Основные виды строительных пластмасс

Конструкционные пластмассы. Для несущих и ограждающих конструкций, которые воспринимают нагрузку и обеспечивают защиту сооружений и необходимый температурно-влажностный режим, применяют деревношаруваті пластики, стеклопластики, листовой винипласт, оргстекло, полимерные бетоны. 

Деревношаруваті пластики – разновидность пластмасс, наполнителем которых является древесный шпон, то есть тонкие листы древесины толщиной 0,3...2,1 мм, получают с помощью лущильных станков с распаренных кряжей березы, ольхи и бука. Шпон пропитывают растворами полимеров и собирают в пакеты, подвергают горячему прессованию на гидравлических прессах. Средняя плотность листов составляет 1250...1330 кг/м3, предел прочности при растяжении вдоль волокон 140...260 МПа, водопоглощение за 24 ч не более 2...3%. 

За основными физико-механическими свойствами деревношаруваті пластики превосходят исходную древесину. их можно применять для изготовления различных несущих конструкций – балок, ферм, арок и др. 

Стеклопластики благодаря высокой прочности, легкости, стойкости в различных средах и прозрачности широко применяются в строительстве. 

Наполнителем стеклопластиков является стеклянное волокно в виде нитей, жгутов и тканей. Стеклянное волокно имеет прочность при растяжении 300...500 МПа при диаметре 50...3 мкм. Как связующие применяют фенолформальдегидные, эпоксидные, полиэфирные, полиамидные и кремнийорганические смолы. 

Свойства стеклопластиков зависят от вида стекловолокнистого наполнителя, смолы и от их соотношения. При параллельном размещении волокон или жгутов изготовляют ориентированные стеклопластики, к которым относятся стекловолокнистый анизотропный материал (СВАМ), что имеет особенно высокую прочность. Прочность СВАМ при продольном 

или поперечном растяжении не менее 350...450 МПа, а при растяжении под углом 45° – почти в 2 раза ниже. Прочностные показатели стеклопластиков снижаются под действием повышенных температур и воды. Стеклопластики могут подвергаться всем видам механической обработки. 

Легкие конструкции на основе стеклопластиков позволяют возводить строения в 8 раз легче, чем из крупных железобетонных панелей. 

Полиэфирные стеклопластики и стеклотекстолиты используют для обшивки непрозрачных трехслойных панелей стен и перекрытия, оконных и дверных блоков, санитарно-технических изделий. Высокая химическая стойкость позволяет применять стеклопластики для конструкций, эксплуатирующихся в различных агрессивных средах. 

Винипласт представляет собой жесткий материал, который получают горячим прессованием пакетов, которые набираются из поливинилхлоридной композиции. Винипласт выпускают в виде прозрачных и непрозрачных окрашенных и неокрашенных листов со средней плотностью 1400 кг/м3. Винипласт нетеплостійкий, и при 40° С прочность его снижается примерно вдвое. Температурный интервал эксплуатации данного материала в условиях, исключающих воздействие ударных и вибрационных нагрузок — от минус 50 до плюс 60° С. Винипласт легко обрабатывается и сваривается, но склеивается только некоторыми клеями (например, перхлорвініловим). 

 Винипласт используется в светопрозрачных ограждающих конструкциях, для обшивки панелей, перегородок, подвесных потолков, в элементах сооружений с химически агрессивной средой. С вініпласта изготавливают вентиляционные короба, трубы, резервуары, профильные изделия. 

В полімербетонах роль вяжущего выполняют синтетические полимеры: фенолформальдегидные, фурановые, полиэфирные, эпоксидные и др. Для производства полимербетонов получили распространение фурфуролацетонові полимеры (ФА, ФАМ и др.), которые являются разновидностью фурановых смол. Как отвердитель фурфуролацетонових полимеров применяют сульфокислоты (бензосульфокислоту, серную кислоту), хлориды железа или алюминия и др. Отличительной особенностью полимербетонов является высокая химическая стойкость. В кислых и окислительных средах наряду с фурановими являются устойчивыми полимербетоны на полиэфирных и фенолформальдегидных смолах. Для последних характерна также высокая радиационная стойкость. 

Комплексом положительных особенностей, в том числе высокой водостойкостью, устойчивостью к смачиванию, химической стойкостью, адгезионной способностью характеризуются полимербетоны на эпоксидных смолах. Как отвердители к ним применяют полиамины, амиды, щавелеву кислоту, ангидриды (малеиновый, фталевый и др.), а также некоторые другие соединения. В отличие от других конденсационных полимеров эпоксидные смолы затвердевают без выделения побочных продуктов, что облегчает изготовление изделий и повышает их качество. Для улучшения деформативных свойств эпоксидные смолы совмещают с пластификаторами. Они часто применяются также в комбинации с другими полимерами, которые улучшают ряд свойств и снижают стоимость эпоксидных смесей. 

