2. Хорошая сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам.
1 Компоненты пластмасс – полимеры, наполнители, пластификаторы, красители, стабилизаторы.
Основным и обязательным компонентом пластмасс является полимер, но только лишь некоторые строительные пластмассы целиком состоят из полимера (например, органическое стекло, состоящее из полиметилметакрилата), В состав большинства пластмасс входят и другие компоненты: наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители и др.
Полимеры для строительных пластмасс. Полимер в пластмассах выполняет роль связующего, аналогично цементу в бетонах. От вида полимера, его свойств и количества зависят важнейшие свойства этих многокомпонентных материалов.
Полимерами называют вещества, молекулы которых представляют собой цепь или пространственную решетку последовательно соединенных одинаковых групп атомов, повторяющихся большое количество раз. Молекулярная масса полимеров очень велика (от нескольких тысяч до миллионов). Полимерные вещества существуют в природе (крахмал, целлюлоза, белки), но подавляющее большинство полимеров, используемых для получения пластмасс, — синтетические.
Исходные вещества, из которых синтезируют полимеры, называют мономерами. Это обычно довольно простые и доступные продукты, получаемые из нефти, газа, угля и других широко распространенных веществ. Синтетические полимеры получают двумя различными способами— полимеризацией и поликонденсацией. Полимеризацией получают такие широкораспространенные полимеры, как полиэтилен, поливинилхлорид и полистирол, а поликонденсацией — фенолформальдегидные, эпоксидные, полиэфирные полимеры.
Органические связующие вещества в чистом виде применяют очень редко. В большинстве случаев в них добавляют различные вещества, облегчающие работу со связующими либо улучшающие их эксплуатационные свойства. К таким добавкам относятся растворители, наполнители, пластификаторы, отвердители, инициаторы отверждения и др.
По составу пластмассы разделяют на ненаполненные (полиэтиленовая пленка, органическое стекло), наполненные (содержат порошкообразные, листовые, волокнистые и другие наполнители) и газонаполненные (пено- и поропласты).
В производстве пластических масс используют наполнители: порошкообразные (молотое кварцевое стекло, тальк, мел, окись алюминия, цемент, алюминиевую пудру и др.), волокнистые (асбестовые, древесные и стеклянные волокна) и слоистые (бумагу, стеклоткань, древесный шпон и др.). Они уменьшают расход полимера и изменяют свойства пластмасс в нужном направлении (повышают теплостойкость, механическую прочность, долговечность, придают тиксотропные свойства). Наполнители намного дешевле полимеров, поэтому введение их в состав пластических масс значительно снижает стоимость материалов и изделий.
Эффект наполнителя в части повышения прочности наполненных пластмасс объясняют ориентацией макромолекул полимеров в силовом поле вокруг частиц наполнителя и эффектом микроармирования, проявляющимся при усадке и нагружении полимеров (частицы наполнителя сдерживают развитие микротрещин).
Пластификаторы применяют для придания пластичности, улучшения формовочных свойств и эластичности пластмасс. Молекулы пластификатора, не связываясь с полимером химически, ослабляют энергию межмолекулярного взаимодействия и таким образом облегчают скольжение макромолекул относительно друг друга. Пластификаторы не улетучиваются из полимера, однако способны экстрагироваться растворителями.
В строительстве применяют низко- и высокомолекулярные пластификаторы. Из низкомолекулярных пластификаторов используют эфиры фталевой (дибутилфталат, диоктилфталат) и фосфорной (трикрезилфосфат) кислоты. Преимущество полимерных пластификаторов состоит в том, что они не летучи и не экстрагируются из материала растворителями.
Стабилизаторы и антиоксиданты тормозят старение пластмасс под действием солнечного света и кислорода воздуха, повышают долговечность пластмассовых изделий.
Красящие вещества включают пигменты - тонкодисперсные цветные порошки, минеральные или органические, не растворимые в пленкообразующих веществах и органических растворителях, и красители - синтетические продукты, хорошо растворимые в жидких компонентах пластмасс.
В составе пластмасс могут быть специальные добавки, влияющие на их свойства. Например, для получения ячеистых пластмасс к полимерам добавляют порофоры (порообразователи) - твердые, жидкие или газообразные вещества, вспенивающие пластмассу.
2 Что такое предварительно напряженный железобетон и каковы его преимущества по сравнению с напряженным железобетоном?
К достоинствам (положительным свойствам) железобетона относят:
1. Долговечность - при правильной эксплуатации железобетонные конструкции могут служить неопределенно долгое время без снижения несущей способности.
