Glasvezel materialen. Doorschijnende en andere glasvezelstructuren

In de buitenlandse bouw is de belangrijkste toepassing van alle soorten glasvezel doorschijnende glasvezel, die met succes wordt gebruikt in industriële gebouwen in de vorm van plaatelementen met een golfprofiel (meestal in combinatie met golfplaten van asbestcement of metaal), vlakke panelen, koepels en ruimtelijke structuren.

Doorschijnende omhullende structuren dienen als vervanging voor arbeidsintensieve en goedkope structuren raam blokken en bovenlichten van industriële, openbare en agrarische gebouwen.

Doorschijnende hekwerken hebben een brede toepassing gevonden in muren en daken, maar ook in elementen van hulpconstructies: luifels, kiosken, hekwerken van parken en bruggen, balkons, trappen enz.

In koude behuizingen industriële gebouwen Golfplaten van glasvezel worden gecombineerd met golfplaten van asbestcement, aluminium en staal. Dit maakt het mogelijk om glasvezel op de meest rationele manier te gebruiken, door het te gebruiken in de vorm van afzonderlijke insluitsels in het dak en de muren in hoeveelheden die worden bepaald door verlichtingsoverwegingen (20-30% van de totale oppervlakte), evenals brandwerendheidsoverwegingen. Glasvezelplaten worden met dezelfde bevestigingsmiddelen aan de gordingen en vakwerk bevestigd als platen van andere materialen.

IN de laatste tijd In verband met de verlaging van de prijzen voor glasvezel en de productie van zelfdovend materiaal, begon doorschijnende glasvezel te worden gebruikt in de vorm van grote of aaneengesloten oppervlakken in omhullende structuren van industriële en openbare gebouwen.

Standaardafmetingen golfplaten omvatten alle (of bijna alle) mogelijke combinaties met profielplaten van andere materialen: asbestcement, bekleed staal, golfplaten, aluminium, enz. Het Engelse bedrijf Alan Blun produceert bijvoorbeeld tot 50 standaardafmetingen glasvezel, inclusief profielen, toegepast in de VS en Europa. Het assortiment is bijna net zo groot profielbladen gemaakt van vinylkunststof (bedrijf Merly) en plexiglas (bedrijf ICI).

Naast doorschijnende platen krijgen consumenten ook complete onderdelen voor de bevestiging ervan aangeboden.

Naast doorschijnende glasvezelkunststoffen is de laatste jaren in een aantal landen ook stijve, doorschijnende vinylkunststof, voornamelijk in de vorm van golfplaten, steeds wijdverspreider geworden. Hoewel dit materiaal gevoeliger is voor temperatuurschommelingen dan glasvezel, een lagere elasticiteitsmodulus heeft en volgens sommige gegevens minder duurzaam is, heeft het toch bepaalde perspectieven vanwege de brede grondstoffenbasis en bepaalde technologische voordelen.

Koepels Gemaakt van glasvezel en plexiglas worden in het buitenland veel gebruikt vanwege de hoge verlichtingseigenschappen, het lage gewicht, het relatieve fabricagegemak (vooral plexiglaskoepels), enz. Ze worden geproduceerd in bolvormige of piramidevormige vormen met een ronde, vierkante of rechthoekige omtrek in bovenaanzicht. In de VS en West-Europa Meestal worden enkellaagse koepels gebruikt, maar in landen met koudere klimaten (Zweden, Finland, enz.) - tweelaagse koepels met een luchtspleet en een speciaal apparaat voor het afvoeren van condensaat, gemaakt in de vorm van een kleine goot langs de omtrek van het ondersteunende deel van de koepel.

Het toepassingsgebied van doorschijnende koepels zijn industriële en openbare gebouwen. Tientallen bedrijven in Frankrijk, Engeland, de VS, Zweden, Finland en andere landen houden zich bezig met hun massaproductie. Glasvezelkoepels zijn doorgaans verkrijgbaar in de maten 600 tot 5500 mm, En van plexiglas van 400 tot 2800 mm. Er zijn voorbeelden van het gebruik van koepels (composiet) van veel grotere afmetingen (tot 10 M en meer).

Er zijn ook voorbeelden van het gebruik van versterkte vinyl-kunststofkoepels (zie hoofdstuk 2).

Doorschijnend glasvezel, dat tot voor kort alleen in de vorm van golfplaten werd gebruikt, begint nu op grote schaal te worden gebruikt voor de vervaardiging van grote constructies, vooral wand- en dakpanelen standaard maten, in staat om te concurreren met soortgelijke structuren gemaakt van traditionele materialen. Er is slechts één Amerikaans bedrijf, Colwall, dat drielaagse doorschijnende panelen produceert tot b M, heeft ze in enkele duizenden gebouwen gebruikt.

Van bijzonder belang zijn de ontwikkelde fundamenteel nieuwe doorschijnende panelen met een capillaire structuur, die een verhoogd thermisch isolatievermogen en een hoge doorschijnendheid hebben. Deze panelen bestaan ​​uit een thermoplastische kern met capillaire kanalen (capillaire kunststof), aan beide zijden bedekt met vlakke platen glasvezel of plexiglas. De kern is in wezen een doorschijnende honingraat met kleine cellen (0,1-0,2 mm). Het bevat 90% vaste stoffen en 10% lucht en is voornamelijk gemaakt van polystyreen, minder vaak van plexiglas. Ook is het mogelijk om polocarbonaat toe te passen, een thermoplast met verhoogde brandwerendheid. Het belangrijkste voordeel van dit doorschijnende ontwerp is de hoge thermische weerstand, wat een aanzienlijke besparing op de verwarming oplevert en condensvorming voorkomt, zelfs bij een hoge luchtvochtigheid. Er moet ook rekening worden gehouden met een verhoogde weerstand tegen geconcentreerde belastingen, inclusief stootbelastingen.

