Materiály ze skleněných vláken. Typické oblasti použití sklolaminátových konstrukcí ve stavebnictví. Vnější výztuha ze skelných vláken
Sklolaminátové profily jsou vizuálně známé, standardní profily určené pro různé aplikace v konstrukci a designu, vyrobené ze sklolaminátu.
Mají stejné externí parametry jako profily z tradiční materiály, profilovaný sklolaminát, má řadu jedinečných vlastností.
Profily ze skelných vláken mají jeden z nejvyšších poměrů pevnosti k hmotnosti ze všech konstrukčních výrobků a také vynikající odolnost proti korozi. Výrobky jsou vysoce odolné vůči ultrafialová radiace, široký rozsah provozních teplot (-100°C až +180°C), jakož i požární odolnost, která umožňuje použití tohoto materiálu v různých oblastech stavebnictví, zejména při provozu v zónách s nebezpečným napětím a v chemickém průmysl.
VÝROBA SKLOPLASTOVÝCH TRUBEK A PROFILŮ
Profily jsou vyráběny metodou pultruze, což je vlastnost technologie, která Jedná se o kontinuální tažení rovingu z filamentových nití, předimpregnovaných vícesložkovým systémem na bázi pojiv různých pryskyřic, tvrdidel, ředidel, plniv a barviv.
Sklolaminát se impregnuje pryskyřicí a následně prochází vyhřívanou matricí požadovaného tvaru, ve které pryskyřice vytvrdne. Výsledkem je profil daného tvaru. Sklolaminátové profily jsou na povrchu vyztuženy speciální netkanou textilií (rohoží), díky které získávají výrobky další tuhost. Rám profilu je potažen rounem impregnovaným epoxidovou pryskyřicí, díky čemuž je výrobek odolný vůči ultrafialovému záření.
Zvláštností pultruzní technologie je výroba rovných výrobků s konstantním průřezem po celé délce.
Průřez sklolaminátového profilu může být libovolný a jeho délka je určena dle přání zákazníka.
Konstrukční profil FRP se dodává v široké škále tvarů včetně nosníku I, rovné příruby, stejné příruby, čtvercová trubka, kulaté potrubí, stejně jako roh pro pokládku při betonáži nejvíce různé velikosti, který lze použít místo tradičního kovový roh podléhají rychlému zničení rzí.
Nejčastěji se sklolaminátový profil vyrábí z ortoftalové pryskyřice.
V závislosti na provozních podmínkách je možné vyrábět profily z jiných typů pryskyřic:
- - vinylesterová pryskyřice: určeno pro použití v podmínkách, kdy je od materiálu vyžadována vysoká odolnost proti korozi;
- epoxidová pryskyřice: má speciální elektrické vlastnosti, díky čemuž jsou produkty z něj vyrobené optimální pro použití v oblastech s nebezpečným napětím;
- akrylátová pryskyřice: výrobky z něj vyrobené mají nízké emise kouře v případě požáru.
SKLENĚNÉ PLASTOVÉ PROFILY STALPROM
V naší společnosti si můžete zakoupit standardní i nestandardní sklolaminátové profily libovolné velikosti dle vašich přání a požadavků. Hlavní seznam profilů ze skleněných vláken je následující:
Roh
Rozměry tohoto materiálu se mohou lišit. Používají se téměř ve všech sklolaminátových konstrukcích. Konstrukčně se používají u laminátových schodišť, osvětlovacích instalací, v patách mostů a přechodech ze sklolaminátových podlah.
Symbol rohu:
a - šířka,
b - výška,
c – tl.C-profil (C-profil)
Sklolaminátové C-profily se díky své odolnosti proti korozi používají především v chemickém průmyslu.
Symbol pro profil ve tvaru C:
a - šířka,
b - výška,
c – šířka otvoru,
d – tl.Sklolaminátový paprsek
Lze použít buď jako součást integrovaného řešení, nebo jako samostatnou konstrukci (sklolaminátové zábradlí).
Symbol paprsku:
a - šířka,
b – výška.I-paprsky
Sklolaminátové I-nosníky se nejčastěji používají jako nosné konstrukce, které mají velká rozpětí a jsou schopny přenášet různá zatížení. I-nosníky jsou optimálním konstrukčním řešením ve formě podkladu pro laminátové podlahy, schodiště, osvětlovací instalace, chodníky atd.
Symbol I-paprsku:
a - šířka,
b - výška,
c – tl.Profil "Klobouk"
Používá se jako izolační profil především v elektronickém průmyslu.
Symbol profilu:
a - šířka,
b – velikost horní části profilu,
c – tl.Obdélníkové trubky
Výrobky jsou schopny nést vertikální i horizontální zatížení.
Označení potrubí:
a - šířka,
b - výška,
c – tloušťka stěny.Sklolaminátová tyč se používá jako sklolaminátová anténa, slunečníky, profily v modelářství atd.
Barové symboly:
a – průměr.Býk
Používají se jako doplňkové konstrukce sklolaminátových chodníků, pódií, nosných ploch atd.
Symboly značek:
a – výška,
b - šířka,
c – tl.Kulaté potrubí
Takové sklolaminátové trubky se nepoužívají v konstrukcích s vnitřním tlakem.
Symboly potrubí:
a – vnější průměr,
b – vnitřní průměr.Určeno pro použití jako základ konstrukce, jako je schodiště, schodiště nebo pracovní plošina, lávka.
Symboly kanálů:
a - šířka,
b - výška,
c/d – tloušťka stěny.Z-profil (Z-profil)
Určeno pro použití v zařízeních na čištění plynů.
Legenda profilu:
a – šířka horní části profilu,
b - výška,
c – šířka spodní části profilu.
Rozměry tohoto materiálu se mohou lišit. Používají se téměř ve všech sklolaminátových konstrukcích.
