צלזיוס ולחות אוויר רגילה. טמפרטורת האוויר החם צריכה להיות סביב 500 מעלות צלזיוס, הלחץ מופעל על ידי רולר מתגלגל, אותו יש לרכוש בנפרד. אם אתה עושה זאת בפעם הראשונה, עדיף קודם להתאמן על לוחות קטנים המיועדים במיוחד למטרה זו. התוצאה צריכה להיות תפר שלם ללא קילופים או כוויות.

הדרך הקלה ביותר לחבר את הציפוי לבסיס היא נטל. הוא משמש כאשר השיפוע של המדרונות הוא פחות מ-10°. כדי למנוע מהבד להתעופף ברוח, הוא מכוסה בשכבת נטל, המשקל המינימלי שלה צריך להיות 50 ק"ג / מ"ר של ממברנה. חלוקי נחל, חצץ מעוגל ואבן כתוש משמשים בדרך כלל כנטל. החיסרון של שיטה זו של הידוק הוא משקל כבדעיצובים.

אם הגג אינו מיועד למשקל כבד, אז השתמש שיטה מכניתהידוק הידוק לאורך היקף הגג נעשה באמצעות פסי קצה מיוחדים. השטח הנותר מאובטח בפטריות פלסטיק על עוגני מתכת. הידוק מכני אמין יותר וקל יותר.

ניתן להדביק את כיסוי הממברנה גם לבסיס. שיטה זו לא מוצאת יישום רחבבגלל העלות הגבוהה שלו. משמש בעיקר על גגות מורכבים.

היתרונות של קירוי ממברנה הם:חיי שירות ארוכים (50 שנים), תכונות איטום מעולות, חסינות לשינויים תכופים תנאי מזג האוויר. החסרונות כוללים את העלות הגבוהה של חומרים.

ניתן להסיק כי רצוי להשתמש בגג ממברנה. למרות היחסית חומרים יקרים, קלות הבנייה והעמידות הופכים את הציפוי הזה לאטרקטיבי למדי לשימוש.

ברצוני להזהיר אתכם מיד שהנושא הזה לא לגמרי בנושא של Habr, אבל בתגובות לפוסט על האלמנט שפותח ב-MIT, נראה היה שהרעיון נתמך, אז להלן אתאר כמה מחשבות על דלק ביולוגי אלמנטים.
העבודה עליה נכתב נושא זה נעשתה על ידי בכיתה י"א, ולקחה את המקום השני בכנס הבינלאומי INTEL ISEF.

תא דלק הוא מקור זרם כימי שבו האנרגיה הכימית של חומר מפחית (דלק) וחומר מחמצן, המסופקים באופן רציף ונפרד לאלקטרודות, מומרת ישירות לאנרגיה חשמלית
אֵנֶרְגִיָה. התרשים הסכמטי של תא דלק (FC) מוצג להלן:

תא הדלק מורכב מאנודה, קתודה, מוליך יוני, תאי אנודה וקתודה. כרגע ביו כוח תאי דלקלא מספיק לשימוש בקנה מידה תעשייתי, אבל BFCs עם הספק נמוך יכולים לשמש למטרות רפואיות כחיישנים רגישים שכן חוזק הזרם בהם הוא פרופורציונלי לכמות הדלק המעובד.
עד היום זה הוצע מספר גדול עיצוב זנים TE. בכל מקרה ספציפי, עיצוב תא הדלק תלוי במטרת תא הדלק, בסוג המגיב ובמוליך היוני. IN קבוצה מיוחדתפולטים תאי דלק ביולוגי המשתמשים בזרזים ביולוגיים. חָשׁוּב תכונה ייחודית מערכות ביולוגיותהיא היכולת שלהם לחמצן באופן סלקטיבי דלקים שונים בטמפרטורות נמוכות.
ברוב המקרים, נעשה שימוש באנזימים מקובעים בביו-אלקטרוקטליזה, כלומר. אנזימים מבודדים מאורגניזמים חיים ומקובעים לנשא, אך שומרים על פעילות קטליטית (חלקית או מלאה), המאפשרת שימוש חוזר בהם. הבה נבחן את הדוגמה של תא דלק ביולוגי שבו תגובה אנזימטית מחוברת לתגובת אלקטרודה באמצעות מתווך. תכנית של תא דלק ביולוגי המבוסס על גלוקוז אוקסידאז:

