![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Полимербетонные конструкции
Полимербетоны состоят из полимерного связующего и минеральных и органических заполнителей. Наиболее распространенные связующие для конструкционных полимербетонов термореактивные (эпоксидные, полиэфирные, фу- рановые), карбамидные. Армируют полимербетоны стальной или стеклопластиковой арматурой либо волокнами: стальными, стеклянными, полимерными. При сравнении с цементными бетонами полимербетоны имеют высокую химическую стойкость в концентрированных кислотах и щелочах, высокие прочностные показатели и высокую газо- и водонепроницаемость, хорошее сцепление со многими строительными
Наиболее рациональными областями применения полимербетонов являются несущие химически стойкие конструкции промышленных зданий различных отраслей промышленности, Для производственных зданий изготавливают следующие конструкции из поли- мербетона: колонны сечением 40x60 см, высотой 14, 4 м (рис. 22.2, а), колонны сечением 40x40 см высотой 3, 3 м для эстакад под электролизные ванны и этажерок (рис. 22.3, б), фундаменты под колонны и технологическое оборудование размером в плане 100x100 см (рис. 22.3, в); балки покрытий, подкрановые фундаментные опорные длиной 4-6 м и сечением от 20x20 до 40x80 см для конструкций, несущих технологические коммуникации (рис. 22.3, г), плиты для полов и футеровок размером 50x50 см и для стен 1, 2x4, 8 м (рис. 22.3, д), трубы диаметром 20-80 см. Для подземных сооружений из полимербетона изготовляют коллекторные кольца, колодцы, блоки стен подвалов, способные к длительной эксплуатации в агрессивных грунтах. Полимербетон на фу- рановом связующем используется для изготовления травильных и электролизных ванн. § 5. Трехслойные панели Трехслойные панели - это плоские или пространственные конструкции, состоящие из легкого тепло-, звуко-, виброизоляционного материала, обклеенного с обеих сторон прочными и жесткими обшивками, стойкими к различным воздействиям. Монолитность соединения обшивок со средним слоем и частичная передача на этот слой действующих нагрузок с одновременным выполнением им изоляционных функций ставят трехслойные панели в число наиболее эффективных несущих и ограждающих конструкций. Масса трехслойных панелей лежит в пределах 40-70 кг/м3, что позволяет значительно снизить массу зданий и повысить инду- стриальность строительства. Панели классифицируют по назначению (для стен, покрытий), по светопропускающей способности (светопроницаемые и глухие), по технологическим свойствам (неутепленные и утепленные). Основное назначение трехслойных панелей - покрытия по несущим конструкциям, подвесные перекрытия и вертикальные ограждения зданий. В качестве обшивок применяют тонколистовой алюминий, защищенную от коррозии сталь, стеклопластики, фанеру, древесные плиты, асбестоцемент. Распространение в качестве материала среднего слоя получил по- листирольный пенопласт, вследствие сравнительно низкой стоимости и высоких физико-механических свойств. Однако ему присущи определенные недостатки: низкая теплостойкость (70-80°С) и низкая огнестойкость, которую повышают введением специальных добавок. Более высокую прочность и теплостойкость имеет пенополивинил- хлорид. Но он может вызывать коррозию металлов. Кроме того, вследствие высокой стоимости его применение ограничено. Для трехслойных панелей широко используется пенополиуретан. Его заливают в полости в жидком виде, после чего он самопроизвольно вспенивается и склеивается с листами обшивки. Структура пенопласта и степень вспенивания регулируются путем изменения состава Наибольшую жесткость и устойчивость при минимальной массе имеют панели со средним слоем из сотового заполнителя, который изготавливают из металлической фольги, бумаги, пластмасс (рис. 22.4, а). а) ^ ^ б) " ЦЫСЗЦ Рис. 22.4. Трехслойная панель: а) без обрамления; б) с обрамлением; в) с волнистым свето- прозрачным заполнителем; г) из коробчатых элементов Для предохранения стенок ячеек от смятия при механической обработке соты на время обработки заполняют водой и замораживают. Для повышения теплоизоляционных и огнезащитных свойств панелей ячейки сот заполняют пенопластом, перлитом, вермикулитом. Огнестойкость сотовых конструкций повышают пропиткой их ан- типиренами. Благодаря малой собственной массе панели с сотовым заполнителем могут иметь большие размеры, например, на 2 этажа. При склеивании сот с обшивками применяют различные клеи. Более жесткие наносят на соты, а эластичные на листы обшивки (рис. 22.4, б). Жесткий клей обеспечивает устойчивость стенки в месте крепления, а эластичный - деформативность при температурных воздействиях. Для запрессовки при склеивании плоских панелей используют винтовые, гидравлические и пневматические прессы. Панели криволинейного очертания запрессовывают на соответствующей по форме матрице с помощью резинового мешка вакуумным или автоклавным способом.
Плиты покрытий и подвесных перекрытий устраивают с обрамлением, прочно соединенным с обшивками. Обрамление может быть из стальных, асбестоцементных, фанерных профилей (рис. 22.4, б). Кромки панелей также закрывают полосами из водостойкой бакели- зированной фанеры и обрамляют алюминиевыми уголками, скрепленными с обшивкой и фанерой клеезаклепочными соединениями.
