Склопластикові профілі. Склопластикові тришарові конструкції в суднобудуванні Як застосувати склопластик у побуті та у будівництві

Серед безлічі нових різноманітних конструкційних синтетичних матеріалів найбільше поширення для будівництва малих суден отримали склоппластики, що складаються з скловолокнистого армуючого матеріалу і сполучного (найчастіше - на основі поліефірних смоли). Ці композиційні матеріали мають цілу низку переваг, що зумовили їх популярність серед конструкторів і будівельників малих суден.

Процес затвердіння поліефірних смол та отримання склопластиків на їх основі може відбуватися при кімнатній температурі, що дозволяє виготовляти вироби без нагріву та підвищеного тиску, що, у свою чергу, виключає необхідність у складних процесах та дорогому обладнанні.

Поліефірні склопластики мають високу механічну міцність і не поступаються, в деяких випадках, стали, володіючи при цьому набагато меншою питомою масою. Крім того, склопластики мають велику демпфуючу здатність, що дозволяє корпусу судна витримувати великі ударні і вібраційні навантаження. Якщо ж сила удару перевищить критичне навантаження, то руйнування в пластмасовому корпусі, як правило, локальні і не поширюються на велику площу.

Стеклопластик має відносно високу стійкість до дії води, масла, дизельного палива, атмосферних впливів. Зі склопластику іноді виготовляють паливні і водяні цистерни, причому напівпрозорість матеріалу дозволяє спостерігати рівень рідини, що зберігається.

Корпуси невеликих суден зі склопластику зазвичай монолітні, що виключає можливість проникнення води всередину; вони не гниють, не кородують, забарвлювати їх можна раз на кілька років. Для спортивних суден важлива можливість отримання ідеально гладкої зовнішньої поверхні корпусу, що володіє низьким опором тертя при русі у воді.

Однак як конструкційний матеріал склопластик має і деякі недоліки: порівняно не високу жорсткість, тенденцію до повзучості при дії постійних навантажень; з'єднання деталей зі склопластику мають порівняно низьку міцність.

Склопластики на основі поліефірних смол виготовляються при температурі 18 - 25 0 С і не вимагають додаткового нагрівання. Затвердіння поліефірних склопластиків протікає у дві стадії:

1 стадія - 2 - 3 діб (матеріал набирає приблизно 70% своєї міцності);

2 стадія - 1 - 2 місяці (нарощування міцності до 80 - 90%).

Для досягнення максимальної міцності конструкції необхідно, щоб вміст сполучного склопластика було мінімально достатнім для заповнення всіх зазорів армуючого наповнювача з ланцюгом отримання монолітного матеріалу. У звичайних склопластиках співвідношення сполучна - наповнювач становить зазвичай 1:1; у цьому випадку сумарна міцність скляних волокон використовується на 50 - 70%.

Основними армуючими скловолокнистими матеріалами є джгути, полотна (скломати, рубане волокно і склотканини).

Застосування тканих матеріалів з використанням кручених склониток як армуючих наповнювачів для виготовлення корпусів катерів і яхт зі склопластиків навряд чи виправдане як економічно, так і технологічно. Навпаки, неткані матеріали для тих же цілей є дуже перспективними і обсяг їх застосування зростає з кожним роком.

Найбільш дешевий напопнітеп - це склоджгути. У джгуті скляні волокна розташовані паралельно, що дозволяє отримати склопластик, що має високу міцність при розриві і поздовжньому стиску (по довжині волокна). Тому джгути застосовуються для одержання виробів, де необхідно домогтися переважної міцності в одному напрямку, наприклад, балок набору. При будівництві корпусів нарізані (10 - 15 мм) джгути використовують для ущільнення конструктивних зазорів, що утворюються при виконанні різного роду з'єднань.

Рубані склоджгути служать також для виготовлення корпусів невеликих катерів, яхт, одержуваних шляхом напилення волокон у суміші з смолою поліефірної на відповідну форму.

Склохолсти - рулонні матеріали з хаотичною укладанням склониток у площині листа - теж виготовляють із джгутів. Склопластики на основі полотен мають нижчі характеристики міцності, ніж склопластики на основі тканин, внаслідок більш низької міцності самих полотен. Але склополотни, дешевше, мають значну товщину при малій щільності, що забезпечує їх хороше просочення сполучною.

Шари стеклохолстов можуть зв'язуватися в поперечному напрямку хімічно (за допомогою сполучних) або механічною прошивкою. Такі армуючі наповнювачі укладаються по поверхні з великою кривизною легше ніж тканини (тканина утворює складки, вимагає попереднього розкрою і припасування). Хопсти, застосовують переважно при виготовленні корпусів шлюпок, мотолодок, яхт. У комбінації зі склотканинами полотна можуть застосовуватися для виготовлення корпусів суден, до яких пред'являються більш високі вимоги міцності.