De standaardafmetingen van capillaire structuurpanelen zijn 3X1 m, maar ze kunnen tot 10 m lang worden vervaardigd M en breedte tot 2 M. In afb. 1.14 getoond algemeen beeld en details van een industrieel gebouw, waar panelen met een capillaire structuur van 4,2X1 werden gebruikt als lichtbarrières voor het dak en de muren M. De panelen worden aan de lange zijden op V-vormige afstandhouders gelegd en aan de bovenzijde met elkaar verbonden door metalen deklagen met mastiek.

In de USSR is glasvezel zeer beperkt gebruikt in bouwconstructies (voor individuele experimentele constructies) vanwege de onvoldoende kwaliteit en het beperkte bereik ervan.

(zie hoofdstuk 3). Kortom, golfplaten met een kleine golfhoogte (tot 54 mm), die voornamelijk worden gebruikt in de vorm van koude afrastering voor gebouwen met "kleine vormen" - kiosken, luifels, lichte luifels.

Ondertussen kan, zoals haalbaarheidsstudies hebben aangetoond, het grootste effect worden bereikt door glasvezel in de industriële bouw te gebruiken als doorschijnende hekken voor muren en daken. Dit elimineert dure en arbeidsintensieve lantaarntoevoegingen. Ook het gebruik van lichtdoorlatende hekwerken in de publieke bouw is effectief.

Hekken die geheel uit doorschijnende constructies bestaan, worden aanbevolen voor tijdelijke openbare en bijgebouwen en constructies waarin het gebruik van doorschijnende kunststof hekwerken wordt gedicteerd door verhoogde verlichtings- of esthetische eisen (bijvoorbeeld tentoonstellings-, sportgebouwen en constructies). Voor andere gebouwen en constructies wordt het totale oppervlak van lichtopeningen gevuld met lichtdoorlatende constructies bepaald door verlichtingsberekeningen.

TsNIIPromzdanii heeft samen met TsNIISK, Kharkov Promstroyniproekt en VNII van glasvezel en glasvezel een aantal ontwikkeld efficiënte ontwerpen voor industriële bouw. Het eenvoudigste ontwerp zijn doorschijnende platen die langs het frame worden gelegd in combinatie met niet-poreuze golfplaten
transparante materialen (asbestcement, staal of aluminium). Het verdient de voorkeur om schuifgolfglasvezel op rollen te gebruiken, waardoor het niet meer nodig is om de platen in de breedte met elkaar te verbinden. Bij longitudinale golven is het raadzaam om platen met een grotere lengte (twee overspanningen) te gebruiken om het aantal verbindingen boven de steunen te verminderen.

Het afdekken van hellingen bij een combinatie van golfplaten van lichtdoorlatend materiaal met golfplaten van asbestcement, aluminium of staal moet worden toegewezen in overeenstemming met de eisen,

Gepresenteerd voor coatings gemaakt van niet-transparante golfplaten. Bij het maken van bekledingen die geheel uit doorschijnende golvende platen bestaan, moeten de hellingen minimaal 10% bedragen als de platen langs de lengte van de helling met elkaar worden verbonden, en 5% als er geen voegen zijn.

De overlaplengte van doorschijnende golfplaten in de richting van de helling van de coating (Fig. 1.15) moet 20 zijn cm met hellingen van 10 tot 25% en 15 cm met hellingen groter dan 25%. Bij muuromheiningen moet de overlaplengte 10 zijn cm.

Bij het toepassen van dergelijke oplossingen moet serieuze aandacht worden besteed aan de plaatsing van bevestigingen van platen aan het frame, die grotendeels de duurzaamheid van constructies bepalen. De golfplaten worden aan de gordingen bevestigd met bouten (aan gordingen van staal en gewapend beton) of schroeven (aan houten gordingen) die langs de toppen van de golven zijn geïnstalleerd (Fig. 1.15). Bouten en schroeven moeten verzinkt of gecadmiumeerd zijn.

Voor platen met golfmaten 200/54, 167/50, 115/28 en 125/35 worden bevestigingen op elke tweede golf geplaatst, voor platen met golfmaten 90/30 en 78/18 - op elke derde golf. Alle extreme golftoppen van elke golfplaat moeten worden vastgezet.

De diameter van bouten en schroeven wordt volgens berekening genomen, maar niet minder dan 6 mm. De diameter van het gat voor bouten en schroeven moet 1-2 zijn mm Groter dan de diameter van de bevestigingsbout (schroef). Metalen ringen voor bouten (schroeven) moeten langs de kromming van de golf worden gebogen en worden voorzien van elastische afdichtingskussens. De diameter van de ring wordt bepaald door berekening. Op plaatsen waar golfplaten zijn bevestigd, worden houten of metalen kussentjes geïnstalleerd om te voorkomen dat de golf zich op de steun nestelt.

De verbinding dwars op het talud kan worden gemaakt met behulp van bout- of lijmverbindingen. Voor boutverbindingen wordt aangenomen dat de overlaplengte van golfplaten minimaal de lengte van één golf bedraagt; boutsteek 30 cm. Boutverbindingen van golfplaten moeten worden afgedicht met tape-pakkingen (bijvoorbeeld elastisch polyurethaanschuim geïmpregneerd met polyisobutyleen) of mastiek. Voor lijmverbindingen wordt de lengte van de overlap berekend en de lengte van één verbinding is niet meer dan 3 M.

