Polimerinės membranos užima svarbią vietą minkštų stogų medžiagų sąraše. Dažniausiai jie naudojami organizuojant didelio masto plokšti stogai virš pramonės, prekybos ir sporto centrų. Tačiau net ir privačiame sektoriuje niša buvo užkariauta, nors ir nedidelė, bet nuolat besiplečianti. PVC dangos yra labai paklausios, viliojančios nepriekaištinga izoliacija, lengvu montavimu ir spalvingų pasirinkimų gausa.

Taisyklių, pagal kurias montuojamas minkštas stogas iš PVC membranos, žinojimas užtikrins idealų rezultatą savarankiškas darbas arba padėti stebėti samdomų stogdengių veiksmus.

Ritininė stogo danga, pagaminta iš plastifikuoto polivinilchlorido, leidžia per trumpą laiką sumontuoti didelių matmenų plokščius ir žemo nuolydžio stogus. Dėl to jis praktiškai neturi konkurentų pramoninės statybos srityje.

Privačių pastatų savininkus imponuoja ne tiek darbų tempas, kiek puiki hidroizoliacija ir nenumaldomas atmosferos negatyvo atakų atmušimas. Įtikina „abejingumas“ ultravioletinei spinduliuotei, kurį užtikrina modifikuojančių priedų įvedimas į medžiagos formulę. Jis įrodinėja atsparumą dilimui, nes polimeriniai stogai tarnauja daug kartų ilgiau nei pasenęs pirmtakas – stogo danga.

PVC danga praktiškai atspari žalingiems klimato veiksniams, tačiau itin jautri montavimo standartų nesilaikymui. Pažeidimai technologines taisykles, atsižvelgiant į medžiagos specifiką, žymiai sumažinti “ gyvavimo ciklas» dangos. Dėl to dažnai tenka restauruoti ne tik stogą, bet ir visą pastatą.

Polimerinės dangos struktūriniai ypatumai

Naujos kartos stogo dangos medžiagos struktūriškai vis dar primena savo stogo dangos medžiagos protėvį. Pagal analogiją jis turi pagrindą, tačiau nepatikimo stogo kartono vietą užėmė nepūvantis stiklo pluošto tinklelis arba poliesterio audinys. Pagrindas užtikrina matmenų stabilumą ir apsaugo nuo tempimo, susilankstymo ir nulenkimo.

Siekiant panaudoti polimerams būdingą elastingumą, gaminamos be pagrindo polimerinės membranos. Jie reikalingi itin sudėtingiems stogams uždengti ir detalių gamybai deformuojant tiesiai vietoje: įgaubti ir išgaubti pamušalai kampams, rankogaliai ir lizdai ant hidroizoliacinių elementų stogo pralaidos, pleistrai.

Dėl tų pačių priežasčių gamykloje pagaminti forminiai elementai, naudojami stogo konstrukcijos funkciniams komponentams sandarinti, iš pradžių neturi stabilizuojančio pagrindo.

Dvipusis bituminis apvalkalas buvo pakeistas plastifikuoto polimero sluoksniais, kurie negali atlaikyti stogo dangos medžiagos lydymosi temperatūros standarto. Turėjome pamiršti ankstesnius ritinių klojimo degikliu būdus ir sukurti naujus medžiagos tvirtinimo būdus, pagal kuriuos sukonstruojami:

• mechaniškai fiksuotos membranos sistemos;
• įprastinio ir inversinio tipo balastiniai stogai;
• klijuojamos stogo dangos sistemos, kurias projektuojant klijavimo būdas dažnai derinamas su mechaniniu elementų fiksavimu.

Išvardintos sistemos nurodo membranos tvirtinimo prie pagrindo būdą. Valcuotos medžiagos juostos suvirinamos į vieną juostą, naudojant rankinį įrenginį, automatinę arba pusiau automatinę įrangą, kuri karštu oru minkština galinę membranos pusę.

Pagal taisykles atliktas suvirinimas membraninį stogą paverčia monolitiniu hidroizoliaciniu kilimu, pašalinant atmosferos drėgmės prasiskverbimą į stogo dangą.

Nuo stogą iš šono puolančių dūmų vidaus erdvės pastatai ir minkšti stogai turi būti apsaugoti garų barjeru.

Tiesa, esant per dideliam drėgmės slėgiui viduje stogo pyragas PVC membrana gali savarankiškai atsikratyti destruktyvaus negatyvo. Galimybė išleisti garus, tampant neįveikiama kliūtimi grįžtant atgal, pripažįstama reikšmingu polivinilchlorido dangų pranašumu.

PVC membranų cheminės „užgaidos“.

Norėdami kompetentingai atlikti minkšto stogo įrengimą savo rankomis ar darbuotojų komandos pastangomis, turėtumėte išsiaiškinti, ant kokio paviršiaus jis gali būti klojamas polimerinė membrana.

Faktas yra tas, kad PVC membranoms draudžiama tiesiogiai liestis:

• su izoliacinėmis plokštėmis iš putplasčio poliuretano ir polistireno, nes medžiagas modifikuojantys plastifikatoriai gali laisvai migruoti į porėta šilumos izoliacija, sukeliantis žalą veikimui;
• su bituminiu garų barjeru, mastika, hidroizoliacinės medžiagos kurių sudėtyje yra naftos produktų ir alyvų, nes jie palaipsniui išplauna stiprinančius priedus;
• su apdorotomis impregnacijomis medinės grindys, lėtai, bet užtikrintai naikindamas dangą.

Visos šios situacijos turi bendras pasekmes. Netekęs plastifikatorių polivinilchloridas trūkinėja, vėliau trupa ir dėl to danga praranda sandarumą.

Ilgalaikio patvarumo vardan tarp membranos ir šių medžiagų dedami atskiri sluoksniai, kurie pašalina tiesioginį kontaktą, bet neturi įtakos. techninės specifikacijos stogo pyragas.

Kaip separatoriai naudojami šie:

• geotekstilė, kurios tankis 140 g/m² ir didesnis;
• stiklo pluoštas, kurio tankis 120 g/m² ir didesnis.

Atskiriamoji medžiaga klojama juostomis, kurių užlaidos yra apie 5 cm. Suformuotos perlaidos suvirinamos karštu oru. Atkreipkite dėmesį, kad geotekstilė, kuri nebuvo termiškai apdorota, sukimo metu apvynios varžtus.

Cemento pienas destruktyviai veikia stiklo pluoštą, o tai reiškia, kad jie neturėtų būti klojami vienas šalia kito. Renkantis medžiagą planuojamam stogo įrengimui, neturime pamiršti apie cheminį suderinamumą.

PVC membranos dažnai naudojamos remonto pramonėje, siekiant atkurti seną bituminę stogo dangą. Akivaizdu, kad tarp jo ir naujos dangos taip pat reikalingas skiriamasis sluoksnis.

Tokiais atvejais klojama termiškai apdorota geotekstilė, nes ji nėra prisukama ant tortą laikančių varžtų. Atskyrimo medžiagos tankis yra 300 g/m². Antra svarbi bituminio stogo remonto sąlyga: restauruotina danga turi būti daugiau nei metus.

