Troslojne konstrukcije od stakloplastike u brodogradnji. Profili od stakloplastike Materijali od stakloplastike

U članku se govori o tome koja svojstva ima stakloplastika i koliko je primjenjiva u građevinarstvu iu svakodnevnom životu. Saznat ćete koje su komponente potrebne za izradu ovog materijala i njihovu cijenu. U članku se nalaze videozapisi korak po korak i preporuke za korištenje stakloplastike.

Od otkrića učinka brze petrifikacije epoksidne smole pod djelovanjem kiselog katalizatora, staklena vlakna i njegovi derivati aktivno se uvode u kućanske proizvode i dijelove strojeva. U praksi zamjenjuje ili nadopunjuje iscrpne prirodne resurse - metal i drvo.

Što je stakloplastika

Princip rada na kojem se temelji čvrstoća stakloplastike sličan je armiranom betonu, a izgledom i strukturom najbliži je ojačani slojevi moderna "mokra" završna obrada fasada. Tipično, vezivo je kompozit, gips ili cementni mort- ima tendenciju skupljanja i pucanja, ne zadržavajući opterećenje, a ponekad čak i ne održavajući cjelovitost sloja. Da bi se to izbjeglo, u sloj se unosi armaturna komponenta - šipke, mreže ili platno.

Rezultat je uravnotežen sloj - vezivo (u osušenom ili polimeriziranom obliku) djeluje na kompresiju, a komponenta za ojačanje djeluje na napetost. Od takvih slojeva na bazi stakloplastike i epoksidne smole mogu se izraditi trodimenzionalni proizvodi ili dodatni elementi za ojačanje i zaštitu.

Komponente od stakloplastike

Komponenta za ojačavanje*. Za izradu kućanskih i pomoćnih građevinskih elemenata obično se koriste tri vrste materijala za ojačanje:

Mrežica od stakloplastike. Ovo je mreža od stakloplastike s veličinom ćelija od 0,1 do 10 mm. Budući da je epoksidni mort agresivan medij, za proizvode i građevinske konstrukcije preporučuje se impregnirana mrežica. Mrežnu ćeliju i debljinu niti treba odabrati na temelju namjene proizvoda i zahtjeva za njega. Na primjer, za armiranje opterećene ravnine slojem od stakloplastike prikladna je mreža s veličinom ćelija od 3 do 10 mm, debljinom niti od 0,32-0,35 mm (ojačana) i gustoćom od 160 do 330 g / kubnom metru. cm.
Stakloplastika. Ovo je naprednija vrsta baze od stakloplastike. To je vrlo gusta mreža od “staklenih” (silikonskih) niti. Koristi se za izradu i popravak kućanskih proizvoda.
Stakloplastika. Ima ista svojstva kao materijal za odjeću - mekan, fleksibilan, savitljiv. Ova komponenta je vrlo raznolika - razlikuje se po vlačnoj čvrstoći, debljini niti, gustoći tkanja, posebnim impregnacijama - svi ti pokazatelji značajno utječu na konačni rezultat (što su veći, to je proizvod jači). Glavni pokazatelj je gustoća, u rasponu od 17 do 390 g / m². m. Ova tkanina je mnogo jača čak i od poznate vojne tkanine.

* Opisani tipovi ojačanja također se koriste za druge radove, ali tehnički list proizvoda obično ukazuje na njihovu kompatibilnost s epoksidnom smolom.

Stol. Cijene stakloplastike (na primjeru Intercomposite proizvoda)

opor. Ovo je epoksidna otopina - smola pomiješana s učvršćivačem. Odvojeno, komponente se mogu čuvati godinama, ali kada se miješaju, sastav se stvrdnjava od 1 do 30 minuta, ovisno o količini učvršćivača - što ga je više, brže se sloj stvrdnjava.

Stol. Najčešće vrste smole

Popularni učvršćivači:

ETAL-45M - 10 cu. e./kg.
XT-116 - 12,5 cu. e./kg.
PEPA - 18 USD e./kg.

Dodatna kemijska komponenta je lubrikant, koji se ponekad primjenjuje za zaštitu površina od prodiranja epoksida (za podmazivanje kalupa).

U većini slučajeva majstor samostalno proučava i odabire ravnotežu komponenti.

Kako koristiti stakloplastike u svakodnevnom životu i građevinarstvu

Privatno se ovaj materijal najčešće koristi u tri slučaja:

za popravak šipki;
za popravak opreme;
za ojačavanje konstrukcija i ravnina i za brtvljenje.

Popravak stakloplastike

Da biste to učinili, trebat će vam čahura od stakloplastike i smola visoke čvrstoće (ED-20 ili ekvivalent). Tehnički proces je detaljno opisan u ovom članku. Vrijedno je napomenuti da su ugljična vlakna mnogo jača od stakloplastike, što znači da potonje nije prikladno za popravak udarnih alata (čekići, sjekire, lopate). U isto vrijeme, sasvim je moguće napraviti novu ručku ili ručku za opremu od stakloplastike, na primjer, krilo motociklista.

Koristan savjet. Svoj alat možete poboljšati pomoću stakloplastike. Dršku radnog čekića, sjekire, odvijača, pile omotajte impregniranim vlaknima i nakon 15 minuta stisnite u ruci. Sloj će idealno poprimiti oblik vaše ruke, što će značajno utjecati na jednostavnost korištenja.

Popravak opreme

Nepropusnost i kemijska otpornost stakloplastike omogućuje popravak i brtvljenje sljedećih plastičnih proizvoda:

Kanalizacijske cijevi.
Građevinske kante.
Plastične bačve.
Plima i oseka.
Svi plastični dijelovi alata i opreme koji ne doživljavaju teška opterećenja.

Popravak pomoću stakloplastike - video korak po korak

"Domaća" stakloplastika ima jednu nezamjenjivu osobinu - precizno je obrađena i dobro drži krutost. To znači da od platna i smole možete obnoviti beznadno oštećen plastični dio, ili napraviti novi.

Ojačanje građevinskih konstrukcija

Stakloplastika u tekućem obliku ima izvrsnu adheziju na porozne materijale. Drugim riječima, dobro prianja na beton i drvo. Ovaj efekt se može postići ugradnjom drvenih nadvoja. Ploča na koju se nanese tekući fiberglass dobiva dodatnih 60-70% čvrstoće, što znači da se duplo tanja ploča može koristiti za nadvratnik ili prečku. Ako ojačate okvir vrata ovim materijalom, postat će otporniji na opterećenja i deformacije.

Brtvljenje

Drugi način primjene je brtvljenje stacionarnih posuda. Rezervoari, kameni spremnici i bazeni obloženi iznutra staklenim vlaknima poprimaju sva pozitivna svojstva plastičnog posuđa:

neosjetljivost na koroziju;
glatki zidovi;
kontinuirani monolitni premaz.

U isto vrijeme, stvaranje takvog premaza koštat će oko 25 USD. e. za 1 sq. m. Pravi testovi proizvoda iz jedne od privatnih mini tvornica rječito govore o snazi proizvoda.

Video: ispitivanje stakloplastike

Posebno treba istaknuti mogućnost sanacije krova. Pravilno odabrano i primijenjeno epoksidni sastav možete popraviti škriljevac ili pločice. Uz njegovu pomoć možete modelirati složene prozirne strukture od pleksiglasa i polikarbonata - nadstrešnice, ulične svjetiljke, klupe, zidove i još mnogo toga.

Kako smo saznali, stakloplastika postaje jednostavan i razumljiv materijal za popravak i izgradnju koji je prikladan za korištenje u svakodnevnom životu. Uz razvijenu vještinu, iz nje možete stvoriti zanimljive proizvode u vlastitoj radionici.