Mezi mnoha novými a rozmanitými strukturálními syntetické materiály Nejpoužívanější pro stavbu malých lodí jsou sklolaminátové plasty, skládající se ze sklolaminátového výztužného materiálu a pojiva (nejčastěji na bázi polyesterových pryskyřic). Tyto kompozitní materiály mají řadu výhod, díky kterým jsou oblíbené mezi konstruktéry a staviteli malých lodí.
Proces vytvrzování polyesterových pryskyřic a výroby skelných vláken na jejich bázi může probíhat při pokojové teplotě, což umožňuje vyrábět produkty bez zahřívání a vysoký krevní tlak, což zase eliminuje potřebu složitých procesů a drahého vybavení.
Polyesterové sklolaminátové plasty mají vysokou mechanickou pevnost a nejsou v některých případech horší než ocel, zatímco mají mnohem nižší specifickou hmotnost. Sklolaminátové plasty mají navíc vysokou tlumicí schopnost, která umožňuje trupu lodi vydržet velké rázové a vibrační zatížení. Pokud rázová síla překročí kritické zatížení, je poškození v plastovém pouzdře zpravidla lokální a nerozšíří se na velkou plochu.
Sklolaminát má relativně vysokou odolnost vůči vodě, oleji, nafta, atmosférické vlivy. Palivové a vodní nádrže jsou někdy vyrobeny ze sklolaminátu a průsvitnost materiálu umožňuje pozorovat hladinu skladované kapaliny.
Trupy malých lodí ze sklolaminátu jsou většinou monolitické, což vylučuje možnost pronikání vody dovnitř; nehnijí, nekorodují a lze je každých pár let přelakovat. U sportovních plavidel je důležitá schopnost získat dokonale hladký povrch. vnější povrch tělo s nízkým třecím odporem při pohybu ve vodě.
Nicméně jako konstrukční materiál má sklolaminát také některé nevýhody: relativně nízkou tuhost, tendenci k tečení při konstantním zatížení; spoje sklolaminátových dílů mají relativně nízkou pevnost.
Sklolaminátové plasty na bázi polyesterových pryskyřic se vyrábějí při teplotách 18 - 25 0 C a nevyžadují přídavný ohřev. Vytvrzování polyesterových skelných vláken probíhá ve dvou fázích:
Fáze 1 – 2 – 3 dny (materiál získá přibližně 70 % své pevnosti;
Fáze 2 – 1 – 2 měsíce (zvýšení pevnosti na 80 – 90 %).
Pro dosažení maximální strukturální pevnosti je nutné, aby obsah pojiva ve skelných vláknech byl minimálně dostatečný k vyplnění všech mezer výztužného plniva s řetězem pro získání monolitického materiálu. V konvenčním sklolaminátu je poměr pojivo-plnivo obvykle 1:1; v tomto případě je celková pevnost skelných vláken využita z 50 - 70%.
Hlavními výztužnými sklolaminátovými materiály jsou prameny, plátna (skleněné rohože, sekané vlákno a skleněné tkaniny.
Použití tkaných materiálů používajících kroucená skleněná vlákna jako výztužná plniva pro výrobu sklolaminátových trupů lodí a jachet je sotva ekonomicky a technologicky opodstatněné. Naopak netkané materiály pro stejné účely jsou velmi perspektivní a objem jejich použití každým rokem roste.
Nejlevnějším typem materiálu jsou skleněné prameny. Ve svazku jsou skelná vlákna uspořádána paralelně, což umožňuje získat skelná vlákna s vysokou pevností v tahu a podélné stlačení(po délce vlákna). Proto se lanka používají k výrobě výrobků, kde je potřeba dosáhnout převládající pevnosti v jednom směru, například rámové nosníky. Při stavbě budov se používají řezané (10 - 15 mm) prameny k utěsnění konstrukčních mezer vzniklých při vytváření různých typů spojů.
Nasekané skleněné prameny se také používají pro výrobu trupů malých člunů a jachet, získávají se nástřikem vláken smíchaných s polyesterovou pryskyřicí na vhodnou formu.
Sklolaminát - válcované materiály s chaotickým pokládáním skleněných vláken v rovině listu - také z pramenů. Sklolaminátové plasty na bázi plátna mají nižší pevnostní charakteristiky než plasty ze skleněných vláken na bázi tkaniny, kvůli nižší pevnosti samotných pláten. Sklolaminát, levnější, má však výraznou tloušťku a nízkou hustotu, což zajišťuje jejich dobrou impregnaci pojivem.
Vrstvy skelných vláken lze lepit v příčném směru chemicky (pomocí pojiv) nebo mechanickým prošíváním. Taková výztužná plniva se pokládají na povrchy s velkým zakřivením snadněji než tkaniny (látka tvoří záhyby a vyžaduje předběžné řezání a úpravu). Hopsty se používají především při výrobě trupů lodí, motorových člunů a jachet. V kombinaci se sklovláknitými tkaninami lze plátna použít pro výrobu lodních trupů, na které jsou kladeny vyšší požadavky na pevnost.
Nejodpovědnější struktury jsou vyrobeny na bázi skelných vláken. Nejčastěji se používají tkaniny s atlasovou vazbou, které poskytují vyšší míru využití pevnosti nití ve sklolaminátu.
Kromě toho je koudel ze skleněných vláken široce používána při stavbě malých lodí. Vyrábí se z nekroucených nití - pramenů. Tato tkanina má větší hmotnost, nižší hustotu, ale také nižší cenu než tkaniny vyrobené ze skaných nití. Použití lanových tkanin je proto velmi ekonomické, navíc s ohledem na nižší pracnost při lisování konstrukcí. Při výrobě lodí a člunů se pro vnější vrstvy ze sklolaminátu často používá provazová tkanina, zatímco vnitřní vrstvy jsou vyrobeny z tvrdého sklolaminátu. Tím je dosaženo snížení nákladů na konstrukci při současném zajištění potřebné pevnosti.
