ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Свойства строительных пластмасс

Строительные пластмассы

Пластмассаминазывают обширную группу органических материалов, основу которых составляют искусственные или природные высокомолекулярные соединения — полимеры, способные при нагревании и давлении формоваться и устойчиво сохранять приданную им форму. Главными компонентами пластмасс являются:

связующее вещество — полимер; наполнители в виде органических или минеральных порошков, волокон, нитей, тканей, листов; пластификаторы; стабилизаторы, отвердители и красители.

По физико-механическим свойствам все пластмассы разделяют на пластики и эластики.

Пластики бывают:

жесткие, полужесткие и мягкие*

Жесткие пластики — твердые упругие материалы аморфной структуры с высоким модулем упругости (свыше 1000 МПа) и малым удлинением при разрыве, сохраняющие свою форму при внешних напряжениях в условиях нормальной или повышенной температуры.

Полужесткие пластики — твердые упругие материалы кристаллической структуры со средним модулем упругости (выше 400 МПа), высоким относительным и остаточным удлинением при разрыве, причем остаточное удлинение обратимо и полностью исчезает при температуре плавления кристаллов.

Мягкие пластики — мягкие и эластичные материалы с низким модулем упругости (не выше 20 МПа), высоким относительным удлинением и малым остаточным удлинением, причем обратимая деформация исчезает при нормальной температуре с замедленной скоростью.

Эластики — мягкие и эластичные материалы с низким модулем упругости (ниже 20 МПа), поддающиеся значительным деформациям при растяжении, причем вся деформация или большая ее часть исчезает при нормальной температуре с большой скоростью (практически мгновенно).

По строению полимерной цепи различают пластмассы:

карбо-цепные (цепь состоит только из атомов углерода) и

гетероцепные (в состав цепи кроме углерода входят кислород, азот и другие элементы).

По структуре пластмассы делят на

гомогенные (однородные) и

гетерогенные (неоднородные).

Структура пластмасс зависит от введения в нее наряду с полимером других компонентов. Последнее позволяет делить пластмассы на ненаполненные, газонаполненные, наполненные и составные*.

Ненаполненные пластмассы состоят из полимера, иногда из красителя, пластификатора и стабилизатора.

В газонаполненные кроме указанных материалов входят также воздух или другой газ путем использования добавок газообразующих или воздухововлекающих веществ. В большинстве случаев для изготовления пластмассовых строительных материалов и изделий используют наполненные пластмассы, состоящие из полимера и наполнителя.

Наполнители бывают порошкообразные, волокнистые и слоистые.

Порошкообразные наполнители — кварцевая мука, мел, барит, тальк — и органические (древесная мука) придают пластмассам ценные свойства (теплостойкость, кислотостойкость и т. д.), а также повышают твердость, увеличивают долговечность, снижая стоимость.

Волокнистые наполнители — асбестовое, древесное и стеклянное волокно — широко используют в производстве пластмасс; они повышают прочность и снижают \ хрупкость, повышают теплостойкость и ударную вязкость пластмасс.

Слоистые наполнители — бумага, хлопчатобумажная и стеклянная ткани, асбестовый картон, древесный шпон и другие — придают высокую прочность пластмассам.

Например, асбестовый картон придает пластмассе не только высокую прочность, но и теплостойкость и кислотостойкость. Наполнители намного дешевле полимеров. Поэтому чем больше введено наполнителя, тем дешевле изделие из пластических масс.

Наряду с наполнителями в пластмассы вводят пластификаторы, красители, смазки, катализаторы и другие вещества. Для изготовления пористых пластических масс используют порообразователи.

Пластификаторы применяют для придания пластмассе боль шей пластичности при нормальной температуре, облегчают пере работку их, снижая температуру перехода полимера в вязкоте кучее состояние (например, глицерин, диокрилфталат). Количе ство пластификатора в пластмассе может достигать 30...50% о массы полимера. Они д.б. химически инертными, мало летучими и нетоксичными веществами.