Relativno velik učinak postiže se korištenjem strukture od stakloplastike, izložen raznim agresivnim tvarima koje brzo uništavaju obične materijale. Samo u SAD-u je 1960. godine utrošeno oko 7,5 milijuna dolara za proizvodnju konstrukcija od stakloplastike otporne na koroziju (ukupni trošak prozirne plastike od stakloplastike proizvedene u SAD-u 1959. iznosio je oko 40 milijuna dolara). Zanimanje za konstrukcije od stakloplastike otporne na koroziju objašnjavaju tvrtke prvenstveno njihovim dobrim ekonomskim rezultatima. Njihova težina je puno manja od čeličnih ili drvenih konstrukcija, mnogo su izdržljivije od potonjih, lako se postavljaju, popravljaju i čiste, mogu se izraditi na bazi samogasivih smola, a prozirne posude ne zahtijevaju vodu metarske naočale. Tako serijski spremnik za agresivne sredine visine 6 m i promjera 3 m teži oko 680 kg, dok sličan čelični spremnik teži oko 4,5 t. Masa ispušne cijevi promjera 3 m i visine od 14,3 m namijenjena metalurškoj proizvodnji, dio je težine čelične cijevi ujedno nosivost; Iako cijev od stakloplastike košta 1,5 puta više za proizvodnju, ekonomičniji je od čelika, jer se, prema stranim tvrtkama, radni vijek takvih konstrukcija od čelika izračunava u tjednima, od nehrđajućeg čelika - u mjesecima, koriste se slične konstrukcije od stakloplastike godinama bez oštećenja. Tako je cijev visine 60 m i promjera 1,5 m u funkciji već sedam godina. Prethodno ugrađena inox cijev trajala je samo 8 mjeseci, a njena izrada i montaža koštala je samo upola manje. Dakle, trošak cijevi od stakloplastike isplatio se u roku od 16 mjeseci.

Spremnici od stakloplastike također su primjer izdržljivosti u agresivnom okruženju. Takvi se spremnici mogu naći čak iu tradicionalnim ruskim kupkama, budući da na njih ne utječu visoke temperature; više informacija o različitoj visokokvalitetnoj opremi za kupke možete pronaći na web stranici http://hotbanya.ru/. Takav spremnik promjera i visine 3 m, namijenjen različitim kiselinama (uključujući sumpornu), s temperaturom od oko 80 ° C, radi bez popravka 10 godina, služeći 6 puta duže od odgovarajućeg metalnog; samo troškovi popravka za potonje tijekom petogodišnjeg razdoblja jednaki su cijeni kontejnera od stakloplastike. U Engleskoj, Njemačkoj i SAD-u također su rašireni spremnici u obliku skladišta i spremnika za vodu značajne visine. Uz navedene proizvode velikih dimenzija, u nizu zemalja (SAD, Engleska), cijevi, dijelovi zračnih kanala i drugi slični elementi namijenjeni za rad u agresivnim okruženjima masovno se proizvode od stakloplastike.

Među mnogim novim i raznolikim strukturalnim sintetičkih materijala Za gradnju malih brodova najviše se koriste stakloplastike, koje se sastoje od materijala za ojačanje stakloplastike i veziva (najčešće na bazi poliesterskih smola). Ovi kompozitni materijali imaju brojne prednosti koje ih čine popularnima među dizajnerima i graditeljima malih plovila.

Proces stvrdnjavanja poliesterskih smola i proizvodnja plastike od stakloplastike na temelju njih može se odvijati na sobnoj temperaturi, što omogućuje proizvodnju proizvoda bez topline i visokog tlaka, što zauzvrat eliminira potrebu za složenim procesima i skupom opremom.

Poliesterska plastika od stakloplastike ima visoku mehaničku čvrstoću i nije inferiorna, u nekim slučajevima, od čelika, dok ima mnogo nižu specifičnu težinu. Osim toga, plastika od stakloplastike ima visoku sposobnost prigušenja, što omogućuje trupu broda da izdrži velika opterećenja od udaraca i vibracija. Ako sila udara premašuje kritično opterećenje, tada je oštećenje plastičnog kućišta u pravilu lokalno i ne širi se na veliko područje.

Fiberglas ima relativno visoku otpornost na vodu, ulje, dizel gorivo, atmosferski utjecaji. Spremnici za gorivo i vodu ponekad se izrađuju od stakloplastike, a prozirnost materijala omogućuje promatranje razine pohranjene tekućine.

Trupovi malih brodova izrađenih od stakloplastike obično su monolitni, što eliminira mogućnost prodiranja vode unutra; ne trunu, ne korodiraju i mogu se ponovno bojati svakih nekoliko godina. Za sportska plovila važna je sposobnost dobivanja savršeno glatke površine. vanjska površina tijelo s malim otporom trenja pri kretanju u vodi.

Međutim, kako građevinski materijal Fiberglass također ima neke nedostatke: relativno nisku krutost, sklonost puzanju pod stalnim opterećenjima; spojevi dijelova od stakloplastike imaju relativno nisku čvrstoću.

Stakloplastike na bazi poliesterskih smola proizvode se na temperaturama od 18 - 25 0 C i ne zahtijevaju dodatno zagrijavanje. Stvrdnjavanje poliesterskih staklenih vlakana odvija se u dvije faze:

Faza 1 – 2 – 3 dana (materijal dobiva približno 70% svoje čvrstoće;

Faza 2 – 1 – 2 mjeseca (povećanje snage na 80 – 90%).

Da bi se postigla maksimalna strukturna čvrstoća, potrebno je da sadržaj veziva u staklenim vlaknima bude minimalno dovoljan da popuni sve praznine armaturnog punila s lancem kako bi se dobio monolitni materijal. U konvencionalnom staklenom vlaknu, omjer veziva i punila obično je 1:1; u ovom slučaju ukupna čvrstoća staklenih vlakana iskorištena je za 50 - 70%.

Glavni materijali od stakloplastike za ojačanje su niti, platna (staklene prostirke, sjeckana vlakna i staklene tkanine.

Korištenje tkanih materijala koji koriste upredena staklena vlakna kao punilo za ojačanje za izradu trupova brodova i jahti od stakloplastike teško je opravdano i ekonomski i tehnološki. Naprotiv, netkani materijali za iste namjene vrlo su obećavajući i opseg njihove uporabe raste svake godine.

Najjeftinija vrsta materijala su staklene niti. U snopu su staklena vlakna poredana paralelno, što omogućuje dobivanje staklenih vlakana visoke vlačne čvrstoće i uzdužne kompresije (duž duljine vlakna). Stoga se niti koriste za proizvodnju proizvoda gdje je potrebno postići prevladavajuću čvrstoću u jednom smjeru, na primjer, grede okvira. U gradnji zgrada, rezane (10 - 15 mm) niti se koriste za brtvljenje konstrukcijskih pukotina nastalih prilikom izrade raznih vrsta spojeva.

Za izradu trupova malih čamaca i jahti koriste se i sjeckane staklene niti koje se dobivaju prskanjem vlakana pomiješanih s poliesterskom smolom na odgovarajući kalup.

Fiberglass - valjani materijali s nasumično položenim staklenim vlaknima u ravnini ploče - također se izrađuju od niti. Fiberglas plastike na bazi platna imaju niže karakteristike čvrstoće od stakloplastike na bazi tkanina zbog manje čvrstoće samih platna. Ali stakloplastika, jeftinija, ima značajnu debljinu s niskom gustoćom, što osigurava njihovu dobra impregnacija vezivo.