תא דלק ביולוגי מורכב משתי אלקטרודות אינרטיות עשויות זהב, פלטינה או פחמן, טבולות בתמיסת חיץ. האלקטרודות מופרדות על ידי קרום חילופי יונים: תא האנודה מטוהר באוויר, תא הקתודה עם חנקן. הממברנה מאפשרת הפרדה מרחבית של התגובות המתרחשות בתאי האלקטרודות של התא, ובמקביל מבטיחה את חילופי הפרוטונים ביניהם. ממברנות מסוגים שונים המתאימים לחיישנים ביולוגיים מיוצרות בבריטניה על ידי חברות רבות (VDN, VIROKT).
הכנסת גלוקוז לתא דלק ביולוגי המכיל גלוקוז אוקסידאז ומתווך מסיס ב-20 מעלות צלזיוס מביאה לזרימה של אלקטרונים מהאנזים לאנודה דרך המתווך. דרך המעגל החיצוני, אלקטרונים עוברים אל הקתודה, שם תנאים אידיאלייםבנוכחות פרוטונים וחמצן נוצרים מים. הזרם המתקבל (בהיעדר רוויה) הוא פרופורציונלי לתוספת של המרכיב הקובע את הקצב (גלוקוז). על ידי מדידת זרמים נייחים, אתה יכול לקבוע במהירות (5 שניות) אפילו ריכוזים נמוכים של גלוקוז - עד 0.1 מ"מ. כחיישן, לתא הדלק הביולוגי המתואר יש מגבלות מסוימות הקשורות לנוכחות של מתווך ולדרישות מסוימות לקתודה ולקרום החמצן. האחרון חייב לשמור על האנזים ובמקביל לאפשר לרכיבים במשקל מולקולרי נמוך לעבור דרכם: גז, מתווך, מצע. ממברנות חילופי יונים עומדות בדרך כלל בדרישות אלה, אם כי תכונות הדיפוזיה שלהן תלויות ב-pH של תמיסת החיץ. פיזור רכיבים דרך הממברנה מוביל לירידה ביעילות העברת האלקטרונים עקב תגובות לוואי.
כיום קיימים דגמי מעבדה של תאי דלק עם זרזים אנזים, אשר במאפיינים אינם עומדים בדרישות שלהם. יישום מעשי. המאמצים העיקריים בשנים הקרובות יהיו מכוונים לזיקוק תאי דלק ביולוגי ויישומים נוספים של תא הדלק הביולוגי יהיו קשורים יותר לרפואה, למשל: תא דלק ביולוגי מושתל באמצעות חמצן וגלוקוז.
בעת שימוש באנזימים באלקטרוקטליזה בעיה עיקריתהבעיה שצריכה להיפתר היא בעיית הצימוד של התגובה האנזימטית עם זו האלקטרוכימית, כלומר, הבטחת הובלה יעילה של אלקטרונים מהמרכז הפעיל של האנזים לאלקטרודה, שניתן להשיג בדרכים הבאות:
1. העברת אלקטרונים מהמרכז הפעיל של האנזים לאלקטרודה באמצעות נשא נמוך מולקולרי - מתווך (מתווך ביו-אלקטרוקטליזה).
2. חמצון ישיר והפחתה של אתרים פעילים של האנזים על האלקטרודה (ביו-אלקטרוקטליזה ישירה).
במקרה זה, הצימוד המתווך של התגובות האנזימטיות והאלקטרוכימיות, בתורו, יכול להתבצע בארבע דרכים:
1) האנזים והמתווך נמצאים בחלק הארי של התמיסה והמתווך מתפזר אל פני האלקטרודה;
2) האנזים נמצא על פני האלקטרודה, והמתווך נמצא בנפח התמיסה;
3) האנזים והמתווך משותקים על פני האלקטרודה;
4) המתווך נתפר לפני השטח של האלקטרודה, והאנזים נמצא בתמיסה.