Velmi specifické je použití jednosměrných lanových tkanin, které mají převládající pevnost v jednom směru. Při formování lodních konstrukcí se takové tkaniny pokládají tak, aby směr největší pevnosti odpovídal největším efektivním napětím. To může být nutné při výrobě například nosníku, kdy je nutné vzít v úvahu kombinaci pevnosti (zejména v jednom směru), lehkosti, zkosení, různé tloušťky stěny a pružnosti.
V dnešní době působí hlavní zatížení na kulatinu (zejména na stěžeň) převážně podél os, je to použití jednosměrných tažných tkanin (když jsou vlákna umístěna podél kulatiny, která poskytuje požadované pevnostní charakteristiky. V tomto případě stožár je také možné vyrobit navinutím vleku na jádro (dřevěné, kovové atd.), které lze následně vyjmout nebo zůstat uvnitř stožáru.
V současné době je tzv třívrstvé struktury s lehkou výplní uprostřed.
Tpex-layer konstrukce se skládá ze dvou vnějších nosných vrstev vyrobených z odolného listový materiál o malé tloušťce, mezi kterou je umístěn lehčí, i když méně odolný agregát.Účelem plniva je zajistit společnou práci a stabilitu nosných vrstev, jakož i dodržení stanovené vzdálenosti mezi nimi.
Společná činnost vrstev je zajištěna jejich spojením s plnivem a přenosem sil z jedné vrstvy na druhou; stabilita vrstev je zajištěna, protože plnivo pro ně vytváří téměř souvislou podporu; požadovaná vzdálenost mezi vrstvami je zachována díky dostatečné tuhosti plniva.
Třívrstvá struktura má oproti tradičním jednovrstvým zvýšenou tuhost a pevnost, což umožňuje snížit tloušťku skořepin, panelů a počet výztuh, což je doprovázeno výrazným snížením hmotnosti konstrukce. .
Třívrstvé konstrukce mohou být vyrobeny z jakýchkoli materiálů (dřevo, kov, plasty), ale nejvíce se používají při použití polymerních kompozitních materiálů, které lze použít jak pro nosné vrstvy, tak pro výplň a jejich vzájemné spojení je zajištěno lepením.
Třívrstvé konstrukce mají kromě možnosti snížení hmotnosti i další pozitivní vlastnosti. Ve většině případů plní kromě své hlavní funkce tvorby konstrukce trupu i řadu dalších, například propůjčují tepelné a zvukové izolační vlastnosti, poskytují rezervu nouzového vztlaku atd.
Třívrstvé konstrukce díky absenci nebo redukci nastavených prvků umožňují racionálnější využití vnitřních objemů areálu, uložení elektrických tras a některých potrubí v samotném jádru a usnadňují udržování čistoty v areálu. . Díky absenci koncentrátorů napětí a eliminaci možnosti vzniku únavových trhlin mají třívrstvé konstrukce zvýšenou spolehlivost.
Ne vždy je však možné zajistit dobrou vazbu mezi nosnými vrstvami a plnivem kvůli nedostatku lepidel s potřebnými vlastnostmi a také nedostatečné pečlivé přilnavosti. technologický postup lepení. Vzhledem k relativně malé tloušťce vrstev je pravděpodobnější jejich poškození a filtrace vody přes ně, která se může šířit po celém objemu.
Navzdory tomu jsou třívrstvé konstrukce široce používány pro výrobu trupů lodí, člunů a malých plavidel (10 - 15 m dlouhých), stejně jako výrobu samostatných konstrukcí: palub, nástaveb, palubních přístřešků, přepážek atd. Pozn. že trupy člunů a člunů, ve kterých je prostor mezi vnějším a vnitřním pláštěm vyplněn pěnovým plastem za účelem zajištění vztlaku, přísně vzato, nelze vždy nazývat třívrstvé, protože nepředstavují ploché nebo zakřivené tři -vrstvé desky s malou tloušťkou plniva. Je správnější nazývat takové struktury dvojitým pláštěm nebo dvojitým trupem.
Prvky palubních přístřešků, přepážek apod., které mají většinou ploché jednoduché tvary, je nejvhodnější zhotovit v třívrstvém provedení. Tyto konstrukce jsou umístěny v horní části trupu a snížení jejich hmotnosti má pozitivní vliv na stabilitu plavidla.
V současnosti používané třívrstvé lodní konstrukce ze sklolaminátu lze klasifikovat podle typu plniva následovně: s kontinuálním plnivem z pěnového polystyrenu, balzového dřeva; se sklolaminátovým voštinovým jádrem, hliníková fólie; krabicové panely vyrobené z polymerních kompozitních materiálů; kombinované panely (krabicové s pěnovým polystyrenem). Tloušťka nosných vrstev může být symetrická nebo asymetrická vůči střední ploše konstrukce.
Způsobem výroby třívrstvé konstrukce mohou být lepeny, s pěnivým plnivem, lisované na speciálních instalacích.
Hlavní komponenty pro výrobu třívrstvých struktur jsou: skleněné tkaniny značek T – 11 – GVS – 9 a TZhS-O,56-0, sklolaminátové sítě různých značek; Polyesterové pryskyřice Marui PN-609-11M, epoxidové pryskyřice druhy ED - 20 (nebo jiné druhy s podobnými vlastnostmi), druhy pěnových plastů PVC - 1, PSB - S, PPU-3s; ohnivzdorný laminovaný plast.
Třívrstvé konstrukce jsou monolitické nebo sestavené z jednotlivých prvků (sekcí) v závislosti na velikosti a tvaru výrobků. Druhá metoda je univerzálnější, protože je použitelná pro struktury jakékoli velikosti.
Technologie výroby třívrstvých panelů se skládá ze tří nezávislé procesy: výroba nebo příprava nosných vrstev, výroba nebo příprava výplně a montáž a lepení panelů.
Nosné vrstvy lze připravit předem nebo přímo při výrobě panelů.