Найбільш відповідальні конструкції виготовляються на основі склотканин. Найчастіше застосовуються тканини сатинового переплетення, які забезпечують більш високий коефіцієнт використання міцності ниток у склопластику.

Крім того, в дрібному суднобудуванні широко використовують джгутову склотканину. Вона виготовляється з некручених ниток - джгутів. Ця тканина має більшу вагу, меншу щільність, але й меншу вартість, ніж тканини з кручених ниток. Тому застосування джгутових тканин дуже економічно, враховуючи, до того ж, меншу трудомісткість при формуванні конструкцій. При виготовленні шлюпок, катерів джгутова тканина часто застосовується для зовнішніх шарів склопластику, внутрішні ж шари викладаються з жорсткого склополотна. Цим досягається здешевлення конструкції з одночасним забезпеченням необхідної міцності.

Дуже специфічне застосування односпрямованих джгутових тканин, що мають переважну міцність в одному напрямку. Такі тканини при формуванні суднових конструкцій укладають так, щоб спрямування найбільшої міцності відповідало найбільшим діючим напругам. Це буває потрібно при виготовленні, наприклад, рангоуту, коли необхідно враховувати поєднання міцності (особливо в одному напрямку), легкості, конусності, товщини стінки, що змінюється, і гнучкості.

Поскопку основні навантаження на рангоут (зокрема, на щоглу) діють в основному вздовж осей, саме використання однонаправлених джгутових тканин (при розташуванні волокон вздовж рангоуту забезпечує необхідні міцнісні характеристики методу. і т. п.), який згодом може вилучатися або залишатися всередині щогли.

В даний час велике застосування при виготовленні катерів, яхт і шлюпок знайшли так звані тришарові конструкціїз легковісним заповнювачем у середині.

Трехслойна конструкція складається з двох зовнішніх несучих шарів, виконаних з міцного листового матеріалу малої товщини, між якими розміщується більш легкий, хоча і менш міцний заповнювач.Призначення заповнювача забезпечити спільну роботу та стійкість несучих шарів, а також зберегти задану відстань між ними.

Спільна робота шарів забезпечується за рахунок їх з'єднання з заповнювачем та передачі останнім зусиль з одного шару на інший; стійкість шарів забезпечується, оскільки заповнювач створює їм практично безперервну опору; необхідна відстань між шарами зберігається за рахунок достатньої жорсткості заповнювача.

У порівнянні з традиційними одношаровими, тришарова конструкція має підвищену жорсткість і міцність, що дозволяє зменшити товщину оболонок, панелей і число ребер жорсткості, що супроводжується істотним зменшенням маси конструкції.

Тришарові конструкції можуть виготовлятися з будь-яких матеріалів (деревини, металу, пластмас), проте найбільш широкого поширення вони набули при використанні полімерних композиційних матеріалів, які можуть використовуватися як для несучих шарів, так і для заповнювача, а їх з'єднання один з одним забезпечується склеюванням.

Крім можливості зменшення маси, тришарові конструкції мають інші позитивні якості. У більшості випадків крім своєї основної функції утворювати корпусну конструкцію - вони виконують і ряд інших, наприклад, надають властивості теплової та звукової ізоляції, забезпечують запас аварійної плавучості тощо.

Тришарові конструкції завдяки відсутності або скорочення елементів набору дозволяють більш раціонально використовувати внутрішні об'єми приміщень, прокладати електротраси та деякі трубопроводи в самому заповнювачі, полегшити підтримку чистоти в приміщеннях. Завдяки відсутності концентраторів напруг і виключенню можливості появи втомних тріщин тришарові конструкції мають підвищену надійність.

Однак не завжди вдається забезпечити хороший зв'язок між несучими шарами та заповнювачем через відсутність клеїв з необхідними властивостями, а також недостатньо ретельного дотримання технологічного процесу склеювання. Внаслідок порівняно малої товщини шарів більш ймовірні їх пошкодження і фільтрація води через них, яка може поширитися по всьому об'єму.

Дивлячись на це тришарові конструкції широко застосовуються для виготовлення корпусів шлюпок, катерів і невеликих суден (довжиною 10 - 15м), а також виготовлення відкріпних конструкцій: палуб, надбудов, рубок, перебірок і т. п. Зауважимо, що корпуси катерів і корпусів катерів яких простір між зовнішньою і внутрішньою обшивками заповнюється пінопластом з метою забезпечення плавучості, строго кажучи, не завжди можуть бути названі тришаровими, так як вони не являють собою плоскі або криволінійні тришарові пластини з малою товщиною запобіжника. Такі конструкції правильніше називати двообшивочними або двокорпусними.