Асбестоцементные трехслойные панели, как правило, обстраиваются обрамлением из деревянных, фанерных или стальных профилей, соединенных с обшивками клеевинтовыми соединениями (рис. 22.5). Панели с алюминиевыми обшивками и средним слоем из поливинилхлоридного пенопласта обрамляют алюминиевым швеллером, скрепленным с обшивками клеезаклепочным или клеесварным соединением, которое в сравнении с клеезаклепочным менее трудоемко. В клеесварных соединениях применяется эпоксидный клей К- 138, шаг сварных точек составляет 50 мм. Современным требованиям, предъявляемым к теплозащите зданий, отвечают трехслойные панели с наружными слоями из армированного тяжелого бетона и средним теплоизоляционным слоем из полистирольного пенопласта ПСБ-С в виде плит. Для обеспечения совместной работы слоев наружные железобетонные слои выполняют коробчатого сечения, т.е. с ребрами жесткости. Эти ребра жесткости, являясь " мостиками холода", снижают теплозащитные свойства панелей. Коэффициент термического сопротивления таких панелей при толщине пенопластового среднего слоя, равной 100 мм, составляет 1, 35 м2 °С/ Вт. Этого недостатка лишены панели на «гибких связях», выполненных из металлических стержней. Коэффициент термического сопротивления этих панелей составляет 1, 42 м2 °С/Вт. Вопросы для самоконтроля 1. Перечислите основные виды полимерных конструкций, применяемых в строительстве. 2. Что такое полимербетон и его преимущества и недостатки по сравнению с цементным бетоном? 3. В чем заключается эффективность трехслойных панелей? Дополнительная литература 1. Хрулев В.М. Производство конструкций из дерева и пластмасс. М.: Высшая школа, 1989. 2. Соломитов В.И. Технология полимербетона и армополимербе- тона. - М.: Стройиздат, 1984. 3. Барбакадзе В. И. и др. Долговечность строительных конструкций и сооружений из композиционных материалов /Пол ред. В.Г. Микульского. М.: Стройиздат, 1993. Глава XXIII. АНТИКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА КОНСТРУКЦИЙ § 1. Общие сведения Конструкции зданий и сооружений испытывают действие механических нагрузок и физико-химическое воздействие окружающей среды. Возникающие под действием механических нагрузок напряжения в материалах конструкций и их несущая способность определяются с достаточной надежностью расчетными методами сопротивления материалов и строительной механики. Однако несущая способность, рассчитанная с учетом воздействия только механических нагрузок, не обеспечивает надежность конструкций на заданный срок эксплуатации зданий и сооружений, если при этом не учтено возможное агрессивное воздействие окружающей среды, не разработаны и не проводятся меры по защите от коррозии. Воздействие среды может быть неагрессивным и малоагрессивным, при которых тот или иной материал сохраняется столетиями или даже тысячелетиями, или столь агрессивным, что конструкции разрушаются через несколько лет и даже месяцев. Бурное развитие промышленности привело в текущем веке к значительному изменению общей экологической обстановки вследствие загрязнения земной коры, воздушного и водного бассейнов агрессивными продуктами и отходами, вызывающих коррозию строительных конструкции. Так, по сообщению общества охраны окружающей среды Греции, за последние 25, лет мрамор Парфенона пострадал больше, чем за все 2500 лет своего существования. Обстановка усугубляется и прогрессирующей в последние десятилетия химизацией технологических процессов. Установлено, что разрушающему воздействию атмосферных и производственных агрессивных сред подвергаются от 15% до 75% строительных конструкции зданий и сооружений. В развитых странах мира коррозия отнимает около 10% их национального дохода. Только стали от коррозии в мире ежегодно теряется более 100 млн. т. Для обеспечения заданной долговечности зданий и сооружений в условиях физико-химического воздействия сред необходимо следующее: стойкие в соответствующих условиях строительные материалы для изготовления изделий и конструкции; правильные конструктивные решения, обеспечивающие устранение или минимальный контакт конструкции с агрессивной средой; устройство антикоррозионной защиты конструкции. Окружающая среда, в условиях которой эксплуатируются строительные конструкции, может иметь весьма разнообразный состав. В одних случаях это могут быть атмосфера, газ, вода, почва; кислоты, щелочи, соли и их растворы; различные металлы; минеральные и органические вещества в жидком и твердом состояниях. В других - это различные комбинации указанных сред, и так же их сочетания с электрическим током, световыми и радиоактивными излучениями. Коррозионные процессы в строительных материалах происходят преимущественно при воздействии на них жидких сред. Сухие газы и твердые среды при нормальных условиях в большинстве своем являются неагрессивными. Растворение газов и твердых сред в парах влаги воздуха приводит к образованию растворов солей, кислот и оснований, конденсация которых в капельно-жидком состоянии на строительные материалы приводит к развитию коррозионных процессов. Значительное место занимает биокоррозия, которая вызывается бактериями, усваивающими азот и сернистые газы из атмосферы; плесневыми грибками; низшими водорослями, мхами и лишайниками.
|