Tinkami pagrindai klojimui

PVC membranų klojimui tinkamų pagrindų sąrašas yra gana platus. Tarp jų:

• 50 mm ir didesnio storio cemento-smėlio lygintuvai, pilami ant izoliacijos ir konstrukcijų šlaitų;
• surenkamieji lygintuvai, pagaminti iš asbestcemenčio arba cemento drožlių plokštės lakštinė medžiaga storis ne mažesnis kaip 10 mm. Jie klojami dviem sluoksniais, išskirsčius siūles;
• monolitinės gelžbetoninės perdangos;
• gelžbetoninės plokštės, kurių sandūrinės siūlės užpilamos cemento-smėlio skiediniu;
• vientisas apvalkalas, surinktas iš drėgmei atsparios faneros lakštų, kurių storis ne mažesnis kaip 18 mm, arba iš antiseptiku apdorotų plokščių, kurių storis ne mažesnis kaip 25 mm;
• izoliaciniai lygintuvai iš lengvo betono, pilami ant grindų;
• cemento-smėlio termoizoliaciniai lygintuvai su keramzitu, vermikulitu, perlito užpildu;
• standžios izoliacinės plokštės, kurių techninės charakteristikos rodo 60 kPa atsparumą tempimui, kai didžiausia deformacija yra tik 10%.

Minimalus betono žymėjimas ir cemento-smėlio skiediniai, naudojamas formuojant pagrindą PVC membranos klojimui, M150. Galima ir daugiau, bet be fanatizmo, kuris nepateisina nereikalingų išlaidų.

Pagal minkštos polimerinės stogo dangos montavimo instrukcijose nurodytas taisykles, montuojamas paviršius neturi turėti aštrių kampų iškyšų ar pastebimų įdubimų. Sklandūs nukrypimai nuo sklandžių ir lygių idealų yra priimtini.

Po dviejų metrų juostele, pritvirtinta prie pagrindo išilgai šlaitų, galima rasti 5 mm tarpą, kuris neturi aiškiai apibrėžto reljefo. Netolygus 10 mm aukštis/gylis, nustatytas ta pačia juostele, užtepama šlaituose, taip pat neturėtų sukelti papildomo išlyginimo.

PVC dangos klojamos išskirtinai vienu sluoksniu. Nepageidautina, kad po plonomis stogo dangomis atsirastų gumbuotas, grubus paviršius. Jei šiurkštumo pašalinti nepavyksta, prieš klojant betoninius lygintuvus su nepriimtinu reljefu, klojamas 300 g/m² tankio geotekstilės skiriamasis sluoksnis.

Garų barjero įrengimo taisyklės

Stogo pyragas - daugiasluoksnė konstrukcija, kurio vidiniai komponentai negali būti prisotinti vandeniu. Drėkinimas yra tikras kelias į destruktyvų rezultatą, praeinant per izoliacijos ir gretimų sluoksnių puvimą. Nepaisant PVC membranų gebėjimo praleisti perteklinį garą, nepageidautina, kad jo srautai lengvai tekėtų per pyragą.

Apsaugą geriau uždėti iš abiejų pusių. Išorinę priekinę dalį saugo pati membrana, kuri sėkmingai derina hidroizoliacijos ir apdailos dangos funkcijas. Apsaugą vidiniame priekyje atlieka garų barjeras.

Stogo dangos pyrago apsauga nuo garų montavimo metu membraninė stogo danga galite pasitikėti:

• Polimerinis garų barjeras. Polietileno pagrindu pagamintos medžiagos laikomos tinkamiausiomis iš gofruotų lakštų pagamintam pagrindui įrengti dėl mažos kainos ir lengvo montavimo. Jie klojami juostomis su persidengimu išilgai profilio bangų. Jie tiesiog tvirtinami butilo gumos juosta;
• Bitumo garų barjeras. Pageidautinas variantas klojant ant cemento-smėlio ir betono pagrindų, nes Tarp jų ir polietileno reikėtų papildomo skiriamojo geotektilės sluoksnio. Jis klojamas su galais ir šoniniais persidengimais, išilgai kurių suvirinamas naudojant dujinį degiklį.

Esant šlaitų pasvirimo kampams iki 5º, garų barjero kilimo tvirtinti nereikia. Pakanka ant viršaus paklotos šilumos izoliacijos svorio. Ant stogų, kurių statumas didesnis nei nurodyta riba, garų barjeras tvirtinamas prie pagrindo. Padėkite medžiagą ant vertikalių paviršių taip, kad viršuje esanti izoliacija atsidurtų dėkle, kurio kraštinės yra 5 cm aukštesnės už jos storį.

Šilumos izoliacijos konstrukcijos principas

Plonas PVC danga pats nepajėgs išlaikyti šilumos pastate. Todėl stogo iš minkštos polimerinės stogo dangos įrengimas neapsieina be šilumos izoliacijos.

Taikomi visi esami tipai termoizoliacinės medžiagos, tačiau jų sąraše yra labiausiai pageidaujamų:

• Mineralinės vatos plokštės. Jie klojami ant surenkamų ir monolitinių lygintuvų, ant metalinio profilio, esančio plačia lentyna į viršų, ant gelžbetoninių monolitinių ir surenkamų perdangų. Rekomenduojama medžiaga, kurios gniuždymo stipris ne mažesnis kaip 40 kPa, o deformacijos charakteristika 10 %;
• Putų polistirenas. Jis klojamas privalomu geotekstilės arba stiklo pluošto sluoksniu, jei ant viršaus bus pritvirtinta membrana. Tačiau dažniausiai jis tarnauja kaip apatinis dviejų lygių šiltinimo sistemos sluoksnis arba užpildomas cemento-smėlio lygintuvu.

Racionaliau statyti stogus su mechaniniu tvirtinimo būdu, membraną klojant tiesiai ant izoliacijos. Natūralu, kad mineralinės vatos šilumos izoliacija yra prioritetas. Šiltinimo plokštes rekomenduojama kloti dviem pakopomis su kompensuotomis siūlėmis, tiek eilėmis, tiek sluoksniais.

Sukurti apatinis sluoksnis Galite naudoti izoliaciją, kurios stiprumas yra 35 kPa, o ant viršaus kloti plokštes, kurių stiprumas yra 60 kPa. Jei šilumos izoliacijos sluoksnis neviršija 8 cm, priimtinas vieno sluoksnio įrenginys.

Kiekvienai izoliacinei plokštei pritvirtinti reikia mažiausiai dviejų teleskopinių tvirtinimo detalių. Termoizoliacinės plokštės montuojamos glaudžiai prie vertikalių parapetų ir sienų paviršių, nebent jas numatoma montuoti atskirai. Jei planuojama, nuo vertikalių paviršių reikėtų atsitraukti per vienos termoizoliacinės plokštės plotį.

Stogo pralaidos ir sandūros

Polimerinio stogo tiesioginis kontaktas su šilumos šaltiniais, generuojančiais aukštesnę nei 80ºC temperatūrą, yra nepriimtinas. Aplink juos reikia montuoti prijuostes ir flanšus iš laminuoto PVC lakšto. Sujungimai su komunikacijų vamzdžiais atliekami naudojant gamykloje pagamintas formines detales arba gaminamas atskirai iš nesutvirtintos medžiagos.

Sujungimai su parapetu ir sienomis atliekami „kišeniniu“ įrenginiu naudojant specialų metalinį bėgelį.

