Основные виды пластмасс, их область применения

Конструкционные пластмассы в строительстве применяют в составе элементов несущих и ограждающих конструкций сравнительно недавно. К ним относятся:

стеклопластики;

пенопласты;

оргстекло;

винипласт;

воздухо - и водонепроницаемые ткани и пленки;

древесные пластики.

Стеклопластики – это листовой материал из стеклянных волокон или тканей, связанных синтетической смолой.

Стеклянные волокна (наполнитель) служат армирующими элемента-ми : они воспринимают основные нагрузки при работе материалов конструкций. Смола не только связывает стеклянные волокна, но и распределяет усилия между ними, защищает материал от внешних воздействий.

В зависимости от вида и расположения наполнителя стеклопластики различают:

стеклопластики на основе ориентированных волокон

Волокна (в виде отдельных волокон, стеклонитей, стекложгутов непрерывной длины) расположены слоями по толщине материала. Стекловолокна располагаются в одном или двух взаимно перпендикулярных направлениях в количестве до 70 % от массы.

Применяют для изготовления небольших болтов, фасонок , профильных и других деталей конструкций, эксплуатируемых в химически агрессивной среде. Из них могут изготавливаться и несущие конструкции.

стеклопластики на основе рубленых волокон

Выпускаются в виде светопрозрачных волнистых или плоских листов. Количество рубленого стекловолокна – около 25 % по массе. Толщина листов – от 1,5 до 2,5 мм, ширина – до 1,5 м, длина – до 6 м. Волны имеют шаг 60 ÷ 200 мм, высоту – от 14 до 54 мм, могут располагаться вдоль и поперек листа.

Применяют в основном для кровли, также в светопрозрачных панелях в качестве ограждений лестниц, балконов и барьеров, для прозрачных навесов и перегородок, при устройстве верхнего света, в заполнениях оконных переплетов и дверных проемов.

• стеклопластики на основе ткани (стеклотекстолиты)

26 ÷ 45 % в таких стеклопластиках составляет связующее : фенол-формальдегидные , полиэфирные смолы. Наполнителем служат стеклотка-ни , сетки.

Применяют для изготовления трехслойных панелей, оболочек и др. конструкций. Прочные, тонкие воздухо - и водонепроницаемые ткани ис-пользуют в пневматических и тентовых покрытиях. Из полимерных пленок осуществляют временные покрытия закрытого грунта.

стеклопластики на основе стекломатов и стекловойлока.

Связующее – фенолокреозолоформальдегидные полимеры с добавлением гипса. Такие стеклопластики дешевы.

Применяют для обшивки трехслойных стеновых панелей и для изготовления мало напряженных конструкций деталей, т.к. они обладают не-большой прочностью на растяжение.

Пенопласты – это ячеистые газонаполненные конструкционные пластмассы. Они представляют собой нетвердую пену, состоящую из массы замкнутых ячеек, заполненных воздухом или безвредным газом.

Наполнителями являются газы, выделяющиеся в процессе пенообра-зования .

Пенопласты образуются путем горячего вспенивания термопластич-ных смол или введением отвердителей и пенообразователей в состав тер-мореактивных смол в процессе их твердения.

Свойства:

наиболее легкий конструкционный материал (ρ = 30 ÷ 100 кг/м3);

прочность их мала: 0,2 ÷ 0,5 МПа (сжатие), 0,1 ÷ 0,7 МПа (сдвиг);

очень эффективный теплоизоляционный материал;

бывают сгораемыми (ПС-1, ПС-4); трудносгораемыми и самозатухающими (ПСБ, ФРБ).

Применяют для слоистых плит, панелей покрытий и стен. Органическое стекло (оргстекло) полностью состоит из термопластичной смолы полиметилметакрилата без каких-либо наполнителей и изготовляется в виде листов или плит.

Свойства:

достаточная прочность при изгибе (до 10 МПа);

ограниченная жесткость и твердость;

легкоповреждаемая поверхность;

сгораемость;

высокая степень прозрачности (до 95 %).