Kamenivo lze také aplikovat buď ve formě hotových desek nebo napěnit zvýšením teploty nebo přimícháním příslušných složek při výrobě panelů. Voštinové jádro se vyrábí ve specializovaných podnicích a dodává se ve formě řezaných desek určité tloušťky nebo ve formě voštinových bloků, které vyžadují řezání. Pěna na dlaždice se řeže a zpracovává na tesařských pásových pilách nebo kotoučových pilách, tloušťkových hoblících a dalších dřevoobráběcích strojích.
Rozhodující vliv na pevnost a spolehlivost třívrstvých panelů má kvalita lepení ložných spár tmelem, která zase závisí na kvalitě přípravy lepených povrchů, kvalitě lepeného spoje. výsledná adhezivní vrstva a dodržování režimů lepení. Operace přípravy povrchů a nanášení adhezivních vrstev jsou podrobně popsány v příslušné literatuře o lepení.
Pro lepení nosných vrstev s voštinovým jádrem se doporučují lepidla značek BF-2 (tvrdnoucí za tepla), K-153 a EPK-518-520 (tuhnoucí za studena) a u pěn na obklady lepidla značky K- Doporučují se značky 153 a EPK-518-520. Ty poskytují vyšší pevnost spoje než lepidlo BF-l a nevyžadují speciální zařízení k vytvoření požadované teploty (asi 150 0 C). Jejich cena je však 4 - 5x vyšší než cena lepidla BF - 2 a doba vytvrzování je 24 - 48 hodin (doba vytvrzování BF - 2 - 1 hodina).
Při vypěňování pěnových plastů mezi nosnými vrstvami není zpravidla nutné nanášet na ně lepicí vrstvy. Po nalepení a potřebné expozici (7 - 10 dní) lze provést mechanické opracování panelů: ořezávání, vrtání, řezání otvorů atd.
Při montáži konstrukcí z třívrstvých panelů je třeba vzít v úvahu, že ve spojích jsou panely obvykle zatíženy soustředěným zatížením a spoje musí být vyztuženy speciálními vložkami z materiálu, který je hustší než výplň. Hlavní typy spojů jsou mechanické, lisované a kombinované.
Při upevňování saturačních dílů na třídílné konstrukce je nutné zajistit vnitřní výztuhy v upevňovacím prvku, zejména při použití mechanických upevňovacích prvků. Jeden ze způsobů takového zpevnění, stejně jako technologický sled jednotky, je znázorněn na obrázku.
Při výběru konstrukčních materiálů pro výstavbu budov a infrastruktury si inženýři často vybírají různé typy nabízených plastů vyztužených skelnými vlákny (FRP). optimální kombinace pevnostní vlastnosti a trvanlivost.Široké průmyslové využití sklolaminátu začalo ve třicátých letech minulého století, ale až dosud je jeho použití často limitováno nedostatkem znalostí o tom, jaké typy tohoto materiálu jsou v určitých podmínkách použitelné. Existuje mnoho druhů skelných vláken, jejich vlastnosti a tedy i oblasti použití se mohou v mnoha ohledech lišit. Obecně platí, že výhody použití tohoto typu materiálu jsou následující:
Nízká měrná hmotnost (o 80 % nižší než u oceli)
Odolnost proti korozi
Nízká elektrická a tepelná vodivost
Propustnost pro magnetická pole
Vysoká síla
Snadná péčeV tomto ohledu je sklolaminát dobrou alternativou k tradičním konstrukční materiály– ocel, hliník, dřevo, beton atd. Jeho použití je zvláště účinné v podmínkách silných korozivních účinků, protože výrobky z něj vydrží mnohem déle a nevyžadují prakticky žádnou údržbu.
Kromě toho je použití sklolaminátu opodstatněné z ekonomického hlediska, a to nejen proto, že výrobky z něj vydrží mnohem déle, ale také pro jeho nízkou specifická gravitace. Díky nízké měrné hmotnosti je dosahováno úspory nákladů na dopravu a také je zjednodušena a levnější instalace. Příkladem je použití sklolaminátových chodníků na úpravně vody, jejichž instalace byla dokončena o 50 % rychleji než dříve používané ocelové konstrukce.[I]Sklolaminátové chodníky nainstalované na molu
Navzdory tomu, že nelze vyjmenovat všechny oblasti použití sklolaminátu ve stavebnictví, lze většinu z nich shrnout do tří skupin (typů): konstrukční prvky konstrukcí, rošty a Stěnové panely.
[U]Konstrukční prvky
Existují stovky různých typů konstrukční prvky konstrukce ze sklolaminátu: plošiny, chodníky, schody, zábradlí, ochranné kryty atd.
[I]Sklolaminátové schodiště[U]Mřížky
K výrobě sklolaminátových mřížek lze použít lití i pultruzi. Takto vyrobené rošty se používají jako palubky, podesty atd.
[I]Sklolaminátová mřížka[U]Stěnové panely
Stěnové panely vyrobené ze skleněných vláken se primárně používají v méně kritických aplikacích, jako jsou komerční kuchyně a koupelny, ale používají se také ve speciálních aplikacích, jako jsou neprůstřelné zástěny.Výrobky ze skleněných vláken se nejčastěji používají v následujících oblastech:
Stavebnictví a architektura
Výroba nářadí
Potravinářský průmysl a nápojový průmysl
Ropný a plynárenský průmysl
Úprava a čištění vody
Elektronika a elektrotechnika
Výstavba bazénů a aquaparků
Vodní doprava
Chemický průmysl
Restaurace a hotelnictví
Elektrárny
Celulózo - papírenský průmysl
LékPři výběru konkrétního typu sklolaminátu pro použití v konkrétní oblasti je nutné zodpovědět následující otázky:
Budou v pracovním prostředí přítomny agresivní chemické sloučeniny?
Jaká by měla být nosnost?
Navíc faktory jako např požární bezpečnost, protože ne všechny typy skelných vláken obsahují retardéry hoření.Na základě těchto informací vybere výrobce sklolaminátu na základě tabulek charakteristik optimální materiál. V tomto případě je nutné se ujistit, že tabulky charakteristik odkazují na materiály tohoto konkrétního výrobce, protože vlastnosti vyráběných materiálů se liší různých výrobců se může v mnoha ohledech lišit.