Polimerinės membranos klojimo būdai

Prieš klojant polimerinę membraną, pagrindas turi būti kruopščiai paruoštas. Siūlės turi būti sandarios, perdangose ​​– skardos lašeliai, slėniuose – papildomi izoliaciniai kilimai.

Stogo angų skylėse reikia sumontuoti rankoves ir, jei reikia, pritvirtinti inkarus prie stogo. Montavimas polimerinė danga Galite pradėti nuo bet kurio taško, tačiau rekomenduojama nuo žemiausių stogo vietų.

Polimerinės membranos prie pagrindo tvirtinamos mechaniniu, balastiniu ir lipniu būdu. Juostos suvirinamos kartu, neatsižvelgiant į tvirtinimo prie pagrindo tipą. Rekomenduojamas siūlės plotis 3cm, priimtinas 2cm.

Variantas #1 – mechaninis tvirtinimo būdas

Mechaninis tvirtinimas yra labiausiai paplitęs variantas, dažniausiai naudojamas klojant membraną ant pagrindo iš banguotų lakštų arba betono, ant kurio prieš tai buvo paklota šilumos izoliacija.

Tvirtinama taške teleskopinėmis tvirtinimo detalėmis arba linijinėmis tvirtinimo juostomis. Uždenkite tvirtinimo taškus kita juostele arba ovaliais lopais, kurių skersmuo yra 10 cm didesnis už plastikinį dangtelį. Linijinė fiksacija padengiama polimerinės membranos perlaidomis arba juostelėmis, privirintomis prie dangos.

Žingsnis po žingsnio mechaninio tvirtinimo technologija:

• Pirmąją medžiagos juostelę, išvyniotą per paviršių, pritvirtiname trimis savisriegiais sraigtais su teleskopiniu grybeliu, pirmiausia iš vieno galo, tada gerai ištraukdami drobę iš antrojo;
• maišydami palei paviršių padais, medžiagą ištempiame skersine kryptimi ir kas 20 cm tvirtiname teleskopinėmis tvirtinimo detalėmis. Pirmiausia tvirtiname vieną ilgą kraštą, tada antrą. Mes montuojame tvirtinimo detales aiškiai išilgai vienos linijos;
• Antrąją juostelę iškočiojame taip, kad jos ilgasis kraštas persidengtų 10-12 cm ir visiškai uždengtų sumontuotų tvirtinimo detalių eilę. Reikia atsižvelgti į tai, kad suvirinimo siūlė neturi liesti plastikinių teleskopinių dangtelių. Priešingu atveju turėsite padidinti persidengimą. Jei viskas gerai, ta pačia tvarka sumontuokite teleskopinius laikiklius;
• Suviriname siūles rankiniu arba pusiau automatiniu aparatu. Gamyboje rankinis prietaisas dirbti tik ant parapetų ir sunkiai pasiekiamose vietose. Jei darbo kiekis nedidelis, tuomet pakanka ir automatinės įrangos;
• Siūlės patikimumą patikriname atsuktuvu su įpjova. Vizualiai suvirinimo trūkumus galima nustatyti pagal tai, kad išilgai jungties linijos nėra tamsios blizgios juostelės. Defektą ištaisome antriniu suvirinimu;
• tęskite ta pačia tvarka, kol darbas bus baigtas.

Membraninės juostos turi būti klojamos pakopomis, kad galinės siūlės nebūtų viena šalia kitos. Vamzdžiai tvirtinami mažiausiai 4 taškuose.

2 variantas – balasto įrengimo principas

Metodas daugiausia taikomas žemo nuolydžio stogams, kurių nuolydis iki 3-4º. Visa atsakomybė už medžiagos laikymą ant stogo patikėta balastui, kuris gali būti žvyro/akmenuko/skaldos užpylimas, grindinio plokštės, betoninis lygintuvas arba dirvožemio-augalinis sluoksnis.

Pagal membranos išdėstymą balastiniai stogai skirstomi į:

• tradicinės, kuriose izoliacijos sluoksnis yra padengtas membrana;
• inversija, kai virš membranos klojama šilumos izoliacija.

Antrasis atstovas pasižymi ilgesniu tarnavimo laiku, tačiau verčia sunkiai dirbti ieškant ir pašalinant nuotėkius.

Balastiniai stogai skirstomi į eksploatuojamus ir neeksploatuojamus. Pirmieji yra įrengti grindinio plokštes arba betono danga, antra – pėsčiųjų takai stogo priežiūrai. Balastinės sistemos apima stogus su kraštovaizdžiu.

Inversijos tipo įrenginio procesas:

• Pirmiausia klojame geotekstilės sluoksnį, jei pagrindas yra bitumas arba alyva impregnuota mediena;
• Polimerinę membraną paskleidžiame 80 mm persidengimu. Mes dedame juosteles su siūlėmis, išdėstytomis. Suviriname įprastu būdu, suvirinimo storis 3cm;
• palei parapetą, aplink vamzdžius, drenažo piltuvėliai, lempos, montuojame mechaninius tvirtinimo taškus;
• Barstome geotekstilę ir pakrauname jas pasirinkto tipo balastu.

Mažiausias balasto svoris 1 m² yra 50 kg ar daugiau. Prieš planuojant balastinio stogo įrengimą, reikia pagalvoti, ar montuojama konstrukcija gali atlaikyti šią masę.

Variantas #3 – lipni tvirtinimo technologija

Klijavimo metodas naudojamas, jei šlaitų nuolydis didesnis nei 25º arba nepatikimas senas pagrindas neatlaikys mechaninių metodų. Klijų sistemose naudojama membrana su vilnos pagrindu. Vilnos nėra tik palei ilgąjį kraštą nugarinėje pusėje, skirtą suvirinimui.

Klijuojama prie bituminės mastikos arba surinkimo klijai taip:

• juostelė vyniojama link vidurio;
• ant pagrindo užtepamas karštas bitumas arba klijai ir rulonas greitai iškočiojamas nuo vidurio iki kraštų;
• Kita juostelė klojama 8 cm persidengimu ir tęsiasi tuo pačiu būdu.

Ant seno bituminio stogo dengiamas tik karštas bitumas, betono ir cemento-smėlio pagrindas iš anksto apdorojamas gruntu. Klijuotos membranos plokštės suvirinamos standartiniu būdu.

Vaizdo instrukcija su vaizdiniu minkšto stogo įrengimo technologijos demonstravimu padės konsoliduoti gautą informaciją:

Minkšto stogo sukūrimo procesas nėra pernelyg paprastas, bet ir ne toks sudėtingas, kaip gali pasirodyti iš pradžių. Juk vienas iš medžiagos kūrėjų tikslų buvo palengvinti stogo konstravimo darbus. Dėl jų kruopščių pastangų membraną galima sėkmingai sumontuoti savarankiškai.

Stogo sandarumas ir stiprumas yra privalomos sąlygos patogi viešnagė kaimo name. Individualios statybos populiarumas lemia naujų medžiagų ir technologijų pasiūlą iš gamintojų. Vienas iš tokių pasiūlymų – membraninės plėvelės, taip pat ir stogams.

Kaip ir su kuo montuoti membraninį stogą

Plokščioms ir žemo kampo stogo konstrukcijoms naudojamos membraninės stogo dangos. Tokiu atveju galima įdiegti apdailos medžiaga virš esamo seno stogo remonto metu. Tai žymiai sumažina tokio darbo darbo intensyvumą.