В производстве полимеров и пластмасс применяют: стабилизаторы и отвердители; первые стабилизаторы -способствуют сохранению свойств пластмасс во времени

Отвердители - сокращают время отверждения пластмасс, что важно в технологии производства изделий.

Красители применяют для придания пластмассам определенного цвета. Они должны быть стойкими во времени, не должны выцветать под действием света и т. д. В качестве красителей используют как органические (нигрозин, пигмент желтый, хри-зоидин и др.), так и минеральные пигменты (охра, мумия, сурик, белила, оксид хрома, ультрамарин и др.).

Катализаторы вводят для сокращения времени отверждения пластмасс, например для фенолоформальдегидного полимера ускорителем являются известь и уротропин.

Смазывающие материалы применяют для предотвращения прилипания пластмасс к формам, в которых изготовляют изделия. В качестве смазки используют стеарин, олеиновую кислоту и др.

По отношению к нагреванию пластмассы делят на

Термопластичные материалы (полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол и др.) при нагревании размягчаются и приобретают пластичность, а при охлаждении отвердевают. Из этих материалов можно отливать, вытягивать и штамповать различные изделия. Недостатком этих пластмасс являются незначительная прочность и теплостойкость.

Термореактивные материалы (реактопласты) при нагревании переходят в неплавкое, нерастворимое твердое состояние и безвозвратно утрачивают свойства плавиться. Эти материалы обладают повышенной теплостойкостью. К ним относятся аминопласты и пластмассы на основе полиэфирных и эпоксидных смол.

Свойства строительных пластмасс

Свойства различных пластмассобусловлены видом полимера, типом наполнителя, способом производства, содержанием добавок и другими факторами. Вместе с тем, для пластмасс характерны некоторые общие свойства.

К положительным свойствам пластмасс относится их малая плотность: от 10... 20 кг/м3 до 2 200 кг/м3 у ячеистых пластмасс. В среднем пластмассы в 6 раз легче стали и в 2,5 раза — алюминия. Наряду с высокой механической прочностью это обеспечивает пластмассам очень высокую удельную прочность (коэффициент конструктивного качества).

Характерная особенность пластмасс заключается в том, что наряду с высокой прочностью при сжатии они имеют еще более высокую прочность при растяжении и изгибе. Так, предел прочности стеклопластиков, МПа, доходит при сжатии до 350, а предел прочности при изгибе — до 550; для древесно-слоистых пластиков — соответственно 150 и 280 МПа.

Пластмассы имеют низкую теплопроводность, высокую водостойкость и водонепроницаемость, универсальную химическую стойкость, высокие электроизоляционные свойства, гигиеничность и декоративность, малую истираемость и т.д.

Пластмассы способны окрашиваться в различные цвета; некоторые из них прозрачны. Технологичность пластмасс заключается как в относительной простоте изготовления материалов и изделий, так и в высокой степени готовности изделий, требующих на строительстве только монтажа. Пластмассы легко обрабатываются (режутся, сверлятся, пилятся и т.д.), хорошо свариваются и склеиваются как между собой, так и с другими материалами (металлом, деревом и др.). Кроме того, для производства пластмасс у нас в стране имеется обширная сырьевая база.

Наряду с положительными свойствами пластмассы имеют ряд существенных недостатков.

К отрицательным свойствам пластмасс прежде всего относится низкая теплостойкость: большинство пластмасс имеют предельную температуру применения 100... 150°С, а некоторые начинают размягчаться уже при 60... 80°С. При дальнейшем повышении температуры большинство пластмасс горит.

При длительном действии напряжений пластмассе свойственна необратимая деформация — ползучести, которая резко возрастает с повышением температуры. Поверхностная твердость пластмасс достаточно низкая. Значительным недостатком является высокое тепловое расширение пластмасс — во много раз больше, чем у металлов, бетона, стекла, а также склонность к старению.

