Порівняно великий ефект дає застосування склопластикових конструкцій, що піддаються впливу різних агресивних речовин, які швидко руйнують звичайні матеріали. У 1960 р на виготовлення корозійностійких склопластикових конструкцій тільки в США було витрачено близько 7,5 млн. Дол. (Загальна вартість світлопрозорих склопластиків, вироблених в 1959 р в США, становить приблизно 40 млн. Дол.). Інтерес до корозійностійких стеклопластіковим конструкцій пояснюється, за даними фірм, в першу чергу їх хорошими економічними експлуатаційними показниками. Їх вага набагато менше сталевих або дерев'яних конструкцій, вони значно довговічніші останніх, легко зводяться, ремонтуються і очищаються, можуть бути виготовлені на основі самозатухающих смол, а світлопрозорі ємності не потребують водомірних стеклах. Так, серійна ємність для агресивних середовищ висотою 6 м і діаметром 3 м важить близько 680 кг, в той час як подібна сталева ємність важить близько 4,5 т. Вага витяжної труби діаметром 3 м і висотою 14,3 м призначеної для металургійного виробництва, становить частину ваги сталевої труби при однаковій несучій здатності; хоча склопластикові труба в виготовленні обійшлася в 1,5 рази дорожче, вона економічніше сталевий, оскільки, за даними зарубіжних фірм, термін служби таких споруд, виготовлених зі сталі, обчислюється тижнями, з нержавіючої сталі - місяцями, подібні ж споруди зі склопластику експлуатуються без пошкодження роками. Так, труба висотою 60 ж і діаметром 1,5 м експлуатується сьомий рік. Раніше ж встановлена \u200b\u200bтруба з нержавіючої сталі прослужила всього 8 місяців, а її виготовлення і установка обійшлися тільки в два рази дешевше. Таким чином, вартість труби зі склопластику окупилася вже через 16 місяців.
Прикладом довговічності в умовах агресивного середовища є також ємності зі склопластику. Подібні ємності можна зустріти навіть в исконно русских лазнях, так як вони не схильні до впливу високих температур, докладніше інформацію про різний якісному обладнанні для бань можна знайти на сайті http://hotbanya.ru/. Така ємність діаметром і висотою 3 м, призначена для різних кислот (в тому числі сірчаної), з температурою близько 80 ° С експлуатується без ремонту 10 років, прослуживши в 6 разів більше, ніж відповідна металева; лише одні ремонтні витрати на останню за п'ятирічний період рівні вартості ємності зі склопластику. В Англії, ФРН і США широке поширення також знайшли ємності у вигляді складів і резервуарів для води значної висоти. Поряд із зазначеними великогабаритними виробами в ряді країн (США, Англія) в серійному порядку з склопластиків виготовляються труби, секції повітропроводів і інші подібні елементи, призначені для експлуатації в умовах агресивних середовищ.
Склопластикові арматура займає все більш міцні позиції в сучасному будівництві. Це обумовлено, з одного боку, її високою питомою міцністю (ставленням міцності до питомій масі), з іншого боку, високу корозійну стійкість, морозостійкість, низьку теплопровідність. Конструкції, де використовується склопластикові арматура, неелектропровідних, що дуже важливо для виключення блукаючих струмів і електроосмосу. У зв'язку з більш високою вартістю в порівнянні зі сталевими арматурами, склопластикові арматура використовується, головним чином, в відповідальних конструкціях, до яких пред'являються особливі вимоги. До таких конструкцій відносяться морські споруди, особливо ті їх частини, які знаходяться в зоні змінного рівня води.
Корозія бетону В МОРСЬКИЙ ВОДІ
Хімічна дія морської води обумовлено, головним чином, присутністю сірчанокислого магнію, який викликає два види корозії бетону - магнезіальних і сульфатну. В останньому випадку в бетоні утворюється комплексна сіль (гидросульфоалюмінат кальцію), що збільшується в об'ємі і викликає розтріскування бетону.
Іншим сильним фактором корозії є вуглекислота, яку виділяють органічні речовини при розкладанні. У присутності вуглекислоти нерозчинні сполуки, що обумовлюють міцність, переходять в добре розчинний бікарбонат кальцію, вимиває з бетону.
Морська вода діє найсильніше на бетон, що знаходиться безпосередньо над верхнім рівнем води. При випаровуванні води в порах бетону залишається твердий залишок, що утворюється з розчинених солей. Постійне надходження води в бетон і подальше її випаровування з відкритих поверхонь призводить до накопичення і росту кристалів солі в порах бетону. Цей процес супроводжується розширенням і растрескиванием бетону. Крім солей надводний бетон відчуває на собі дію змінного заморожування і відтавання, а також зволоження і висихання.
У зоні змінного рівня води бетон руйнується в дещо меншій мірі, через відсутність сольовий корозії. Підводна частина бетону, котра не піддається циклічному дії зазначених факторів, руйнується рідко.
В роботі наведено приклад руйнування залізобетонного пальового пірсу, палі якого, висотою 2,5 м, в зоні змінного горизонту води не були захищені. Уже через рік було виявлено майже повне зникнення бетону з цієї зони, так що пірс тримався на одній арматурі. Нижче рівня води бетон залишився в хорошому стані.
Можливість виготовлення довговічних паль для морських споруд закладена в застосуванні поверхневого стеклопластикового армування. Такі конструкції по корозійної стійкості і морозостійкості не поступаються конструкціям, виконаним повністю з полімерних матеріалів, А по міцності, жорсткості і стійкості їх перевершують.
Довговічність конструкцій з зовнішнім стеклопластіковим армуванням визначається корозійну стійкість склопластику. Завдяки герметичності стеклопластиковой оболонки бетон не піддається впливу середовища і тому його склад може підбиратися тільки виходячи з необхідної міцності.
Склопластикові АРМАТУРА І ЇЇ ВИДИ
До бетонних елементів, де використовується склопластикові арматура, в основному застосовні принципи проектування залізо бетонних конструкцій. Схожою є й класифікація за видами застосовуваної стеклопластиковой арматури. Армування може бути внутрішнім, зовнішнім і комбінованим, що представляє собою поєднання перших двох.