Membraninę plėvelę galima kloti ant senos stogo dangos, prieš tai ją išlyginus ir nuvalius nuo nešvarumų.

Membraninės medžiagos naudojimas plokštiems stogams sukuria labai patikimą dangą atsparumo vandeniui požiūriu. Tai visų pirma taikoma plėvelėms, sujungtoms terminiu sandarinimu. Membraninio stogo eksploatavimo laikas yra iki 50 metų, jei jis atliktas teisingai. Norint pastatyti tokį stogą, naudojami šie elementai:

• membranos iš PVC - polivinilchloridas - populiariausia medžiaga;
• EPDM plėvelės sintetinio kaučiuko (propileno dieno monomero) pagrindu;
• TPO membranos yra termoplastinis poliolefinas, kuriame yra iki 70% etileno propileno gumos ir apie 30% polipropileno.

Be to, norėdami pagerinti pagrindines charakteristikas, daugelis gamintojų į membranos medžiagą įveda stiklo pluošto arba poliesterio siūlus.

Pagrindinės savybės, leidžiančios sėkmingai naudoti stogo dangų dangą, yra jų plastiškumas ir lankstumas. Todėl jie gali būti naudojami bet kokio šlaito šlaituose. Tokie stogai yra atsparūs ugniai, turi ilgalaikiai terminai veikia ir gali atlaikyti dideles apkrovas.

Nuotraukų galerija: kokių tipų membraniniai stogai yra?

Membraninė medžiaga gali padengti bet kokią stogo formą Tinkamas stogo dangos pyrago formavimas užtikrina membrana dengto stogo ilgaamžiškumą Jungtys ir sandūros yra lituojamos naudojant specialus įrankis Membrana gali būti tvirtinama tik aplink perimetrą, ji bus paremta balastu (skalda ar plytelėmis);

Pasiruošimas stogo dengimui

Preliminarios membraninio stogo įrengimo priemonės nėra itin sudėtingos. Norėdami tai padaryti, jums reikia:

Montavimo technologija

Yra keletas būdų, kaip statyti stogus naudojant membranas.

Balasto metodas

Tokiu būdu danga įrengiama ant stogų, kurių nuolydis ne didesnis kaip 15 laipsnių. Montavimas atliekamas taip:

Lipni fiksacija

Membranų montavimas klijais naudojamas ant sudėtingų formų stogų arba dirbant vietose, kuriose yra didelė vėjo apkrova. Plėvelės tvirtinimas ir jungčių apdirbimas atliekamas specialiai sukurtais klijais arba dvipusėmis lipniomis juostomis. Klijuojama per visą kontaktinį plotą, apdorojami tik siūlių paviršiai ir kraštutiniai kraštai.

Montavimo klijai naudojami, jei membrana klojama ant:

1. Mediena.
2. Betoninės plokštės arba lygintuvas.
3. Metaliniai paviršiai (gofruotas lakštas).

Tvirtinimui ant vertikalių paviršių, be klijų, naudojamos suspaudimo juostos su sandarikliais. Montavimo technologija yra paprasta ir nereikalauja specialios įrangos.

Šis metodas yra gana brangus ir visiškai negarantuoja ilgalaikio veikimo, todėl naudojamas ne taip dažnai, kaip kiti.

Stogo montavimas naudojant specialius klijus ne visada užtikrina reikiamą ilgaamžiškumą, todėl jis naudojamas retai

Vaizdo įrašas: membranos montavimas ant bituminio stogo naudojant klijų metodą

Šilto suvirinimo būdas

Suvirinimas naudojamas PVC ir TPO membranoms. Jungtys sandūrose ir išilgai perimetro atliekamos kaitinant karšto oro srove esant 400–600 o C temperatūrai. Klojant membranas dideli plotai Naudojama profesionali suvirinimo įranga, veikianti automatiniu režimu. Siūlės plotis 3–12 centimetrų.

Susidariusios jungtys yra visiškai sandarios, o jungties atsparumas plyšimui tampa didesnis nei ištisinės membranos.

Dirbant sunkiai pasiekiamose vietose, kraštams prispausti prie montavimo vietos naudojami rankiniai šilumos pistoletai ir speciali įranga.

Sujungimai įkaitinami iki 400–600 laipsnių, o po to suvyniojami voleliais

Vaizdo įrašas: membraninės stogo dangos įrengimas

Membranų tvirtinimas mechaniniu būdu

Mechaninis membranų fiksavimas yra labiausiai prieinamas „pasidaryk pats“ metodas. Tai taip pat taikoma, kai gegnių sistema neatlaikys balasto apkrovos. Klijavimo metodo atsisakymo priežastis gali būti sudėtinga stogo forma, ypač vietose, kuriose yra didelė vėjo apkrova.

Geriausias mechaninio tvirtinimo pagrindas yra betonas arba gofruotas lakštas. Tvirtinant lakštus prie vertikalių plokštumų, naudojamos lentjuostės su sandarikliu kitoje pusėje. Tvirtinimas prie drobės atliekamas naudojant cinkuotus savisriegius varžtus, naudojant plačias poveržles. Tvirtinimo detalės montavimo žingsnis yra ne didesnis kaip 20 centimetrų.

Mechaninis membranos tvirtinimas betono paviršius pagaminti iš disko formos kaiščių vinimis plačiomis galvutėmis

Vaizdo įrašas: membraninio stogo montavimas mechaniškai

Membraninių stogo elementų montavimo ypatybės

Membranų naudojimas stogo dangai yra susijęs su daugybe savybių, priklausomai nuo jos tipo ir pagrindo pobūdžio.

Šie punktai yra svarbūs:

1. Ypač svarbu pasirinkti membranos dangos tipą, atsižvelgiant į vietos sąlygas ir stogo tipą.
2. Tvirtinti balastiniu būdu tinka visų tipų plėvelės.
3. Naudojant TPO membranas, geriausias tvirtinimo būdas yra mechaninis, nes tam nereikia plėvelės elastingumo.
4. Jei dangos lakštas sujungiamas šiltu suvirinimu rankomis, reikia rinktis plėvelę be armuojančių priedų.
5. Kai naudojate PVC membraną, neleiskite dangai liestis su medžiagomis, kuriose yra naftos produktų, tirpiklių ir bitumo. Jei ši sąlyga nesilaikoma, plėvelė gali subyrėti. Jei yra tokia kaimynystė, plėvelė turi būti atskirta putų polistirolo sluoksniu.

Nuotraukų galerija: membraninių plėvelių tipai

Kai kuriais atvejais polietileno plėvelė yra geriausias variantas membranos EPDM plėvelė daugiausia naudojama plokščių stogų dengimui Plėvelės sutvirtinimas žymiai padidina jos stiprumą ir ilgaamžiškumą PVC membranos gerai veikia žemos temperatūros sąlygomis ir pasižymi puikiomis hidroizoliacinėmis savybėmis

Montavimo įrankis

Įrankių rinkinys, skirtas kloti membraninį stogą ant kaimo namo:

1. Konstrukcinis plaukų džiovintuvas, galintis generuoti iki 600 laipsnių temperatūros oro srovę.
2. Žalvarinis volas kampams ir sunkiai pasiekiamoms vietoms sukti.
3. Gumuotas volelis su karščiui atsparia guma.
4. Statybinis peilis plėvelei pjaustyti.
5. Žirklės kampų ir apvalių gabalų pjovimui iš plėvelės, kurios montuojamos vietose su trisluoksne plėvele sudėtingose ​​jungtyse.
6. Grąžtas arba plaktukas (kai naudojamas mechaninis tvirtinimo būdas).
7. Suoliuko plaktukas.
8. Prailginimas per visą stogo ilgį įstrižai.