Slojevi stakloplastike mogu se spajati u poprečnom smjeru kemijski (pomoću veziva) ili mehaničkim šivanjem. Takva armirajuća punila lakše se polažu na površine s velikom zakrivljenošću nego na tkanine (tkanina stvara nabore i zahtijeva prethodno rezanje i podešavanje). Hmelj se prvenstveno koristi u proizvodnji trupova čamaca, motornih čamaca i jahti. U kombinaciji s tkaninama od stakloplastike, platna se mogu koristiti za izradu brodskih trupova, koji podliježu većim zahtjevima čvrstoće.

Najodgovornije strukture izrađene su na bazi stakloplastike. Najčešće se koriste tkanine od satenskog tkanja koje osiguravaju veću iskoristivost čvrstoće niti u stakloplastici.

Osim toga, vuča od stakloplastike naširoko se koristi u maloj brodogradnji. Izrađuje se od neupredenih niti – niti. Ova tkanina ima veću težinu, manju gustoću, ali i nižu cijenu od tkanina izrađenih od upredenih niti. Stoga je korištenje tkanina od užadi vrlo ekonomično, uzimajući u obzir, štoviše, manji intenzitet rada pri oblikovanju konstrukcija. U proizvodnji čamaca i čamaca za vanjske slojeve stakloplastike često se koristi tkanina od konopa, dok su unutarnji slojevi izrađeni od tvrdog stakloplastike. Time se postiže smanjenje troškova konstrukcije uz istovremeno osiguranje potrebne čvrstoće.

Vrlo je specifična primjena jednosmjernih užadnih tkanina koje imaju dominantnu čvrstoću u jednom smjeru. Kod oblikovanja brodskih konstrukcija takve se tkanine polažu tako da smjer najveće čvrstoće odgovara najvećim efektivnim naprezanjima. To može biti potrebno u izradi, na primjer, poluge, kada je potrebno uzeti u obzir kombinaciju čvrstoće (osobito u jednom smjeru), lakoće, suženosti, različite debljine stjenke i fleksibilnosti.

Danas glavna opterećenja na polugu (osobito na jarbolu) djeluju uglavnom duž osi; to je korištenje jednosmjernih vučnih tkanina (kada se vlakna nalaze duž poluge koja osigurava potrebne karakteristike čvrstoće. U ovom slučaju, također je moguće izraditi jarbol namotavanjem kuđe na jezgru (drvenu, metalnu itd.), koja se naknadno može ukloniti ili ostati unutar jarbola.

Trenutno je tzv troslojne strukture s laganim punilom u sredini.

Troslojnu konstrukciju čine dva vanjska nosiva sloja izrađena od izdržljivog limenog materijala male debljine između kojih je postavljen lakši, ali manje izdržljiv materijal. agregat. Namjena punila je osigurati rad spoja i stabilnost nosivih slojeva te održati zadani razmak između njih.

Zajednički rad slojeva osigurava se njihovom vezom s punilom i prijenosom sila s jednog sloja na drugi od strane potonjeg; osigurana je stabilnost slojeva, budući da punilo stvara gotovo kontinuiranu potporu za njih; potrebna udaljenost između slojeva održava se zbog dovoljne krutosti punila.

U usporedbi s tradicionalnim jednoslojnim, troslojna struktura ima povećanu krutost i čvrstoću, što omogućuje smanjenje debljine ljuski, panela i broja ukruta, što je popraćeno značajnim smanjenjem težine strukture. .

Troslojne konstrukcije mogu biti izrađene od bilo kojeg materijala (drvo, metal, plastika), ali najveću primjenu imaju kod primjene polimernih kompozitnih materijala koji se mogu koristiti i za nosive slojeve i za ispunu te njihovo međusobno spajanje. osigurava se lijepljenjem.

Osim mogućnosti smanjenja težine, troslojne strukture imaju i druge pozitivne kvalitete. U većini slučajeva, uz svoju glavnu funkciju formiranja strukture trupa, oni također obavljaju niz drugih, na primjer, daju svojstva toplinske i zvučne izolacije, osiguravaju rezervu uzgona u slučaju nužde itd.

Troslojne konstrukcije, zbog nepostojanja ili smanjenja postavljenih elemenata, omogućuju racionalnije korištenje unutarnjih volumena prostora, polaganje električnih trasa i nekih cjevovoda u samoj jezgri te olakšavaju održavanje čistoće u prostoru. . Zbog odsutnosti koncentratora naprezanja i eliminacije mogućnosti zamornih pukotina, troslojne strukture imaju povećanu pouzdanost.

Međutim, nije uvijek moguće osigurati dobar spoj između nosivih slojeva i punila zbog nedostatka ljepila s potrebnim svojstvima, kao i nedovoljno pažljivog prianjanja tehnološki proces lijepljenje. Zbog relativno male debljine slojeva vjerojatnije je njihovo oštećenje i filtracija vode kroz njih, koja se može proširiti po cijelom volumenu.

Unatoč tome, troslojne konstrukcije naširoko se koriste za izradu trupova čamaca, čamaca i malih plovila (duljine 10 - 15 m), kao i za izradu zasebnih konstrukcija: paluba, nadgrađa, palubnih kućica, pregrada itd. Napomena da se trupovi čamaca i čamaca, kod kojih je prostor između vanjske i unutarnje oplate ispunjen pjenastom plastikom kako bi se osigurao uzgon, strogo govoreći, ne mogu uvijek nazvati troslojnim, jer ne predstavljaju ravnu ili zakrivljenu tri -slojne ploče s malom debljinom punila. Ispravnije je takve strukture nazvati dvostrukim omotačem ili dvostrukim trupom.

Elemente palubnih kućica, pregrada i sl., koji su obično ravnih, jednostavnih oblika, preporučljivo je izvesti u troslojnoj izvedbi. Ove strukture nalaze se u gornjem dijelu trupa, a smanjenje njihove mase pozitivno utječe na stabilnost plovila.

Trenutačno korištene troslojne brodske konstrukcije od stakloplastike mogu se klasificirati prema vrsti punila na sljedeći način: s kontinuiranim punilom od polistirenske pjene, balsa drva; sa saćastom jezgrom od fiberglasa, aluminijska folija; paneli u obliku kutije izrađeni od polimernih kompozitnih materijala; kombinirane ploče (u obliku kutije s polistirenskom pjenom). Debljina nosivih slojeva može biti simetrična ili asimetrična u odnosu na srednju površinu konstrukcije.

Po načinu izrade troslojne konstrukcije mogu se lijepiti, s pjenastim punilom, oblikovati na posebnim instalacijama.

Glavne komponente za izradu troslojnih konstrukcija su: staklene tkanine marki T – 11 – GVS – 9 i TZhS-O,56-0, mreže od stakloplastike različitih marki; Marui poliesterske smole PN-609-11M, epoksidne smole stupnjevi ED - 20 (ili drugi razredi sličnih svojstava), razredi pjenaste plastike PVC - 1, PSB - S, PPU-3s; laminirana plastika otporna na vatru.

Troslojne konstrukcije izrađuju se monolitno ili sastavljene od pojedinačnih elemenata (sekcija) ovisno o veličini i obliku proizvoda. Druga metoda je univerzalnija, jer je primjenjiva na strukture bilo koje veličine.

Tehnologija izrade troslojnih ploča sastoji se od tri neovisna procesa: izrada ili priprema nosivih slojeva, izrada ili priprema ispune te montaža i lijepljenje ploče.

Nosivi slojevi mogu se pripremiti unaprijed ili neposredno tijekom oblikovanja ploča.