В структуре полимербетонов наряду с полимерными вяжущими активную роль выполняют минеральные заполнители, количество которых может достигать 90% и более. При выборе заполнителей важно предотвратить возможные вредным реакциям в зоне контакта с вяжущими. Для полимербетонов на фурановых смолах недопустимо применение карбонатных материалов и глинистых частиц. Предоставляют преимущество перед другими заповнювачам из изверженных горных пород. Полимерный характер вяжущего в полімербетонах обуславливает их высокую прочность не только при сжатии, но и при изгибе и растяжении. Так, прочность при изгибе полиэфирных и эпоксидных бетонов достигает 35...45 МПа. 

Полимерные бетоны можно отнести к категории швидкотвердіючих материалов. При нормальном режиме твердения они набирают высокую прочность уже в первые несколько суток. В последующий период твердения рост прочности незначителен Нарост прочности полимербетонов положительно влияет кратковременный прогрев, что ускоряет полимеризацию вяжущего. Недостатками полимербетонов, которые ограничивают применение этого материала в несущих конструкциях, является повышенная усадка и ползучесть, невысокая термостойкость. 

Полимербетоны применяют для устойчивых к износу облицовок на горных водозаборных сооружениях, которые защищают цементный бетон от воздействия донных наносов, а также на высоконапорных гидроэлектростанциях, где скорости потока в водопропускных сооружениях достигают 35...50 м/сек. Они эффективны также для изготовления траверс ВЛ, контактных опор и других конструкций с высоким электросопротивлением.

Прочность полимербетонов зависит от содержания и прочности полимера и минерального заполнителя в смеси, сцепления между ними, режима твердения и других факторов. 

Значительный экономический эффект достигается при использовании несущих химически стойких сталеполімербетонних конструкций на промышленных предприятиях с агрессивным воздействием различных технологических сред. 

Отделочные пластмассы. Положительные особенности пластмасс — декоративность, низкая способность к истиранию, эластичность, высокие тепло - и звукоизоляционные свойства обусловили их широкое применение для покрытия полов и отделки стен. 

Пластмассы для полов разделяют на рулонные, плиточные и мастичные. 

Рулонные материалы, линолеумы изготовляют из поливинил - хлоридных, алкидных, колоксилінових и резиновых полимеров без подосновы или на тканевой, войлочной и других видах подосновы. Наиболее массовые линолеумы без подосновы формируют каландровим и экструзионным методами. 

Ведущее место среди рулонных материалов для полов занимает поливинилхлоридный линолеум. Его изготавливают в виде полотнищ шириной 1200...2400 мм и длиной не менее 12 м. 

Поливинилхлоридный линолеум выпускают одно - и багатошаро ным, как однотонным, так и с декоративной отделкой. Его не рекомендуется использовать при влажностном режиме эксплуатации, влиянию жиров, масел и абразивных материалов. Водопоглощение безосновного линолеума – не более 1,5%, способность к истиранию – 0,05 г/см2. 

В помещениях с влажным режимом эксплуатации эффективное применение резинового линолеума – релину, который имеет высокую водо - и химическую стойкость, и звукопоглощения. Релин – многослойный материал, где верхним слоем служит цветная резина, нижним – смесь старой дробленой резины и битума. 

Линолеумные покрытия широко применяют в жилых и общественных зданиях. Они позволяют в 5...6 раз сократить продолжительность производства работ по сравнению с дощатыми и в 10 раз – по сравнению с паркетными полами. 

Линолеумы приклеивают битумными, битумно-каучуковыми и другими мастиками. 

Наряду с линолеумными материалами в гражданском строительстве распространенные синтетические ковровые материалы, которые отличаются высокими акустическими и декоративно-

художественными свойствами. Это, например, ворсолін, подосновой которого служит пленка из эмульсионного поливинилхлорида, а для верхнего слоя используется ворсовая пряжа из полиамидных или полипропиленовых волокон. 

Из плиточных полимерных изделий для пола основными являются поливинилхлоридные и кумаронові. Плитки получают вырубкой из специально нарезанных полос или прессованием. Обычные размеры плиток для пола: 300×300, 200×200, 300×150, 200×100 мм, толщина 1.5...3 мм. 

Мастичные материалы для полов представляют собой в'язкотекучі полимерные (преимущественно поливинилацетатные или латексные) композиции, которые наносят путем полива или распыления на различные основы с последующим отверждением. Латексные наливные полы отличаются большей водостойкостью, чем поливинилацетатные. 