Внутрішнє неметалевої армування застосовується в конструкціях, що експлуатуються в середовищах, агресивних до сталевої арматури, але не агресивних по відношенню до бетону. Внутрішнє армування можна розділити на дискретне, дисперсне і змішане. До дискретного армування відносяться окремі стержні, плоскі і просторові каркаси, сітки. Можлива комбінація, наприклад, окремих стрижнів і сіток та ін.
найбільш найпростішим видом стеклопластиковой арматури є стрижні потрібної довжини, які застосовуються замість сталевих. Не поступаючись стали по міцності, склопластикові стрижні значно перевершують їх по корозійної стійкості і тому використовуються в конструкціях, в яких існує небезпека корозії арматури. Скріплювати склопластикові стрижні в каркаси можна за допомогою самозащелківающіеся пластмасових елементів або зв'язуванням.
Дисперсне армування полягає у введенні в бетонну суміш при перемішуванні рубаних волокон (фібр), які в бетоні розподіляються хаотично. Спеціальними заходами можна домогтися спрямованого розташування волокон. Бетон з дисперсним армуванням зазвичай називають фібробетоном.
У разі агресивності середовища до бетону ефектною захистом є зовнішнє армування. При цьому зовнішня листова арматура може виконувати одночасно три функції: силову, захисну і функцію опалубки при бетонуванні.
Якщо зовнішнього армування недостатньо для сприйняття механічних навантажень, застосовується додаткова внутрішня арматура, яка може бути як стеклопластиковой, так і металевої.
Зовнішнє армування розділяється на суцільне і дискретне. Суцільне є листову конструкцію, повністю покриває поверхню бетону, дискретне - елементи сітчастого типу або окремі смуги. Найбільш часто здійснюється одностороннє армування розтягнутої грані балки або поверхні плити. При односторонньому поверхневому армуванні балок доцільно завести відгини листа арматури на бічні грані, що підвищує тріщиностійкість конструкції. Зовнішнє армування може влаштовуватися як по всій довжині або поверхні несучого елемента, так і в окремих, найбільш напружених ділянках. Останнє роблять тільки в тих випадках, коли немає потреби в захисті бетону від впливу агресивного середовища.
ЗОВНІШНЄ склопластикові АРМУВАННЯ
Основна ідея конструкцій із зовнішнім армуванням полягає в тому, що герметична склопластикові оболонка, надійно захищає бетонний елемент від впливів зовнішнього середовища і, одночасно, виконує функції арматури, сприймаючи механічні навантаження.
Можливі два шляхи отримання бетонних конструкцій в склопластикових оболонках. Перший включає виготовлення бетонних елементів, Їх сушку, а потім ув'язнення в склопластикову оболонку, шляхом багатошарової обмотки стекломатеріали (стеклотканью, стеклоленти) з пошаровим просоченням смолою. Після полімеризації сполучного обмотка перетворюється в суцільну склопластикову оболонку, а весь елемент - в трубобетонних конструкцію.
Другий заснований на попередньому виготовленні стеклопластиковой оболонки і подальшому заповненні її бетонною сумішшю.
Перший шлях отримання конструкцій, де використовується склопластикові арматура, дає можливість створення попереднього поперечного обтиснення бетону, що істотно підвищує міцність і знижує деформативность одержуваного елемента. Ця обставина особливо важливо, тому що деформативність трубобетонних конструкцій не дозволяє в повній мірі скористатися значним збільшенням міцності. Попереднє поперечне обтиснення бетону створюється не тільки натягом стеклонитей (хоча в кількісному відношенні воно становить основну частину зусиль), а й за рахунок усадки сполучного в процесі полімеризації.
Склопластикові АРМАТУРА: КОРОЗІЙНА СТІЙКІСТЬ
Стійкість склопластиків до впливу агресивних середовищ в основному залежить від виду полімерного сполучного і волокна. При внутрішньому армуванні бетонних елементів стійкість стеклопластиковой арматури повинна оцінюватися не тільки по відношенню до зовнішнього середовища, а й по відношенню до рідкої фазі в бетоні, так як твердне бетон є лужним середовищем, в якій зазвичай застосовується алюмоборосілікатное волокно руйнується. В цьому випадку має бути забезпечений захист волокон шаром смоли або використані волокна іншого складу. У разі не намокає бетонних конструкцій корозії скловолокна не спостерігається. У зволожуваних конструкціях лужність бетонної середовища можна істотно знизити, використовуючи цементи з активними мінеральними добавками.
Випробування показали, що склопластикова арматура має стійкість в кислому середовищі більш ніж в 10 разів, а в розчинах солей більш ніж в 5 разів вище стійкості сталевої арматури. Найбільш агресивною для стеклопластиковой арматури є лужне середовище. Зниження міцності стеклопластиковой арматури в лужному середовищі відбувається в результаті проникнення рідкої фази до скловолокну через відкриті дефекти в сполучному, а також за допомогою дифузії через сполучна. Слід зазначити, що номенклатура вихідних речовин і сучасні технології отримання полімерних матеріалів дозволяють в широких межах регулювати властивості сполучного для стеклопластиковой арматури і отримувати склади з надзвичайно низькою проникністю, а отже звести до мінімуму корозію волокна.
Склопластикові АРМАТУРА: ЗАСТОСУВАННЯ ПРИ РЕМОНТІ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ
Традиційні способи посилення і відновлення залізобетонних конструкцій досить трудомісткі і часто вимагають тривалої зупинки виробництва. У разі агресивного середовища після ремонту потрібно створити захист споруди від корозії. Висока технологічність, малі терміни твердіння полімерного сполучного, висока міцність і корозійна стійкість зовнішнього стеклопластикового армування визначили доцільність його використання для посилення і відновлення несучих елементів споруд. Застосовувані для цих цілей способи залежать від конструктивних особливостей ремонтованих елементів.