Найбільш доцільно виконувати у тришаровому виконанні елементи рубок, перебирання тощо, які мають зазвичай плоскі нескладні форми. Ці конструкції розташовуються у верхній частині корпусу, і зменшення їх маси позитивно позначається на стійкості судна.

Застосовувані в даний час тришарові суднові конструкції зі склопластику за родом заповнювача можна класифікувати таким чином: з суцільним наповнювачем з пінопласту, деревини бальзи; зі стільниковим заповнювачем зі склопластику, алюмінієвої фольги; коробчасті панелі з полімерних композиційних матеріалів; комбіновані панелі (коробчасті з пінопластом). Несучі шари за своєю товщиною можуть бути симетричними та несиметричними щодо серединної поверхні конструкції.

За методом виготовленняТришарові конструкції можуть бути склеюваними, зі спінюваним запопнювачем, що формуються на спеціальних установках.

Як основні компоненти виготовлення трьохшарових конструкцій застосовуються: стеклоткани марок Т – 11 – ГВС – 9 і ТЖС-О,56-0, стеклосетки різних марок; поліефірні смоли маруї ПН-609-11М, епоксидні смоли марки ЕД - 20 (або інших марок, подібних до властивостей), пінопласти марок ПХВ - 1, ПСБ - С, ППУ-3с; важкозгоряння шаруватий пластик.

Тришарові конструкції виготовляють монолітними або збирають із окремих елементів (секцій) залежно від розмірів та форми виробів. Другий спосіб більш універсальний, тому що застосовується для конструкцій будь-яких габаритів.

Технологія виготовлення тришарових панелей складається з трьох самостійних процесів: виготовлення або підготовки несучих шарів, виготовлення або підготовки запобіжника та складання та склеювання панелі.

Несучі шари можуть виготовлятися попередньо або безпосередньо при формуванні панелей.

Заповнювач також може бути застосований або у вигляді готових плит, або спінюватися за рахунок підвищення температури або змішування відповідних компонентів в процесі виготовлення панелей. Стільниковий заповнювач виготовляється на спеціалізованих підприємствах і поставляється у вигляді нарізаних плит певної товщини або у вигляді стільникових блоків, що вимагають розрізання. Плитковий пінопласт ріжеться та обробляється на столярних стрічкових або циркульних пилках, рейсмусових та інших деревообробних верстатах.

Вирішальний вплив на міцність і надійність трислонних панелей надає якість склеювання несучих споїв з заповнювачем, яке, у свою чергу, залежить від якості підготовки поверхонь, що склеюються, якості утворюється клейового прошарку і дотримання режимів склеювання. Операції підготовки поверхонь та нанесення клейових прошарків докладно розглянуті у відповідній літературі зі склеювання.

Для склеювання несучих шарів із стільниковим заповнювачем рекомендуються клеї марок БФ - 2 (гарячого затвердіння), К-153 та ЕПК-518-520 (холодного затвердіння), а з плитковими пінопластами клеї марок К-153 та ЕПК-518-520. Останні забезпечують більш високу міцність склеювання, ніж клей БФ-l, і вимагають спеціального устаткування створення необхідної температури (близько 150 0 З). Однак їх вартість У 4 - 5 разів вище, ніж вартість клею БФ - 2, а час затвердіння становить 24 - 48 годин (час затвердіння БФ - 2 - 1 година).

При спінюванні пінопластів між несучими шарами нанесення клейових прошарків на них, як правило, не потрібно. Після склеювання і необхідної витримки (7 - 10 діб) може вироблятися механічна обробка панелей: обрізка, свердління, вирізка отворів і т.п.

При збиранні конструкцій з тришарових панелей слід враховувати, що у вузлах з'єднань зазвичай відбувається навантаження панелей зосередженими навантаженнями і Вузли необхідно посилювати спеціальними вставками з щільнішого, ніж запобіжник, матеріалу. Основними видами сполук є механічні, формовані та комбіновані.

При кріпленні деталей насичення на трехспойних конструкціях необхідно передбачати внутрішні посилення в запопнітепе, особливо при застосуванні механічного кріплення. Один із способів такого посилення, а також технологічна послідовність виконання вузла показані на малюнку.