בעבודה זו, הלקס שימש כזרז לתגובה הקתודית של הפחתת חמצן, וגלוקוז אוקסידאז (GOD) שימש כזרז לתגובה האנודית של חמצון גלוקוז. נעשה שימוש באנזימים בחומרים מרוכבים, אשר יצירתם היא אחת מהיותר שלבים חשוביםיצירת רכיבי דלק ביולוגי המבצעים בו זמנית את הפונקציה של חיישן אנליטי. במקרה זה, חומרים ביו-מרוכבים חייבים לספק סלקטיביות ורגישות לקביעת המצע ויחד עם זאת בעלי פעילות ביו-אלקטרו-קטליטית גבוהה, המתקרבת לפעילות אנזימטית.
לקאז הוא אוקסידודורדוקטז המכיל Cu, שתפקידו העיקרי בתנאים מקומיים הוא חמצון של מצעים אורגניים (פנולים ונגזרותיהם) עם חמצן, אשר לאחר מכן מופחת למים. המשקל המולקולרי של האנזים הוא 40,000 גרם/מול.

עד כה, הוכח כי לקקאז הוא הזרז האלקטרוני הפעיל ביותר להפחתת חמצן. בנוכחותה על האלקטרודה באווירת חמצן, נוצר פוטנציאל קרוב לפוטנציאל החמצן בשיווי המשקל, והפחתת החמצן ממשיכה ישירות למים.
חומר מרוכב המבוסס על לקקאז, אצטילן שחור AD-100 ונאפיון שימש כזרז לתגובה הקתודית (הפחתת חמצן). מאפיין מיוחד של המרוכב הוא המבנה שלו, המבטיח את הכיוון של מולקולת האנזים ביחס למטריצה ​​המוליכה אלקטרונים, הנחוצה להעברת אלקטרונים ישירה. הפעילות הביו-אלקטרוקטליטית הספציפית של לקקאז בגישות המרוכבות שנצפו בקטליזה אנזימטית. שיטת הצימוד של התגובות האנזימטיות והאלקטרוכימיות במקרה של לקקאז, כלומר. שיטה להעברת אלקטרון ממצע דרך המרכז הפעיל של אנזים לקקאז לאלקטרודה - בי-אלקטרו-קטליזה ישירה.

גלוקוז אוקסידאז (GOD) הוא אנזים מקבוצת ה-oxidoreductase, בעל שתי תת-יחידות שלכל אחת מהן מרכז פעיל משלה - (flavin adenine dinucleotide) FAD. אלוהים הוא אנזים סלקטיבי עבור תורם האלקטרונים, גלוקוז, ויכול להשתמש במצעים רבים כמקבלי אלקטרונים. המשקל המולקולרי של האנזים הוא 180,000 גרם/מול.

בעבודה זו, השתמשנו בחומר מרוכב המבוסס על GOD ו-ferrocene (FC) עבור חמצון אנודי של גלוקוז באמצעות מנגנון מתווך. החומר המרוכב כולל GOD, גרפיט קולואידי מפוזר מאוד (HCG), Fc ו-Nafion, שאפשרו להשיג מטריצה ​​מוליכת אלקטרונים עם משטח מפותח במיוחד, להבטיח הובלה יעילה של ריאגנטים לאזור התגובה ומאפיינים יציבים. חומר מרוכב. שיטה של ​​צימוד תגובות אנזימטיות ואלקטרוכימיות, כלומר. הבטחת הובלה יעילה של אלקטרונים מהמרכז הפעיל של GOD אל האלקטרודה המתווכת, בעוד שהאנזים והמתווך היו מקובעים על פני האלקטרודה. פרוקן שימש כמתווך - מקבל אלקטרונים. כאשר מצע אורגני, גלוקוז, מתחמצן, פרוקן מופחת ולאחר מכן מתחמצן באלקטרודה.