Darbo proceso metu gali prireikti kito įrankio viešajam naudojimui, kuris, kaip taisyklė, yra prieinamas bet kuriame namų ūkyje.

Norėdami patys sumontuoti membraninę plėvelę, turite turėti plaukų džiovintuvą ir peilių bei ritinėlių rinkinį

Plaukų džiovintuvas membraninei stogo dangai montuoti

Už plaukų džiovintuvą verta mokėti daugiau nei atidus dėmesys. Kruopštaus savininko rankose jis gali tapti nepakeičiamu įrankiu, galinčiu atlikti šias funkcijas:

Galima galvoti apie daug daugiau skirtingų šio įrankio naudojimo būdų, todėl jis gali būti pagrįstas nuolatinė vieta namų meistro įrankių spintoje.

Plaukų džiovintuvų dizainas ir techninės charakteristikos

Statybinius plaukų džiovintuvus gamina daug gamintojų, tačiau prietaisas visiems vienodas. Pagrindinės plaukų džiovintuvo dalys yra:

1. Ventiliatoriaus variklis. Priklausomai nuo modelio, jo galia gali svyruoti nuo 500 iki 3000 W. Įrengtas vienas arba du sparnuotės oro tiekimui. Naudojimui namuose pakanka apie 2000 W galios įrankio.
2. Keraminis pagrindas, ant kurio jis sumontuotas šildymo elementas padidinti oro srauto temperatūrą.
3. Plastikinis korpusas pagamintas iš karščiui atsparios medžiagos.
4. Elektroniniai prietaisai instrumentui suteikti specifines funkcijas ir charakteristikas.

Pagrindinės plaukų džiovintuvo savybės:

1. Oro srauto šildymo temperatūra daugumoje modelių svyruoja nuo 300 iki 650 o C. Taip pat siūlomi gaminiai su galimybe nustatyti temperatūrą iki 800 o C.
2. Plaukų džiovintuvų našumą lemia oro kiekis per minutę. Vidutinės klasės modeliai gamina iki 650 litrų karšto oro. Kuo didesnis plaukų džiovintuvo našumas, tuo didesnės jo naudojimo galimybės.
3. Oro kiekio reguliavimas. Ne visi modeliai turi šią funkciją, tačiau ji laikoma svarbia, nes išplečia įrankio galimybes.
4. Prietaisas nustatytai temperatūrai palaikyti oro srautas. Svarbi funkcija, užtikrinanti stabilų įrenginio veikimą ilgą laiką. Jis apsaugo instrumentą nuo perkaitimo.
5. Prietaisas greitam oro srauto aušinimui. Labai naudingą turtą, leidžiantį sutrumpinti laukimo laiką, kol apdorotas objektas atvės.
6. Ant oro įleidimo angos esantis filtras leidžia įrankį naudoti dulkėtoje patalpoje ir prailgina jo tarnavimo laiką.

Gaminama daugybė statybinių džiovintuvų modelių. Kainų rodikliai taip pat svyruoja plačiame diapazone. Paprasčiausią modelį galite nusipirkti už 900 rublių. Brangiausi produktai kainuos 4800–5000 rublių. Šį skirtumą lemia rinkinys papildomos funkcijos ir konkrečiam įrenginiui būdingas savybes. Atsižvelgiant į galimybes, kurias plaukų džiovintuvas suteikia namų meistrui, toks įrankis yra labai pageidautinas savo arsenale.

Statybinis plaukų džiovintuvas leidžia atlikti daugybę sudėtingas darbas, todėl jo buvimas įrankių dėžėje yra labai pageidautinas

Jeigu jums reikalingas įrankis vienkartiniam darbui, galite jį išsinuomoti. Nuoma prasidės nuo 250 rublių per dieną, o pasiūlymų gausu internete.

Vaizdo įrašas: eksploatavimo patirtis ir techninio ar statybinio plaukų džiovintuvo pasirinkimo procesas

Membraninių plėvelių uždėjimas priemiesčio statyba pagerina stogų kokybę pradinio naudojimo metu ir labai supaprastina montavimą remonto darbai. Paprastas įrankis ir nesudėtinga pritaikymo technologija leidžia net ir nelabai pažengusiems statybose žmonėms darbus atlikti savarankiškai. Sėkmės ir tau!

Vienas iš esminiai elementai privačių namų vandens tiekimo sistemos yra hidraulinis akumuliatorius. Šio įrenginio dėka jis palaikomas pastovus slėgis vandens tiekime, taip pat apsaugo visą įrangą nuo vandens plaktuko.

Hidraulinio akumuliatoriaus membrana

Tačiau niekas netrunka amžinai, todėl reikia žinoti, kaip pakeisti membraną akumuliatoriuje – be jos ji neveiks.

Membranos veikimo principas hidrauliniame akumuliatoriuje

Tiesą sakant, akumuliatoriaus pakaitinė membrana yra svarbiausia jo dalis. Be jo tai bus tik metalinė talpykla. Membrana yra guminė lemputė, pagaminta iš gumos. Priklausomai nuo paties bako dydžio, jis gali būti skirtingos talpos, tačiau tai nekeičia jo veikimo principo.

Hidraulinio bako viduje esanti membrana

Jis įdedamas į bako vidų ir padalintas į dvi dalis:

1. Oras į vieną pumpuojamas siurbliu.
2. Antrasis tiekiamas vandeniu iš vandentiekio sistemos.

Oro slėgis bake yra 1,5-2 atmosferos. Dėl to vandens tiekime palaikomas pastovus darbinis slėgis.

Be to, keičiama membrana hidrauliniam akumuliatoriui atlieka dar vieną svarbią užduotį – ji apsaugo vandens tiekimą nuo vandens plaktuko ir apsaugo siurblį nuo per dažno įjungimo. Tai atsitinka taip:

• pavyzdžiui, siurblio galia 3 m3/val., o čiaupas sunaudoja 0,6 m3/val.;
• pasirodo, kad atsidarius čiaupą iškart įsijungia siurblys, tačiau kadangi tiekia daug daugiau vandens nei reikia čiaupui, iškart išsijungia. Ir kai tik slėgis sistemoje nukris, siurblys vėl įsijungs. Taigi jis įsijungs ir išsijungs kas sekundę - ir dėl to įrenginys gali tiesiog perdegti;
• Hidraulinio akumuliatoriaus dėka siurblys įsijungs tik tada, kai slėgis membranoje nukris žemiau nustatytos vertės.

Pasirodo, šis įrenginys vandens tiekimo sistemoje užima svarbią vietą. Ir patartina žinoti, kaip taisyti patiems. Be to, tai nėra taip sunku.

Membranų tipai

Yra 2 šių produktų tipai:

1. Šildymui.
2. Skirtas naudoti vandens vamzdžiuose.