Последние не рекомендуются в помещениях с влажным режимом эксплуатации, при ударных нагрузках, воздействии кислот или щелочей. 

Для отделки стен применяют полистирольные, поливинилхлоридные, фенолформальдегидные и другие плиточные, листовые и рулонные пластмассы. Широко распространены полистирольные плитки и листы, которые применяются для облицовок внутренних стен и перегородок из неспалимимих материалов. 

Горячим прессованием бумаги, пропитанной термореактивными полимерами, получают листы декоративного бумажно-слоистого пластика. Его поверхность может имитировать ценные породы камня или дерева. Паперовошаруватий пластик хорошо поддается механической обработке, термостойкой и устойчив к износу. Он гигиеничен, светло - и теплостойкий. Благодаря достаточной химической стойкости, он не портится от воздействия различных моющих средств, растворимых кислот и щелочей, органических растворителей и минеральных масел. Пластик выдерживает нагрев до 130° С. 

Из рулонных материалов для отделки распространены поливинилхлоридные декоративно-отделочные пленки, которые выпускают различных цветов и рисунков, прозрачные и непрозрачные, гладкие, тисненые, без клеевой слоя или на клеєвому слое, на бумажной или другой подоснове с рисунком или без него. 

Прозрачные пленки используют для устройства водозащитных и декоративных завес, покрытия теплиц и т.п. Непрозрачные применяют для отделки стен, перегородок, потолков, дверных полотен, встроенной мебели в помещениях, к которым предъявляют повышенные гигиенические требования. 

Поливинилхлоридные пленки без клеевого слоя крепят к отделочной поверхности поліізобутиленовими и каучуковыми клеями. 

Обои – рулонный материал на бумажной основе. 

Влагостойкие обои имеют защитную пленку на лицевой по верхние из полимерных эмульсий или лаков. Их применяют для отделки кухонь и санузлов, больничных помещений. 

Гидроизоляционные и герметизирующие пластмассы. Трубы. 

Полимерные материалы относятся к числу наиболее эффективных для гидроизоляции и герметизации строительных конструкций. Для изоляции в кровлях, резервуарах, а также как противофильтрационные экраны в искусственных водоемах, каналах применяют полимерные пленки. 

К пленке относятся безосновные рулонные материалы толщиной до 1 мм, которые получают из полимерных вяжущих путем экструзии, механической и пневмомеханічного вытягивания или другими способами. Широко используют поливинилхлоридные и полиэтиленовые пленки. Полиэтиленовая пленка более долговечна, чем поливинилхлоридная, не теряет эластичности, более устойчива к низким температурам, но ее необходимо защищать от разрушающего действия солнца. 

Мастиками и клеями пленки можно приклеивать к бетону, камню, металлу и дереву. Являясь химически стойкими, они защищают указанные материалы от агрессивных воздействий. 

Производство армированных пленок заключается в том, что между двумя пленками размещается арматура – нейлоновые, хлопковые или льняные нити, стекловолокнистая ткань. Армированная пленка имеет более высокую упругость и прочность, чем обычная. Для соединения между собой изоляционных пленок применяют сварку и склеивание. Сочетание пленок из термопластичных пластмасс осуществляют с помощью горячего газа, контактным способом или за счет трения, методом высокочастотной сварки, а также склеиванием. 

Клеи составляют большую группу полимерных материалов. их клеящая способность определяется силами адгезионной взаимодействия, прочность самого клеевой слоя обусловлена когезійними силами. 

Клеи представляют собой растворы линейных полимеров, которые затвердевают при обычной температуре. Большинство клеев на основе пространственных полимеров затвердевают при повышенной температуре. Выбор оптимальных значений температуры и продолжительности твердения полимера значительно улучшает качество соединения клеевой. 

Применение расплавов полимеров в качестве клеев более эффективное, чем растворов, поскольку позволяет получить более плотный клеєвий слой. 

На качество склеивания существенно влияют характер и состояние поверхности материалов, которые склеиваются, содержание в клее растворителей, наполнителей, пластификаторов, толщина склеиваемых пленок и условия их формирования. При оценке поверхности материалов, которые склеиваются, в большинстве случаев следует учитывать известное правило – полярные материалы склеиваются полярными клеями и наоборот. Качество склеивания улучшается при очистке и обезжиривания поверхностей, а также при химической или механической обработке с целью увеличения площади сцепления и отделения слабительных слоев. В условиях формирования клеевой пленки из раствора важно обеспечить полное отделение растворителя. Положительно влияет на свойства клеевой соединения уменьшение толщины слоя клеевой и подбор необходимого давления при склеивании, а также введение пластификаторов и наполнителей.

