Краткий исторический обзор, современное состояние и области применения конструкций на основе пластмасс

Пластмассы начинают свою историю с 1872 г., когда был по­лучен целлулоид—жесткий прозрачный материал, вырабатывае­мый из растительной клетчатки (целлюлозы). Будучи полученным из органических материалов естественного происхождения, целлу­лоид является искусственным высокомолекулярным соединением. С 1907 г. по методу, предложенному Л. Бакелендом, начали про­изводить пластмассы на основе феноло-формальдегидной смолы. В отличие от целлулоида эти смолы являлись синтетическими сое­динениями, так как их получали путем синтеза из более простых химических соединений—фенола и формалина.

В последующие годы началось производство и других синтети­ческих смол: с 1924 г. — мочевино-формальдегидной смолы, а с 1938 г. — меламиновой смолы.

В 30-е годы начинается промышленное производство таких пластмасс, как поливинилхлорид, полистирол. В 1940 г. в Англии

был получен полиэтилен, а в послевоенные годы — полиэфирные и эпоксидные смолы. В 1943 г. в США был получен первый стекло­пластик— материал, состоящий из отвержденной феноло-формаль-дегидной смолы, армированной стеклянным волокном.

В первые годы появления пластмасс им предназначалась роль заменителей металлов (в особенности дорогостоящих цветных ме­таллов) и других дефицитных материалов. Однако в последние 20 лет были разработаны многочисленные материалы, базирую­щиеся на модифицированных (видоизмененных) и вновь получен­ных полимерах, которые обладают комплексом свойств, не встре­чающихся у неорганических материалов. Высокая прочность, не­большая плотность, простота переработки и возможность варьирования в широком диа­пазоне других эксплуатацион­ных свойств быстро преврати­ли пластмассы в незаменимые конструкционные материалы о присущими только им свойст­вами. Теперь пластмассы при-

Рис. 1.7. Экспериментальный жилой дом

из стеклопластика, пенопласта и других

конструкционных пластмасс (США)

меняют во всех отраслях на­родного хозяйства, среди кото­рых строительство является одним из главных потребите­лей.

Впервые пластмассы для строительных конструкций начали применять, за рубежом в 1956—1957 г., когда во Франции, а затем в США были созданы отдельные экспериментально-рекламные цельнопластмассовые жилые дома (рис. 1.7), демонстрировавшие возможности таких конструкционных пластмасс, как стеклопласти­ки, пенопласты, винипласт, синтетические клеи.

В СССР широкое внедрение пластмасс в строительство нача­лось после решения майского (1958 г.) Пленума ЦК КПСС, на­метившего программу развития химической промышленности и внедрения ее продукции в различные отрасли отечественной эко­номики.

К началу 60-х годов были определены основные области приме­нения строительных конструкций на основе пластмасс: 1) сов­мещенные * несветопрозрачные панели стен и покрытий; 2) свето-прозрачные (панели и фонари) ограждающие конструкции; 3) по­крытия в виде оболочек; 4) конструкции, работающие в условиях химически агрессивных сред; 5) пневматические (надувные) кон­струкции (мягкие оболочки).

Трехслойные панели для стен и покрытий начали применять я США и западноевропейских странах в послевоенные годы вначале для одноэтажного стандартного домостроения и временных зданий, а затем в качестве навесных панелей в промышленных и об­щественных зданиях.

Все многообразные варианты таких панелей объединяются по одному главному признаку: наличию двух разнесенных слоев (об­шивок), выполненных из жестких листовых материалов (металла, асбестоцемента, стеклопластика) и включенного между ними лег­кого тепло- и звукоизолирующего среднего слоя.

Все три слоя выполняют и несущие функции. Небольшая соб­ственная масса панелей и плит со средним слоем из пенопласта (200—700 кг/м²) обеспечивает эффективность их применения в первую очередь для зданий, строящихся в отдаленных и труднодо­ступных районах. В СССР разработка таких панелей и плит ведет­ся с 1958 г. В 1959 г. в Воскресенске, а также в Люберцах были построены экспериментальные жилые дома со стеновыми трехслой­ными панелями, имевшими обшивки из асбестоцемента. Панели с обшивками из алюминия и средним слоем из пенопласта были раз­работаны в 1960 г. Они эксплуатируются в здании обогатительной фабрики в г. Мирном Якутской АССР (рис. 1.8) и других про­мышленных объектах этого района.

В последующие годы усовершенствованные варианты таких па­нелей и плит нашли применение для стен и покрытий промышлен­ных, жилых и сельскохозяйственных зданий.

Свегопрозрачные конструкции применяют в форме волнистых листов, куполов иь, т.рехслойных панелдй, для которых используют Пневматические конструкции характеризуются предельной лег­костью, транспортабельностью в сложенном виде и возможностью их возведения в кратчайшие сроки, измеряемые днями. Они имеют благоприятные перспективы применения в качестве временных сборно-разборных покрытий различного назначения, в виде укры­тий и опалубки на строительных площадках, в виде отдельных стоек, мостиков, небольших плотин и др.

Опытное применение пневматических конструкций было начато за рубежом в 1945 г. и в нашей стране в 1960 г. Эксплуатация-. пневматических покрытий складских, производственных, зрелищ­ных, спортивных и других объектов показала их рациональность. В настоящее время начато серийное изготовление пневматических конструкций и их расширенное применение в строительстве.