Что представляют собой стеклопластики, каковы их свойства и где они применяются в строительстве

Конструкционные полимерные материалы обладают высокой прочность, низкой теплопроводностью и малой плотностью. Эти материалы применяют в виде листов или трёхслойной конструкции, представляющей собой панели, которые используют в стенах и перегородках, в качестве конструкционных материалов используют в основном армированные пластмассы, в которых в качестве армирующего наполнителя служит древесная стружка и шпон, стекловолокнистые материалы: стеклопластики, древесно-слоистые пластики, органическое стекло и др.

Стеклопластики — это материалы, полученные на основе различных полимеров и стекловолокнистых наполнителей. Стекловолокнистые наполнители обеспечивают высокую прочность материала, а полимерное связующее — полиэфирные, фенолоформльдегидные, эпоксидные, кремнийорганические смолы, связывает отдельные волокна, распределяет усилия между ними и защищает их от внешних воздействий.

Стеклопластик получают прессованием стекловолокна или стеклоткани, пропитанных синтетическими смолами. Стеклопластики выпускают прозрачными (светопропускание 70−80%), полупрозрачные (50−70%) и непрозрачные.

Кроме стеклянных волокон возможно применение волокон более прочных и с большим модулем упругости (например, углеродных). Стеклянное волокно или стеклоткань играет роль арматуры, благодаря чему обеспечивается высокая прочность материала при изгибе и растяжении. Роль полимерного связующего заключается в том, чтобы придать материалу монолитность и обеспечить равномерное распределение от внешних нагрузок между всеми стеклянными волокнами. Стеклопластики — типичный композиционный материал.

Стеклопластики не подвержены коррозии, не усыхают, не разбухают, не коробятся. В строительстве их применяют в виде плоских и гофрированных листов, как ограждающий и отделочный материал (кровли, внутренние перегородки и т. д.).

Стеклопластики весьма декоративны, могут быть светонепроницаемыми, окрашиваются в различные цвета. Выпускают светопрозрачные полиэфирные стеклопластики, пропускающие ультрафиолетовые лучи, что позволяет применять их в помещениях лечебного и оздоровительного характера. В зависимости от расположения волокон различают три вида стеклопластиков: стеклошифер на основе рубленого стекловолокна — волокна расположены хаотично; стекловолокнистые анизотропные материалы (СВАМ) — волокна расположены в заранее заданном направлении; стеклотекстолиты — волокна расположены во взаимно перпендикулярном направлении вдоль плоскости листов.

Стеклошифер или стеклопластики на основе рубленого стекловолокна выпускают в виде плоских и волнистых листов длиной 1000…6000, шириной до 1500 и толщиной 1…1,5 мм. Связующим служат полиэфирные смолы. Нарезанные нити длиной 25…50 мм смешивают с полимером и при помощи распылителя тонким слоем наносят на поверхность формы. При использовании полимеров горячего отверждения поверхность формы нагревают до той температуры, при которой данный полимер отвердевает. Полотнища смачивают полимером и прессуют. Плотность стеклошифера 1400 кг/м3, предел прочности при растяжении 60, а при сжатии 90 и при изгибе 130 МПа, светопрозрачность 50…85%.

Стеклопластики на основе рубленого стекловолокна применяют для устройства светопрозрачных перегородок, кровли сооружений малых архитектурных форм — бутиков, кафе, киосков, используют для отделки балконов.

Стекловолокнистый анизотропный материал (СВАМ) получают путём горячего прессования пакета из листов стеклошпона. Стеклошпон — тонкие полотнища одинаково направленных стеклянных нитей, склеенных спиртовыми растворами карбамидных или эпоксидных смол. Листы СВАМа имеют длину до 1000, ширину 500 и толщину 1…30 мм. Плотность 1800…2000 кг/м3, предел прочности при растяжении 450, при сжатии 400 и при изгибе 700 МПа. Из СВАМа изготовляют несущие элементы, оболочки навесных панелей и пространственных ограждающих конструкций.

Стеклотекстолит — текстолит на основе стеклоткани. Стеклотекстолит превосходит текстолит по ряду свойств: термостойкость от 140 до 180 °C против 105—125 °C у текстолита; удельное сопротивление — 1011 Ом· м против 107 Ом· м. Листовой стеклотекстолит, покрытый медной фольгой, служит основой для изготовления печатных плат. Представляет собой слоистый материал, полученный методом горячего прессования стеклотканей, пропитанных термореактивным связующим на основе совмещенных эпоксидной и фенолформальдегидной смол.

Стеклотекстолит марки СТЭФ — изготавливается толщиной от 1,5 до 50 мм. Предназначен для работы на воздухе в условиях нормальной относительной влажности окружающей среды при напряжении свыше 1000 В и частоте тока 50 Гц, а также для работы на воздухе в условиях повышенной влажности окружающей среды (93±2)%, при температуре (40±2)" С при напряжении до 1000 В и частоте тока 50 Гц. Высокая механическая прочность и электрическая стабильность позволяют проводить механическую обработку материала и использовать его для конструкционных деталей электрооборудования.

Стеклотекстолит марки СТЭФ -1 изготавливается толщиной от 0,5 до 50 мм. Обладает теми же свойствами, что и СТЭФ, но имеет более однородную мелкую внутреннюю и поверхностную структуру, что позволяет изготавливать из него мелкие детали электрооборудования.

Кроме того, стеклопластик применяют для изготовления трёхслойных пенопластовых панелей, труб, санитарно-технических изделий и покрывных элементов для трубопроводов и химических аппаратов.