Высокопрочные и теплостойкие соединения образуют клеи на основе термореактивных полимеров: фенолформальдегидных, эпоксидных, карбамидных и др. Такие клеи могут применяться при изготовлении силовых конструкций как из металлов, так и из неметаллических материалов. Они, как правило, является двухкомпонентными – полимер и отвердитель. Смешивание компонентов осуществляется перед использованием клея. 

Мастики по свойствам близки к клеям и отличаются от них повышенной вязкостью. Они могут соединять различные материалы, а также покрывать их слоем, который защищает от воздействия окружающей среды и обеспечивает герметичность. 

Как применяют клеящие мастики на основе інден-кумаронових смол, эпоксидных, полиэфирных и других полимеров. 

Применяют также эпоксидно-полиэфирные, эпоксидно-каучуковые и прочие мастики имеют высокую адгезию к сухим и влажных материалам, водо - и морозостойкость. 

Герметизирующие материалы (герметики) применяют для изолирования стыков сборных железобетонных элементов в зданиях и сооружениях, а также для герметизации остекления, уплотнения швов резервуаров и т.п.

Качество герметиков оценивается адгезионной способностью, непроницаемостью, устойчивостью к агрессивным факторам окружающей среды, относительным удлинением. 

Герметики подразделяют на мастичные, погонажные и оклеечные. Мастичные герметики выпускают трех видов: нетвердіючі на основе поліізобутилеігу; холодного затверджування – тиоколовые (на основе жидких полисульфидных каучуков), бутилкаучуковые, силиконовые, битумно-полимерные. 

Мастика УМС-50 – наиболее распространенный герметик на основе полиизобутилена, состоящий из полиизобутилена, пластификатора (минерального масла) и наполнителя (мела, молотого известняка и др.).

Двухкомпонентные мастики на основе тіоколів состоят из основной и утверждающей паст. После смешивания их в определенной пропорции проходит необратимый процесс вулканизации и превращения пастообразной массы в резиноподобный материал. Наряду с двухкомпонентными применяют однокомпонентные тиоколовые герметики, процесс вулканизации которых осуществляется на воздухе при 10...25° С под действием влаги и продолжается при влажности 95...100% 7...10 суток, а при 50...60% – 4...5 недель. 

На основе бутилкаучука изготовляют как мастики, вулканизируются, так и мастики, не вулканизируются. Широко применяют двухкомпонентные мастики, вулканизируются на основе растворов бутилкаучука или его смесей с другими материалами. 

Пенополиуретановый герметик получают методом химического взаимодействия основных компонентов непосредственно в этике конструкции. 

Мастика "эластосил" – представитель группы однокомпонентных мастик на основе силиконовых полимеров, которые вулканизируются при комнатной температуре в присутствии влаги воздуха. Эластичные герметизирующие прокладки изготовляют в виде пористых и монолитных жгутов различной конфигурации с газонаполненной резины (пороізол) или каучука (герніт). 

Пластмассовые трубы применяют для устройства систем водоснабжения и канализации, дренажных и поливных систем. 

Они имеют высокую коррозионную стойкость, достаточную сопротивляемость разрушающему действию замерзающей воды, малую массу. Трубы изготовляют из пластмасс на основе термопластичных и термореактивных синтетических смол. В основном применяются трубы из полиэтилена, поливинилхлорида и полипропилена. 

Наиболее широко применяют полиэтиленовые трубы. Они изготавливаются из полиэтилена высокого (ВТ) и низкой (НТ) давления способом безпрервного выдавливания пластика через отверстие головки шнек-машины. Полиэтилен НТ имеет более высокую прочность. Предел прочности полиэтилена НТ при разрыве 20...25 МПа, а ВТ – 8...25 МПа. 

Полиэтиленовые трубы выпускают диаметром конечно 10...640, поливинилхлоридные 10...400 и полипропиленовые 15...80 мм. 

Они поставляются в отрезках 6...12 м и в бухтах. 

Полиэтиленовые напорные трубы могут выдерживать внутреннее гидростатическое давление до 2,5 МПа. Сочетание их осуществляется муфтами, гайками или при помощи сварки. 

Вініпластові (поливинилхлоридные) трубы применяют в системах водопровода и канализации. Они имеют высокую химическую стойкость и низкую теплопроводность, но более тяжелые и менее морозостойкие, чем полиэтиленовые. 

Общими недостатками полимерных труб является низкая теплостойкость и значительное линейное расширение. 

 

Прочитано 398 раз Последнее изменение Суббота, 28 Январь 2017 19:02