Agregat se također može nanositi u obliku gotovih ploča ili pjeniti povećanjem temperature ili miješanjem odgovarajućih komponenti tijekom proizvodnje ploča. Saćasta jezgra proizvodi se u specijaliziranim poduzećima i isporučuje u obliku rezanih ploča određene debljine ili u obliku blokova saća koje je potrebno rezati. Pjena za pločice reže se i obrađuje na stolarskim tračnim ili kružnim pilama, blanjalicama i drugim strojevima za obradu drva.

Odlučujući utjecaj na čvrstoću i pouzdanost troslojnih ploča ima kvaliteta lijepljenja nosivih spojeva s punilom, koja pak ovisi o kvaliteti pripreme lijepljenih površina, kvaliteti dobiveni ljepljivi sloj i pridržavanje uvjeta lijepljenja. Postupci pripreme površina i nanošenja slojeva ljepila detaljno su obrađeni u relevantnoj literaturi o lijepljenju.

Za lijepljenje nosivih slojeva sa saćastom jezgrom preporučuju se ljepila marke BF-2 (toplo stvrdnjavanje), K-153 i EPK-518-520 (hladno stvrdnjavanje), a kod pjena za pločice ljepila K- Preporučuju se marke 153 i EPK-518-520. Potonji osiguravaju veću čvrstoću lijepljenja od BF-l ljepila i ne zahtijevaju posebnu opremu za stvaranje potrebne temperature (oko 150 0 C). Međutim, njihova cijena je 4 - 5 puta veća od cijene BF - 2 ljepila, a vrijeme stvrdnjavanja je 24 - 48 sati (vrijeme stvrdnjavanja BF - 2 - 1 sat).

Kod pjenjenja pjenaste plastike između nosivih slojeva, nanošenje ljepljivih slojeva na njih u pravilu nije potrebno. Nakon lijepljenja i potrebne ekspozicije (7 - 10 dana), može se izvršiti mehanička obrada ploča: obrezivanje, bušenje, rezanje rupa itd.

Pri sastavljanju konstrukcija od troslojnih ploča treba voditi računa da su u spojevima ploče obično opterećene koncentriranim opterećenjem te spojeve treba ojačati posebnim umetcima od materijala koji je gušći od punila. Glavne vrste veza su mehaničke, lijevane i kombinirane.

Kod pričvršćivanja zasićenih dijelova na trodijelnim konstrukcijama potrebno je predvidjeti unutarnja ojačanja u pričvrsniku, posebno kod upotrebe mehaničkih pričvršćivača. Jedan od načina takvog ojačanja, kao i tehnološki slijed jedinice, prikazan je na slici.

Ojačanje od staklenih vlakana zauzima sve jaču poziciju u modernom graditeljstvu. To je zbog, s jedne strane, njegove visoke specifične čvrstoće (omjer čvrstoće i specifične težine), s druge strane, visoke otpornosti na koroziju, otpornosti na smrzavanje i niske toplinske vodljivosti. Strukture koje koriste ojačanje od stakloplastike nisu električki vodljive, što je vrlo važno za uklanjanje lutajućih struja i elektroosmoze. Zbog veće cijene u odnosu na čeličnu armaturu, armatura od stakloplastike koristi se uglavnom u kritičnim konstrukcijama koje imaju posebne zahtjeve. Takve strukture uključuju offshore strukture, posebno one dijelove koji se nalaze u području promjenjivog vodostaja.

KOROZIJA BETONA U MORSKOJ VODI

Kemijski učinak morske vode uglavnom je posljedica prisutnosti magnezijevog sulfata, koji uzrokuje dvije vrste korozije betona - magnezijevu i sulfatnu. U potonjem slučaju u betonu se stvara kompleksna sol (kalcijev hidrosulfoaluminat) koja se povećava u volumenu i uzrokuje pucanje betona.

Još jedan jak korozijski čimbenik je ugljični dioksid koji oslobađa organska tvar tijekom razgradnje. U prisutnosti ugljičnog dioksida netopljivi spojevi koji određuju čvrstoću pretvaraju se u visoko topljivi kalcijev bikarbonat koji se ispire iz betona.

Morska voda najjače djeluje na beton koji se nalazi neposredno iznad razine vode. Kada voda ispari, u porama betona ostaje čvrsti talog, nastao od otopljenih soli. Konstantno dotjecanje vode u beton i njezino naknadno isparavanje s otvorenih površina dovodi do nakupljanja i rasta kristala soli u porama betona. Ovaj proces prati širenje i pucanje betona. Osim soli, površinski beton doživljava naizmjenično smrzavanje i otapanje, kao i vlaženje i sušenje.

U zoni promjenljivih vodostaja beton se razara u nešto manjoj mjeri zbog izostanka solne korozije. Podvodni dio betona, koji nije podložan cikličkom djelovanju ovih čimbenika, rijetko se uništava.

U radu je prikazan primjer rušenja armiranobetonskog stupova pilota čiji piloti visine 2,5 m nisu bili zaštićeni u zoni promjenjivog vodnog horizonta. Godinu dana kasnije otkriveno je da je beton gotovo potpuno nestao s ovog prostora, tako da je gat nosio samo armaturni dio. Ispod razine vode beton je ostao u dobrom stanju.

Mogućnost proizvodnje trajnih pilota za offshore strukture leži u korištenju površine armatura od stakloplastike. Takve konstrukcije nisu niže u otpornosti na koroziju i otpornosti na smrzavanje u odnosu na strukture izrađene u potpunosti polimerni materijali, te su im superiorniji u snazi, krutosti i stabilnosti.

Trajnost konstrukcija s vanjskim ojačanjem staklenim vlaknima određena je otpornošću staklenih vlakana na koroziju. Zbog nepropusnosti ovojnice od stakloplastike, beton nije izložen utjecaju okoline pa se njegov sastav može odabrati samo na temelju potrebne čvrstoće.

VLAKNASTO VLAKNASTO OJAČANJE I NJEGOVE VRSTE

Za betonske elemente u kojima se koristi armatura od staklenih vlakana općenito su primjenjiva načela projektiranja od željeza. betonske konstrukcije. Slična je i klasifikacija prema vrsti armature od stakloplastike. Armatura može biti unutarnja, vanjska ili kombinirana, što je kombinacija prva dva.

Unutarnja nemetalna armatura koristi se u konstrukcijama koje rade u okruženjima koja su agresivna za čeličnu armaturu, ali nisu agresivna za beton. Unutarnju armaturu možemo podijeliti na diskretnu, disperznu i mješovitu. Diskretna armatura uključuje pojedinačne šipke, ravne i prostorne okvire i mreže. Moguća je kombinacija, na primjer, pojedinačnih šipki i mreža itd.

Najjednostavnija vrsta armature od stakloplastike su šipke potrebne duljine, koje se koriste umjesto čeličnih. Nisu inferiorni u odnosu na čelik u čvrstoći, šipke od stakloplastike su znatno bolje u otpornosti na koroziju i stoga se koriste u strukturama u kojima postoji rizik od korozije armature. Šipke od stakloplastike mogu se učvrstiti u okvire pomoću plastičnih elemenata sa samozaključavanjem ili vezivanjem.

Disperzna armatura sastoji se od uvođenja betonska smjesa kada se miješaju usitnjena vlakna (vlakna), koja se nasumično raspoređuju u betonu. Posebnim mjerama može se postići usmjereni raspored vlakana. Beton s disperznom armaturom obično se naziva vlaknastim betonom.
U slučaju agresivnosti okoline na beton učinkovitu zaštitu je vanjsko pojačanje. U ovom slučaju, vanjska armatura može istovremeno obavljati tri funkcije: snagu, zaštitnu i funkciju oplate tijekom betoniranja.