V zahraničním stavebnictví je hlavním uplatněním všech typů sklolaminátu průsvitný sklolaminát, který se s úspěchem používá v průmyslových objektech ve formě deskových prvků s vlnitým profilem (obvykle v kombinaci s vlnitými plechy z azbestocementu nebo kovu), plochých panelů, kupole a prostorové struktury.
Průsvitné uzavírací konstrukce slouží jako náhrada pracovně náročných a levných okenních jednotek a světlíků v průmyslových, veřejných a zemědělských budovách.
Nalezeno průsvitné oplocení široké uplatnění ve stěnách a střechách, jakož i v prvcích pomocných konstrukcí: přístřešky, kiosky, ploty parků a mosty, balkony, schodišťové stupně atd.
V chladných ohradách průmyslových budov se vlnité desky ze skelných vláken kombinují s vlnitými deskami z azbestocementu, hliníku a oceli. To umožňuje používat sklolaminát tím nejracionálnějším způsobem, používat jej ve formě samostatných inkluzí ve střeše a stěnách v množstvích diktovaných úvahami o osvětlení (20-30% celkové plochy) a také s ohledem na požární odolnost. Sklolaminátové desky jsou připevněny k vaznicím a hrázím stejnými spojovacími prvky jako desky z jiných materiálů.
V poslední době se v důsledku poklesu cen sklolaminátu a výroby samozhášecího materiálu začaly průsvitné sklolamináty používat ve formě velkých nebo souvislých ploch v uzavíracích konstrukcích průmyslových a veřejné budovy.
Standardní velikosti vlnité plechy pokrýt všechny (nebo téměř všechny) možné kombinace profilovými plechy z jiných materiálů: azbestocement, plátovaná ocel, vlnitá ocel, hliník atd. Například anglická společnost Alan Blun vyrábí až 50 standardních velikostí sklolaminátu, včetně profilů akceptovaných v USA a Evropě. Sortiment profilových plechů z vinylového plastu (firma Merly) a plexiskla (firma I-C-I) je přibližně stejný.
Spolu s průsvitnými fóliemi jsou spotřebitelům nabízeny také kompletní díly pro jejich upevnění.
Spolu s průsvitnými sklolaminátovými plasty se v posledních letech v řadě zemí stále více rozšiřuje také tuhý průsvitný vinylový plast, zejména ve formě vlnitých plechů. Tento materiál je sice citlivější na kolísání teplot než sklolaminát, má nižší modul pružnosti a podle některých údajů je méně odolný, přesto má díky široké surovinové základně a určitým technologickým výhodám jisté perspektivní možnosti.
Kopule ze sklolaminátu a plexiskla jsou v zahraničí hojně využívány pro vysoké světelné vlastnosti, nízkou hmotnost, relativní jednoduchost výroby (zejména plexi kopule) atd. Vyrábějí se v kulových nebo pyramidálních tvarech s kulatým, čtvercovým nebo obdélníkovým obrysem v půdorysu. V USA a západní Evropě se používají převážně jednovrstvé kopule, zatímco v zemích s chladnějším klimatem (Švédsko, Finsko atd.) - dvouvrstvé se vzduchovou mezerou a speciálním zařízením pro odvod kondenzátu, vyrobené ve formě malého žlabu po obvodu nosné části kopule.
Oblastí použití průsvitných kopulí jsou průmyslové a veřejné budovy. Jejich sériovou výrobou se zabývají desítky firem ve Francii, Anglii, USA, Švédsku, Finsku a dalších zemích. Sklolaminátové kupole se obvykle dodávají ve velikostech od 600 do 5500 mm, A z plexiskla od 400 do 2800 mm. Existují příklady použití kupolí (kompozitních) mnohem větších velikostí (až 10 m a více).
Existují také příklady použití vyztužených vinylových plastových kopulí (viz kapitola 2).
Průsvitný sklolaminát, který se donedávna používal pouze ve formě vlnitých plechů, se nyní začíná široce využívat pro výrobu velkorozměrových konstrukcí, zejména stěnových a střešní panely standardní velikosti schopný konkurovat podobné návrhy z tradičních materiálů. Existuje pouze jedna americká společnost Colwall, která vyrábí třívrstvé průsvitné panely do b m, je použil v několika tisících budov.
Zvláště zajímavé jsou vyvinuté zásadně nové prosvětlovací panely kapilární struktury, které mají zvýšenou tepelně izolační schopnost a vysokou průsvitnost. Tyto panely se skládají z termoplastového jádra s kapilárními kanálky (kapilární plast), potaženého na obou stranách plochými deskami ze skelného vlákna nebo plexiskla. Jádro je v podstatě průsvitná voština s malými buňkami (0,1-0,2 mm). Obsahuje 90 % pevných látek a 10 % vzduchu a vyrábí se převážně z polystyrenu, méně často plexiskla. Je také možné použít polokarbonát, termoplast se zvýšenou požární odolností. Hlavní výhodou tohoto transparentního provedení je jeho vysoký tepelný odpor, který poskytuje výraznou úsporu nákladů na vytápění a zabraňuje tvorbě kondenzátu i při vysoké vlhkosti vzduchu. Rovněž je třeba poznamenat zvýšenou odolnost vůči koncentrovanému zatížení, včetně nárazového zatížení.
Standardní rozměry panelů kapilární konstrukce jsou 3x1 m, ale lze je vyrobit až do délky 10 m m a šířka do 2 m Na Obr. zobrazeno 1.14 obecná forma a detaily průmyslového objektu, kde byly jako světelné závory pro střechu a stěny použity panely kapilární konstrukce o rozměrech 4,2X1 m Panely jsou položeny podél dlouhých stran na distanční podložky ve tvaru V a nahoře spojeny pomocí kovových překrytí s tmelem.
