Стеклопластик - это очень
перспективный материал, который имеет большую гамму применения в
индустриальном строительстве. Полиэфирные стеклопластики обладают
теплопроводностью дерева, прочностью и долговечностью стали,
биологической стойкостью, влагостойкостью и атмосферостойкостью
полимеров, не имея недостатков, присущих термопластам.
До недавнего времени стеклопластик использовался
только в самолётостроении, кораблестроении и космической технике.
Широкое применение стеклопластиков сдерживалось, в основном, из-за
отсутствия промышленной технологии, позволяющей наладить массовый
выпуск профилей сложной конфигурации с требуемой точностью размеров.
Эта задача успешно решена с созданием пултрузионной технологии.
Пултрузия представляет собой процесс
получения профилей путем вытягивания через нагретую до 130 – 150
градусов формообразующую фильеру стекловолокнистых материалов,
пропитанных термореактивной смолой.
В результате на выходе получается армированный профиль,
конфигурация которого повторяет форму фильеры. Этим методом можно
получать изделия с любым профилем (стержень, труба, уголок, пластина,
швеллер, короб и т.д.). Изготовление профиля таким образом
осуществляется с помощью специальной пултрузионной машины.
Основными составляющими пултрузионной машины являются
секция подачи стеклоровинга и стекломата, пропиточная секция, секция
монтажа фильеры, тянущий агрегат, контрольный узел, который включает в
себя блок питания, блок управления нагревательными элементами и систему
управления тянущего агрегата, гидромаслостанция, секция пилы.
Пултрузионный армированный стеклопластик –
строительный композиционный материал XXI века с уникальным сочетанием
свойств дерева, металла, полимера: высокой прочностью, низкой
теплопроводностью, устойчивостью к агрессивным средам и резким
перепадам температур, био-, влаго-, атмосферостойкостью. Результаты
исследований показали, что долговечность конструкций из такого
материала значительно превосходит срок службы аналогичных конструкций
из других материалов.
Стеклопластиковый профиль имеет ряд преимуществ перед традиционными материалами:
- Улучшенные физико-механические свойства
- низкий удельный вес (в 4 резе легче стали)
- неподверженность коррозии, гниению, короблению
- уникальная химостойкость
- трудногорючесть, не выделяет при пожаре сильнодействующего газа-диоксина, в отличии от поливинилхлорида
- низкий тепловой коэффициент линейного расширения
- широкий диапазон рабочих температур
- хорошие электроизоляционные свойства.
Рассмотрим сравнительные характеристики материалов, приведённые в таблице.
Физико-механические характеристики |
Стеклопластик |
ПВХ |
Сталь |
Плотность (т/м3) |
1,6-2,0 |
1,4 |
7,8 |
Разрушающее напряжение при сжатии (растяжении) МН/м2(МПа) |
410-1180 |
41-48 |
410-480 |
Разрушающее напряжение при изгибе МН/м2(МПа) |
690-1240 |
30-110 |
400 |
Модуль упругости при растяжении, ГПа |
21-41 |
2,8 |
210 |
Модуль упругости при изгибе, ГПа |
21-41 |
2,8 |
210 |
Коэффициент линейного расширения х 10 оС |
5-14 |
57-75 |
11-14 |
Коэффициент теплопроводности, Вт/м2 оС |
0,3-0,35 |
0,3 |
46 |
Пултрузионный стеклопластик находит широкое
применение в изготовлении окон, витражей и ограждающих конструкций,
облицовки и арматуры электротехнического профиля, арматуры для бетона,
элементов крепежных дюбелей, несущих (силовых) конструкций.
Разработана технология производства стеклопластиковых
труб и освоено оборудование для их производства. Такие трубы
конкурентоспособны со стальными, чугунными, полиэтиленовыми,
ПВХ-трубами. При этом стеклопластиковые трубы имеют значительные
преимущества:
- Высокая удельная прочность;
- высокая коррозионная стойкость, надежность и долговечность (50-80 лет);
- отсутствие "зарастания" внутренней поверхности;
- отсутствие разрушения при замерзании в них воды;
- минимальные затраты на монтаж и обслуживание, высокая ремонтопригодность.
Трубы пригодны для всех видов
трубопроводов: холодного и горячего водоснабжения, канализации,
химических трубопроводов, водостоков, мусоропроводов, вентиляции и др.
Проблема долговечности армирования бетона является
основной заботой в строительной промышленности. Коррозия стальной
арматуры может привести к растрескиванию с отслоением слоя бетона и
потере целостности конструкции. Многие армированные бетонные
конструкции после выдержке в среде дорожной соли, морской среде и
загрязненной атмосфере требуют обширных и дорогостоящих
восстановительных работ.
ГУП НИИЖБ Госстроя России считает перспективным
применение стеклопластиковой арматуры взамен стальной для железобетона
в жилищном строительстве, в поверхностных слоях бетонной конструкции
для дорожного строительства, при усилении мостов, ограждений, высотных
сооружений и в других конструкциях, подвергаемых в процессе
эксплуатации действию блуждающих токов, общей коррозии и динамическим
нагрузкам.
По заключению Санкт-Петербургского зонального
научно-исследовательского и проектного института жилищно-гражданских
зданий, может быть определена следующая область применения
стеклопластиковой арматуры:
- Дорожные плиты, бетонные основания под трамвайные пути.
- В качестве гибких связей в многослойных сборных конструкциях наружных стен (трехслойные стеновые панели).
- В качестве сеток косвенного армирования кирпичных стен.
- В конструкциях, работающих в условиях,
способствующих ускорению коррозии стальной арматуры и бетона (причалы,
элементы фундаментов и т.д.).
КГИОП Санкт-Петербурга считает возможным применение арматуры в качестве пилонов для реставрационных работ.
Традиционными материалами для изготовления оконных и дверных блоков являются
древесина, сталь и алюминий. Работа по совершенствованию их
конструкций, проводимая в последние годы в мировой строительной
промышленности, была направлена на повышение теплотехнических свойств и
долговечности, снижение расхода используемых материалов, модернизацию
технологии изготовления и индустриализацию монтажа готовых изделий.
Стеклопластик - самый перспективный материал для производства оконных и
дверных блоков. В самом деле, стеклопластиковый профиль обладает уникальным набором свойств:
- Имеет теплопроводность дерева, но не гниет и не подвержена деформации, так как не впитывает влагу;
- обладает прочностью металла и имеет вес в четыре раза легче;
- устойчив к коррозии и долговечен, также устойчив к агрессивным средам (химостоек), может окрашиваться;
- окна и двери произведённые из стеклопластика прочнее и долговечнее остальных традиционных систем остекления в отличие от ПХВ,
- не требует дополнительного армирования металлом,
- не выделяет вредных веществ при горении и может иметь любой цвет по желанию заказчика;
- обладает абсолютной экологичностью и крайне низкой теплопроводностью.
Долговечность стеклопластикового профиля - более 50 лет (по результатам исследований НИИ стройфизики).
Технологическая гибкость изделий позволяет
использовать их как в массовом, так и индивидуальном строительстве, а
также для реконструкции жилых зданий, особняков и архитектурных
памятников.
|