Склопластикові АРМАТУРА: ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ
Термін експлуатації залізобетонних конструкцій при впливі агресивних середовищ різко скорочується. Заміна їх стеклопластбетоннимі ліквідує витрати на капітальні ремонти, Збитки від яких істотно зростають, коли на час ремонту потрібно зупинка виробництва. Капіталовкладення на зведення конструкцій, де використовується склопластикові арматура, значно більше, ніж залізобетонних. Однак через 5 років вони окупаються, а через 20 років економічний ефект досягає двократної вартості зведення конструкцій.
ЛІТЕРАТУРА
- Корозія бетону та залізобетону, методи їх захисту / В. М. Москвін, Ф. М. Іванов, С. Н. Алексєєв, Е. А. Гузєєв. - М .: Стройиздат, 1980. - 536 с.
- Фролов Н. П. Склопластикова арматура і стеклопластбетонние конструкції. - М .: Стройиздат, 1980.- 104с.
- Тихонов М. К. Корозія і захист морських споруд з бетону та залізобетону. М .: Изд-во АН СРСР, 1962. - 120 с.
Вибираючи конструкційні матеріали для будівництва будівель та інфраструктури, інжненри часто зупиняють свій вибір на різних видах склопластику (FRP), що пропонують оптимальне поєднання міцності властивостей і довговічності.Широке промислове застосування склопластику почалося в тридцяті роки минулого століття, проте до теперішнього часу його використання часто обмежена браком знань про те, які види цього матеріалу застосовні в тих чи інших умовах. Існує безліч видів склопластиків їх властивості, а отже і сфери застосування можуть багато в чому відрізнятися. Загалом же переваги використання даного виду матеріалів наступні:
Низька питома вага (на 80% менше ніж у сталі)
Стійкість до корозії
Низька електро- і теплопровідність
Проникність для магнітних полів
висока міцність
простота доглядуУ зв'язку з цим склопластик є хорошу альтернативу традиційним конструкційних матеріалів - сталі, алюмінію, дерева, бетону і т.д. Особливо ефективно його використання в умовах сильного корозійного впливу, оскільки виготовлені з нього вироби служать значно довше і практично не вимагають догляду.
Крім того, застосування склопластику виправдано і з економічної точки зору, і не тільки тому, що вироби виготовлені з нього служать значно довше, але й через його низьку питомої ваги. За рахунок низької питомої ваги досягається економія на витратах з перевезення, а також спрощується і здешевлюється монтаж. Як приклад можна привести використання склопластикових містків на станції водоочистки, монтаж яких був виконаний на 50% швидше застосовувалися раніше сталевих конструкцій.[I] Містки зі склопластику, встановлені на причалі
Несмторя на те, що всі сфери застосування склопластику в будівельній індустрії неможливо перерахувати, проте більшість з них може бути зведено в три групи (типу): структурні елементи конструкцій, решітки та стінові панелі.
[U] Структурні елементи
існують сотні різних типів структурних елементів конструкцій, що виготовляються зі склопластику: платформи, мостки, сходи, поручні, захисні кожухи і т.д.
[I] Сходи зі склопластику[U] Грати
Для виготовлення решіток зі склопластику може застосовуватися як лиття, так і пултрузії. Виготовлені таким чином решітки використовуються в якості настилів, платформ і т.д.
[I] Решітка зі склопластику[U] стінові панелі
Виготовлені зі склопластику стінові панелі в основному використовуються в менш відповідальних областях, наприклад комерційних кухнях і ванних кімнатах, однак їх також застосовують і в таких особливих областях, як противопульним екрани.Найбільш часто вироби зі склопластику застосовуються в наступних областях:
Будівництво та архітектура
виробництво інструментів
Харчова промисловість і індустрія напоїв
Нафтогазова галузь
Водопідготовка і водоочищення
Електроніка і електротехніка
Будівництво басейнів і аквапарків
Водний транспорт
Хімічна промисловість
Ресторанний і готельний бізнес
електростанції
Целюлозно - паперова промисловість
МедицинаПри виборі конкретного виду склопластику для використання в тій чи іншій області необхідно відповісти на наступні питання:
Чи будуть присутні в робочому середовищі агресивні хімічні сполуки?
Яка повинна бути несуча здатність?
Крім того, необхідно враховувати такі фактори, як пожежну безпеку, Оскільки далеко не всі види склопластиків мають в своєму складі антипірени.На основі цієї інформації, виробник склопластику, виходячи з таблиць характеристик, підбирає оптимальний матеріал. При цьому необхідно переконатися, що таблиці характеристик відносяться до матеріалів саме цього виробника, оскільки характеристики вироблених матеріалів у різних виробників можуть багато в чому відрізнятися.
Основні поняття
Склопластик - система зі скляних ниток зв'язаність реактопластами (необоротно твердіючими смолами).
Механізми міцності-Адгезія між одиничним волокном і полімером (смолою) Адгезія залежить від ступеня очищення поверхні волокна від апрету (поліетиленові воски, парафін). Апретом наноситься на заводі виробнику волокон або тканин для сохраніеніе запобігання розшаровування при траспортно-технологічних операціях.
Смоли - поліефірні, характеризуються невисокою міцністю і значною усадкою при твердінні, це їх мінус. Плюс-швидка полімеризація на відміну від епоксидів.
Однак усадка і швидка полімеризація викликають сильні пружні напруги в виробі і згодом виріб жолобиться, викривлення незначно, але на тонких виробах дає неприємні відблиски кривої поверхні-см будь-совєцької обвіс для ВАЗів.
Епоксіди- значно більш точно тримають форму, значно міцніше, однак дорожче. Міф про дешевизну епоксидів пов'язаний з тим, що вартість вітчизняної епоксидної смоли порівнюють з вартістю імпортної поліефірної. Епоксиди так само виграють по термостійкості.
Міцність стеклопластіка- в будь-якому випадку залежить від кількості скла по об'ему- найбільш міцні з вмістом скла 60 відсотків, однак, таке можна отримати тільки під тиском і при температурі. В «холодних умовах »міцний склопластик отримати важко.
Підготовка скломатеріалів перед виклейкі.
