Оболочки.

Пластмассовые оболочки удачно сочетают такие свойства, как: радиопроницаемость, легкость, устойчивость, индустриальность возведения. Перекрываемые оболочками пролеты могут достигать 90-110 м, но чаще составляют 3-30м.

Благодаря высокой технологичности пластмасс, получают оболочки рациональной геометрической формы, чем компенсируется повышенная деформативность пластмасс.

Типы оболочек

Структурные оболочки состоят из расположенных в одной плоскости тонкостенных пространственных элементов. Такие оболочки работают как плита, опираясь по контуру или в отдельных точках.

Оболочки ординарной кривизны - цилиндрические, призматические и своды.

Оболочки двоякой кривизны - положительной кривизны и отрицательной кривизны.

Материалом для оболочек всех типов служат стеклопластики на полиэфирной основе, эпоксидный и полистирольный пенопласт, алюминиевые и стальные профили, клееные деревянные брусья.

Рис.20. Типы оболочек из пластмасс: а) структурные; б) одинарной кривизны и призматические оболочки; в) двоякой положительной гауссовой кривизны и выпуклые многогранные оболочки; г) двоякой отрицательной гауссовой кривизны;1,2- с одно- и двухосным расположением элементов;3,5- цилиндрические;4,6- призматические;7- замкнутая; 8- висячая; 9,10- эллиптическая и пирамидальная; 11,12—сферическая и многогранная; 13- замкнутая эллиптическая; 15,16- гиперболическая;17,18- шатровые гиперболические; 19,20—воронкообразная и зонтичная гиперболические; 21,22- висячие гиперболические (седловидная и с центральной опорой).

Полимербетонные конструкции

Полимербетон по сравнению с цементным бетоном имеет преимущества: химическая стойкость, высокие прочностные характеристики, высокую газо- и водонепроницаемость.

Наиболее рациональными областями применения полимербетонов являются несущие химически стойкие конструкции промышленных зданий (рис.( 21 )):

а) колонны сечением 40х60 см, высотой14,4 м;

б) колонны сечением 40х40 см, высотой 3,3м для эстакад под электролизные ванны и этажерок;

в) фундаменты под колонны и технологическое оборудование размером в плане 100х100см;

г) балки покрытий, подкрановые фундаментные опорные длиной 4-6 м и сечением от 20х20 до 40х80 см для конструкций, несущих технологические коммуникации;

д) плиты для полов и футеровок размером 50х50 см и для стен 1,2х4,8 м;

е) трубы диаметром 20-80 см.

Рис. 21. Схемы сталеполимербетонных конструкций промышленных зданий

Для подземных сооружений из полимербетона изготавливают коллекторные кольца, колодцы, блоки стен подвалов, способные к длительной эксплуатации в агрессивных средах. Полимербетон на фурановом связующем используется для изготовления травильных и электролизных ванн.

Трехслойные панели

Трехслойные панели - это плоские или пространственные конст­рукции, состоящие из легкого тепло-, звуко-, виброизоляционного материала, обклеенного с обеих сторон прочными и жесткими об­шивками, стойкими к различным воздействиям.

Монолитность соединения обшивок со средним слоем и частич­ная передача на этот слой действующих нагрузок с одновременным выполнением им изоляционных функций ставят трехслойные пане­ли в число наиболее эффективных несущих и ограждающих конст­рукций. Масса трехслойных панелей лежит в пределах 40-70 кг/м³, что позволяет значительно снизить массу зданий и повысить индустриальность строительства.

Панели классифицируют по назначению (для стен, покрытий), по светопропускающей способности (светопроницаемые и глухие), по технологическим свойствам (неутепленные и утепленные). Основ­ное назначение трехслойных панелей - покрытия по несущим конст­рукциям, подвесные перекрытия и вертикальные ограждения зда­ний.

В качестве обшивок применяют тонколистовой алюминий, за­щищенную от коррозии сталь, стеклопластики, фанеру, древесные плиты, асбестоцемент.