Įvairių tipų membranos

Žinoma, tarp jų yra tam tikrų skirtumų:

• maksimali vandens tiekimo membranų temperatūra yra 70 laipsnių, o šildymo - 99;
• santechnikos gaminiai gaminami iš gumos, o šildymui – iš specialios kompozicijos.

Šildymo membranos gali atlaikyti 8 atmosferų slėgį, o vandens membranos – 7 atmosferas. Jų tūriai taip pat skiriasi, tačiau populiariausi yra 100 litrų

Kaip nustatyti, kad membrana tapo netinkama naudoti

Paprastai gamintojai teigia, kad šių gaminių tarnavimo laikas yra 5 metai. Tačiau praktikoje tai atsitinka retai. Galų gale, jie tikrai nemėgsta membranų:

• temperatūros kilimas virš nustatytos vertės;
• dažni slėgio pokyčiai;
• intensyvus suspaudimas.

Praktiškai retai pavyksta išvengti hidraulinio bako veikimo kietuoju režimu, todėl lemputės tarnavimo laikas sutrumpėja iki 3 metų.

Kaip nustatyti, kada laikas pakeisti membraną hidrauliniame akumuliatoriuje:

• siurblys pradėjo per dažnai įsijungti;
• Vandens slėgis nepalaiko pastovaus slėgio.

Tai yra aiškūs membranos pažeidimo požymiai, tačiau tai gali rodyti ir akumuliatoriaus korpuso pažeidimą. Todėl prieš ardant konteinerį patartina patikrinti paties bako būklę.

Membranos pakeitimas

Jei priežastis jau nustatyta, reikia pradėti remontą. Ir pirmas dalykas, kurį reikia padaryti, yra įsigyti naują produktą. Čia svarbu netaupyti pinigų ir pirkti originalias atsargines dalis, nes... pigūs padirbiniai gali greitai sugesti. O situacija susiklostys tokia, kad po šešių mėnesių viską teks daryti iš naujo.

Pasiruošimas

Įsigiję naują membraną, turite paruošti raktų rinkinį ir pereiti prie remonto. Pirmiausia reikia išleisti vandenį iš pačios talpyklos. Norėdami tai padaryti:

• nutrūksta vandens tiekimas į hidraulinį akumuliatorių;
• iš jo išleidžiamas oras;
• vanduo nupilamas.

Svarbus dalykas yra tai, kad jei iš akumuliatoriaus išeina oras, kai išleidžiamas vanduo, tai reiškia, kad guminė lemputė yra pažeista. Spenelis taip pat siūbuoja taip pat - jei išleidžiant orą išeina vanduo, tai rodo gedimą.

Faktas yra tas, kad lemputė padalija bako vidų į dvi nepriklausomas kameras. Todėl vandens ir oro maišymas neleidžiamas. Jei taip atsitiks, vidinis vientisumas yra pažeistas.

Remonto etapai

Kai vanduo iš rezervuaro išleidžiamas, galite pereiti tiesiai prie remonto. Hidraulinio akumuliatoriaus membrana keičiama taip:

Tai užbaigia pakeitimo procesą. Dabar reikia atlikti bandomąjį hidraulinio akumuliatoriaus paleidimą. Norėdami tai padaryti, jis vėl prijungiamas prie vandens tiekimo. Tačiau pradžioje į jį reikia pumpuoti orą iki darbinio slėgio, kuris yra 1,5–2 atmosferos.

Ir tada įjungiamas vandens tiekimas. Tuo pačiu metu neturėtumėte atidaryti tiekimo vožtuvo visa galia. Tai gali sukelti membranos plyšimą, todėl vanduo pilamas palaipsniui.

Taigi, pakeisti membraną savo rankomis yra gana paprasta. Ir tai galima išspręsti be problemų, neįtraukiant specialistų. Be to, pakeitimo kaina specializuotame centre gali būti gana didelė.

Vaizdo įrašas

Prevencija

Kad hidraulinio akumuliatoriaus gedimas jūsų nenustebintų, turite atlikti periodinę techninę priežiūrą. Tai lengva padaryti:

• kartą per 3-4 mėnesius bakas apžiūrimas, ar nepažeistas;
• Kartą per šešis mėnesius turite patikrinti manometro, slėgio jungiklio veikimą, taip pat patikrinti oro slėgio lygį bake.

Faktas yra tas, kad vidutinis šių gaminių tarnavimo laikas retai viršija šį skaičių. Todėl geriau jį pakeisti iš anksto – taip iš anksto apsisaugosite nuo staigaus gedimo.

Išskirtinai greitas ir paprasčiausias stogo sukūrimo būdas – pagaminti jį iš sintetinės gumos, dar vadinamos polivinilchloridu. PVC stogo danga vadinama membranine stogo danga, ji skiriasi ilgą laiką aptarnavimas, lengvas svoris, aukštas laipsnis ekologiškumas, turi daug kitų privalumų.

Membranų tipai

Yra trijų tipų membranos, naudojamos kaip stogo dangos medžiagos:

1. EPDM– pagamintas iš specialios gumos, turintis gerą fizines savybes. Tarp jų: ​​temperatūros diapazonas -50 - +150 laipsnių Celsijaus, atsparus ozonui, oro sąlygoms, senėjimui.
2. TPO– turi arklidę cheminė sudėtis, padidėjęs atsparumas smūgiams cheminių medžiagų ir mikroorganizmai.
3. PVC– Tai gerai žinomas polivinilchloridas. Dar visai neseniai PVC membranos buvo labiausiai paplitusios iš visų aukščiau išvardytų.

Savybės, technologija, montavimo procesas

Norėdami pradėti montuoti membraninį stogą savo rankomis, turite nuspręsti dėl plokščių prijungimo tipo. Tai galima padaryti suvirinant karštu oru arba klijuojant naudojant specialias dvipuses lipnias juostas.

Siūlių sujungimo būdai:

• Klijavimas- metodas nėra pats patikimiausias dėl mažo lipniųjų jungčių stiprumo. Jis daugiausia naudojamas EPDM membranoms, nors reikia pasakyti, kad šis metodas yra paprastesnis. Suvirinant karštu oru, gaunama jungtis, kuri yra tokia pat stipri, kaip ir pagrindinė medžiaga, tačiau tam reikia specialių įrankių.
• Suvirinimas gali būti automatinis (naudojant suvirinimo aparatus) ir rankinis (naudojant karšto oro pistoletą). Jei membraninį stogą montuojate savo rankomis, nėra prasmės pirkti brangių suvirinimo aparatų. Pakaks karšto oro pistoleto arba pramoninio plaukų džiovintuvo, kurio našumas yra mažas, tačiau jo kaina yra daug mažesnė.

Norint tinkamai virti stogo dangos medžiaga reikia pasiimti optimalūs parametrai. Jų kaitai turi įtakos aplinkos temperatūra, drėgmė, vėjo greitis. Optimali temperatūra yra 15 - 20 laipsnių Celsijaus ir normali oro drėgmė. Karšto oro temperatūra turi būti apie 500°C, slėgis veikiamas valcavimo voleliu, kurį reikia įsigyti atskirai. Jei tai darote pirmą kartą, geriau pirmiausia pasipraktikuoti ant mažų, specialiai tam skirtų plokščių. Rezultatas turėtų būti visiška siūlė be lupimo ir nudegimų.