In overeenstemming met de richtlijnen voor kapitaalconstructie die in de USSR zijn aangenomen, wordt de meeste aandacht bij onderzoek besteed aan grote panelen. Een van deze constructies bestaat uit een metalen frame met een overspanning van 6 m en daarop ondersteunde golfplaten met een overspanning van 1,2-2,4 meter. M .

De voorkeur gaat uit naar het vullen met dubbele vellen, omdat dit relatief zuiniger is. Panelen met dit ontwerpformaat 4,5X2,4 M werden geïnstalleerd in een experimenteel paviljoen gebouwd in Moskou.

Het voordeel van het beschreven paneel met een metalen frame is het fabricagegemak en het gebruik van materialen die momenteel door de industrie worden geproduceerd. Drielaagse panelen met een huid van vlakke platen, die een grotere stijfheid, betere thermische eigenschappen hebben en een minimaal metaalverbruik vereisen, zijn echter economischer en veelbelovender.

Het lage gewicht van dergelijke constructies maakt het gebruik van elementen van aanzienlijke omvang mogelijk, maar hun overspanning, evenals golfplaten, wordt beperkt door maximaal toelaatbare doorbuigingen en enkele technologische problemen (de behoefte aan persapparatuur van grote afmetingen, het verbinden van platen, enz. ).

Afhankelijk van de productietechnologie kunnen glasvezelpanelen worden gelijmd of integraal worden gegoten. Gelijmde panelen worden gemaakt door platte huiden aan elkaar te lijmen met een element van de middelste laag: ribben gemaakt van glasvezel, metaal of antiseptisch hout. Voor de vervaardiging ervan kunnen standaard glasvezelmaterialen geproduceerd volgens de continue methode op grote schaal worden gebruikt: platte en golfplaten, evenals verschillende profielelementen. Gelijmde structuren maken het mogelijk dat de hoogte en steek van de middelste laagelementen relatief breed kunnen worden gevarieerd, afhankelijk van de behoefte. Hun grootste nadeel is echter het grotere aantal technologische operaties, wat hun productie moeilijker maakt, en ook minder betrouwbaar dan bij massief gevormde panelen, de verbinding van de huiden met de ribben.

Volledig gegoten panelen worden rechtstreeks verkregen uit de originele componenten - glasvezel en een bindmiddel, waaruit een doosvormig element wordt gevormd door de vezel op rechthoekige doornen te wikkelen (Fig. 1.16). Dergelijke elementen worden, zelfs voordat het bindmiddel uithardt, in een paneel gedrukt door zijdelingse en verticale druk te creëren. De breedte van deze panelen wordt bepaald door de lengte van de kokerelementen en wordt ten opzichte van de industriële bouwmodule op 3 meter genomen.

Rijst. 1.16. Doorschijnende, volledig gegoten glasvezelpanelen

A - productieschema: 1 - glasvezelvulmiddel op doornen wikkelen; 2 - laterale compressie; 3-verticale druk; 4-afgewerkt paneel na het verwijderen van de doornen; b-algemeen beeld van een paneelfragment

Het gebruik van continue in plaats van gehakte glasvezel voor massief gevormde panelen maakt het mogelijk om een ​​materiaal te verkrijgen in panelen met verhoogde waarden van elasticiteitsmodulus en sterkte. Het belangrijkste voordeel van stevig gevormde panelen is ook het eenfasige proces en de verhoogde betrouwbaarheid van het verbinden van de dunne ribben van de middenlaag met de huiden.

Momenteel is het nog steeds moeilijk om de voorkeur te geven aan een of ander technologisch schema voor de vervaardiging van doorschijnende glasvezelstructuren. Dit kan alleen worden gedaan nadat de productie ervan is vastgesteld en gegevens over de werking van verschillende soorten doorschijnende structuren zijn verkregen.

De middelste laag verlijmde panelen kan worden aangebracht verschillende opties. Panelen met een golvende middenlaag zijn relatief eenvoudig te vervaardigen en hebben goede lichteigenschappen. De hoogte van dergelijke panelen wordt echter beperkt door de maximale golfafmetingen

(50-54mm), in verband waarmee A)250^250g250 dergelijke panelen hebben boeman

Geen stijfheid. Acceptabeler in dit opzicht zijn panelen met een geribbelde middenlaag.

Bij het selecteren van de dwarsdoorsnedeafmetingen van doorschijnende geribbelde panelen wordt een speciale plaats ingenomen door de kwestie van de breedte en hoogte van de ribben en de frequentie van hun plaatsing. Het gebruik van dunne, lage en dun uit elkaar geplaatste ribben zorgt voor een grotere lichttransmissie van het paneel (zie hieronder), maar leidt tegelijkertijd tot een afname van het draagvermogen en de stijfheid. Bij het toewijzen van de afstand tussen de ribben moet ook rekening worden gehouden met het draagvermogen van de huid onder omstandigheden van werking onder lokale belasting en een overspanning gelijk aan de afstand tussen de ribben.

De overspanning van drielaagse panelen kan, vanwege hun aanzienlijk grotere stijfheid dan golfplaten, voor dakplaten worden vergroot tot 3 M, en voor wandpanelen - maximaal 6 M.

Drielaags gelijmde panelen met een middenlaag van houten ribben worden bijvoorbeeld gebruikt voor kantoorgebouwen van de Kiev-vestiging van VNIINSM.

Van bijzonder belang is het gebruik van drielaagse panelen voor de installatie van dakramen in het dak van industriële en openbare gebouwen. De ontwikkeling en het onderzoek naar doorschijnende constructies voor de industriële bouw werden samen met TsNIISK uitgevoerd bij TsNIIPromzdanii. Gebaseerd op uitgebreid onderzoek
werk rij interessante oplossingen dakramen gemaakt van glasvezel en plexiglas, evenals experimentele objecten werden uitgevoerd.