Распространение в качестве материала среднего слоя получил полистирольный пенопласт, вследствие сравнительно низкой стоимо­сти и высоких физико-механических свойств. Однако ему присущи определенные недостатки: низкая теплостойкость (70-80°С) и низкая огнестойкость, которую повышают введением специальных добавок. Более высокую прочность и теплостойкость имеет пенополивинил-хлорид. Но он может вызывать коррозию металлов. Кроме того, вследствие высокой стоимости его применение ограничено. Для трехслойных панелей широко используется пенополиуретан. Его за­ливают в полости в жидком виде, после чего он самопроизвольно вспенивается и склеивается с листами обшивки. Структура пенопла­ста и степень вспенивания регулируются путем изменения состава исходной композиции. Отвержденный пенопласт обладает достаточ­но высокой прочностью и теплостойкостью (до 130°С).

Наибольшую жесткость и устойчивость при минимальной массе имеют панели со средним слоем из сотового заполнителя, который изготавливают из металлической фольги, бумаги, пластмасс.

Для предохранения стенок ячеек от смятия при механической об­работке соты на время обработки заполняют водой и замораживают. Для повышения теплоизоляционных и огнезащитных свойств пане­лей ячейки сот заполняют пенопластом, перлитом, вермикулитом.

Огнестойкость сотовых конструкций повышают пропиткой их антипиренами. Благодаря малой собственной массе панели с сотовым заполнителем могут иметь большие размеры, например, на 2 этажа.

При склеивании сот с обшивками применяют различные клеи. Бо­лее жесткие наносят на соты, а эластичные на листы обшивки (рис. 22 ). Жесткий клей обеспечивает устойчивость стенки в месте крепления, а эластичный - деформативность при температурных воз­действиях. Для запрессовки при склеивании плоских панелей исполь­зуют винтовые, гидравлические и пневматические прессы. Панели криволинейного очертания запрессовывают на соответствующей по форме матрице с помощью резинового мешка вакуумным или автоклавным способом.

Рис. 22. Схема конструкции панели с сотовым заполнителем: 1- обшивка;2- стенка ячейки сот; 3- клеевой слой, наносимый на обшивку.

Плиты покрытий и подвесных перекрытий устраивают с обрамле­нием, прочно соединенным с обшивками. Обрамление может быть из стальных, асбестоцементных, фанерных профилей (рис. 23 ). Кромки панелей также закрывают полосами из водостойкой бакелизированной фанеры и обрамляют алюминиевыми уголками, скреп­ленными с обшивкой и фанерой клеезаклепочными соединениями.

|

Рис.23 Трехслойная панель: а) без обрамления; б) с обрамлением

Стыки панелей уплотняют прокладками из пороизола, гернита, |пенополиуретана, воспринимающими температурные деформации панелей без нарушения герметичности стыка. Дополнительную гер­метичность обеспечивают мастики и механические устройства, ком­пенсаторы, прокладки, держатели.

Асбестоцементные трехслойные панели, как правило, обстраи­ваются обрамлением из деревянных, фанерных или стальных про­филей, соединенных с обшивками клеевинтовыми соединениями. Панели с алюминиевыми обшивками и средним слоем из поливинилхлоридного пенопласта обрамляют алюминиевым швелле­ром, скрепленным с обшивками клеезаклепочным или клеесварным соединением, которое в сравнении с клеезаклепочным менее трудо­емко. В клеесварных соединениях применяется эпоксидный клей К-138, шаг сварных точек составляет 50 мм.

Современным требованиям, предъявляемым к теплозащите зда­ний, отвечают трехслойные панели с наружными слоями из армиро­ванного тяжелого бетона и средним теплоизоляционным слоем из полистиролъного пенопласта ПСБ-С в виде плит. Для обеспечения совместной работы слоев наружные железобетонные слои выполня­ют коробчатого сечения, т.е. с ребрами жесткости. Эти ребра жестко­сти, являясь "мостиками холода", снижают теплозащитные свойства панелей. Коэффициент термического сопротивления таких панелей при толщине пенопластового среднего слоя, равной 100 мм, со­ставляет 1,35 м² °С/ Вт. Этого недостатка лишены панели на «гибких связях, выполненных из металлических стержней. Коэффициент термического сопротивления этих панелей составляет 1,42 м^{2 0} С/Вт.