Ako vanjska armatura nije dovoljna da izdrži mehanička opterećenja, koristi se dodatna unutarnja armatura, koja može biti od stakloplastike ili metala.
Vanjska armatura dijeli se na kontinuiranu i diskretnu. Kontinuirana je pločasta konstrukcija koja potpuno prekriva površinu betona, diskretna su mrežasti elementi ili pojedinačne trake. Najčešće se izvodi jednostrano armiranje vlačne strane površine grede ili ploče. Kod jednostranog površinskog armiranja greda, preporučljivo je postaviti zavoje armaturnog lima na bočne strane, čime se povećava otpornost konstrukcije na pukotine. Vanjska armatura može se postaviti kako duž cijele duljine ili površine nosivog elementa, tako iu pojedinim, najopterećenijim područjima. Potonji se radi samo u slučajevima kada nije potrebna zaštita betona od izlaganja agresivnom okruženju.

VANJSKO STAKLO PLASTIČNO OJAČANJE

Glavna ideja konstrukcija s vanjskim ojačanjem je da zapečaćena ljuska od stakloplastike pouzdano štiti betonski element od utjecaja okoline i istodobno obavlja funkcije pojačanja, preuzimajući mehanička opterećenja.

Postoje dva moguća načina za dobivanje betonskih konstrukcija u ljuskama od stakloplastike. Prvi uključuje izradu betonskih elemenata, njihovo sušenje, a zatim njihovo zatvaranje u ljusku od stakloplastike, višeslojnim namotavanjem staklenim materijalom (stakloplastika, staklena traka) s impregnacijom sloj po sloj smolom. Nakon polimerizacije veziva, namot se pretvara u kontinuiranu ljusku od stakloplastike, a cijeli element u cjevovodno-betonsku strukturu.

Drugi se temelji na preliminarnoj proizvodnji ljuske od stakloplastike i njenom naknadnom punjenju betonskom smjesom.

Prvi način dobivanja konstrukcija koje koriste armaturu od stakloplastike omogućuje stvaranje preliminarne poprečne kompresije betona, što značajno povećava čvrstoću i smanjuje deformabilnost dobivenog elementa. Ova je okolnost posebno važna, jer deformabilnost cijevno-betonskih konstrukcija ne dopušta potpuno iskorištavanje značajnog povećanja čvrstoće. Prethodno poprečno sabijanje betona nastaje ne samo zbog napetosti staklenih vlakana (iako kvantitativno čini glavni dio sile), već i zbog skupljanja veziva tijekom procesa polimerizacije.

STAKLOPLASTIČNO OJAČANJE: OTPORNOST NA KOROZIJU

Otpornost stakloplastike na agresivna okruženja uglavnom ovisi o vrsti polimernog veziva i vlakana. Kod unutarnjeg armiranja betonskih elemenata, trajnost armature od stakloplastike treba procjenjivati ne samo u odnosu na vanjsko okruženje, ali iu odnosu na tekuću fazu u betonu, budući da je stvrdnjavanje betona alkalna sredina u kojoj se uništavaju uobičajeno korištena aluminoborosilikatna vlakna. U tom slučaju vlakna moraju biti zaštićena slojem smole ili se moraju koristiti vlakna drugačijeg sastava. U slučaju betonskih konstrukcija koje nisu namočene, ne uočava se korozija stakloplastike. U mokrim konstrukcijama, lužnatost betonske okoline može se značajno smanjiti primjenom cementa s aktivnim mineralnim dodacima.

Ispitivanja su pokazala da armatura od stakloplastike ima više od 10 puta veću otpornost u kiseloj sredini, au otopinama soli više od 5 puta veću od otpornosti čelične armature. Najagresivnije okruženje za armaturu od stakloplastike je alkalno okruženje. Smanjenje čvrstoće armature od stakloplastike u alkalnoj sredini nastaje kao posljedica prodiranja tekuće faze u stakleno vlakno kroz otvorene defekte u vezivu, kao i difuzijom kroz vezivo. Treba napomenuti da nomenklatura polaznih tvari i moderne tehnologije Proizvodnja polimernih materijala omogućuje široku regulaciju svojstava veziva za armaturu od stakloplastike i dobivanje sastava s izuzetno niskom propusnošću, a time i minimiziranje korozije vlakana.

STAKLOPLASTIČNA ARMATURA: PRIMJENA U SANACIJI ARMIRANO-BETONSKIH KONSTRUKCIJA

Tradicionalne metode ojačavanja i obnove armiranobetonske konstrukcije prilično su radno intenzivni i često zahtijevaju duge zastoje u proizvodnji. U slučaju agresivnog okruženja, nakon popravka potrebno je zaštititi strukturu od korozije. Visoka obradivost, kratko vrijeme otvrdnjavanja polimernog veziva, visoka čvrstoća i otpornost na koroziju vanjske armature od stakloplastike odredili su izvedivost njegove upotrebe za ojačavanje i obnavljanje nosivih elemenata konstrukcija. Metode koje se koriste u te svrhe ovise o značajkama dizajna elemenata koji se popravljaju.

VLAKNASTO VLAKNASTO OJAČANJE: EKONOMSKA UČINKOVITOST

Životni vijek armiranobetonskih konstrukcija kada su izloženi agresivnom okruženju naglo se smanjuje. Njihova zamjena betonom od stakloplastike eliminira troškove veliki popravci, gubici od kojih se značajno povećavaju kada je potrebno zaustaviti proizvodnju tijekom popravaka. Kapitalna ulaganja za izgradnju konstrukcija s armaturom od stakloplastike znatno su veća nego za armirani beton. Međutim, nakon 5 godina oni se sami isplate, a nakon 20 godina ekonomski učinak doseže dvostruko veću cijenu izgradnje objekata.

KNJIŽEVNOST

Korozija betona i armiranog betona, metode njihove zaštite / V. M. Moskvin, F. M. Ivanov, S. N. Aleksejev, E. A. Guzeev. - M.: Stroyizdat, 1980. - 536 str.
Frolov N.P. Armature od staklenih vlakana i betonske konstrukcije od staklenih vlakana. - M.: Stroyizdat, 1980.- 104 str.
Tikhonov M.K. Korozija i zaštita brodskih konstrukcija od betona i armiranog betona. M.: Izdavačka kuća Akademije znanosti SSSR-a, 1962. - 120 str.

U inozemnom građevinarstvu glavna primjena svih vrsta staklenih vlakana je prozirna staklena vlakna, koja se uspješno koriste u industrijskim zgradama u obliku limenih elemenata s valovitim profilom (obično u kombinaciji s valovitim pločama od azbestnog cementa ili metala), ravnih ploča, kupole i prostorne strukture.

Prozirne zatvorene strukture služe kao zamjena za radno intenzivne i jeftine prozorski blokovi i stropna svjetla industrijskih, javnih i poljoprivrednih zgrada.

Pronađena prozirna ograda široka primjena u zidovima i krovovima, kao iu elementima pomoćnih objekata: nadstrešnice, kiosci, ograde parkova i mostova, balkoni, letovi stepenica i tako dalje.

U hladnim prostorima industrijske zgrade Valovite ploče od stakloplastike kombiniraju se s valovitim pločama od azbestnog cementa, aluminija i čelika. To omogućuje korištenje staklenih vlakana na najracionalniji način, koristeći ih u obliku zasebnih inkluzija u krovu i zidovima u količinama koje diktira razmatranje osvjetljenja (20-30% ukupne površine), kao i razmatranje otpornosti na vatru. Ploče od stakloplastike pričvršćene su na grede i poludrvene grede istim pričvrsnim elementima kao i ploče od drugih materijala.

