Вопрос 11.

Конструкционные и изоляционные пластмассы, их виды, достоинства и недостатки.

К конструкционным и изоляционным пластмассам относятся те пластмассовые материалы, которые по сочетанию присущих им эксплуатационных свойств могут быть использованы в несущих и ограждающих элементах и конструкциях.

Пластмассы, применяемые в строительных конструкциях, имеют следующие достоинства:

• высокая прочность, составляющая для большинства ПМ (кроме пенопласта) 50-100 МПа; а для некоторых стеклопластиков - до 1000 МПа;

• небольшая плотность (от 20 до 2000 кг/м³)(пенопласт - стеклопластик);

• химическая стойкость;

• биостойкость;

• технологическая возможность варьировать свойства в широком диапазоне в зависимости от эксплуатационных требований;

• простота формообразования, что позволяет изготавливать элементы пространственной формы (для оболочек);

• сочетание свойств, не встречающихся у др. материалов (прочность и небольшая плотность, прочность и высокое светопропускание);

• высокие эксплуатационные свойства, что в ряде случаев дает ПМ преимущество перед металлами;

• легкая оборачиваемость;

• возможность применения клееных и сварных соединений;

• возможность получения тонких прочных элементов из пленок и тканей.

Недостатки:

• невысокий модуль упругости, и, следовательно, делающие ПМ более деформативными, чем элементы из других материалов;

• ползучесть и падение прочности при длительных нагрузках;

• невысокая поверхностная твердость и вследствие этого легкая повреждаемость поверхностных поверхности элементов и изделий;

• сгораемость;

• старение (ухудшение эксплуатационных свойств во времени под действием тепла, солнечной радиации, влаги и т.п.).

В состав пластмасс наряду с основным компонентом - полимерной синтетической смолы - могут входить наполнители, красители и парообразователи. Данные компоненты оказывают существенное влияние на свойства и качество ПМ. При формировании полимера применяются и такие компоненты, как отвердители, ускорители, катализаторы, пластификаторы, ингибиторы (замедление затвердения) и др.

Основными полимерными материалами, используемые в конструкциях с применением ПМ, являются стеклопластики, пенопласты, оргстекло, винипласт, древесные пластики, воздухонепроницаемые ткани и пленки, синтетические клеи.

Стеклопластики - представляют собой ПМ, состоящие из стеклянного наполнителя и связующего. В качестве связующего используют полиэфирные, эпоксидные и фенолформальдегидные смолы. Наполнители стекловолокнистые, определяющие физико-механические характеристики. Стеклянное волокно является своеобразной арматурой; смола играет роль связующего и защищает стекловолокно от влияния внешней среды и способствует равномерному распределению усилий в стеклопластике.

Стеклопластики используют в строительстве в виде:

• ограждающих конструкций (стеновые и кровельные панели);

• несущих строительных конструкций;

• архитектурно-строительных деталей и изделий;

• сантехнических изделий;

• декоративно-облицовочных материалов;

• арматуры и опалубки для бетонных конструкций.

Термопласты: винипласт, оргстекло.

Винипласт - термопластичный материал, получаемый на основе поливинилхлоридной смолы. Он может быть непрозрачным темно-коричневого цвета или прозрачным бесцветным и выпускается пластифицированным и жестким.

Жесткий листовой винипласт выпускают трех типов:

1) непрозрачный натурального цвета или окрашенный (ВН);

2) прозрачный бесцветный или окрашенный (ВП);

3. нетоксичный (соприкосновение с продтоварами).

Одно из основных достоинств - стойкость к воздействию кислот, щелочей, растворов солей, что позволяет использовать в качестве антикоррозийного материала; он практически водонепроницаем и имеет относительно высокие прочностные характеристики.

Недостатки - малая теплостойкость (60° C) и морозостойкость (-30° C), большой коэффициент линейного расширения (в 7 раз больше стали) и малая ударная вязкость.

Используется в качестве пленок для устройства гидроизоляции, пароизоляции и в качестве кровельного покрытия; изготавливают трубы, профили, поручни, элементы сборно-разборных перегородок.

Полиметилметакрилат (оргстекло) - представляет собой прозрачную бесцветную термопластичную пластмассу, пропускающую до 90% видимых и более 73% ультрафиолетовых лучей света.

Важными свойствам оргстекла является высокая ударная прочность и сравнительно высокие прочностные характеристики.

Основные недостатки - низкая поверхностная твердость и абразивная стойкость, малая теплопроводность и подверженность процессам старения.

Оргстекло может быть окрашено и выпускается в виде плоских и волнистых листов, профилей, блоков и т.п.

Древесные пластики - материалы, получаемые путем соединения синтетическими смолами продуктов переработки натуральной древесины. К ним относятся: древесно-слоистые пластики, древесностружечные и древесноволокнистые плиты, слоистый бумажный пластик.

Древесно-слоистые пластики (ДСП) - изготавливаются из тонких листов сушеного березового, липового или букового шпона, пропитанного и склеенного между собой смолами при высоком давлении и температуре. Прочность выше, чем у древесины (15 - 20 МПа). Они обладают хорошей водостойкостью, стойкостью к орграстворителям и маслам, легко поддаются механической обработке.

Древесноволокнистые плиты (ДВП) - изготавливают из хаотически расположенных волокон древесины, склеенной канифольной эмульсией. Сырьем для ДВП являются отходы лесопильных и деревообрабатывающих производств, которые дробят в щепу и растирают до волокнистого состояния. В данную массу вводят проклеивающие вещества (канифоль) и разбавляют водой, затем отливают в форму с последующей сушкой. Если не уплотнять - то получаются пористые ДВП - применяются для утеплителя, звукоизоляции и отделки стен, перекрытий и покрытий. Подвержены увлажнению.

Древесностружечные плиты (ПС и ПТ) получают путем горячего прессования под давлением древесных стружек, пропитанных термореактивными смолами.

ПС и ПТ делятся на сплошные, пустотелые, многослойные, облицовочные и не облицовочные. Они подразделяются на легкие (350-500 кг/м³), средние (500-650 кг/м³) и тяжелые (650-800 кг/м³).

Механические свойства зависят от объемного веса, вида и количества связующего, породы и размеров древесных частиц. Применяются в качестве перегородок и для декоративной отделки стен и потолков; используется в качестве черных полов под линолеум и паркет; для изготовления стройдеталей и изделий - дверей, кабин санузлов, строительной мебели.