Большинство пластмасс относится к сгораемым материалам, т. е. способным к самостоятельному горению и тлению после удаления источника огня в течение более 1 мин с потерей массы более 20%. Материалы, которые не горят при нагревании до температуры 750°С, имеют потерю массы после испытания менее 10% и не выделяют горючих газов в количестве, достаточном для их воспламенения, считают несгораемыми. Несгораемые материалы: фторопласты, материалы из перхлорвинила.

Для полимерных материалов, применяемых для внутренней облицовки стен, потолков, покрытия полов, особенно важны токсикологические и гигиенические характеристики пластмасс.

К токсичным можно отнести пластмассы, выделяющие токсичные вещества выше нормативных значений. К токсичным веществам, которые могут выделяться из пластмасс, например, в результате незавершенности химических процессов получения полимеров, относятся ацетон, бензол, фенол, фурфурол, хлор, винилацетат и др. Даже небольшие количества химических веществ, выделяющихся из полимерных материалов, могут вызывать нарушения в состоянии организма человека. Наиболее частыми причинами аллергических дерматитов и экзем являются формальдегидные, эпоксидные, полиэфирные смолы.

Источником формальдегида в помещении могут служить древесно-стружечные плиты, полимерные материалы для полов, внутренней отделки стен, декоративные слоистые пластики и др. Формальдегид (2-й класс опасности) обладает хронической токсичностью, негативно воздействующей на наследственность, дыхательные пути, глаза, кожный покров, репродуктивные органы. В зависимости от материала интенсивность выделения формальдегида со временем может уменьшаться или увеличиваться (материалы с защитным слоем по мере старения и растрескивания увеличивают выделение формальдегида, а без защитного слоя уменьшают). Интенсивность выделения летучих веществ зависит также от температуры, влажности, воздухообмена.

Фенолы могут выделять ДСП, линолеумы, мастики, шпаклевка; стирол — отделочные материалы на основе полистирола; бензол — мастики, клеи, линолеумы; ацетон — лаки, краски, клеи, шпатлевки, мастики; толуол — лаки, краски, клеи, мастики, линолеумы и другие отделочные материалы и т.д. и т.п.

Чрезвычайно токсичными могут быть вещества, выделяемые при горении пластмасс. Так, при горении поливинилхлорида образуется диоксин — сильнейший яд, ничтожная доза которого способна убить человека. Он в тысячу раз токсичнее известного яда стрихнина. Диоксин оказывает опаснейшее воздействие на имунную и эндокринную системы организма, вызывает образование опухолей и воздействует на репродуктивные функции. Действие диоксинов проявляется при ничтожных концентрациях. Так, в нашей стране принята допустимая суточная доза (ДСД) — 10 пкг/кг массы тела в день (пикограмм — это одна триллионная доля грамма).

Пластмассы в целом можно отнести к долговечным материалам при условии правильно выбранной технологии их изготовления и соответствия условий эксплуатации их свойствам. Необходимость ремонта и замены полимерных материалов возникает из-за старения связующего, повышенного истирания, изменения линейных размеров, потери декоративных свойств. На долговечность пластмасс отрицательно влияют процессы, способствующие проникновению влаги и агрессивных веществ через пленку полимера к наполнителю.

Строительные пластмассы, применяемые для отделки зданий и сооружений, могут быть

отделочными — выполнять роль декоративного покрытия конструкции, которое защищает ее от внешних воздействий, или

конструкционно-отделочными, выполнять не только защитно-декоративные функции, но и воспринимать определенные механические нагрузки.

Синтетические облицовочные материалы крупногабаритных размеров позволяют скрыть или декорировать инженерные коммуникации — приточно-вытяжную вентиляцию, электрические и слаботочные разводки, специальные технические устройства, создать необходимый акустический, вентиляционный или световой режим помещения. Отделочные элементы на заданных участках стен в помещениях могут поглощать или отражать звук, декорировать источники света и звука, служить светопрозрачными или светорассеивающими экранами, либо наоборот — концентрировать звук и свет.