Nedavno, zbog pada cijena stakloplastike i proizvodnje samogasivog materijala, prozirna stakloplastika počela se koristiti u obliku velikih ili kontinuiranih površina u zatvorenim konstrukcijama industrijskih i javne zgrade.

Standardne veličine valovitih ploča pokrivaju sve (ili gotovo sve) moguće kombinacije s profilnim pločama od drugih materijala: azbestnog cementa, platiranog čelika, valovitog čelika, aluminija itd. Na primjer, engleska tvrtka Alan Blun proizvodi do 50 standardnih veličina stakloplastike, uključujući profile, usvojene u SAD-u i Europi. Asortiman profilnih ploča od vinil plastike (tvrtka Merly) i pleksiglasa (tvrtka I-C-I) približno je isti.

Uz prozirne ploče potrošačima se nude i kompletni dijelovi za njihovo pričvršćivanje.

Zajedno s prozirnim staklenim vlaknima u posljednjih godina U nizu zemalja, kruta prozirna vinil plastika, uglavnom u obliku valovitih ploča, također postaje sve raširenija. Iako je ovaj materijal osjetljiviji na temperaturne oscilacije od stakloplastike, ima niži modul elastičnosti i, prema nekim podacima, manje je izdržljiv, ipak ima određene perspektive zbog široke sirovinske baze i određenih tehnoloških prednosti.

Kupole izrađeni od stakloplastike i pleksiglasa naširoko se koriste u inozemstvu zbog visokih svjetlosnih karakteristika, male težine, relativne jednostavnosti izrade (osobito kupole od pleksiglasa) itd. Proizvode se u sfernim ili piramidalnim oblicima s okruglim, kvadratnim ili pravokutnim obrisom u tlocrtu. U SAD-u i zapadnoj Europi koriste se pretežno jednoslojne kupole, dok u zemljama s hladnijom klimom (Švedska, Finska i dr.) - dvoslojne sa zračnim rasporom i posebnim uređajem za odvod kondenzata, izrađenim u obliku malog oluka po obodu nosivog dijela kupole.

Područje primjene prozirnih kupola su industrijske i javne zgrade. Deseci tvrtki u Francuskoj, Engleskoj, SAD-u, Švedskoj, Finskoj i drugim zemljama bave se njihovom masovnom proizvodnjom. Kupole od stakloplastike obično dolaze u veličinama od 600 do 5500 mm, A od pleksiglasa od 400 do 2800 mm. Postoje primjeri korištenja kupola (kompozitnih) puno većih dimenzija (do 10 m i više).

Postoje i primjeri upotrebe kupola od ojačane vinil plastike (vidi Poglavlje 2).

Prozirna stakloplastika, koja se donedavno koristila samo u obliku valovitih ploča, sada se počinje široko koristiti za izradu konstrukcija velikih dimenzija, posebice zidnih i krovnih panela standardnih veličina koje mogu konkurirati sličnim konstrukcijama od tradicionalnih materijala . Postoji samo jedna američka tvrtka, Colwall, koja proizvodi troslojne prozirne ploče do b m, koristio ih je u nekoliko tisuća zgrada.

Od posebnog su interesa razvijeni temeljno novi prozirni paneli kapilarne strukture, koji imaju povećanu sposobnost toplinske izolacije i visoku prozirnost. Ove ploče sastoje se od termoplastične jezgre s kapilarnim kanalima (kapilarna plastika), prekrivene s obje strane ravnim pločama od stakloplastike ili pleksiglasa. Jezgra je u biti prozirno saće s malim stanicama (0,1-0,2 mm). Sadrži 90% krutine i 10% zraka i uglavnom se izrađuje od polistirena, rjeđe od pleksiglasa. Također je moguće koristiti polokarbonat, termoplast s povećanom vatrootpornošću. Glavna prednost ovog prozirnog dizajna je visoka toplinski otpor, što omogućuje značajne uštede na grijanju i sprječava stvaranje kondenzacije čak i pri visokoj vlažnosti zraka. Također treba primijetiti povećanu otpornost na koncentrirana opterećenja, uključujući udarna opterećenja.

Standardne dimenzije panela kapilarne strukture su 3X1 m, ali se mogu proizvoditi do 10 m dužine. m i širine do 2 m. Na sl. 1.14 prikazano opći oblik i detalji industrijske zgrade, gdje su ploče kapilarne strukture dimenzija 4,2X1 korištene kao svjetlosne barijere za krov i zidove. m. Ploče su položene duž dugih stranica na odstojnike u obliku slova V i spojene na vrhu pomoću metalnih obloga s mastikom.

U SSSR-u stakloplastika je našla vrlo ograničenu primjenu u građevinskim konstrukcijama (za pojedinačne eksperimentalne strukture) zbog svoje nedovoljne kvalitete i ograničenog raspona.

(vidi poglavlje 3). U osnovi, valovite ploče s malom visinom vala (do 54 mm), koji se koriste uglavnom u obliku hladnih ograda za zgrade "malih oblika" - kiosci, nadstrešnice, lagane nadstrešnice.

U međuvremenu, kako su pokazale studije izvodljivosti, najveći učinak može se postići korištenjem stakloplastike u industrijskoj gradnji kao prozirne ograde za zidove i krovove. Ovo eliminira skupe i radno intenzivne dodatke za svjetiljke. Učinkovita je i uporaba prozirnih ograda u javnoj gradnji.

Ograde u potpunosti izrađene od prozirnih konstrukcija preporučuju se za privremene javne i pomoćne zgrade i objekte u kojima je uporaba prozirnih plastičnih ograda uvjetovana povećanim svjetlosnim ili estetskim zahtjevima (primjerice, izložbene, sportske zgrade i objekti). Za ostale zgrade i građevine, ukupna površina svjetlosnih otvora ispunjenih prozirnim konstrukcijama određuje se proračunima rasvjete.

TsNIIPromzdanii, zajedno s TsNIISK, Kharkov Promstroyniproekt i All-Russian Research Institute of Fiberglass and Fiberglass, razvio je niz učinkovitih struktura za industrijsku gradnju. Najjednostavniji dizajn su prozirne ploče položene duž okvira u kombinaciji s valovitim neporoznim pločama
prozirni materijali (azbestni cement, čelik ili aluminij). Poželjno je koristiti stakloplastike posmičnih valova u rolama, što eliminira potrebu za spajanjem listova po širini. U slučaju uzdužnih valova, preporučljivo je koristiti ploče veće duljine (za dva raspona) kako bi se smanjio broj spojeva iznad nosača.

Pokrivne kosine u slučaju kombinacije valovitih ploča od prozirnih materijala s valovitim pločama od azbestnog cementa, aluminija ili čelika treba dodijeliti u skladu sa zahtjevima,

Predstavljen za premaze od neprozirnih valovitih ploča. Kod izgradnje obloga u cijelosti od prozirnih valovitih limova, nagibi trebaju biti najmanje 10% u slučaju spajanja limova duž duljine kosine, 5% ako nema spojeva.

Duljina preklapanja prozirnih valovitih ploča u smjeru nagiba premaza (Sl. 1.15) trebala bi biti 20 cm s nagibima od 10 do 25% i 15 cm s nagibima većim od 25%. U zidnim ogradama duljina preklapanja trebala bi biti 10 cm.

Pri primjeni takvih rješenja potrebno je posvetiti ozbiljnu pozornost rasporedu pričvršćivanja limova na okvir, koji u velikoj mjeri određuju trajnost konstrukcija. Valovite ploče se pričvršćuju na grede vijcima (na čelične i armiranobetonske grede) ili vijcima (na drvene grede) postavljenim duž vrhova valova (slika 1.15). Vijci i vijci moraju biti pocinčani ili presvučeni kadmijem.