אם מישהו מעוניין, אני יכול לתאר בפירוט את תהליך השגת ציפוי אלקטרודות, אבל בשביל זה עדיף לכתוב בהודעה אישית. ובנושא פשוט אתאר את המבנה שנוצר.

1. AD-100.
2. לקקאזה.
3. מצע נקבובי הידרופובי.
4. נאפיון.

לאחר קבלת האלקטורים עברנו ישירות לחלק הניסיוני. כך נראה תא העבודה שלנו:

1. אלקטרודת התייחסות Ag/AgCl;
2. אלקטרודה עובדת;
3. אלקטרודת עזר - Рt.
בניסוי עם גלוקוז אוקסידאז - טיהור עם ארגון, עם לקקאז - עם חמצן.

הפחתת החמצן על פיח בהיעדר לקקאזה מתרחשת בפוטנציאלים מתחת לאפס ומתרחשת בשני שלבים: דרך היווצרות ביניים של מי חמצן. האיור מראה את עקומת הקיטוב של הפחתת האלקטרו של חמצן על ידי לקקאז משותק על AD-100, המתקבל באווירת חמצן בתמיסה עם pH 4.5. בתנאים אלה נוצר פוטנציאל נייח קרוב לפוטנציאל החמצן בשיווי המשקל (0.76 V). בפוטנציאלים קתודיים של 0.76 וולט, נצפית הפחתה קטלטית של חמצן באלקטרודת האנזים, המתקדמת באמצעות מנגנון הביו-אלקטרו-קטליזה ישירה ישירות למים. באזור הפוטנציאלי מתחת לקטודה של 0.55 וולט, נצפית רמה על העקומה, התואמת את הזרם הקינטי המגביל של הפחתת חמצן. ערך הזרם המגביל היה כ-630 μA/cm2.

ההתנהגות האלקטרוכימית של החומר המרוכב המבוסס על GOD Nafion, ferrocene ו-VKG נחקרה על ידי וולטמטריה מחזורית (CV). מצב החומר המרוכב בהיעדר גלוקוז בתמיסת חוצץ פוספט נוטר באמצעות עקומות טעינה. בעקומת הטעינה בפוטנציאל של (–0.40) V, נצפות מקסימום הקשורות לטרנספורמציות החיזור של המרכז הפעיל של GOD - (FAD), וב-0.20-0.25 V יש מקסימום של חמצון והפחתה של ferrocene.

מהתוצאות המתקבלות עולה כי בהתבסס על קתודה עם לקקאזה כזרז לתגובת החמצן, ואנודה המבוססת על גלוקוז אוקסידאז לחמצון גלוקוז, קיימת אפשרות מהותית ליצירת תא ביולוגי. נכון, ישנם מכשולים רבים בדרך זו, למשל, נצפים שיאים של פעילות האנזים ברמות pH שונות. זה הוביל לצורך להוסיף קרום חילופי יונים ל-BFC הממברנה מאפשרת הפרדה מרחבית של התגובות המתרחשות בתאי האלקטרודות של התא, ובמקביל מבטיחה את חילופי הפרוטונים ביניהם. אוויר נכנס לתא האנודה.
החדרת גלוקוז לתא ביולוגי המכיל גלוקוז אוקסידאז ומתווך מביאה לזרימה של אלקטרונים מהאנזים לאנודה דרך המתווך. האלקטרונים עוברים דרך המעגל החיצוני אל הקתודה, שם, בתנאים אידיאליים, נוצרים מים בנוכחות פרוטונים וחמצן. הזרם המתקבל (בהיעדר רוויה) הוא פרופורציונלי לתוספת של המרכיב הקובע את הקצב, גלוקוז. על ידי מדידת זרמים נייחים, אתה יכול במהירות (5 שניות) לקבוע אפילו ריכוזים נמוכים של גלוקוז - עד 0.1 מ"מ.

לרוע המזל, לא הצלחתי להביא את הרעיון של BFC זה ליישום מעשי, כי מיד אחרי כיתה י"א הלכתי ללמוד מתכנת, מה שאני עושה זאת בחריצות גם היום. תודה לכל מי שסיים אותו.