Будівництво - це сфера, на користь якої невпинно працює хімічна промисловість, створюючи нові сплави та матеріали для виробництва різних виробів. Одним із найбільш важливих та перспективних досягнень у цій сфері за останні роки можна назвати результати, пов'язані з роботою над таким композиційним матеріалом, як склопластик.

Багато інженерів і будівельників називають його матеріалом майбутнього, оскільки він зумів перевершити за своїми якостями багато металів і сплавів, зокрема, леговану сталь.

Що являє собою склопластик? Це композит, що має дві складові: армуючу та сполучну основи. У ролі першої виступає скловолокно, друга – це різні за своїм хімічним складом смоли. Варіації з кількістю тих та інших дозволяють зробити склопластик стійким до умов практично будь-якого середовища. Але слід розуміти, що не існує універсального виду склопластику, кожен з них рекомендований до використання у певних експлуатаційних умовах.

Склопластик цікавий проектувальникам тим, що готова продукція з нього з'являється одночасно із самим матеріалом. Ця особливість дає великий простір фантазії, дозволяючи виготовити виріб з індивідуальними фізико-механічними характеристиками за заданими параметрами клієнта.Одним з найпоширеніших будівельних матеріалів зі склопластику є ґратчастий настил.

На відміну від сталевих настилів він виробляється методом лиття, що надає йому таких характеристик як низька теплопровідність, ізотропність, і звичайно як і у матеріалів зі сталі - міцність і довговічність.

Зі склопластикового гратчастого настилу виготовляють сходові сходи, втім, при цьому і вся конструкція виконується також зі склопластикових деталей: стійки, поручні, опори, швелера.

Безумовно, такі сходи є дуже довговічними, їм не страшна корозія та вплив хімічних речовин. Вони легкі у перевезенні та монтажі. На відміну від металоконструкцій для їх встановлення достатньо кількох людей. Додатковим плюсом є можливість вибору кольорів, що підвищує зовнішню привабливість об'єкта.Дуже більшої популярності набули сходи, що виготовляються зі склопластику. Доведено, що термін служби склопластику набагато довший за останні і становить понад 20 років.

Ще однією високоефективною пропозицією є система поручнів зі склопластику. Всі запчастини перил дуже компактні та легкі для ручного складання. Крім того, для клієнта існує багато варіацій готової конструкції, а також можливість здійснити власний проект.

Завдяки діелектричним властивостям склопластику з нього виробляють кабельні канали. Ізотропність цього матеріалу підвищує попит на продукцію, що планується до використання на об'єктах, чутливих до електромагнітних коливань.

Загалом можна відзначити, що асортимент продукції зі склопластику досить широкий. Працюючи з ним, будівельники та проектувальники можуть реалізувати найфантастичніші ідеї. Всі пропоновані нашою компанією конструкції надійні та міцні. Якість склопластику формує порівняно високу ціну на нього, але при цьому вона є оптимальним співвідношенням переваг цього матеріалу та попиту на нього. Та й при тому важливо розуміти, що витрати на його покупку окупляться надалі завдяки скороченню витрат на його транспортування, монтаж і подальше обслуговування.

Порівняно великий ефект дає застосування склопластикових конструкцій, схильних до впливу різних агресивних речовин, які швидко руйнують звичайні матеріали. У 1960 р. виготовлення корозиестойких склопластикових конструкцій лише США було витрачено близько 7,5 млн. дол. (загальна вартість світлопрозорих склопластиків, вироблених 1959 р. США, становить приблизно 40 млн. дол.). Інтерес до корозії стойких склопластикових 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 за останні, легко зводяться, ремонтуються і очищаються, можуть бути виготовлені на основі самозагасаючих смол, а світлопрозорі ємності не потребують водомірного скла. 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. становить частину ваги сталевої труби при однаковій здатності, що несе; хоча склопластикова труба у виготовленні обійшлася в 1,5 рази дорожче, вона економічніша за сталеву, 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 та діаметром 1,5 м експлуатується сьомий рік. Раніше ж встановлена ​​труба з нержавіючої сталі прослужила лише 8 місяців, а її виготовлення та встановлення обійшлися лише вдвічі дешевше. Таким чином, вартість труби зі склопластику окупилася вже за 16 місяців.