V SSSR bylo sklolaminát nalezeno v stavební konstrukce velmi omezené použití (pro jednotlivé experimentální struktury) pro jeho nedostatečnou kvalitu a omezený rozsah
(viz kapitola 3). V podstatě vlnité plechy s malou výškou vlny (až 54 mm), které se používají především ve formě studeného oplocení pro budovy „malých forem“ - kiosky, přístřešky, lehké přístřešky.
Mezitím, jak ukázaly studie proveditelnosti, největšího efektu lze dosáhnout použitím sklolaminátu v průmyslové výstavbě jako průsvitných plotů pro stěny a střechy. To eliminuje drahé a pracné doplňky svítidel. Efektivní je i použití prosvětlovacího oplocení ve veřejné výstavbě.
Ploty vyrobené výhradně z průsvitných konstrukcí se doporučují pro dočasné veřejné a pomocné budovy a stavby, ve kterých je použití průsvitného plastového oplocení diktováno zvýšenými požadavky na osvětlení nebo estetickými požadavky (například výstavní, sportovní budovy a stavby). U ostatních budov a staveb je celková plocha světelných otvorů vyplněných průsvitnými konstrukcemi určena světelnými výpočty.
TsNIIPromzdanii, společně s TsNIISK, Charkov Promstroyniproekt a All-Russian Research Institute of Fiberglass and Fiberglass, vyvinula řadu účinných konstrukcí pro průmyslovou výstavbu. Nejjednodušší design jsou průsvitné plechy položené podél rámu v kombinaci s vlnitými plechy z neporézních materiálů
transparentní materiály (azbestocement, ocel nebo hliník). Je vhodnější použít sklolaminát se střižnou vlnou v rolích, což eliminuje potřebu spojování listů po šířce. V případě podélných vln je vhodné použít plechy se zvýšenou délkou (na dvě pole), aby se snížil počet spojů nad podpěrami.
Krytí svahů v případě kombinace vlnitých plechů vyrobených z průsvitných materiálů s vlnitými plechy z azbestocementu, hliníku nebo oceli by mělo být přiřazeno v souladu s požadavky,
Určeno pro nátěry z neprůhledných vlnitých plechů. Při stavbě krytin výhradně z průsvitných vlnitých plechů by měly být sklony nejméně 10 % v případě spojování plechů po délce svahu, 5 % v případě absence spár.
Délka přesahu průsvitných vlnitých plechů ve směru sklonu povlaku (obr. 1.15) by měla být 20 cm se sklony od 10 do 25 % a 15 cm se sklonem větším než 25 %. U stěnových plotů by délka přesahu měla být 10 cm.
Při použití takových řešení je třeba věnovat velkou pozornost uspořádání upevnění plechů k rámu, které do značné míry určují trvanlivost konstrukcí. Vlnité plechy se k vaznicím připevňují pomocí šroubů (k ocelovým a železobetonovým vaznicím) nebo šroubů (k dřevěným vaznicím) instalovaných podél hřebenů vln (obr. 1.15). Šrouby a šrouby musí být pozinkované nebo pokovené kadmiem.
U prostěradel s velikostí vln 200/54, 167/50, 115/28 a 125/35 jsou upevnění umístěny na každé druhé vlně, u prostěradel s velikostí vlny 90/30 a 78/18 - na každé třetí vlně. Všechny krajní vrcholy vln každého vlnitého plechu musí být zajištěny.
Průměr šroubů a šroubů se bere podle výpočtu, ale ne méně než 6 mm. Průměr otvoru pro šrouby a šrouby by měl být 1-2 mm Větší než průměr montážního šroubu (šroubu). Kovové podložky pro šrouby (šrouby) musí být ohnuty podél zakřivení vlny a opatřeny elastickými těsnícími podložkami. Průměr podložky se bere výpočtem. V místech, kde jsou připevněny vlnité plechy, jsou instalovány dřevěné nebo kovové podložky, aby se zabránilo usazování vlny na podpěře.
Spoj napříč směrem svahu lze provést pomocí šroubových nebo lepených spojů. U šroubových spojů se délka překrytí vlnitých plechů nepovažuje za menší než délka jedné vlny; rozteč šroubů 30 cm.Šroubové spoje vlnitých plechů by měly být utěsněny páskovým těsněním (například elastická polyuretanová pěna impregnovaná polyisobutylenem) nebo tmelem. U lepených spojů se počítá délka překrytí a délka jednoho spoje není větší než 3 m
V souladu se směrnicemi pro investiční výstavbu přijatými v SSSR je hlavní pozornost ve výzkumu věnována velkorozměrovým panelům. Jedna z těchto konstrukcí se skládá z kovového rámu, pracujícího na rozpětí 6 m, a na něm nesených vlnitých plechů, pracujících na rozpětí 1,2-2,4 m .
Upřednostňovanou možností je plnění dvojitými listy, protože je to relativně ekonomičtější. Panely tohoto provedení velikosti 4,5X2,4 m byly instalovány v experimentálním pavilonu postaveném v Moskvě.
Výhodou popsaného panelu s kovovým rámem je snadná výroba a použití materiálů v současnosti vyráběných průmyslem. Třívrstvé panely s potahy z ploché listy, které mají zvýšenou tuhost, lepší tepelné vlastnosti a vyžadují minimální průtok kov
Nízká hmotnost takových konstrukcí umožňuje použití prvků značné velikosti, ale jejich rozpětí, stejně jako vlnité plechy, je omezeno maximálními přípustnými průhyby a některými technologickými obtížemi (potřeba velkorozměrových lisovacích zařízení, spojování plechů atd.). ).