Lengviausias būdas pritvirtinti dangą prie pagrindo yra balastas. Jis naudojamas, kai šlaitų nuolydis mažesnis nei 10°. Kad drobė nenupūstų vėjo, ji padengiama balasto sluoksniu, kurio minimalus svoris turi būti 50 kg/m² membranos. Kaip balastas dažniausiai naudojami upių akmenukai, apvalus žvyras ir skalda. Šio tvirtinimo būdo trūkumas yra sunkaus svorio dizaino.

Jei stogas nėra skirtas dideliam svoriui, tada naudokite mechaninis metodas tvirtinimai Tvirtinimas išilgai stogo perimetro atliekamas naudojant specialias kraštines juostas. Likęs plotas tvirtinamas plastikiniais grybais ant metalinių inkarų. Mechaninis tvirtinimas yra patikimesnis ir lengvesnis.

Membraninę dangą taip pat galima klijuoti prie pagrindo. Šis metodas neranda platus pritaikymas dėl savo didelių sąnaudų. Dažniausiai naudojamas sudėtingiems stogams.

Membraninės stogo dangos pranašumai yra šie: ilgas tarnavimo laikas (50 metų), puikios hidroizoliacinės savybės, atsparumas dažniems pokyčiams oro sąlygos. Trūkumai apima didelę medžiagų kainą.

Galima daryti išvadą, kad patartina naudoti membraninį stogą. Nepaisant santykinai brangios medžiagos, lengva konstrukcija ir ilgaamžiškumas daro šią dangą gana patrauklią naudoti.

Iš karto noriu perspėti, kad ši tema ne vien Habro tema, tačiau komentaruose prie įrašo apie MIT sukurtą elementą idėjai atrodė pritarta, todėl žemiau aprašysiu keletą minčių apie biokurą. elementai.
Darbą, kuriuo parašyta ši tema, atlikau 11 klasėje, tarptautinėje konferencijoje INTEL ISEF užėmiau antrąją vietą.

Kuro elementas yra cheminis srovės šaltinis, kuriame reduktorių (kuro) ir oksidatoriaus cheminė energija, nuolat ir atskirai tiekiama į elektrodus, tiesiogiai paverčiama elektros energija.
energijos. Kuro elemento (FC) schema pateikta žemiau:

Kuro elementas susideda iš anodo, katodo, joninio laidininko, anodo ir katodo kamerų. Šiuo metu bio galia kuro elementai nepakanka naudoti pramoniniu mastu, tačiau mažos galios BFC gali būti naudojami medicininiais tikslais kaip jautrūs jutikliai, nes srovės stiprumas juose yra proporcingas perdirbamo kuro kiekiui.
Iki šiol buvo pasiūlyta didelis skaičius dizaino veislės TE. Kiekvienu konkrečiu atveju kuro elemento konstrukcija priklauso nuo kuro elemento paskirties, reagento tipo ir joninio laidininko. IN speciali grupė išskiria biokuro elementus, kuriuose naudojami biologiniai katalizatoriai. Svarbu išskirtinis bruožas biologines sistemas yra jų gebėjimas selektyviai oksiduoti įvairius degalus žemoje temperatūroje.
Dažniausiai bioelektrokatalizėje naudojami imobilizuoti fermentai, t.y. fermentai, išskirti iš gyvų organizmų ir pritvirtinti prie nešiklio, tačiau išlaikantys katalizinį aktyvumą (iš dalies arba visiškai), todėl juos galima panaudoti pakartotinai. Panagrinėkime biokuro elemento pavyzdį, kuriame fermentinė reakcija sujungiama su elektrodo reakcija naudojant tarpininką. Biokuro elemento, pagrįsto gliukozės oksidaze, schema:

Biokuro elementas susideda iš dviejų inertiškų elektrodų, pagamintų iš aukso, platinos arba anglies, panardintų į buferinį tirpalą. Elektrodai atskirti jonų mainų membrana: anodo skyrius prapučiamas oru, katodo skyrius – azotu. Membrana leidžia erdviškai atskirti ląstelės elektrodų skyriuose vykstančias reakcijas ir tuo pačiu užtikrina protonų mainus tarp jų. Įvairių tipų biosensoriams tinkamas membranas Didžiojoje Britanijoje gamina daugelis įmonių (VDN, VIROKT).
Gliukozės įvedimas į biokuro elementą, kuriame yra gliukozės oksidazės ir tirpaus mediatoriaus 20 °C temperatūroje, sukelia elektronų srautą iš fermento į anodą per tarpininką. Per išorinę grandinę elektronai patenka į katodą, kur idealios sąlygos esant protonams ir deguoniui, susidaro vanduo. Gauta srovė (nesant soties) yra proporcinga greitį lemiančio komponento (gliukozės) pridėjimui. Matuodami stacionarią srovę, galite greitai (5 s) nustatyti net mažas gliukozės koncentracijas – iki 0,1 mM. Kaip jutiklis, aprašytas biokuro elementas turi tam tikrų apribojimų, susijusių su tarpininko buvimu ir tam tikrais reikalavimais deguonies katodui ir membranai. Pastarieji turi išlaikyti fermentą ir tuo pačiu leisti prasiskverbti mažos molekulinės masės komponentams: dujoms, tarpininkui, substratui. Jonų mainų membranos paprastai atitinka šiuos reikalavimus, nors jų difuzijos savybės priklauso nuo buferinio tirpalo pH. Dėl komponentų difuzijos per membraną sumažėja elektronų perdavimo efektyvumas dėl šalutinių reakcijų.
Šiandien yra laboratorinių kuro elementų modelių su fermentiniais katalizatoriais, kurie savo savybėmis neatitinka jų reikalavimų. praktinis pritaikymas. Per artimiausius kelerius metus pagrindinės pastangos bus nukreiptos į biokuro elementų rafinavimą, o tolesnis biokuro elementų pritaikymas bus labiau susijęs su medicina, pavyzdžiui: implantuojamas biokuro elementas naudojant deguonį ir gliukozę.
Kai elektrokatalizėje naudojami fermentai pagrindinė problema Problema, kurią reikia išspręsti, yra fermentinės reakcijos sujungimo su elektrochemine problema, ty užtikrinti efektyvų elektronų transportavimą iš aktyvaus fermento centro į elektrodą, kurį galima pasiekti šiais būdais:
1. Elektronų perkėlimas iš aktyvaus fermento centro į elektrodą naudojant mažamolekulinį nešiklį – mediatorių (mediator bioelektrokatalizė).
2. Tiesioginė, tiesioginė fermento aktyviųjų vietų ant elektrodo oksidacija ir redukcija (tiesioginė bioelektrokatalizė).
Šiuo atveju fermentinių ir elektrocheminių reakcijų tarpininko sujungimas, savo ruožtu, gali būti atliekamas keturiais būdais:
1) fermentas ir mediatorius yra didžiojoje tirpalo dalyje, o mediatorius difunduoja į elektrodo paviršių;
2) fermentas yra elektrodo paviršiuje, o mediatorius yra tirpalo tūryje;
3) fermentas ir mediatorius imobilizuojami elektrodo paviršiuje;
4) mediatorius prisiūtas prie elektrodo paviršiaus, o fermentas yra tirpale.