2. Хорошая сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам.
3. Огнестойкость.
4. Малые эксплуатационные расходы.
5. Дешевизна и хорошие эксплуатационные качества.
К основным недостаткам железобетона относятся:
1. Значительный собственный вес. Этот недостаток в некоторой степени устраняется при использовании легких заполнителей, а также при применении прогрессивных пустотных и тонкостенных конструкций (то есть за счет выбора рациональной формы сечений и очертания конструкций).
2. Низкая трещиностойкость железобетона (из рассмотренного выше примера следует, что в растянутом бетоне должны быть трещины при эксплуатации конструкции, что не снижает несущей способности конструкции). Указанный недостаток может быть снижен с применением преднапряженного железобетона, которое служит радикальным средством повышения его трещиностойкости (сущность преднапряженного железобетона рассмотрена в теме 1.3 ниже.
3. Повышенная звуко- и теплопроводность бетона в отдельных случаях требуют дополнительных затрат на тепло- или звукоизоляцию зданий.
4. Невозможность простого контроля по проверке армирования изготовленного элемента.
5. Трудности усиления существующих железобетонных конструкций при реконструкции зданий, когда увеличиваются нагрузки на них.
Иногда образование трещин в конструкциях, в которых недопустимо по условиям эксплуатации (например, в резервуарах; трубах; конструкциях, экспуатирующихся при воздействии агрессивных сред). Чтобы исключить этот недостаток железобетона, применяют предварительно напряженные конструкции. Таким образом, можно избежать появления трещин в бетоне и уменьшить деформации конструкции в стадии эксплуатации.
Рассмотрим краткое определение предварительно напряженного железобетона.
Предварительно напряженной называют такую железобетонную конструкцию, в которой в процессе изготовления которой создают значительные сжимающие напряжения в бетоне той зоны сечения конструкции, которая при эксплуатации испытывает растяжение .
Как правило, начальные сжимающие напряжения в бетоне создают с использованием предварительно растягиваемой высокопрочной арматуры
За счет этого повышается трещиностойкость и жесткость конструкции, а также создаются условия для применения высокопрочной арматуры, что приводит к экономии металла и снижению стоимости конструкции.
Удельная стоимость арматуры снижается с увеличением прочности арматуры. Поэтому высокопрочная арматура значительно выгоднее обычной. Однако применять высокопрочную арматуру в конструкциях без преднапряжения не рекомендуется, т. к. при высоких растягивающих напряжениях в арматуре трещины в растянутых зонах бетона будут значительно раскрыты, снижая при этом необходимые эксплуатационные качества конструкции.
Преимущества преднапряженного железобетона перед обычным – это, прежде всего, его высокая трещиностойкость; повышенная жесткость конструкции (за счет обратного выгиба, получаемого при обжатии конструкции); лучшее сопротивление динамическим нагрузкам; коррозионная стойкость; долговечность; а также определенный экономический эффект, достигаемый применением высокопрочной арматуры.
При производстве преднапряженных железобетонных конструкций в заводских условиях возможны две принципиальные схемы создания преднапряжения в железобетоне :
преднапряжение с натяжением арматуры на упоры и на бетон.
3 Виды битумов по происхождению, способу получения, назначению. Дегти и пеки.
По происхождению битумы делятся на природные и нефтяные (искусственные). Природные битумы отличаются высоким качеством, но из-за дефицитности и высокой стоимости в строительстве почти не применяются.
Нефтяные битумы в зависимости от способа получения бывают:
– остаточные – образуются при различных способах переработки нефти и нефтяных остатков (мазута, гудрона и др.) с целью получения светлых нефтепродуктов (бензина, керосина и др.) и различных масел.
– окисленные – получают из остаточныхпри температурах 250–280 °С, продувая через них воздух. Чем дольше длится процесс окисления, тем более вязкие и твердые получаются битумы. Окисленные битумы более атмосферостойки, долговечны, чем остаточные.
– компаундные (смешанные)– получают смешиванием между собой различных окисленных и остаточных битумов, добавок с целью усиления или нейтрализации тех или иных свойств.
По назначению нефтяные битумы делятся на строительные(БН),кровельные (БНК), и дорожные (БНД).
Дегти. Среди продуктов сухой перегонки без доступа воздухакаменных ибурых углей,торфа,древесины, образуются дегти – черные, вязкие жидкости.
Пеки.После перегонки дегтей образуются твердые остатки, называемые пеками. В строительстве чаще всего используются каменноугольные дегти и пеки, являющиеся побочными продуктами коксохимического производства.
4 Задача