Za listove s veličinama valova 200/54, 167/50, 115/28 i 125/35, pričvršćenja se postavljaju na svaki drugi val, za listove s veličinama valova 90/30 i 78/18 - na svaki treći val. Svi krajnji vrhovi valova svake valovite ploče moraju biti osigurani.

Promjer vijaka i vijaka uzima se prema proračunu, ali ne manji od 6 mm. Promjer rupe za vijke i vijke trebao bi biti 1-2 mm Veći od promjera montažnog vijka (vijka). Metalne podloške za vijke (vijke) moraju biti savijene duž zakrivljenosti vala i opremljene elastičnim brtvenim jastučićima. Promjer podloške uzima se izračunom. Na mjestima gdje su pričvršćene valovite ploče, postavljaju se drveni ili metalni jastučići kako bi se spriječilo taloženje vala na nosaču.

Spoj preko smjera nagiba može se izvesti vijčanim ili ljepljivim spojevima. Za vijčane spojeve, duljina preklapanja valovitih ploča nije manja od duljine jednog vala; korak vijaka 30 cm. Vijčani spojevi valovitih ploča trebaju biti zapečaćeni tračnim brtvama (na primjer, elastična poliuretanska pjena impregnirana poliizobutilenom) ili mastiksom. Za ljepljive spojeve izračunava se duljina preklapanja, a duljina jednog spoja nije veća od 3 m.

U skladu sa smjernicama za kapitalnu izgradnju usvojenim u SSSR-u, glavna pozornost u istraživanju posvećena je pločama velikih dimenzija. Jedna od ovih konstrukcija sastoji se od metalnog okvira, koji radi za raspon od 6 m, i valovitih ploča poduprtih na njemu, koji rade za raspon od 1,2-2,4 m .

Preferirana opcija je punjenje dvostrukim listovima, jer je relativno ekonomičnije. Ploče ovog dizajna veličine 4,5X2,4 m postavljeni su u eksperimentalni paviljon izgrađen u Moskvi.

Prednost opisane ploče s metalnim okvirom je jednostavnost izrade i korištenje materijala koji se trenutno proizvode u industriji. Međutim, troslojne ploče s oblogama od ravnih limova, koje imaju povećanu krutost, bolja toplinska svojstva i zahtijevaju minimalnu potrošnju metala, su ekonomičnije i obećavajuće.

Mala težina takvih konstrukcija omogućuje upotrebu elemenata značajne veličine, međutim, njihov raspon, kao i valoviti limovi, ograničeni su najvećim dopuštenim otklonima i nekim poteškoćama tehnološki poredak(potreba za velikim oprema za tisak, spajanje listova itd.).

Ovisno o tehnologiji izrade, ploče od stakloplastike mogu biti lijepljene ili integralno oblikovane. Ljepljene ploče izrađuju se lijepljenjem ravnih obloga s elementom srednjeg sloja: rebra od stakloplastike, metala ili antiseptičnog drva. Za njihovu proizvodnju mogu se široko koristiti standardni materijali od stakloplastike proizvedeni kontinuiranom metodom: ravne i valovite ploče, kao i različiti profilni elementi. Ljepljene strukture omogućuju relativno široku promjenu visine i nagiba elemenata srednjeg sloja, ovisno o potrebi. Njihov glavni nedostatak je, međutim, veći broj tehnološke operacije, što njihovu izradu čini težom, a i manje pouzdanom nego u čvrsto oblikovanim pločama, spajanje opna s rebrima.

Potpuno oblikovane ploče dobivaju se izravno od izvornih komponenti - staklenih vlakana i veziva, od kojih se namotavanjem vlakana na pravokutni trn oblikuje element u obliku kutije (slika 1.16). Takvi se elementi, čak i prije nego se vezivo stvrdne, utiskuju u ploču stvaranjem bočnog i okomitog pritiska. Širina ovih ploča određena je duljinom sandučastih elemenata i u odnosu na industrijski građevinski modul iznosi 3 m.

Riža. 1.16. Prozirne, potpuno oblikovane ploče od stakloplastike

A - shema izrade: 1 - namatanje punila od stakloplastike na igle; 2 - bočna kompresija; 3-vertikalni pritisak; 4-gotova ploča nakon uklanjanja igala; b-opći pogled na fragment ploče

Korištenje kontinuiranog, a ne sjeckanog stakloplastike za čvrsto oblikovane ploče, omogućuje dobivanje materijala u pločama s povećanim vrijednostima modula elastičnosti i čvrstoće. Najvažnija prednost čvrsto oblikovanih panela također je jednofazni proces i povećana pouzdanost spajanja tankih rebara srednjeg sloja s oblogama.

Trenutačno je još uvijek teško dati prednost jednoj ili drugoj tehnološkoj shemi za proizvodnju prozirnih struktura od stakloplastike. To se može učiniti tek nakon što se uspostavi njihova proizvodnja i dobiju podaci o radu različitih vrsta prozirnih konstrukcija.

Srednji sloj lijepljenih ploča može se slagati na različite načine. Paneli s valovitim srednjim slojem relativno su jednostavni za proizvodnju i imaju dobra svojstva osvjetljenja. Međutim, visina takvih ploča je ograničena maksimalne dimenzije valovi

(50-54mm), u vezi s kojim A)250^250g250 takve ploče imaju ogre

Nulta krutost. Prihvatljivije u tom smislu su ploče s rebrastim srednjim slojem.

Pri odabiru dimenzija presjeka prozirnih rebrastih ploča posebno mjesto zauzima pitanje širine i visine rebara te učestalosti njihovog postavljanja. Korištenje tankih, niskih i rijetko raspoređenih rebara osigurava veću propusnost svjetlosti panela (vidi dolje), ali istovremeno dovodi do smanjenja njegove nosivosti i krutosti. Pri određivanju razmaka rebara treba uzeti u obzir i nosivost oplate u uvjetima njenog rada pod lokalnim opterećenjem i raspon jednak udaljenosti između rebara.

Raspon troslojnih ploča, zbog njihove znatno veće krutosti od valovitih ploča, može se povećati za krovne ploče na 3 m, i za zidne ploče - do 6 m.

Troslojne lijepljene ploče sa srednjim slojem drvenih rebara koriste se, na primjer, za uredske prostore kijevske podružnice VNIINSM.

Posebno je zanimljivo korištenje troslojnih ploča za ugradnju krovnih prozora u krovove industrijskih i javnih zgrada. Razvoj i istraživanje prozirnih konstrukcija za industrijsku gradnju provedeno je u TsNIIPromzdanii zajedno s TsNIISK. Na temelju sveobuhvatnog istraživanja
radni red zanimljiva rješenja izvedeni su krovni prozori od stakloplastike i pleksiglasa te eksperimentalni objekti.

Protuavionska svjetla izrađeni od stakloplastike mogu biti izvedeni u obliku kupole ili panelne konstrukcije (sl. 1.17). Zauzvrat, potonji mogu biti lijepljeni ili čvrsto oblikovani, ravni ili zakrivljeni. Zbog smanjene nosivosti stakloplastike, paneli se svojim dugim stranicama oslanjaju na susjedne slijepe panele, koje za tu svrhu moraju biti armirane. Također je moguće ugraditi posebna potporna rebra.