Оскільки процес полягає в склеюванні волокн між собою смолами, то вимоги до склеюваних волокнам точно такі ж як і при процесах склеіванія- ретельне знежирення, видалення адсорбованої води відпалом.
Знежирення, або видалення аппрета- можна зробити, в бензині БР2, ксилоле, толуолі, їх сумішах. Ацетон не рекомендується через зв'язування води з атмосвери і «намокання»Поверзности волокон. Як спосіб знежирення можна застосувати і отжиг при температурі 300-400 градусов.В аматорських умовах це можна зробити так- згорнута в рулон тканину поміщається в заготовку від вентиляційної труби або водостічної оцинкованої і наревается спіраллю від електроплитки поміщається всередину рулону, можна використовувати фен для видалення фарби та ін.
Після відпалу стекломатеріали не повинні пролежувати на повітрі, оскільки поверхня склотканини адсорбує на себе воду.
слова деяких «умільців»Про можливість виклеюють без видалення апретом викликають сумну улибку- ні кому в голову не прийде склеювати скло по шару парафіна.Байкі про те, що де «смола розчиняє парафін »ще смішніше. намажте скло парафіном, натріть а тепер спробуйте до нього що-небудь приклеїти. Висновки зробіть самі))
Виклейкі.
Розділовий шар по матріце- наілучній полівініловий спирт у воді, нанесений розпилювачем і висушенний.Дает слизьку і еластичну плівку.
Можна використовувати спеціальні воски або воскові мастики на основі силікону, однак завжди потрібно переконається що розчинник в смолі розчиняє розділовий шар, спробувавши попередньо на чому то маленькому.
При виклейке- укладати шар на шар прокочуючи гумовим валиком видавлюючи надлишки смоли, повітряні бульбашки видаляти проколюючи голкою.
Керуватися прінціпом- надлишок смоли завжди вреден- смола тільки склеює скляні волокна, але не є матеріалом для створення форм.
якщо деталь високої точності, як наприклад, кришка капота, бажано вводити в смолу мінімум затверджувача і для полімеризації застосовувати джерела Нарева, наприклад інфрачервону лампу або побутової «рефлектор».
Після твердіння не знімаючи з матриці дуже бажано виріб рівномірно прогреть- особливо на стадії «желатинизации»Смоли. Цей захід зніме внутрішня напруга і деталь не буде жолобиться згодом. Щодо викривлення - я говорю про появу відблисків а не про зміну розмірів, розміри можуть змінюватись за все на частки відсотка але при цьому давати сильні блікі.Обратіте увагу на обважування з пластика виготовлені в Росії - ніхто з виробників не «заморочується»Результат-літо, постояла на сонечку, взимку пара морозів і ... криве все как..хотя нове виглядало відмінно.
Крім того, при постійній дії вологи, особливо на місцях сколів склотканина починає вилазити назовні, і поступово змочуючи водою просто бахромою, вода рано чи пізно проникаючи в товщу матеріалу відшаровує скляні нитки від основи (Скло адсорбує вологу дуже сильно)
через рік.
Видовище більш ніж сумна, ну такі вироби ви бачите кожен день. що зроблено зі сталі а що з пластика видно відразу.
До речі, на ринку іноді з'являються препреги - це листи склотканини вже покриті смолою, залишається з покласти під тиск і нагреть- вони склеются в прекрасний пластик. Але техпроцес складніше, хоча я чув що на препреги наносять шар смоли з затверджувачем і отримують прекрасні результати. сам так не робив.
Це основні поняття про стеклопластиках, матрицю робити погодившись зі здоровим глуздом з будь-якого відповідного матеріалу.
Я використовую суху штукатурку «ротбанд»Обробляється прекрасно, дуже точно тримає розмір, після висихання від води просочується сумішшю 40 відсотків епоксидної смоли з отвердітелем- інше ксилол, після затвердіння смоли такі форми можна відполірувати або. дуже міцні і розмір тримають чудово.
Як відшарувати виріб з матриці?
у багатьох ця проста операція викликає труднощі, аж до руйнування форми.
Відшарувати просто - в матриці попередньо до виклейкі слелать отвір або кілька, заклеїти тонким скотчем. після виготовлення виробу в ці отвори по черзі дути стисненим воздухом- виріб відшарується і зніматися дуже легко.
Знову ж таки, я можу сказати що використовую я.
Смола- ЕД20 або ЕД6
отвердідель- поліетиленполіамін він же ПЕПА.
Тиксотропна добавка - аеросил (при додаванні його смола втрачає текучість і робиться желеподібної, дуже зручно) додається по бажаного результату.
Пластіфікатор- дибутилфталат або касторове масло, оклоло процента- чверті відсотка.
Растворітель- ортоксилол, ксилол, етилцелозольв.
наповнювач в смолу для поверхневих слоев- алюмінієва пудра (приховує склосітку)
стеклоткань- асстт, або стеклорогожа.
Допоміжні матеріали-полівініловий спирт, силіконовий вазелін КВ
дуже корисна тонка поліетиленова плівка як розділовий шар.
полезно- отвакууміровать смолу після розмішування видаливши бульбашки.
Склотканина я нарізаю в потрібні шматки, потім повертаю, розміщую в трубу і прожарюють все це справа трубчастим Теном поміщеним усередину рулону прожарюється ніч-так зручно.
Так, і ось ще.
Епоксидну смолу НЕ розмішувати з затверджувачем в одній ємності в кількості більше 200 грам. розігріється і скипить в момент.
Експрес контроь результатів- на пробному шматку при розламуванні склонитки не повинні торчать- злам пластика повинен бути схожий на злам фанери.
зламайте будь пласктік з якого зроблений обвіс або зверніть увагу на бітий- суцільні патли. це результат "ніякий»Зв'язку скла з полімером.
Ну і маленькі секрети.
дуже зручно виправляти девекти типу подряпин або раковин так- наносите на раковину краплю епоксидної смоли, після чого сверзу, як зазвичай приклеюєте скотч (звичайний, Прозорий), по відблисків вирівнюєте поверхню пальцями або прикладаючи що-небудь пружне, після затвердіння скотч відклеюється легко і дає дзеркальну поверхню. Обробки ніякої не потрібно.