Прикладом довговічності в умовах агресивного середовища є також ємності зі склопластику. Подібні ємності можна зустріти навіть у споконвічно російських лазнях, так як вони не схильні до впливу високих температур, детальніше інформацію про різне якісне обладнання для лазень можна знайти на сайті http://hotbanya.ru/. Така ємність діаметром та висотою 3 м, призначена для різних кислот (у тому числі сірчаної), з температурою близько 80° С експлуатується без ремонту 10 років, прослуживши у 6 разів більше, ніж відповідна металева; лише одні ремонтні витрати на останню за п'ятирічний період дорівнюють вартості ємності зі склопластику. В Англії, ФРН та США широке поширення також знайшли ємності у вигляді складів та резервуарів для води значної висоти. Поряд із зазначеними великогабаритними виробами у ряді країн (США, Англія) у серійному порядку зі склопластиків виготовляються труби, секції повітроводів та інші подібні елементи, призначені для експлуатації в умовах агресивних середовищ.

Склопластикова арматура займає більш міцні позиції в сучасному будівництві. Це зумовлено, з одного боку, її високою питомою міцністю (відношенням міцності до питомої маси), з іншого боку, високою стійкістю корозійної, морозостійкістю, низькою теплопровідністю. Конструкції, де використовується склопластикова арматура, неелектропровідні, що дуже важливо для виключення блукаючих струмів та електроосмосу. У зв'язку з вищою вартістю порівняно зі сталевою арматурою, склопластикова арматура використовується, головним чином, у відповідальних конструкціях, яких пред'являються особливі вимоги. До таких конструкцій відносяться морські споруди, особливо ті частини, які знаходяться в зоні змінного рівня води.

Корозія бетону в морській воді

Хімічна дія морської води обумовлена, головним чином, присутністю сірчанокислого магнію, що викликає два види корозії бетону – магнезіальну та сульфатну. В останньому випадку в бетоні утворюється комплексна сіль (гідросульфоалюмінат кальцію), що збільшується в обсязі і викликає розтріскування бетону.

Іншим сильним чинником корозії є вуглекислота, яку виділяють органічні речовини під час розкладання. У присутності вуглекислоти нерозчинні сполуки, що зумовлюють міцність, переходять у добре розчинний бікарбонат кальцію, що вимивається з бетону.

Морська вода діє найбільше на бетон, що знаходиться безпосередньо над верхнім рівнем води. При випаровуванні води в порах бетону залишається твердий залишок, що утворюється із розчинених солей. Постійне надходження води в бетон і подальше її випаровування з відкритих поверхонь призводить до накопичення та зростання кристалів солі в порах бетону. Цей процес супроводжується розширенням та розтріскуванням бетону. Крім солей надводний бетон відчуває на собі дію поперемінного заморожування та відтавання, а також зволоження та висихання.

У зоні змінного рівня води бетон руйнується дещо меншою мірою, через відсутність сольової корозії. Підводна частина бетону, що не зазнає циклічної дії зазначених факторів, руйнується рідко.

В роботі наведено приклад руйнування залізобетонного пальового пірсу, палі якого, висотою 2,5 м, у зоні змінного горизонту води не були захищені. Вже за рік було виявлено майже повне зникнення бетону із цієї зони, тож пірс тримався на одній арматурі. Нижче за рівень води бетон залишився в хорошому стані.

Можливість виготовлення довговічних паль для морських споруд закладена у застосуванні поверхневого склопластикового армування. Такі конструкції по корозійній стійкості та морозостійкості не поступаються конструкціям, виконаним повністю з полімерних матеріалів, а за міцністю, жорсткістю та стійкістю їх перевершують.

Довговічність конструкцій із зовнішнім склопластиковим армуванням визначається корозійною стійкістю склопластику. Завдяки герметичності склопластикової оболонки бетон не піддається впливу середовища і тому його склад може підбиратися лише виходячи з необхідної міцності.

СКЛОПЛАСТИКОВА АРМАТУРА ТА ЇЇ ВИДИ

До бетонних елементів, де використовується склопластикова арматура, переважно застосовуються принципи проектування залізобетонних конструкцій. Аналогічна і класифікація за видами склопластикової арматури, що застосовується. Армування може бути внутрішнім, зовнішнім і комбінованим, що є поєднанням перших двох.

Внутрішнє неметалеве 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 та змішане. До дискретного армування відносяться окремі стрижні, плоскі та просторові каркаси, сітки. Можлива комбінація, наприклад, окремих стрижнів та сіток та ін.

Найбільш простим видом склопластикової арматури є стрижні потрібної довжини, які застосовуються замість сталевих. Не поступаючись сталі по міцності, склопластикові стрижні значно перевершують їх за корозійною стійкістю і тому використовуються в конструкціях, у яких існує небезпека корозії арматури. Скріплювати склопластикові стрижні в каркаси можна за допомогою пластмасових елементів, що самозащіпаються, або зв'язуванням.