Budući da se presjek panela u pravilu određuje proračunom njegovih ugiba, u nekim se konstrukcijama koristi mogućnost smanjenja ugiba odgovarajućim pričvršćivanjem panela na nosače. Ovisno o dizajnu takvog pričvršćivanja i krutosti samog panela, progib panela može se smanjiti kako zbog razvoja momenta oslonca, tako i zbog pojave "lančanih" sila koje pridonose razvoju dodatnih vlačnih naprezanja u ploča. U potonjem slučaju, potrebno je predvidjeti projektne mjere koje bi isključile mogućnost međusobnog približavanja potpornih rubova panela (na primjer, pričvršćivanjem panela na poseban okvir ili na susjedne krute konstrukcije).

Značajno smanjenje ugiba također se može postići davanjem prostornog oblika panelu. Zakrivljeni zasvođeni panel bolje podnosi statička opterećenja od ravnog panela, a njegova kontura omogućuje bolje uklanjanje prljavštine i vode s vanjske površine. Dizajn ove ploče sličan je onom usvojenom za prozirnu oblogu bazena u gradu Puškinu (vidi dolje).

Krovni prozori u obliku kupola, obično pravokutnog oblika, raspoređeni su, u pravilu, dvostruko, uzimajući u obzir naše relativno oštre klimatskim uvjetima. Mogu se instalirati zasebno

4 A. B. Gubenko

Kupole ili međusobno spojene na pokrovnu ploču. Do sada su u SSSR-u praktičnu primjenu pronašle samo kupole od organskog stakla zbog nedostatka stakloplastike potrebne kvalitete i veličine.

U pokrovu Moskovske palače pionira (Sl. 1.18) iznad predavaonice, predavaonica je postavljena u koracima od oko 1,5 m 100 sfernih kupola promjera 60 cm. Ove kupole osvjetljavaju prostor od oko 300 m2. Dizajn kupola uzdiže se iznad krova, što osigurava njihovu bolje čišćenje i ispuštanje kišnice.

U istoj zgradi iznad zimski vrt korišten je drugi dizajn koji se sastoji od trokutastih vrećica zalijepljenih od dva ravna lista organsko staklo, položeno prema čelični okvir sferni oblik. Promjer kupole koju čini prostorni okvir je oko 3 m. Vrećice od pleksiglasa zatvorene su u okviru poroznom gumom i zabrtvljene mastikom U 30 m. Topli zrak, koji se nakuplja u prostoru ispod kupole, sprječava stvaranje kondenzacije na unutarnjoj površini kupole.

Promatranja kupola od pleksiglasa Moskovske palače pionira pokazala su da bešavne prozirne konstrukcije imaju neosporne prednosti u odnosu na montažne. To se objašnjava činjenicom da je rad sferne kupole koja se sastoji od trokutastih paketa teži od bešavnih kupola malog promjera. Ravna površina prozora s dvostrukim ostakljenjem, čest raspored elemenata okvira i brtvene mase otežavaju otjecanje vode i otpuhivanje prašine, a u zimsko vrijeme doprinose stvaranju snježnih nanosa. Ovi čimbenici značajno smanjuju propusnost svjetlosti konstrukcija i dovode do poremećaja brtvljenja između elemenata.

Ispitivanja osvjetljenja ovih premaza dala su dobre rezultate. Utvrđeno je da je osvjetljenje od prirodno svjetlo Horizontalna površina u razini poda predavaonice gotovo je ista kao i kod umjetne rasvjete. Osvjetljenje je gotovo ravnomjerno (varijacije 2-2,5%). Određivanje utjecaja snježnog pokrivača pokazalo je da je s debljinom od 1-2 cm osvjetljenje prostorije opada za 20%. Na temperaturama iznad nule pada snijeg se topi.

Protuzračne kupole izrađene od pleksiglasa također su korištene u izgradnji niza industrijskih zgrada: Poltava Diamond Tools Plant (Sl. 1.19), Smolensk Processing Plant, Noginsk Laboratory Building znanstveni centar Akademije znanosti SSSR-a itd. Nacrti kupola u navedenim objektima su slični. Dimenzije kupole po dužini 1100 mm,širina 650-800 mm. Kupole su dvoslojne, noseća stakla imaju zakošene rubove.

Rod i drugi nosive konstrukcije izrađeni od stakloplastike koriste se relativno rijetko, zbog svojih nedovoljno visokih mehaničkih svojstava (osobito niske krutosti). Opseg primjene ovih struktura je specifične prirode, uglavnom povezan s posebnim radnim uvjetima, kao što su, na primjer, kada se zahtijeva povećana otpornost na koroziju, radiotransparentnost, visoka transportabilnost itd.

Relativno velik učinak postiže se korištenjem struktura od stakloplastike izloženih raznim agresivnim tvarima koje brzo uništavaju obične materijale. Tek 1960. godine
u SAD-u je potrošeno oko 7,5 milijuna dolara (ukupna cijena prozirne staklene plastike proizvedene u SAD-u 1959. iznosila je oko 40 milijuna dolara). Zanimanje za konstrukcije od stakloplastike otporne na koroziju objašnjavaju tvrtke prvenstveno dobrim ekonomskim pokazateljima. Njihova težina

Riža. 1.19. Kupole od pleksiglasa na krovu tvornice dijamantnih alata u Poltavi

A - opći pogled; b - dizajn potporne jedinice: 1 - kupola; 2 - korito za skupljanje kondenzata; 3 - spužvasta guma otporna na mraz;

4 - drveni okvir;

5 - metalna stezaljka; 6 - pregača od pocinčanog čelika; 7 - hidroizolacijski tepih; 8 - zbijena troska vuna; 9 - metalna potporna čašica; 10 -izolacija ploča; 11 - asfaltni estrih; 12 - granulirano punjenje

Šljaka

Mnogo je manje čeličnih ili drvenih konstrukcija, puno su izdržljivije od potonjih, lako se postavljaju, popravljaju i čiste, mogu se izraditi na bazi samogasivih smola, a za prozirne posude nisu potrebna vodomjerna stakla . Dakle, standardni spremnik za agresivne medije visine 6 m i promjera 3 m teži oko 680 kg, dok slična čelična posuda teži oko 4,5 T. Težina ispušne cijevi promjera 3 m i visine 14,3 mu namijenjen metalurškoj proizvodnji, iznosi 77-Vio težine čelične cijevi s istom nosivošću; iako je cijev od stakloplastike bila 1,5 puta skuplja za proizvodnju, ona je ekonomičnija od čelika
Noy, budući da se, prema stranim tvrtkama, radni vijek takvih konstrukcija od čelika izračunava u tjednima, od nehrđajućeg čelika - u mjesecima, slične konstrukcije od stakloplastike godinama rade bez oštećenja. Dakle, cijev visine 60 mm i promjera 1,5 m posluje već sedam godina. Prethodno ugrađena inox cijev trajala je samo 8 mjeseci, a njena izrada i montaža koštala je samo upola manje. Dakle, trošak cijevi od stakloplastike isplatio se u roku od 16 mjeseci.

Spremnici od stakloplastike također su primjer izdržljivosti u agresivnom okruženju. Takav spremnik promjera i visine 3 l, namijenjen različitim kiselinama (uključujući sumpornu), s temperaturom od oko 80 ° C, radi bez popravka 10 godina, nakon što je služio 6 puta duže od odgovarajućeg metalnog; samo troškovi popravka za potonje tijekom petogodišnjeg razdoblja jednaki su cijeni kontejnera od stakloplastike.

U Engleskoj, Njemačkoj i SAD-u također su rašireni spremnici u obliku skladišta i spremnika za vodu značajne visine (Sl. 1.20).

Uz navedene proizvode velikih dimenzija, u nizu zemalja (SAD, Engleska), cijevi, dijelovi zračnih kanala i drugi slični elementi namijenjeni za rad u agresivnim okruženjima masovno se proizvode od stakloplastike.