Литература

1	Глуховский В.Д., Рунова Р.Ф., Шейнич Л.А., Гелевера А.Г. Основы технологии отделочных, тепло- и гидроизоляционных материалов - К.: Вища шк. Головное изд-во, 1986. – 303с.
2	Микульский В.Г. и др. Строительные материалы (Материаловедение. Строительные материалы) – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2004. – 536с.
3	Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы – М.: Стройиздат, 1986. – 688с.
4	Баженов Ю.М., Угинчус Д.А., Улитина Г.А. Бетонополимерные материалы и изделия – К.: Будiвельник, 1978. – 88с.
5	Домокеев А.Г. Строительные материалы – М.: Высш. Шк., 1989. – 495с.
6	Инструкция по технологии приготовления полимербетонов и изделий из них. СН 525-80/ Госстрой СССР – М.: Стройиздат, 1981. – 23с.
7	Баженов Ю.М. Технология бетона – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2002. – 500с.
8	Батраков В.Г. Модифицированные бетоны – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 1998.
9	Черных В.Ф., Пшеничный Г.Н. Специальные бетоны – Краснодар: КубГТУ, 1994. – 109с.

Вопросы к зачету по курсу « Полимерные материалы в строительстве»

1. Полимеры: определение, степень полимеризации. Классификация полимеров по происхождению. Сырье для получения полимеров.

2. Классификация полимеров по составу и строению основной цепи. Зависимость свойств от состава и строения.

3. Классификация полимеров в зависимости от поведения при действии температуры.

4. Классификация полимеров в зависимости от способа получения.

5. Основные полимеризационные полимеры

6. Основные поликонденсационные полимеры

7. Пластмассы: определение, основные компоненты, понятие полимероемкости. Классификация полимерных материалов в соответствии с общими свойствами.

8. Классификация наполнителей. Роль наполнителей в пластмассах.

9. Роль пластификаторов, стабилизаторов.

10. Физические и механические свойства пластмасс.

11. Химические и физико-химические свойства пластмасс.

12. Вальцевание и каландрирование. Изделия, получаемые каландрированием.

13. Экструзия. Принцип работы экструзионной машины шнекового типа. Изделия, получаемые методом экструзии.

14. Прессование. Изделия, полученные методом прессования.

15. Промазывание, пропитка, литье. Изделия, получаемые данными методами.

16. Формование: методы формования. Изделия, получаемые формованием.

17. Сварка: виды сварки, особенности технологии, виды изделий. Склеивание и резание пластмасс.

18. Конструкционные материалы: древесно-слоистые пластики (основы производства, свойства, применение)

19. Конструкционные материалы: древесно-стружечные плиты (основы производства, свойства, применение)

20. Конструкционные материалы: древесно-волокнистые плиты (основы производства, свойства, применение)

21. Конструкционные материалы: стеклопластики ( основы производства, свойства, применение. ).

22. Конструкционные материалы: полимерные трубы( виды, свойства,основы производства, применение. ).

23. Отделочные материалы: ДБСП, полистирольные плитки. ( основы производства, свойства, применение. ).

24. Декоративные пленочные материалы: виды, способы производства, свойства, область применения.

25. Обои: влагостойкие, виниловые, акриловые.

26. Отделочные материалы: стеновые панели из МДФ, пластиковые панели из ПВХ, виниловый сайдинг

27. Линолеум: виды, область применения. ПВХ линолеум: виды, свойства, основы производства.

28. Резиновый линолеум, плиточные материалы для полов.

29. Наливные полы: основные полимеры, устройство и применение.

30. Гидроизоляционные материалы: пленочные и мастичные.

31. Герметизирующие материалы. Классификация и применение.

32. Теплоизоляционные пластмассы: пенополистирол, пенополиуретан.

33. Теплоизоляционные пластмассы: пенополивинилхлорид, мипора, сотопласты.

34. Полимербетоны:состав, технология получения, свойства, применение.

35. Бетонополимеры: материалы, технология, свойства, применеие.

36. Цементно- полимерные бетоны

37. Модификация битума полимерами.

38. Модификация древесины полимерами.

39. Полимерные пневматические конструкции.

40. Полимерные конструкции: оболочки, полимербетонные конструкции.

41. Полимерные конструкции: трехслойные панели.