Дисперсне армування полягає у введенні в бетонну суміш при перемішуванні рубаних волокон (фібр), які в бетоні розподіляються хаотично. Спеціальними заходами можна досягти спрямованого розташування волокон. Бетон із дисперсним армуванням зазвичай називають фібробетоном.
У разі агресивності середовища до бетону ефектним захистом є зовнішнє армування. При цьому зовнішня листова арматура може виконувати одночасно три функції: силову, захисну та функцію опалубки при бетонуванні.

Якщо зовнішнього армування недостатньо для сприйняття механічних навантажень, застосовується додаткова внутрішня арматура, яка може бути склопластиковою, так і металевою.
Зовнішнє армування поділяється на суцільне та дискретне. Суцільне є листову конструкцію, що повністю покриває поверхню бетону, дискретне - елементи сітчастого типу або окремі смуги. Найчастіше здійснюється одностороннє армування розтягнутої грані балки чи 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 не потрібний захист бетону від впливу агресивного середовища.

ЗОВНІШнє СКЛОПЛАСТИКОВЕ АРМУВАННЯ

Основна ідея конструкцій із зовнішнім армуванням полягає в тому, що герметична склопластикова оболонка, надійно захищає бетонний елемент від впливів зовнішнього середовища і одночасно виконує функції арматури, сприймаючи механічні навантаження.

Можливі два шляхи отримання бетонних конструкцій у склопластикових оболонках. Перший включає виготовлення бетонних елементів, їх сушіння, а потім укладання в склопластикову оболонку, шляхом багатошарової обмотки скломатеріалом (склотканиною, склострічкою) з пошаровим просоченням смолою. Після полімеризації сполучного обмотка перетворюється на суцільну склопластикову оболонку, а весь елемент - на трубобетонну конструкцію.

Другий заснований на попередньому виготовленні склопластикової оболонки та подальшому заповненні її бетонною сумішшю.

Перший шлях отримання конструкцій, де використовується склопластикова арматура, дає можливість створення попереднього поперечного обтиснення бетону, що суттєво підвищує міцність та знижує деформативність одержуваного елемента. Ця обставина особливо важлива, тому що деформативність трубобетонних конструкцій не дозволяє повною мірою скористатися значним збільшенням міцності. Попереднє поперечне обтиснення бетону створюється не тільки натягом склониток (хоча в кількісному відношенні воно становить основну частину зусилля), але і за рахунок усадки сполучного в процесі полімеризації.

СКЛОПЛАСТИКОВА АРМАТУРА: КОРОЗІЙНА СТІЙКІСТЬ

Стійкість склопластиків до впливу агресивних середовищ в основному залежить від виду полімерного сполучного та волокна. При внутрішньому армуванні бетонних елементів стійкість склопластикової арматури повинна оцінюватися не тільки по відношенню до зовнішнього середовища, але і по відношенню до рідкої фази в бетоні, так як твердіючий бетон є лужним середовищем, в якому застосовується алюмоборосилікатне волокно руйнується. У цьому випадку має бути забезпечений захист волокон шаром смоли або використані волокна іншого складу. У разі невологих бетонних конструкцій корозії скловолокна не спостерігається. У зволожуваних конструкціях лужність бетонного середовища можна значно знизити, використовуючи цементи з активними мінеральними добавками.

Випробування показали, що склопластикова арматура має стійкість у кислому середовищі більш ніж у 10 разів, а в розчинах солей більш ніж у 5 разів вища за стійкість сталевої арматури. Найбільш агресивною для склопластикової арматури є лужне середовище. Зниження міцності склопластикової арматури в лужному середовищі відбувається в результаті проникнення рідкої фази до скловолокна через відкриті дефекти в сполучному, а також дифузії через сполучне. Слід зазначити, що номенклатура вихідних речовин та сучасні технології отримання полімерних матеріалів дозволяють у широких межах регулювати властивості сполучного для склопластикової арматури та отримувати склади з надзвичайно низькою проникністю, а отже, звести до мінімуму корозію волокна.

СКЛОПЛАСТИКОВА АРМАТУРА: ЗАСТОСУВАННЯ ПРИ РЕМОНТІ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ

Традиційні способи посилення та відновлення залізобетонних конструкцій досить трудомісткі і часто вимагають тривалої зупинки виробництва. У разі агресивного середовища після ремонту потрібно створити захист від корозії. Висока технологічність, малі терміни твердіння полімерного сполучного, висока міцність та корозійна стійкість зовнішнього склопластикового армування визначили доцільність його використання для посилення та відновлення несучих елементів споруд. Застосовувані для цих цілей способи залежать від конструктивних особливостей елементів, що ремонтуються.