Luchtafweerlichten gemaakt van glasvezel kan worden ontworpen in de vorm van koepels of paneelconstructies (Fig. 1.17). Deze laatste kunnen op hun beurt gelijmd of stevig gevormd, vlak of gebogen zijn. Vanwege het verminderde draagvermogen van glasvezel worden de panelen langs hun lange zijden ondersteund door aangrenzende blinde panelen, die daartoe versterkt moeten worden. Ook is het mogelijk om speciale steunribben te plaatsen.

Omdat de dwarsdoorsnede van een paneel in de regel wordt bepaald door de doorbuigingen te berekenen, wordt bij sommige constructies gebruik gemaakt van de mogelijkheid om doorbuigingen te verminderen door het paneel op de juiste manier aan steunen te bevestigen. Afhankelijk van het ontwerp van een dergelijke bevestiging en de stijfheid van het paneel zelf, kan de doorbuiging van het paneel worden verminderd, zowel vanwege de ontwikkeling van het steunmoment als door het optreden van “kettingkrachten” die bijdragen aan de ontwikkeling van extra trekspanningen in het paneel. In het laatste geval is het noodzakelijk om ontwerpmaatregelen te treffen die de mogelijkheid uitsluiten dat de steunranden van het paneel elkaar naderen (bijvoorbeeld door het paneel aan een speciaal frame of aan aangrenzende stijve constructies te bevestigen).

Ook kan een aanzienlijke vermindering van doorbuigingen worden bereikt door het paneel een ruimtelijke vorm te geven. Een gebogen gewelfd paneel kan statische belastingen beter aan dan een plat paneel, en de contouren ervan zorgen ervoor dat vuil en water beter van het buitenoppervlak kunnen worden verwijderd. Het ontwerp van dit paneel is vergelijkbaar met dat van de doorschijnende afdekking van het zwembad in de stad Poesjkino (zie hieronder).

Dakramen in de vorm van koepels, meestal rechthoekig van vorm, zijn in de regel dubbel gerangschikt, rekening houdend met onze relatief barre klimatologische omstandigheden. Ze kunnen afzonderlijk worden geïnstalleerd

4 A. B. Gubenko

Koepels of in elkaar grijpend op een afdekplaat. Terwijl in de Sovjet-Unie praktische toepassing Ze vonden alleen koepels van organisch glas vanwege het ontbreken van glasvezel van de vereiste kwaliteit en maat.

In de overkapping van het Moskouse Paleis van Pioniers (Fig. 1.18) boven de collegezaal is de collegezaal geïnstalleerd in stappen van ongeveer 1,5 meter. M 100 bolvormige koepels met een diameter van 60 cm. Deze koepels verlichten een oppervlakte van ongeveer 300 m2. Het ontwerp van de koepels komt boven het dak uit, wat zorgt voor een betere reiniging en afvoer van regenwater.

In hetzelfde gebouw hierboven wintertuin Er werd een ander ontwerp gebruikt, dat bestaat uit driehoekige pakketten die aan elkaar zijn gelijmd uit twee vlakke platen organisch glas, gelegd op een bolvormig stalen frame. De diameter van de koepel gevormd door het ruimtelijke frame is ongeveer 3 M. Plexiglas zakken werden in het frame afgedicht met poreus rubber en afgedicht met U 30 m mastiek. De warme lucht die zich ophoopt in de ruimte onder de koepel voorkomt de vorming van condens op het binnenoppervlak van de koepel.

Waarnemingen van de plexiglaskoepels van het Moskouse Paleis van Pioniers lieten zien dat er naadloze, doorschijnende structuren zijn onmiskenbare voordelen voor de ploegen. Dit wordt verklaard door het feit dat de werking van een bolvormige koepel bestaande uit driehoekige pakketten moeilijker is dan naadloze koepels met een kleine diameter. Vlak oppervlak ramen met dubbele beglazing, veelvuldige plaatsing van frame-elementen en afdichtingsmastiek maken het moeilijk voor water om weg te lopen en stof weg te blazen, en dragen in de winter bij aan de vorming van sneeuwverstuivingen. Deze factoren verminderen de lichttransmissie van constructies aanzienlijk en leiden tot verstoring van de afdichting tussen elementen.

Belichtingstests van deze coatings gaven goede resultaten. Het bleek dat de verlichting door natuurlijk licht van het horizontale gebied op vloerniveau van de collegezaal vrijwel hetzelfde is als bij kunstmatige verlichting. De verlichting is vrijwel uniform (variatie 2-2,5%). Uit het bepalen van de invloed van het sneeuwdek bleek dat bij een sneeuwdekdikte van 1-2 cm de kamerverlichting daalt met 20%. Bij temperaturen boven nul smelt gevallen sneeuw.

Luchtafweerkoepels gemaakt van plexiglas werden ook gebruikt bij de constructie van een aantal industriële gebouwen: de Poltava Diamond Tools Plant (Fig. 1.19), de Smolensk Processing Plant, het Noginsk Laboratory Building wetenschappelijk centrum Academie van Wetenschappen van de USSR, enz. De ontwerpen van de koepels in de aangegeven objecten zijn vergelijkbaar. Afmetingen koepels over de lengte 1100 mm, breedte 650-800 mm. De koepels zijn tweelaags, de ondersteunende glazen hebben schuine randen.

Staaf en andere dragende constructies gemaakt van glasvezel worden relatief zelden gebruikt vanwege de onvoldoende hoge mechanische eigenschappen (vooral lage stijfheid). Het toepassingsgebied van deze structuren is van specifieke aard, voornamelijk geassocieerd met bijzondere voorwaarden werking, zoals wanneer verhoogde corrosieweerstand, radiotransparantie, hoge transporteerbaarheid, enz. vereist zijn.