Розчинник знижує міцність пластику і викликає усадку в готовому виробі.
по можливості слід уникати його застосування.
алюмінієва пудра додається тільки в поверхневі слоі- усадку знижує дуже сильно, характерна для пластиків сітка мені проявляється потім ніякого, кількість до консистенції густої сметани.
обробляються епоксиди гірше ніж поліефіри і це їх недолік.
колір після додавання алюмінієвої пудри НЕ сріблястий а сіро-металевий.
негарний загалом.
Металеве кріплення вклеєні в пластик має бути з алюмінієвих сплавів або тітана- бо. На закладний виріб наноситься дуже тонкий шар силіконового герметика, І до нього притискається склотканина, попередньо добре відпалений. Тканина повинна прилипнути але НЕ ПОВИННА просочитися наскрізь. через 20 хвилин ця тканина змочується смолою без розчинника і на неї приклеюються інші шари. це «бойова «технологія в якості силіконового герметика ми використовували радянський КЛТ75 з'єднання вібро, термо стійко, морозостійко, стійко до дії солоної води. Підготовка поверхні металу-алюмінієвий сплав промити в чистому розчиннику. протравить в суміші пральної соди і прального порошку, нагрів розчин до кипіння, якщо є можливість то в слабкій лугу, наприклад 5% розчині їдкого калі або натру, з нагріванням висушити. прогріти до 200-400 град. Після охолодження вклеювати якомога швидше.
У зарубіжному будівництві з усіх типів склопластику основне застосування знайшов світлопрозорий склопластик, який з успіхом використовується в промислових будівлях у вигляді листових елементів хвилястого профілю (як правило, в поєднанні з хвилястими листами з азбестоцементу або металу), плоских панелей, куполів, просторових конструкцій.
Світлопрозорі огороджувальні конструкції служать заміною трудомістким і малоекономічних віконних блоків і ліхтарям верхнього світла промислових, громадських та сільськогосподарських будівель.
Світлопрозорі огородження знайшли широке застосування в стінах і покрівлі, а також в елементах допоміжних споруд: навісах, кіосках, огорожах парків і мостів, балконів, сходових маршів та ін.
У холодних огорожах промислових будівель хвилясті листи зі склопластику поєднуються з хвилястими листами з азбестоцементу, алюмінію і сталі. Це дає можливість найбільш раціонально використовувати склопластик, застосовуючи його у вигляді окремих включень в покрівлю та стіни в кількостях, що диктуються світлотехнічними міркуваннями (20-30% загальної площі) а також міркуваннями вогнестійкості. До прогонів і Фахверк листи склопластику кріпляться тими ж деталями кріплення, що і листи з інших матеріалів.
Останнім часом у зв'язку зі зниженням цін на склопластики і отриманням самозагасаючого матеріалу світлопрозорий склопластик почали застосовувати у вигляді великих або суцільних площ в конструкціях промислових і громадських будівель.
типорозміри хвилястих листів охоплюють всі (або майже всі) можливі комбінації з профільними листами з інших матеріалів: азбестоцементу, плакованої стали, хвилястою стали, алюмінію та ін. Так, наприклад, англійська фірма «Алан Блун» випускає до 50 типорозмірів склопластику, включаючи профілі, прийняті в США і Європі. Приблизно так само великий асортимент профільних листів з вініпласту (фірма «Мерлі») і оргскла (фірма «Ай-Сі-Ай).
Одночасно зі свегопрозрачних листами споживачам пред - лага і комплектно поставляються деталі їх кріплення.
Поряд зі світлопрозорими склопластиками в останні роки в ряді країн все більшого поширення набуває також жорсткий світлопрозорий винипласт в основному у вигляді хвилястих листів. Хоча цей матеріал більше, ніж склопластик, чутливий до температурних коливань, має менший модулем пружності і, за деякими даними, менш довговічний, він тим не менше має певні перспективи в зв'язку з широкою сировинною базою і певними технологічними перевагами.
купола зі склопластику і оргскла знайшли широке поширення за кордоном у зв'язку з високими світлотехнічними характеристиками, невеликою вагою, Відносної простотою виготовлення (особливо куполів з оргскла) та ін. Вони випускаються сферичної або пірамідальної форми круглого, квадратного або прямокутного обриси в плані. У США і Західній Європі застосовуються переважно одношарові купола, в країнах же з більш холодним кліматом (Швеція, Фінляндія та ін.) - двошарові з повітряним прошарком і спеціальним пристосуванням для відведення конденсату, зробленим у вигляді невеликого жолоби по периметру опорної частини купола.
Область застосування світлопрозорих куполів - промислові і громадські будівлі. Масовим випуском їх зайняті десятки фірм у Франції, Англії, США, Швеції, Фінляндії та інших країнах. Купола зі склопластику зазвичай випускаються розміром від 600 до 5500 мм,А з оргскла від 400 до 2800 мм. Є приклади застосування куполів (складових) значно більших розмірів (до 10 м и більше).
Є також приклади застосування куполів з армованого вініпласту (див. Розділ 2).
Світлопрозорі склопластики, які ще зовсім недавно застосовувалися тільки у вигляді хвилястих листів, зараз починають широко використовуватися і для виготовлення великогабаритних конструкцій, особливо стінових і покрівельних панелей стандартних розмірів, Здатних конкурувати з подібними конструкціями з традиційних матеріалів. Лише одна американська фірма «Колуолл», що випускає тришарові світлопрозорі панелі довжиною до б м, застосувала їх в декількох тисячах будинків.