СКЛОПЛАСТИКОВА АРМАТУРА: ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ

Термін експлуатації залізобетонних конструкцій при дії агресивних середовищ різко скорочується. Заміна їх склопластбетонними ліквідує витрати на капітальні ремонти, збитки від яких суттєво зростають, коли на час ремонту потрібна зупинка виробництва. Капіталовкладення на зведення конструкцій, де використовується склопластикова арматура, значно більше, ніж залізобетонних. Однак через 5 років вони окупаються, а через 20 років економічний ефект досягає дворазової вартості зведення конструкцій.

ЛІТЕРАТУРА

1. Корозія бетону та залізобетону, методи їх захисту / В. М. Москвин, Ф. М. Іванов, С. Н. Алексєєв, Є. А. Гузєєв. - М.: Будвидав, 1980. - 536 с.
2. Фролов Н. П. Склопластикова арматура та склопластбетонні конструкції. - М.: Будвидав, 1980. - 104с.
3. Тихонов М. К. Корозія та захист морських споруд з бетону та залізобетону. М: Вид-во АН СРСР, 1962. - 120 с.

Основні поняття
Склопластик - система зі скляних ниток зв'язання реактопластами (Необоротнотвердіючими смолами).

Механізми міцності-Адгезія між одиничним волокном та полімером (смолою) адгезія залежить від ступеня очищення поверхні волокна від аппрету (поліетиленовівіск, парафін). Аппрет наноситься на заводі виробника волокон або тканин для збереження запобігання розшаровування при транспортно-технологічних операціях.

Смоли – поліефірні, характеризуються невисокою міцністю та значною усадкою при твердінні, це їх мінус. Плюс-швидка полімеризація на відміну від епоксидів.

Однак усадка і швидка полімеризація викликають сильні пружні напруги у виробі і згодом виріб коробиться, короблення незначно, але на тонких виробах дає неприємні відблиски кривої поверхні - див будь-яке радянське обваження для ВАЗів.

Епоксиди значно більш точно тримають форму, значно міцніше, проте дорожче. Міф про дешевизну епоксидів пов'язаний з тим, що вартість вітчизняної епоксидної смоли порівнюють із вартістю імпортної поліефірної. Епоксиди так само виграють за термостійкістю.

Міцність склопластику - у будь-якому випадку залежить від кількості скла за об'ємом - найбільш міцні з вмістом скла 60 відсотків, однак, таке можна отримати тільки під тиском та при температурі. У «холоднихумовах» міцний склопластик отримати важко.
Підготовка скломатеріалів перед виклеюванням.

Оскільки процес полягає в склеюванні волокон між собою смолами, то вимоги до волокон, що склеюються, точно такі ж як і при процесах склеювання - 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 атмозверу та «намокання» Поверхні волокон. Як спосіб знежирення можна застосувати і відпал при температурі 300-400 градусів. У аматорських умовах це можна зробити так - згорнута в рулон тканина поміщається в заготовку від вентиляційної труби або водостічної оцинкованої і наривається спіраллю від електроплитки, що поміщається всередину рулону, можна використовувати та ін.

Після відпалу скломатеріали не повинні пролежувати на повітрі, оскільки поверхня склотканини адсорбує на себе воду.
Слова деяких «умільців» про можливість виклеювати не видаляючи аппрет викликають сумну посмішку- нікому в голову не прийде склеювати скло по шару парафіну. «смоларозчиняє парафін ще смішніше. намажте скло парафіном, натріть а тепер спробуйте до нього що-небудь приклеїти. Висновки зробіть самі))

Виклейка.
Роздільний шар по матриці - найлучний полівініловий спирт у воді, нанесений розпилювачем і висушений. Дає слизьку та еластичну плівочку.
Можна використовувати спеціальні воски або воскові мастики на основі силікону, проте завжди потрібно переконатися, що розчинник у смолі не розчиняє розділовий шар, спробувавши попередньо на чомусь маленькому.

При виклеюванні - укладати шар на шар прокочуючи гумовим валиком видавлюючи надлишки смоли, повітряні бульбашки видаляти проколюючи голкою.
Керуватися принципом-надлишок смоли завжди шкідливий-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 нарізу, наприклад, інфрачервону лампу або побутову «рефлектор».

Після твердіння не знімаючи з матриці дуже бажано виріб рівномірно прогріти-особливо на стадії «желатинізації» смоли. Ця міра зніме внутрішні напруги і деталь не буде коробиться з часом. Щодо короблення — я говорю про появу відблисків, а не про зміну розмірів, розміри можуть змінюватися всього на частки відсотка, але при цьому давати сильні відблиски. «заморочується» результат-літо, постояла на сонечку, взимку пара морозів і ... криве все як ... хоча нове виглядало відмінно.
Крім того, при постійній дії вологи, особливо на місцях відколів, склотканина починає вилазити назовні, і поступово змочуючись водою просто бахромиться, вода рано чи пізно проникаючи в товщу матеріалу відшаровує скляні нитки від основи. (Склоадсорбує вологу дуже сильно)
через рік.