Door gebruik te maken wordt een relatief groot effect bereikt glasvezel structuren, blootgesteld aan verschillende agressieve stoffen die gewone materialen snel vernietigen. Alleen in 1960
in de VS werd ongeveer 7,5 miljoen dollar uitgegeven ( totale kosten doorschijnende glasvezel geproduceerd in 1959 in de VS kost ongeveer $ 40 miljoen). De belangstelling voor corrosiebestendige glasvezelconstructies wordt volgens bedrijven vooral verklaard door de goede economische prestaties. Hun gewicht

Rijst. 1.19. Plexiglas koepels op het dak van de Poltava Diamond Tools Plant

A - algemeen beeld; b - ontwerp van de ondersteuningseenheid: 1 - koepel; 2 - condensopvangbak; 3 - vorstbestendig sponsrubber;

4 - houten frame;

5 - metalen klem; 6 - schort van gegalvaniseerd staal; 7 - waterdicht maken van tapijt; 8 - verdichte slakkenwol; 9 - metalen steunbeker; 10 -plaatisolatie; 11 - asfaltdekvloer; 12 - korrelige vulling

Slakken

Er zijn veel minder stalen of houten constructies, ze zijn veel duurzamer dan de laatste, ze zijn gemakkelijk op te zetten, te repareren en schoon te maken, ze kunnen worden gemaakt op basis van zelfdovende harsen en voor doorschijnende containers zijn geen watermeterglazen nodig . Dus een standaard container voor agressieve media met een hoogte van 6 M en diameter3 M weegt ongeveer 680 kg, terwijl een soortgelijke stalen container ongeveer 4,5 weegt T. Gewicht uitlaatpijp diameter 3 M en hoogte 14,3 mu bedoeld voor metallurgische productie, is 77Vio van het gewicht van een stalen buis met hetzelfde gewicht draagvermogen; hoewel een glasvezelpijp 1,5 keer duurder was om te vervaardigen, is hij zuiniger dan staal
nee, aangezien volgens buitenlandse bedrijven de levensduur van dergelijke stalen constructies in weken wordt berekend roestvrij staal- Maandenlang zijn vergelijkbare constructies van glasvezel jarenlang zonder schade in gebruik geweest. Dus een buis met een hoogte van 60 mm en een diameter van 1,5 M is al zeven jaar in bedrijf. Eerder geïnstalleerde pijp gemaakt van roestvrij staal duurde slechts 8 maanden, en de vervaardiging en installatie ervan kostte slechts de helft. Zo betaalden de kosten van een glasvezelpijp zichzelf binnen 16 maanden terug.

Glasvezelcontainers zijn ook een voorbeeld van duurzaamheid in agressieve omgevingen. Zo'n container met een diameter en hoogte van 3 m, bedoeld voor verschillende zuren (inclusief zwavelzuur), met een temperatuur van ongeveer 80 ° C, wordt 10 jaar lang zonder reparatie gebruikt en gaat 6 keer langer mee dan de overeenkomstige metalen container; alleen al voor deze laatste zijn de reparatiekosten over een periode van vijf jaar gelijk aan de kosten van een glasvezelcontainer.

In Engeland, Duitsland en de VS zijn containers in de vorm van magazijnen en watertanks van aanzienlijke hoogte ook wijdverspreid (Fig. 1.20).

Naast deze grote producten worden in een aantal landen (VS, Engeland) pijpen, delen van luchtkanalen en andere soortgelijke elementen, bedoeld voor gebruik in agressieve omgevingen, in massa geproduceerd uit glasvezel.

Het artikel gaat over welke eigenschappen glasvezel heeft en hoe toepasbaar het is in de bouw en in het dagelijks leven. U zult ontdekken welke componenten nodig zijn om dit materiaal te maken en wat hun kosten zijn. Het artikel biedt stap voor stap video's en aanbevelingen voor het gebruik van glasvezel.

Sinds de ontdekking van het snelle versteningeffect epoxyhars Onder invloed van een zure katalysator begonnen glasvezel en zijn derivaten actief te worden geïntroduceerd in huishoudelijke producten en machineonderdelen. In de praktijk vervangt of vult het de uitputbare natuurlijke hulpbronnen aan: metaal en hout.

Wat is glasvezel

Het werkingsprincipe dat ten grondslag ligt aan de sterkte van glasvezel is vergelijkbaar met dat van gewapend beton, en komt qua uiterlijk en structuur daar het dichtst bij versterkte lagen moderne “natte” afwerking van gevels. Meestal is het bindmiddel composiet, gips of gips cementmortel- heeft de neiging te krimpen en te barsten, waardoor de lading niet wordt vastgehouden en soms zelfs de integriteit van de laag niet wordt behouden. Om dit te voorkomen, wordt een versterkende component in de laag geïntroduceerd: staven, mazen of canvas.

Het resultaat is een uitgebalanceerde laag: het bindmiddel (in gedroogde of gepolymeriseerde vorm) werkt onder druk en de versterkende component werkt onder spanning. Van dergelijke lagen op basis van glasvezel en epoxyhars kunt u driedimensionale producten of extra versterkende en beschermende elementen maken.