Особливий інтерес представляють розроблені принципово нові світлопрозорі панелі капілярної структури, що володіють підвищеною теплоізоляційною здатністю при високій светопрозрач- ності. Ці панелі являють собою сердечник з термопласту з капілярними каналами (капілляропласта), обклеєний з двох сторін плоскими листами зі склопластику або оргскла. Сердечник є по суті світлопрозорий сотопласти з осередками невеликих розмірів (0,1-0,2 мм). Він містить 90% твердої речовини і 10% повітря і виготовляється в основному з полістиролу, рідше - оргскла. Можливо також застосування полокарбоната - термопласта підвищеної вогнестійкості. Основною перевагою цієї свегопрозрачних конструкції є високий термічний опір, що дає суттєву економію на опаленні і перешкоджає утворенню конденсату навіть при високій вологості повітря. Повинно бути також відмічено підвищений опір її зосередженим, в тому числі ударних навантажень.
Стандартні розміри панелей капілярної структури -3X1 м, але вони можуть виготовлятися довжиною до 10 м і шириною до 2 м. На рис. 1.14 показані загальний вид і деталі промислової будівлі, де в якості світлових огорож покрівлі і стін застосовані панелі капілярної структури розміром 4,2X1 м. Панелі укладаються по довгих сторонах на V-подібні прокладки і стикуються зверху за допомогою металевих накладок на мастиці.
В СРСР склопластик знайшов в будівельних конструкціях вельми обмежене застосування (для окремих досвідчених споруд) в зв'язку з недостатнім його якістю і обмеженим асортиментом
(Див. Розділ 3). В основному випускаються хвилясті листи з невеликою висотою хвилі (до 54 мм), які застосовуються переважно у вигляді холодних огорож для будівель «малих форм» - кіосків, навісів, легких навісів.
Тим часом, як показали техніко-економічні дослідження, найбільший ефект може дати застосування склопластику в промисловому будівництві в якості світлопрозорих огороджень стін і покрівлі. При цьому виключаються дорогі і трудомісткі ліхтарні надбудови. Ефективно також застосування світлопрозорих огороджень в громадському будівництві.
Огородження, виконані повністю з світлопрозорих конструкцій, рекомендуються для тимчасових громадських та допоміжних будівель і споруд, в яких застосування світлопрозорих огороджень із пластмас продиктовано підвищеними світлотехнічними або естетичними вимогами (наприклад, виставкові, спортивні будівлі та споруди). Для інших будівель і споруд загальна площа світлових прорізів, заповнюваних світлопрозорими конструкціями, визначається светотехническим розрахунком.
ЦНІІПромзданій спільно з ЦНІЇСЬК, Харківським Пром- стройнііпроектом і ВНДІ склопластиків і скловолокна розробив ряд ефективних конструкцій для промислового будівництва. найпростішою конструкцією є світлопрозорі листи, що укладаються по каркасу в поєднанні з хвилястими листами з непро
прозорих матеріалів (азбестоцементу, сталі або алюмінію). Переважно використовувати склопластик з поперечною хвилею в рулонах, що виключає необхідність стику листів по ширині. При поздовжньої хвилі доцільно використовувати листи збільшеної довжини (на два прольоти) для скорочення числа стиків над опорами.
Ухили покриттів в разі комбінації хвилястих листів з світлопрозорих матеріалів з хвилястими листами з азбестоцементу, алюмінію або сталі слід призначати відповідно до вимог,
Пред'являються до покриттів з несветопрозрачних хвилястих листів. При влаштуванні покриттів суцільно з світлопрозорих хвилястих лгстов ухили повинні бути не менше 10% в разі стикування листів по довжині ската, 5% у разі відсутності стиків.
Довжина нахлестки світлопрозорих хвилястих листів в напрямку ската покриття (рис. 1.15) повинна бути 20 см при ухилах від 10 до 25% і 15 см при ухилах більше 25%. У стінових огородженнях довжина перепуску має бути 10 см.
Серйозну увагу при застосуванні таких рішень необхідно звертати на пристрій кріплень листів до каркаса, які багато в чому визначають довговічність конструкцій. Кріплення хвилястих листів до прогонів здійснюється болтами (до сталевих і залізобетонних прогонів) або шурупами (до дерев'яних прогонів), встановленими по гребенях хвиль (рис. 1.15). Болти і шурупи повинні бути оцинковані або кадміровани.
Для листів з розмірами хвиль 200/54, 167/50, 115/28 і 125/35 кріплення ставляться на кожній другій хвилі, для листів з розмірами хвиль 90/30 і 78/18 - на кожній третій хвилі. Всі крайні гребені хвиль кожного хвилястого листа повинні бути закріплені.
Діаметр болтів і шурупів приймають з розрахунку, але не менше 6 мм. Діаметр отвору під болти і шурупи повинен бути на 1-2 ммБільше діаметра кріпильного болта (шурупа). Металеві шайби під болти (шурупи) повинні бути зігнуті по кривизні хвилі і забезпечені еластичними герметизирующими підкладками. Діаметр шайби приймається з розрахунку. У місцях кріплення хвилястих листів встановлюють дерев'яні або металеві підкладки, що перешкоджають осіданню хвилі на опорі.
Стик поперек напрямку ската може здійснюватися болтовими або клейовими з'єднаннями. При болтових з'єднаннях довжина перепуску хвилястих листів береться не менше довжини однієї хвилі; крок болтів 30 см. Стики хвилястих листів на болтах слід герметизувати стрічковими прокладками (наприклад, з еластичного пінополіуретану, просоченого поліізобутиленом) або мастиками. При клейовому з'єднанні довжину перепуску приймають з розрахунку, а протяжність одного стику не більше 3 м.
Відповідно до прийнятих в СРСР установками на капітальне будівництво основна увага в дослідженнях приділено великорозмірним панелям. Одна з таких конструкцій складається з металевого обрамлення, що працює на проліт 6 м, і опертих на нього хвилястих листів, які працюють на проліт 1,2-2,4 м .
Кращий варіант із заповненням подвійними листами, як щодо більш економічний. Панелі такої конструкції розміром 4,5X2,4 м були встановлені в дослідному павільйоні, спорудженому в Москві.
Перевагою описаної панелі з металевою рамою є простота виготовлення і використання матеріалів, що випускаються в даний час промисловістю. Однак більш економічними і перспективними є тришарові панелі з обшивками з плоских листів, що володіють підвищеною жорсткістю, кращими теплотехнічними властивостями і вимагають мінімальної витрати металу.