V závislosti na výrobní technologii lze sklolaminátové panely lepit nebo integrálně lisovat. Lepené panely se vyrábějí slepením plochých vrstev s prvkem střední vrstvy: žebry ze sklolaminátu, kovu nebo antiseptického dřeva. Pro jejich výrobu lze široce použít standardní sklolaminátové materiály vyráběné kontinuálním způsobem: ploché a vlnité plechy, jakož i různé profilové prvky. Lepené struktury umožňují relativně širokou změnu výšky a rozteče prvků střední vrstvy v závislosti na potřebě. Jejich hlavní nevýhodou je však větší počet technologických operací oproti plným lisovaným panelům, čímž je jejich výroba složitější, a také spojení plášťů s žebry je méně spolehlivé než u masivních panelů.
Plně tvarované panely se získávají přímo z originálních komponentů - skleněného vlákna a pojiva, ze kterého se navinutím vlákna na pravoúhlý trn vytvoří krabicový prvek (obr. 1.16). Takové prvky, ještě před vytvrzením pojiva, jsou vtlačeny do panelu vytvořením bočního a vertikálního tlaku. Šířka těchto panelů je dána délkou krabicových prvků a ve vztahu k modulu průmyslové budovy je brána 3 m.
Rýže. 1.16. Průsvitné, plně tvarované sklolaminátové panely
A - výrobní schéma: 1 - navíjení sklolaminátové výplně na trny; 2 - boční komprese; 3-vertikální tlak; 4-dokončený panel po odstranění trnů; b-obecný pohled fragment panelu
Použití kontinuálního spíše než sekaného skelného vlákna pro pevně tvarované panely umožňuje získat materiál v panelech se zvýšenými hodnotami modulu pružnosti a pevnosti. Nejdůležitější výhodou pevně lisovaných panelů je také jednostupňový proces a zvýšená spolehlivost spojování tenkých žeber střední vrstvy s potahy.
V současné době je stále obtížné upřednostnit jedno nebo druhé technologické schéma pro výrobu průsvitných sklolaminátových struktur. To lze provést až po založení jejich výroby a získání údajů o provozu různých typů prosvětlovacích konstrukcí.
Střední vrstva lepených panelů může být uspořádána různými způsoby. Panely se zvlněnou střední vrstvou se poměrně snadno vyrábějí a mají dobré světelné vlastnosti. Výška takových panelů je však omezená maximální rozměry vlny
(50-54mm), v souvislosti s nímž A)250^250g250 takové panely mají zlobr
Nulová tuhost. Přijatelnější jsou v tomto ohledu panely s žebrovanou střední vrstvou.
Při výběru velikostí průřez průsvitné žebrované panely, zvláštní místo zaujímá otázka šířky a výšky žeber a frekvence jejich umístění. Použití tenkých, nízkých a málo rozmístěných žeber zajišťuje větší propustnost světla panelu (viz níže), ale zároveň vede ke snížení jeho nosnosti a tuhosti. Při přidělování rozteče žeber je třeba vzít v úvahu také nosnost pláště za podmínek jeho provozu při místním zatížení a rozpětí rovnající se vzdálenosti mezi žebry.
Rozpětí třívrstvých panelů lze vzhledem k jejich výrazně větší tuhosti než u vlnitých plechů zvýšit u střešních desek na 3 m, a pro stěnové panely - až 6 m
Třívrstvé lepené panely se střední vrstvou dřevěných žeber se používají například pro kancelářské prostory kyjevské pobočky VNIINSM.
Zvláště zajímavé je použití třívrstvých panelů pro montáž světlíků do střech průmyslových a veřejných budov. Vývoj a výzkum prosvětlovacích konstrukcí pro průmyslovou výstavbu probíhaly v TsNIIPromzdanii společně s TsNIISK. Na základě komplexního výzkumu
pracoval na řadě zajímavých řešení světlíků ze sklolaminátu a plexiskla a realizoval také experimentální projekty.
Protiletadlová světla ze sklolaminátu mohou být navrženy ve formě kupolí nebo panelové konstrukce (obr. 1.17). Ty mohou být na druhé straně lepené nebo pevně tvarované, ploché nebo zakřivené. Z důvodu snížené nosnosti sklolaminátu jsou panely po svých dlouhých stranách podepřeny na sousedních žaluziových panelech, které je nutné za tímto účelem vyztužit. Je také možné instalovat speciální nosná žebra.
Protože průřez panelu je zpravidla určen výpočtem jeho průhybů, je u některých konstrukcí využívána možnost snížení průhybů vhodným upevněním panelu k podpěrám. V závislosti na konstrukci takového upevnění a tuhosti samotného panelu může být průhyb panelu snížen jak v důsledku vývoje nosného momentu, tak vzhledu „řetězových“ sil, které přispívají k rozvoji dodatečných tahových napětí v panelu. V druhém případě je nutné zajistit konstrukční opatření, která vyloučí možnost vzájemného přiblížení nosných hran panelu (například upevněním panelu ke speciálnímu rámu nebo k přilehlým tuhým konstrukcím).
Výrazného snížení průhybů lze dosáhnout také tím, že panel získá prostorový tvar. Zakřivený klenutý panel funguje lépe než plochý panel pro statické zatížení a jeho obrys pomáhá lepší odstranění nečistot a vody z vnějšího povrchu. Konstrukce tohoto panelu je podobná jako u průsvitného zakrytí bazénu ve městě Pushkino (viz níže).
Střešní světlíky ve formě kopulí, obvykle obdélníkového tvaru, jsou uspořádány zpravidla dvojitě, s ohledem na naše poměrně drsné klimatické podmínky. Mohou být instalovány samostatně
4 A. B. Gubenko
Kopule nebo být spojeny s krycí deskou. V SSSR zatím našly praktické využití pouze kopule z organického skla kvůli nedostatku sklolaminátu požadovaná kvalita a velikosti.
V krytu moskevského paláce pionýrů (obr. 1.18) nad přednáškovým sálem je přednáškový sál instalován v krocích po cca 1,5 m 100 kulových kopulí o průměru 60 cm. Tyto kopule osvětlují plochu asi 300 m2. Konstrukce kopulí se zvedá nad střechu, což zajišťuje jejich lepší čištění a vypouštění dešťové vody.