Glasvezelcomponenten

Verstevigingscomponent*. Voor de vervaardiging van huishoudelijke en hulpbouwelementen worden gewoonlijk drie soorten versterkingsmateriaal gebruikt:

1. Glasvezel gaas. Dit is een glasvezelgaas met een celgrootte van 0,1 tot 10 mm. Omdat de epoxy-oplossing een agressieve omgeving is, voor producten en constructies bouwen Geïmpregneerd gaas wordt sterk aanbevolen. De maascel- en draaddikte moeten worden gekozen op basis van het doel van het product en de vereisten daarvoor. Voor het versterken van een belast vlak met een glasvezellaag is bijvoorbeeld een gaas met een celgrootte van 3 tot 10 mm, een draaddikte van 0,32-0,35 mm (versterkt) en een dichtheid van 160 tot 330 g/kubieke meter geschikt. cm.
2. Glasvezel. Dit is een geavanceerder type glasvezelbasis. Het is een zeer dicht gaas gemaakt van “glas” (silicium) draden. Het wordt gebruikt voor het maken en repareren van huishoudelijke producten.
3. Glasvezel. Het heeft dezelfde eigenschappen als kledingmateriaal: zacht, flexibel, buigzaam. Dit onderdeel is zeer divers - het verschilt qua treksterkte, draaddikte, weefdichtheid, speciale impregnaties - al deze indicatoren hebben een aanzienlijke invloed op het eindresultaat (hoe hoger ze zijn, hoe sterker het product). De belangrijkste indicator is de dichtheid, variërend van 17 tot 390 g/sq. m. Deze stof is veel sterker dan zelfs het beroemde militaire doek.

*De beschreven soorten wapening worden ook voor andere werkzaamheden gebruikt, maar het productgegevensblad geeft meestal aan dat ze compatibel zijn met epoxyhars.

Tafel. Prijzen voor glasvezel (aan de hand van het voorbeeld van Intercomposite-producten)

Samentrekkend. Dit is een epoxyoplossing - hars gemengd met een verharder. Afzonderlijk kunnen de componenten jarenlang worden bewaard, maar gemengde vorm de compositie hardt uit van 1 tot 30 minuten, afhankelijk van de hoeveelheid verharder - hoe meer ervan, hoe sneller de laag uithardt.

Tafel. De meest voorkomende harssoorten

Populaire verharders:

1. ETAL-45M - 10 cu. e./kg.
2. XT-116 - 12,5 cu. e./kg.
3. PEPA - 18 USD e./kg.

Een extra chemische component is een smeermiddel, dat soms wordt toegepast om oppervlakken te beschermen tegen het binnendringen van epoxy (voor matrijssmering).

In de meeste gevallen bestudeert en selecteert de master zelfstandig de balans van de componenten.

Hoe glasvezel te gebruiken in het dagelijks leven en in de bouw

Privé wordt dit materiaal het vaakst in drie gevallen gebruikt:

• voor het repareren van staven;
• voor reparatie van apparatuur;
• voor het versterken van constructies en vlakken en voor het afdichten.

Reparatie van glasvezelstaven

Hiervoor heeft u een glasvezelhuls en een hoogwaardige harskwaliteit (ED-20 of gelijkwaardig) nodig. Het technische proces wordt in dit artikel gedetailleerd beschreven. Het is vermeldenswaard dat koolstofvezel veel sterker is dan glasvezel, wat betekent dat laatstgenoemde niet geschikt is voor het repareren van slaggereedschappen (hamers, bijlen, schoppen). Tegelijkertijd is het heel goed mogelijk om een ​​​​nieuw handvat of handvat voor uitrusting van glasvezel te maken, bijvoorbeeld de vleugel van een achteroplopende tractor.

Nuttig advies. U kunt uw gereedschap verbeteren met glasvezel. Wikkel het handvat van een werkende hamer, bijl, schroevendraaier, zaag met geïmpregneerde vezels en knijp het na 15 minuten in je hand. Idealiter zal de laag de vorm van uw hand aannemen, wat het gebruiksgemak aanzienlijk zal beïnvloeden.

Reparatie van apparatuur

Dankzij de dichtheid en chemische bestendigheid van glasvezel kunt u de volgende kunststofproducten repareren en afdichten:

1. Rioolbuizen.
2. Bouw emmers.
3. Kunststof vaten.
4. Regen getijden.
5. Alle plastic onderdelen van gereedschappen en apparatuur die niet zwaar worden belast.

Reparatie met glasvezel - stapsgewijze video

"Zelfgemaakte" glasvezel heeft één onvervangbare eigenschap: het is nauwkeurig verwerkt en behoudt de stijfheid goed. Dit betekent dat je van canvas en hars een hopeloos beschadigd plastic onderdeel kunt herstellen of een nieuw exemplaar kunt maken.

Versterking van bouwconstructies

Glasvezel in vloeibare vorm heeft een uitstekende hechting op poreuze materialen. Met andere woorden, het hecht goed op beton en hout. Dit effect kan worden gerealiseerd door het plaatsen van houten lateien. Een plaat waarop vloeibaar glasvezel is aangebracht, krijgt een extra sterkte van 60-70%, waardoor een dubbel zo dunne plaat kan worden gebruikt voor een latei of dwarsbalk. Indien versterkt met dit materiaal deurkozijn, zal het beter bestand zijn tegen belastingen en vervormingen.

Afdichting

Een andere toepassingswijze is het sealen van stationaire containers. Tanks, stenen reservoirs, zwembaden die aan de binnenkant zijn bedekt met glasvezel worden steeds meer positieve eigenschappen kunststof serviesgoed:

• ongevoeligheid voor corrosie;
• gladde wanden;
• continue monolithische coating.

Tegelijkertijd kost het maken van een dergelijke coating ongeveer 25 USD. e. voor 1 vierkante meter m. Ze spreken welsprekend over de kracht van producten echte testen producten uit een van de particuliere minifabrieken.

