Стеклопластики. Свойства и область применения

Стеклопластики представляют собой пластмассы, состоящие из стеклянного наполнителя и связующего. В качестве последнего используют обычно ненасыщенные полиэфирные, эпоксидные и фенолоформальдегидные смолы, а также некоторые термопласты. Наполнители в настоящее время используют главным образом стекловолокнистые, свойствами которых во многом определяются физико-механические характеристики стеклопластиков.

Стеклянное волокно является для стеклопластика своеобразной арматурой подобно металлу в железобетоне. Смола выполняет роль связующего и в то же время защищает стеклянные волокна от влияния внешней среды и способствует равномерному распределению усилий, возникающих в них.

По химическому составу стекло, из которого вырабатывают волокна, может быть щелочным с содержанием окиси натрия 5-15 % и малощелочным с меньшим его содержанием. Прочность щелочного стекловолокна ниже прочности малощелочного и в значительно большей степени снижается при увлажнении. В связи с этим для изготовления стеклопластиков применяют малощелочное стекловолокно.

Стеклянное волокно имеет все положительные качества, присущие стеклу – негорючесть, высокую теплостойкость, плотность, прозрачность, а также хорошие механические показатели.

Непрерывные волокна, получаемые из расплава массивного стекла, приобретают новые качества при растяжении.

Пресс-материалы. Принцип получения стеклопластикового пресс-материала состоит в совмещении различными способами связующего и стекловолокнистого наполнителя, в результате чего образуется композиция, удобная для дальнейшей переработки в изделие методом прямого или литьевого прессования.

Пресс-материалы типа СВАМ. Стекловолокнистый анизотропный материал, являющийся одним из первых отечественных стеклопластиков, получают непосредственно при выработке первичной стеклонити, применяя связующее в качестве замасливателя.

Пресс-материалы типа АГ-4С представляют собой однонаправленную ленту, получаемую на основе крученых стеклянных нитей и анилино-фенолоформальдегидной смолы.

Пресс-материалы типа АГ-4В представляют собой стекловолокнит, получаемый на основе срезов первичной стеклонити и анилино-фенолоформальдегидной смолы.

Использование стеклопластиков в строительстве имеет немало технико-экономических преимуществ, благодаря которым они используются в строительстве главным образом в виде ограждающих конструкций, несущих строительных конструкций, архитектурно-строительных деталей и изделий, санитарно-технических изделий, декоративно-облицовочных материалов, арматуры и опалубки для бетонных конструкций.

В качестве ограждающих конструкций из листовых стеклопластиков наибольшее применение нашли плоские и волнистые полиэфирные стеклопластики, бесцветные или окрашенные в различные цвета. Такие материалы используются в большинстве случаев для покрытия промышленных зданий и сооружений.

Плоские и волнистые листы из стеклопластиков целесообразно применять при строительстве взрывоопасных помещений, а также зданий и сооружений, расположенных в сейсмических районах. Такие синтетические материалы при разрушении не дают осколков и имеют небольшую массу по сравнению с другими строительными материалами.

Стеклопластики на полиэфирных смолах применяют для стеновых и кровельных панелей неотапливаемых зданий, трехслойных панелей, различных профильных изделий, а также в качестве защитного покрытия железобетонных конструкций.

В строительстве промышленных, общественных и сельскохозяйственных зданий и сооружений прозрачные листовые кровельные материалы из стеклопластиков в сочетании с другими кровельными и стеновыми материалами используются для устройства отдельных прозрачных участков кровли и стен.

Наиболее эффективными конструкциями из пластмасс являются пространственные конструкции в виде оболочек покрытия, в которых благодаря рациональной геометрической форме в значительной степени компенсируется такой недостаток пластмасс, как повышенная деформативность вследствие относительно низкого модуля упругости.

Элементы оболочек из пластмасс в основном соединяются на болтах. Реже применяют соединения на клеях, а также в сочетании с болтами, винтами, заклепками.