Применяют для создания светопрозрачных участков в покрытиях и стенах. Малая теплостойкость оргстекла позволяет формовать из нагретых листов гнущиеся поверхности фонарей.

Винипласт, как и оргстекло, полностью состоит из термопластичной смолы без наполнителей. Изготавливается в виде плоских или волнистых листов толщиной до 2 мм и шириной до 120 см.

Свойства винипласта близки к свойствам оргстекла. Основные преимущества:

самозатухаемость ;

высокая стойкость в химически агрессивных средах;

относительно низкая стоимость.

Применяют в конструкциях, работающих в химически агрессивных средах.

Воздухо - и водонепроницаемые ткани и пленки – материал, со-стоящий :

• из технического текстиля (прочностная основа тканей). Технический текстиль изготавливается из высокопрочных синтетических волокон:

– полимерных волокон типа капрон; – полиэфирных волокон типа лавсан.

Текстиль имеет полотняное переплетение. Более прочные нити располагаются вдоль рулона (основа), а менее прочные – поперек него (уток).

из эластичных покрытий (обеспечивают воздухонепроницаемость тканей, служат для связи нитей и слоев текстиля между собой, замедляют процесс старения). В качестве покрытий применяют резину на основе синтетических каучуков, эластичный пластифицированный поливинилхлорид.

Промышленность выпускает следующие воздухонепроницаемые ткани:

– однослойные У-93;

– двухслойные У-92, № 109 Ф ;

– трехслойные № 110 Ф.

Применяют для изготовления пневматических конструкций:

воздухоопорных пневмооболочек , состоящих из тканевой оболочки, опорного контура, входного шлюза, воздуходувной установки. Воздухоопорные оболочки могут образовывать покрытия пролетом до 60 м. Они имеют небольшую массу (1 кг/м 2 ), могут перевозиться любым видом транспорта в сложенном виде и устанавливаться на опорный контур в считанные дни.

пневмовантовых конструкций, представляющих собой такую же воздухоопорную оболочку, в состав которой включены стальные тросы – ванты, которые воспринимают основную часть усилий, действующих в оболочке, и поэтому пролеты пневмовантовых конструкций могут быть значительно больше и достигать 100 м.

пневмокаркасных конструкций, состоящих из пневмоэлементов : пневмостоек , пневмобалок , пневмоарок , которые представляют собой герметически замкнутые баллоны из особо прочной воздухонепроницаемой ткани. Они могут служить стойками, балками, арками небольших (до 12 м) пролетов.

Древесные пластики – материалы, полученные соединением продуктов переработки натуральной древесины синтетическими смолами. К ним относятся:

древеснослоистые пластики – листы или плиты, изготовленные из тонкого лущеного шпона, пропитанного и склеенного формальдегидными полимерами термореактивного типа при высокой температуре и под бол ь- шим давлением.

Древеснослоистые пластики имеют марки:

К группе ДСП относятся:

– балинит – пластик, полученный из шпона, выщелоченного в растворе едкого натрия и пропитанного фенолформальдегидной смолой;

– арктилит – армированный пластик, полученный из шпона, слои которого чередуются со слоями ткани и металлической сетки.

древесностружечные плиты (марки ПС и ПТ) получают горячим прессованием под давлением древесных стружек, пропитанных термореактивными смолами: фенолформальдегидными, мочевиноформальдегидными и др. Количество смолы составляет 10 %, древесной стружки – 90 %. Применяют в строительстве в качестве перегородок и для декоративной отделки стен и потолков.

древесноволокнистые плиты (ДВП) получают путем горячего прессования волокнистой массы, состоящей из органических, преимущественно целлюлозных волокон, воды, наполнителей, синтетических полимеров и некоторых специальных добавок. Сырьем служат отходы деревообрабатывающей промышленности, которые размалываются до волокнистого состояния. Применяют в строительстве в качестве перегородок и для декоративной отделки стен и потолков.