Video: glasvezel testen

Van bijzonder belang is de mogelijkheid om het dak te repareren. Met een goed gekozen en aangebrachte epoxyverbinding kunt u leisteen of tegels repareren. Met zijn hulp kunt u complexe doorschijnende structuren van plexiglas en polycarbonaat simuleren - luifels, straatlantaarns, banken, muren en nog veel meer.

Zoals we ontdekten, wordt glasvezel een eenvoudig en begrijpelijk reparatie- en constructiemateriaal dat gemakkelijk te gebruiken is in het dagelijks leven. Met ontwikkelde vaardigheden kunt u er in uw eigen werkplaats interessante producten van maken.

Basisconcepten
Glasvezel - een systeem van glasdraden gebreid met thermoharders (onomkeerbaar uithardende harsen).

Krachtmechanismen – Hechting tussen een enkele vezel en een polymeer (hars) De hechting hangt af van de mate waarin het vezeloppervlak is gereinigd van het lijmmiddel (polyethyleen was, paraffine). De lijm wordt aangebracht in de vezel- of stoffabriek om delaminatie tijdens transport en technologische operaties te voorkomen.

Harsen zijn polyester, gekenmerkt door lage sterkte en aanzienlijke krimp tijdens uitharding, dit is hun nadeel. Plus - snelle polymerisatie, in tegenstelling tot epoxiden.

Krimp en snelle polymerisatie veroorzaken echter sterke elastische spanningen in het product en na verloop van tijd kromtrekt het product, het kromtrekken is onbeduidend, maar bij dunne producten geeft het onaangename reflecties van een gebogen oppervlak - zie elke Sovjet-bodykit voor VAZ's.

Epoxy's behouden hun vorm veel nauwkeuriger, zijn veel sterker, maar zijn duurder. De mythe over de goedkope epoxyhars is te wijten aan het feit dat de kosten van binnenlandse epoxyhars worden vergeleken met de kosten van geïmporteerde polyesterhars. Epoxy's profiteren ook van hittebestendigheid.

De sterkte van glasvezel is - in ieder geval afhankelijk van de hoeveelheid glas per volume - het meest duurzaam met een glasgehalte van 60 procent, dit kan echter alleen onder druk en temperatuur worden verkregen. IN "koud omstandigheden" is het moeilijk om duurzaam glasvezel te verkrijgen.
Voorbereiding van glasmaterialen vóór het lijmen.

Omdat het proces bestaat uit het aan elkaar lijmen van vezels met harsen, zijn de vereisten voor de te lijmen vezels precies dezelfde als voor lijmprocessen: grondig ontvetten, verwijderen van geadsorbeerd water door uitgloeien.

Ontvetten of verwijderen van koppelmiddel kan worden gedaan in BR2-benzine, xyleen, tolueen en mengsels daarvan. Aceton wordt niet aanbevolen vanwege de binding van water uit de atmosfeer "nat worden» vezeloppervlak. Als ontvettingsmethode kun je ook gloeien bij een temperatuur van 300-400 graden gebruiken. In amateuromstandigheden kan dit als volgt worden gedaan: opgerold weefsel wordt in een plano van een ventilatiebuis of gegalvaniseerde afvoer geplaatst en in een spiraal gesneden. van een elektrisch fornuis dat in de rol is geplaatst, kunt u een föhn gebruiken om verf enz. te verwijderen.

Na het uitgloeien mogen glasmaterialen niet aan de lucht worden blootgesteld, omdat het oppervlak van de glasvezel water absorbeert.
Enkele woorden "ambachtslieden"De mogelijkheid om te lijmen zonder het afwerkmiddel te verwijderen roept een treurige glimlach op - niemand zou eraan denken glas over een laag paraffine te lijmen. Verhalen over hoe "hars lost paraffine op” is nog grappiger. Verdeel het glas met paraffine, wrijf het in en probeer er nu iets op te lijmen. Trek je eigen conclusies))

Vasthouden.
De scheidingslaag voor de matrix is ​​de beste polyvinylalcohol in water, aangebracht door middel van sprayen en drogen. Het geeft een gladde en elastische film.
Je kunt speciale was of wasmastiek op siliconenbasis gebruiken, maar zorg er altijd voor dat het oplosmiddel in de hars de scheidingslaag niet oplost door dit eerst op iets kleins te testen.

Bij het lijmen laag op laag leggen, rollen met een rubberen rol, overtollige hars eruit knijpen, luchtbellen verwijderen door met een naald te prikken.
Laat je leiden door het principe - overtollige hars is altijd schadelijk - hars lijmt alleen glasvezels, maar is geen materiaal voor het maken van mallen.
als het een onderdeel met hoge precisie betreft, zoals een kapafdekking, is het raadzaam om een ​​minimum aan verharder in de hars te brengen en bijvoorbeeld warmtebronnen te gebruiken voor polymerisatie infraroodlamp of huishouden "reflector».

Na het uitharden, zonder het uit de matrix te verwijderen, is het zeer wenselijk om het product gelijkmatig te verwarmen, vooral in het stadium "gelatinering" hars. Deze maatregel verlicht de interne spanning en het onderdeel zal na verloop van tijd niet kromtrekken. Wat betreft kromtrekken - ik heb het over het uiterlijk van verblinding en niet over het veranderen van maten; deze kunnen met slechts een fractie van een procent veranderen, maar toch een sterke verblinding veroorzaken. Let op plastic bodykits gemaakt in Rusland - geen van de fabrikanten "is lastig“Het resultaat is zomer, hij heeft in de zon gestaan, in de winter heeft het een paar keer gevroren en... alles zag er scheef uit... ook al zag de nieuwe er prachtig uit.
Bovendien, wanneer constante actie vocht, vooral op plaatsen met spanen, begint de glasvezel naar buiten te komen, en geleidelijk, bevochtigd met water, wordt hij vroeg of laat eenvoudigweg gefranjerd, water dat in de dikte van het materiaal dringt, pelt de glasdraden van de basis af; (glas absorbeert zeer sterk vocht)
over een jaar.