Невелика вага таких конструкцій дає змогу застосовувати елементи значних розмірів, проте їх проліт, так само як і хвилястих аркушів, обмежується гранично допустимими прогибами і деякими труднощами технологічного порядку (необхідність великогабаритного пресового устаткування, Стикування листів і т. Д.).
Залежно від технології виготовлення склопластикові панелі можуть бути клеєними або цельноформованнимі. Клеєні панелі виготовляють шляхом з'єднання на клею плоских обшивок з елементом середнього шару: ребрами зі склопластику, металу або антисептирующая - ванній деревини. Для їх виготовлення можуть бути широко використані стандартні склопластикові матеріали, вироблені безперервним методом: плоский і хвилясті листи, а також різні профільні елементи. Клеєні конструкції дозволяють в залежності від потреби порівняно широко варіювати висоту і крок елементів середнього шару. Їх основним недоліком, однак, є більше в порівнянні з цельноформованнимі панелями число технологічних операцій, що робить більш складним їх виготовлення, а також менш надійне, ніж в цельноформованнимі панелях, з'єднання обшивок з ребрами.
Цельноформованнимі панелі виходять безпосередньо з вихідних компонентів - скловолокна і сполучного, з яких формується коробчатий елемент шляхом намотування волокна на оправлення прямокутної форми (рис. 1.16). Такі елементи ще до затвердіння сполучного спресовуються в панель шляхом створення бічного і вертикального тиску. Ширина цих панелей визначається довжиною коробчатих елементів і стосовно до модуля промислових будівель приймається рівною 3 м.
Мал. 1.16. Світлопрозорі цельноформованнимі панелі з склопластиків
А - схема виготовлення: 1 - намотування стеклопластикового наповнювача на оправлення; 2 - бічне стиснення; 3-вертикальне тиск; 4-готова панель після вилучення оправок; б-загальний вид фрагмента панелі
Застосування для цельноформованнимі панелей безперервного, а не рубленого скловолокна дозволяє отримати в панелях матеріал з підвищеними значеннями модуля пружності і міцності. Найважливішою перевагою цельноформованнимі панелей є також односто - дійность процесу і підвищена надійність з'єднання тонких ребер середнього шару з обшивками.
В даний час ще важко віддати перевагу тій чи іншій технологічній схемі виготовлення світлопрозорих склопластику - вих конструкцій. Це можна буде зробити лише після того, як буде налагоджено їх виробництво і отримані дані по експлуатації різних видів світлопрозорих конструкцій.
Середній шар клеєних панелей може влаштовуватися в різних варіантах. Панелі з хвилястим середнім шаром порівняно прості у виготовленні і мають хороші світлотехнічні властивості. Однак висота таких панелей обмежується максимальними розмірами хвилі
(50-54 мм), у зв'язку з чим А)250 ^ 250г250 такі панелі мають огра
Ніченний жорсткість. Більш прийнятні в цьому відношенні є панелі з ребристим середнім шаром.
При підборі розмірів поперечного перерізу світлопрозорих ребристих панелей особливе місце займає питання про ширину і висоту ребер і частоті їх розміщення. Застосування тонких, невисоких і рідко розставлених ребер забезпечує більшу светопропуска - ня панелі (див. Нижче), але разом з тим призводить до зниження її несучої здатності і жорсткості. При призначенні кроку ребер слід також враховувати несучу здатність обшивки в умовах її роботи на місцеве навантаження і проліт, що дорівнює відстані між ребрами.
Проліт тришарових панелей завдяки їх значно більшої жорсткості, ніж у хвилястих листів, може бути доведений для плит покрівлі до 3 м, а для панелей стін - до 6 м.
Тришарові клеєні панелі із середнім шаром з дерев'яних ребер застосовані, наприклад, для службових приміщень Київського відділення ВНІІНСМ.
Особливий інтерес представляє використання тришарових панелей для пристрою зенітних ліхтарів в покрівлі промислових і громадських будівель. Розробка і дослідження світлопрозорих конструкцій для промислового будівництва проводилися в ЦНІІПромзда - ний спільно з ЦНІЇСЬК. На основі комплексних досліджень раз
працюй ряд цікавих рішень зенітних ліхтарів зі склопластику і оргскла, а також здійснені досвідчені об'єкти.
зенітні ліхтарі зі склопластику можуть вирішуватися у вигляді куполів або панельної конструкції (рис. 1.17). У свою чергу останні можуть бути клеєними або цельноформованнимі, плоскими або криволінійними. У зв'язку зі зниженою несучою здатністю склопластику спирання панелей проводиться за довгим сторонам на сусідні глухі панелі, які для цієї мети повинні бути посилені. Можливо також пристрій спеціальних опорних ребер.
Оскільки перетин панелі, як правило, визначається розрахунком її за прогинами, в частині конструкцій використана можливість зменшення прогинів шляхом відповідного кріплення панелі на опорах. Залежно від конструкції такого кріплення і жорсткості самої панелі прогин панелі може бути зменшений як за рахунок розвитку опорного моменту, так і появи «ланцюгових» зусиль, що сприяють розвитку в панелі додаткових напруг, що розтягують. В останньому випадку необхідно передбачити конструктивні заходи, які виключали б можливість зближення опорних кромок панелі (наприклад, шляхом кріплення панелі до спеціальній рамі або до сусідніх жорстким конструкціям).
Значне зменшення прогинів може бути досягнуто також шляхом надання панелі просторової форми. Криволінійна панель склепінного типу краще, ніж плоска, працює на статичні навантаження, а її обрис сприяє кращому видаленню бруду і води з зовнішньої поверхні. Конструкція цієї панелі аналогічна прийнятої для світлопрозорого покриття басейну в м Пушкіно (див. Нижче).
Зенітні ліхтарі у вигляді куполів зазвичай прямокутного обриси влаштовуються, як правило, подвійними, з огляду на наші порівняно суворі кліматичні умови. Вони можуть встановлюватися окремими
4 А. Б. Губенко
Ними куполами чи бути зблокованими на плиті покриття. Поки в СРСР практичне застосування знайшли лише купола з органічного скла в зв'язку з відсутністю склопластику потрібної якості і розмірів.