Ve stejné budově byla použita jiná konstrukce nad zimní zahradou, která se skládá z trojúhelníkových obalů slepených ze dvou plochých listů organické sklo, položený podle ocelový rám kulovitý tvar. Průměr kopule tvořené prostorovým rámem je asi 3 m Plexisklové sáčky byly v rámu utěsněny porézní pryží a utěsněny tmelem U 30 m. Teplý vzduch, který se hromadí v prostoru pod kopulí, zabraňuje tvorbě kondenzace na vnitřním povrchu kopule.
Pozorování kopulí z plexiskla Moskevského paláce pionýrů ukázalo, že bezešvé průsvitné konstrukce mají oproti prefabrikovaným nepopiratelné výhody. To je vysvětleno skutečností, že provoz kulovité kopule sestávající z trojúhelníkových obalů je obtížnější než bezešvých kopulí malého průměru. Rovný povrch oken s dvojitým zasklením, časté uspořádání rámových prvků a těsnící tmel ztěžují odtok vody a odfukování prachu a v zimní čas přispívají k tvorbě sněhových závějí. Tyto faktory výrazně snižují propustnost světla konstrukcí a vedou k narušení těsnění mezi prvky.
Osvětlení těchto povlaků poskytlo dobré výsledky. Bylo zjištěno, že osvětlení z přirozené světlo Horizontální plocha v úrovni podlahy přednáškového sálu je téměř stejná jako u umělého osvětlení. Osvětlení je téměř rovnoměrné (odchylka 2-2,5 %). Stanovení vlivu sněhové pokrývky ukázalo, že při mocnosti 1-2 cm osvětlení místnosti klesne o 20 %. Při teplotách nad nulou napadlý sníh taje.
Protiletecké kopule z plexiskla našly uplatnění i při stavbě řady průmyslových objektů: Závod diamantových nástrojů Poltava (obr. 1.19), Smolenský zpracovatelský závod, laboratorní budova Noginského vědeckého centra Akademie SSSR hl. Vědy atd. Návrhy kopulí v těchto objektech jsou podobné. Rozměry kopulí po délce 1100 mm,šířka 650-800 mm. Kopule jsou dvouvrstvé, nosná skla mají šikmé hrany.
Rod a další nosné konstrukce ze sklolaminátu se používají poměrně zřídka, kvůli jeho nedostatečně vysokým mechanickým vlastnostem (zejména nízké tuhosti). Rozsah použití těchto konstrukcí je specifický, spojený především se speciálními provozními podmínkami, jako je např. požadavek zvýšené odolnosti proti korozi, radiové průhlednosti, vysoké přepravitelnosti apod.
Použitím se dosáhne poměrně velkého účinku sklolaminátové konstrukce vystaveny různým agresivním látkám, které rychle ničí běžné materiály. Pouze v roce 1960
v USA bylo vynaloženo asi 7,5 milionu USD (celkové náklady na průsvitné sklolaminátové plasty vyrobené v USA v roce 1959 byly přibližně 40 milionů USD). Zájem o korozivzdorné sklolaminátové konstrukce je podle firem vysvětlován především jejich dobrými ukazateli ekonomické výkonnosti. Jejich hmotnost
Rýže. 1.19. Plexisklové kopule na střeše závodu na diamantové nástroje Poltava
A - celkový pohled; b - provedení nosné jednotky: 1 - kopule; 2 - žlab pro sběr kondenzátu; 3 - mrazuvzdorná houbová pryž;
4 - dřevěný rám;
5 - kovová svorka; 6 - zástěra z pozinkované oceli; 7 - hydroizolační koberec; 8 - zhutněná strusková vlna; 9 - kovová nosná miska; 10 -izolace desky; 11 - asfaltový potěr; 12 - granulovaná náplň
Struska
Mnohem méně ocelové resp dřevěné konstrukce, jsou mnohem odolnější než posledně jmenované, snadno se staví, opravují a čistí, mohou být vyrobeny na bázi samozhášecích pryskyřic a průsvitné nádoby nevyžadují vodoměrná skla. Tedy standardní nádoba na agresivní média s výškou 6 m a průměr 3 m váží cca 680 kg, zatímco podobný ocelový kontejner váží asi 4,5 T. Hmotnost výfukové potrubí průměr 3 m a výška 14.3 mu určeno pro hutní výrobu, je 77-Vio hmotnosti ocelové trubky se stejnou nosností; ačkoliv trubka ze skelných vláken byla 1,5krát dražší na výrobu, je ekonomičtější než ocel
ne, protože podle zahraničních společností se životnost takových konstrukcí z oceli počítá v týdnech, z nerezové oceli - v měsících jsou podobné konstrukce ze sklolaminátu provozovány bez poškození roky. Tedy trubka o výšce 60 mm a průměru 1,5 m je v provozu sedm let. Dříve instalované potrubí vyrobený z nerezové oceli vydržel pouhých 8 měsíců a jeho výroba a instalace stála jen polovinu. Náklady na trubku ze skelných vláken se tak zaplatily během 16 měsíců.
Sklolaminátové nádoby jsou také příkladem odolnosti v agresivním prostředí. Takový kontejner o průměru a výšce 3 m, určený pro různé kyseliny (včetně sírové), s teplotou asi 80 ° C, je provozován bez opravy po dobu 10 let, přičemž sloužil 6krát déle než odpovídající kovový; samotné náklady na opravu posledně jmenovaného během pětiletého období se rovnají nákladům na sklolaminátovou nádobu.
V Anglii, Německu a USA jsou rozšířeny i kontejnery v podobě skladů a vodních nádrží značné výšky (obr. 1.20).
Spolu s uvedenými velkorozměrovými výrobky jsou v řadě zemí (USA, Anglie) sériově vyráběny trubky, úseky vzduchovodů a další podobné prvky určené pro provoz v agresivním prostředí ze sklolaminátu.