Видовище більш ніж сумне, ну такі вироби ви бачите щодня. що зроблено зі сталі, а що з пластику видно відразу.

До речі, на ринку іноді з'являються препреги - це листи склотканини вже покриті смолою, залишається покласти під тиск і нагріти - вони склеються в прекрасний пластик. Але техпроцес складніший, хоча я чув, що на препреги наносять шар смоли з затверджувачем і отримують чудові результати. сам так не робив.

Це основні поняття про склопластики, матрицю робити відповідно до здорового глузду з будь-якого відповідного матеріалу.

Я використовую суху штукатурку «ротбанд» обробляється чудово, дуже точно тримає розмір, після висихання від води просочується сумішшю 40 відсотків епоксидної смоли з отверджувачем-решта ксилол, після затвердіння смоли такі форми можна відполірувати або. дуже міцні та розмір тримають чудово.

Як відшарувати виріб із матриці?
у багатьох ця проста операція викликає утруднення, аж до руйнування форми.

Відшарувати просто - в матриці попередньо до виклеювання злити отвір або кілька, заклеїти тонким скотчем. після виготовлення виробу в ці отвори по черзі дунути стисненим повітрям - виріб відшарується і легко зніматися.

Знову ж таки, я можу сказати що використовую я.

Смола-ЕД20 або ЕД6
отвердидель-поліетиленполіамін він же ПЕПА.
Тиксотропна добавка - аеросил (придодаванні його смола втрачає плинність і робиться желеподібною, дуже зручно) додається за бажаним результатом.
Пластифікатор-дибутилфталат або рицинова олія, оклоло відсотка-чверті відсотка.
Розчинник-ортоксилол, ксилол, етилцеллозольв.
наповнювач у смолу для поверхневих шарів - алюмінієва пудра (Приховуєсклосітку)
склотканина - асстт, або склорогогожа.

Допоміжні матеріали-полівініловий спирт, силіконовий вазелін КВ
дуже корисна тонка поліетиленова плівка як розділовий шар.
корисно відвакуумувати смолу після розмішування видаливши бульбашки.

Склотканину я нарізаю в потрібні шматки, потім згортаю, поміщаю в трубу і прожарюю всю цю справу трубчастим ТЕНом поміщеним усередину рулону прожарюється ніч - так зручно.

Так, і ось ще.
Епоксидну смолу не розмішувати з затверджувачем однієї ємності в кількості більше 200 грам. розігріється і закипить у мить.

Експрес контроь результатів - на пробному шматку при розламуванні склонітки не повинні стирчати - злам пластику повинен бути схожий на злам фанери.
зламайте будь-який пласктик з якого зроблено обважування або зверніть увагу на битий-суцільні лохми. Це результат "ніякий» зв'язку скла з полімером.

Та й маленькі секрети.
дуже зручно виправляти девекти типу подряпин або раковин так- наносите на раковину краплю епоксидної смоли, після чого зверзу, як зазвичай приклеюєте скотч (звичайний, прозорий), по виблиску вирівнюєте поверхню пальцями або прикладаючи щось пружне, після затвердіння скотч відклеюється легко і дає дзеркальну поверхню. Обробки ніякої не потрібно.

Розчинник знижує міцність пластику та викликає усадку у готовому виробі.
по можливості слід уникати його застосування.
алюмінієва пудра додається тільки в поверхневі шари-усадку знижує дуже сильно, характерна для пластиків сітка мені проявляється потім ніякої, 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 вклеєне в пластик має бути з алюмінієвих сплавів або титану- тому що. На закладний виріб наноситься дуже тонкий шар силіконового герметика, і до нього притискається склотканина, попередньо добре відпалена. 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 «технологіяяк силіконовий герметик ми використовували радянський КЛТ75 з'єднання вібро, термостійке, морозостійке, стійке до дії солоної води. Підготовка поверхні металу-алюмінієвий сплав промити в чистому розчиннику. протруїти в суміші пральної соди і прального порошку, нагріваючи розчин до кипіння, якщо є можливість то в слабкому лугу, наприклад 5% розчині їдкого калі або натру, з нагріванням висушити. прогріти до 200-400 град. Після остигання вклеювати якнайшвидше.