У покритті московського Палацу піонерів (рис. 1.18) над залом лекторію встановлено з кроком близько 1,5 м 100 сферичних куполів діаметром 60 см. Цими куполами висвітлюється площу близько 300 м2.Конструкція куполів підноситься над покрівлею, що забезпечує їх краще очищення і скидання дощової води.
В цьому ж будинку над зимовим садом застосована інша конструкція, яка складається з трикутних пакетів, склеєних з двох плоских листів органічного скла, укладених по сталевого каркасу сферичного обриси. Діаметр купола, утвореного просторовим каркасом, близько 3 м. Пакети з органічного скла ущільнювали в каркасі пористою гумою і герметизували мастикою У 30-му. Тепле повітря, який накопичується в підкупольному просторі, перешкоджає утворенню конденсату на внутрішній поверхні купола.
Спостереження за куполами з органічного скла московського Палацу піонерів показали, що безшовні світлопрозорі конструкції мають незаперечні переваги перед збірними. Пояснюється це тим, що експлуатація сферичного купола, що складається з трикутних пакетів, більш скрутна, ніж безшовних куполів малого діаметра. Плоска поверхня склопакетів, часте розташування елементів каркасу і герметизуюча мастика ускладнюють стік води і здування пилу, а в зимовий час сприяють утворенню снігових заметів. Ці фактори значно знижують светопропуска - ня конструкцій і призводять до порушення герметизації між елементами.
Світлотехнічні випробування цих покриттів дали хороші результати. Було встановлено, що освітленість від природного світла горизонтальній площі на рівні підлоги залу лекторію майже така ж, як при штучному освітленні. Освітлення є практично рівномірним (коливання 2-2,5%). Визначення впливу снігового покриву показало, що при товщині останнього 1-2 см освітленість приміщення падає на 20%. При плюсових температурах випав сніг тане.
Зенітні купола з оргскла знайшли також застосування при будівництві ряду промислових будівель: Полтавського заводу алмазних інструментів (рис. 1.19), Смоленського заводу по переробці, лабораторного корпусу Ногінського наукового центру АН СРСР і ін. Конструкції куполів в зазначених об'єктах аналогічні. Розміри куполів по довжиною 1100 мм, по ширині 650-800 мм. Купола двошарові, опорні склянки мають похилі грані.
Стрижневі й інші несучі конструкції зі склопластику застосовуються порівняно рідко, в зв'язку з його недостатньо високими механічними властивостями (особливо малою жорсткістю). Область застосування цих конструкцій носить специфічний характер, пов'язаний в основному з особливими умовами експлуатації, як, наприклад, при вимозі підвищеної корозійної стійкості, Радіопрозорий, високою транспортабельності та ін.
Порівняно великий ефект дає застосування склопластикових конструкцій, що піддаються впливу різних агресивних речовин, які швидко руйнують звичайні матеріали. У 1960 р на виготовлення корозійностійких склопластикових конструкцій тільки
в США було витрачено близько 7,5 млн. дол. (загальна вартість світлопрозорих склопластиків, вироблених в 1959 р в США, становить приблизно 40 млн. дол.). Інтерес до корозійностійких литров - ковим конструкцій пояснюється, за даними фірм, в першу чергу їх хорошими економічними експлуатаційними показниками. їх вага
Мал. 1.19. Купола з органічного скла на покрівлі Полтавського заводу алмазних інструментів
А - загальний вигляд; б - конструкція опорного вузла: 1 - купол; 2 - жолоб для збору конденсату; 3 - морозостійка губчаста гума;
4 - дерев'яна рама;
5 - притискна металева кляммера; 6 -фартук з оцинкованої сталі; 7 - гідроізоляційний килим; 8 - щільна шлаковата; 9 - металевий опорний стакан; 10 -плітний утеплювач; 11 - асфальтова стяжка; 12 -отсипка з гранульованого
шлаку
Набагато менше сталевих або дерев'яних конструкцій, вони значно довговічніші останніх, легко зводяться, ремонтуються і очищаються, можуть бути виготовлені на основі самозатухающих смол, а світлопрозорі ємності не потребують водомірних стеклах. Так, серійна ємність для агресивних середовищ висотою 6 м і діаметром 3 м важить близько 680 кг, В той час як подібна сталева ємність важить близько 4,5 т. Вага витяжної труби діаметром 3 м і висотою 14,3 му призначеної для металургійного виробництва, становить 77-Vio ваги сталевої труби при однаковій несучій здатності; хоча склопластикові труба в виготовленні обійшлася в 1,5 рази дорожче, вона економічніше сталь
ної, оскільки, за даними зарубіжних фірм, термін служби таких споруд, виготовлених зі сталі, обчислюється тижнями, з нержавіючої сталі - місяцями, подібні ж споруди зі склопластику експлуатуються без пошкодження роками. Так, труба висотою 60 ж і діаметром 1,5 м експлуатується сьомий рік. Раніше ж встановлена \u200b\u200bтруба з нержавіючої сталі прослужила всього 8 місяців, а її виготовлення і установка обійшлися тільки в два рази дешевше. Таким чином, вартість труби зі склопластику окупилася вже через 16 місяців.
Прикладом довговічності в умовах агресивного середовища є також ємності зі склопластику. Така ємність діаметром і висотою 3 ж, призначена для різних кислот (в тому числі сірчаної), з температурою близько 80 ° С експлуатується без ремонту 10 років, прослуживши в 6 разів більше, ніж відповідна металева; лише одні ремонтні витрати на останню за п'ятирічний період рівні вартості ємності зі склопластику.
В Англії, ФРН і США широке поширення також знайшли ємності у вигляді складів і резервуарів для води значної висоти (рис. 1.20).
Поряд із зазначеними великогабаритними виробами в ряді країн (США, Англія) в серійному порядку з склопластиків виготовляються труби, секції повітропроводів і інші подібні елементи, призначені для експлуатації в умовах агресивних середовищ.