Šiame darbe lakazė tarnavo kaip katodinės deguonies redukcijos reakcijos katalizatorius, o gliukozės oksidazė (GOD) – kaip anodinės gliukozės oksidacijos reakcijos katalizatorius. Fermentai buvo naudojami kompozicinėse medžiagose, kurių kūrimas yra vienas iš labiausiai svarbius etapus biokuro elementų, vienu metu atliekančių analitinio jutiklio funkciją, sukūrimas. Šiuo atveju biokompozitinės medžiagos turi užtikrinti selektyvumą ir jautrumą substrato nustatymui ir tuo pačiu turėti didelį bioelektrokatalizinį aktyvumą, artėjantį prie fermentinio aktyvumo.
Lakazė yra Cu turinti oksidoreduktazė, kurios pagrindinė funkcija natūraliomis sąlygomis yra organinių substratų (fenolių ir jų darinių) oksidacija deguonimi, kuris redukuojamas į vandenį. Fermento molekulinė masė yra 40 000 g/mol.

Iki šiol buvo įrodyta, kad lakazė yra aktyviausias deguonies mažinimo elektrokatalizatorius. Esant ant elektrodo deguonies atmosferoje, susidaro potencialas, artimas pusiausvyriniam deguonies potencialui, o deguonies redukcija patenka tiesiai į vandenį.
Kaip katodinės reakcijos (deguonies redukcijos) katalizatorius buvo naudojama kompozicinė medžiaga, pagaminta iš lakazės, acetileno juodojo AD-100 ir Nafiono. Ypatinga kompozito savybė yra jo struktūra, užtikrinanti fermento molekulės orientaciją elektronams laidžios matricos atžvilgiu, būtina tiesioginiam elektronų perdavimui. Specifinis lakkazės bioelektrokatalitinis aktyvumas naudojant sudėtinius metodus, pastebėtus fermentinėje katalizėje. Fermentinių ir elektrocheminių reakcijų sujungimo būdas lakkazės atveju, t.y. elektrono perkėlimo iš substrato per lakazės fermento aktyvų centrą į elektrodą būdas – tiesioginė bielektrokatalizė.

Gliukozės oksidazė (GOD) yra oksidoreduktazės klasės fermentas, turintis du subvienetus, kurių kiekvienas turi savo aktyvųjį centrą – (flavino adenino dinukleotidą) FAD. GOD yra fermentas, selektyvus elektronų donorui, gliukozei, ir gali naudoti daugybę substratų kaip elektronų akceptorius. Fermento molekulinė masė yra 180 000 g/mol.

Šiame darbe mes panaudojome kompozicinę medžiagą, pagrįstą GOD ir ferocenu (FC), skirtą anodiniam gliukozės oksidavimui per tarpininko mechanizmą. Sudėtinė medžiaga apima GOD, labai dispersinį koloidinį grafitą (HCG), Fc ir Nafion, kurie leido gauti elektronams laidžią matricą su labai išvystytu paviršiumi, užtikrinti efektyvų reagentų transportavimą į reakcijos zoną ir stabilias charakteristikas. kompozicinė medžiaga. Fermentinių ir elektrocheminių reakcijų sujungimo būdas, t.y. užtikrinant efektyvų elektronų transportavimą iš aktyvaus GOD centro į mediatoriaus elektrodą, o fermentas ir mediatorius buvo imobilizuoti elektrodo paviršiuje. Ferocenas buvo naudojamas kaip tarpininkas – elektronų akceptorius. Kai organinis substratas, gliukozė, oksiduojamas, ferocenas redukuojamas ir oksiduojamas prie elektrodo.

Jei kam įdomu, galiu detaliai aprašyti elektrodų dangos gavimo procesą, bet dėl ​​to geriau rašykite asmenine žinute. O temoje aš tiesiog aprašysiu gautą struktūrą.

1. AD-100.
2. lakas.
3. hidrofobinis akytas substratas.
4. Nafionas.

Po to, kai buvo priimti rinkėjai, perėjome tiesiai į eksperimentinę dalį. Štai kaip atrodė mūsų darbo ląstelė:

1. Ag/AgCl etaloninis elektrodas;
2. darbinis elektrodas;
3. pagalbinis elektrodas - Рt.
Eksperimente su gliukozės oksidaze - valymas argonu, lakkaze - deguonimi.

Deguonies redukcija ant suodžių, kai nėra lakazės, vyksta esant potencialams žemiau nulio ir vyksta dviem etapais: per tarpinį vandenilio peroksido susidarymą. Paveikslėlyje parodyta deguonies elektroredukcijos lakkaze, imobilizuota ant AD-100, gautos deguonies atmosferoje tirpale, kurio pH 4,5, poliarizacijos kreivė. Tokiomis sąlygomis nustatomas stacionarus potencialas, artimas pusiausvyriniam deguonies potencialui (0,76 V). Kai katodinis potencialas yra 0,76 V, fermento elektrode stebimas katalizinis deguonies redukavimas, kuris per tiesioginės bioelektrokatalizės mechanizmą patenka tiesiai į vandenį. Potencialo srityje žemiau 0,55 V katodo kreivėje stebimas plokščiakalnis, kuris atitinka ribinę deguonies redukcijos kinetinę srovę. Ribinė srovės vertė buvo apie 630 μA/cm2.

Kompozicinės medžiagos, pagrįstos GOD Nafion, ferocenu ir VKG, elektrocheminis elgesys buvo tiriamas cikline voltamperometrija (CV). Kompozitinės medžiagos būsena, kai fosfato buferio tirpale nėra gliukozės, buvo stebima naudojant įkrovimo kreives. Įkrovimo kreivėje, esant (–0,40) V potencialui, stebimi maksimumai, susiję su GOD aktyviojo centro redokso transformacijomis - (FAD), o esant 0,20-0,25 V – feroceno oksidacijos ir redukcijos maksimumai.

Iš gautų rezultatų matyti, kad remiantis katodu su lakkaze kaip deguonies reakcijos katalizatoriumi ir anodu, pagrįstu gliukozės oksidaze, skirtu gliukozei oksiduoti, yra esminė galimybė sukurti biokuro elementą. Tiesa, šiame kelyje yra daug kliūčių, pavyzdžiui, fermentų aktyvumo pikai stebimi esant skirtingam pH lygiui. Dėl to BFC reikėjo pridėti jonų mainų membraną. Membrana leidžia erdviškai atskirti reakcijas, vykstančias ląstelės elektrodų skyriuose, ir tuo pačiu užtikrina protonų mainus tarp jų. Oras patenka į anodo skyrių.
Gliukozės įvedimas į biokuro elementą, kuriame yra gliukozės oksidazės ir tarpininko, sukelia elektronų srautą iš fermento į anodą per tarpininką. Elektronai per išorinę grandinę keliauja į katodą, kur idealiomis sąlygomis, esant protonams ir deguoniui, susidaro vanduo. Gauta srovė (nesant soties) yra proporcinga greitį lemiančio komponento – gliukozės – pridėjimui. Matuodami stacionarią srovę, galite greitai (5 s) nustatyti net mažas gliukozės koncentracijas – iki 0,1 mM.

Deja, man nepavyko šio BFC idėjos praktiškai įgyvendinti, nes Iš karto po 11 klasės nuėjau mokytis programuotojo, ką uoliai darau ir šiandien. Ačiū visiems, kurie jį užbaigė.