De aanblik is meer dan triest, nou ja, zulke producten zie je elke dag. Wat van staal is en wat van kunststof is meteen duidelijk.

Er verschijnen trouwens soms prepregs op de markt - dit zijn glasvezelplaten die al met hars zijn bedekt; het enige wat je hoeft te doen is ze onder druk en hitte te zetten - ze blijven aan elkaar plakken tot prachtig plastic. Maar het technische proces is ingewikkelder, al heb ik gehoord dat op prepregs een laag hars met een verharder wordt aangebracht en uitstekende resultaten worden verkregen. Dat heb ik zelf niet gedaan.

Dit zijn de basisconcepten over glasvezel, maak de matrix in overeenstemming met gezond verstand van elk geschikt materiaal.

Ik gebruik droge gips "rotband“Het is perfect verwerkt, houdt de maat zeer nauwkeurig vast, wordt na droging uit water geïmpregneerd met een mengsel van 40 procent epoxyhars met een verharder - de rest is xyleen, nadat de hars is uitgehard, kunnen dergelijke vormen worden gepolijst of gepolijst. zeer duurzaam en past perfect.

Hoe een product van een matrix afpellen?
Voor velen veroorzaakt deze eenvoudige handeling moeilijkheden, zelfs tot het punt van vernietiging van het formulier.

Het is gemakkelijk af te pellen - maak een of meerdere gaten in de matrix voordat u het gaat lijmen en plak het af met dunne tape. Blaas na het maken van het product één voor één perslucht in deze gaten - het product zal loslaten en heel gemakkelijk worden verwijderd.

Nogmaals, ik kan zeggen wat ik gebruik.

Hars - ED20 of ED6
verharder - polyethyleenpolyamine, ook bekend als PEPA.
Thixotroop additief - aerosil (bij Door het toevoegen verliest de hars zijn vloeibaarheid en wordt het geleiachtig, erg handig) wordt toegevoegd afhankelijk van het gewenste resultaat.
De weekmaker is dibutylftalaat of ricinusolie, ongeveer een procent of een kwart procent.
Oplosmiddel - orthoxyleen, xyleen, ethylcellosolve.
harsvuller voor oppervlaktelagen - aluminiumpoeder (verbergt glasvezel gaas)
glasvezel - asstt, of glasvezelmat.

Hulpmaterialen - polyvinylalcohol, siliconen Vaseline KV
Dunne polyethyleenfilm is zeer nuttig als scheidingslaag.
Het is nuttig om de hars na het roeren te verwijderen om eventuele luchtbellen te verwijderen.

Ik snijd de glasvezel in de benodigde stukken, rol hem vervolgens op, plaats hem in een pijp en calcineer het geheel met een buisvormig verwarmingselement in de rol, het calcineert 's nachts - het is zo handig.

Ja, en hier is er nog een.
Meng epoxyhars niet met verharder in één container in een hoeveelheid van meer dan 200 gram. Het zal in een mum van tijd opwarmen en koken.

Uitdrukkelijke controle van de resultaten - op het proefstuk mogen de glasdraden bij het breken niet uitsteken - de breuk van het plastic moet vergelijkbaar zijn met de breuk van multiplex.
breek al het plastic waaruit de bodykit is gemaakt of let op de kapotte - stevige vodden. Dit is het resultaat "Nee» verbinding tussen glas en polymeer.

Nou ja, kleine geheimpjes.
Het is erg handig om defecten zoals krassen of zinkgaten te corrigeren: breng een druppel epoxyhars aan op de gootsteen en plak er vervolgens, zoals gewoonlijk, tape op (normaal, transparant), egaliseer het oppervlak met behulp van de highlights met uw vingers of breng iets elastisch aan; na uitharding laat het plakband gemakkelijk los en ontstaat een spiegelachtig oppervlak. Er is geen verwerking nodig.

Oplosmiddel vermindert de sterkte van het plastic en veroorzaakt krimp eindproduct.
Het gebruik ervan moet indien mogelijk worden vermeden.
aluminiumpoeder wordt alleen aan de oppervlaktelagen toegevoegd - het vermindert de krimp aanzienlijk, het gaas dat kenmerkend is voor kunststoffen lijkt mij dan niets, de hoeveelheid bereikt de consistentie van dikke zure room.
Epoxy's worden slechter verwerkt dan polyesters en dit is hun nadeel.
de kleur na toevoeging van aluminiumpoeder is niet zilver maar metallic grijs.
lelijk in het algemeen.

De metalen sluiting die in het plastic wordt gelijmd, moet van aluminiumlegeringen of titanium zijn gemaakt - omdat... Op het ingebedde product wordt een zeer dunne laag aangebracht siliconenkit en glasvezelweefsel, vooraf goed uitgegloeid, wordt ertegenaan gedrukt. De stof moet blijven plakken, maar mag NIET doordrenkt zijn. na 20 minuten wordt deze stof bevochtigd met hars ZONDER OPLOSMIDDEL en worden de overige lagen erop verlijmd. Dit "gevecht "technologie Als siliconenkit hebben we de Sovjet-klt75 trillingsbestendige verbinding gebruikt, die hittebestendig, vorstbestendig en bestand tegen zout water is. Het metalen oppervlak voorbereiden - was de aluminiumlegering in een schoon oplosmiddel. pekel in een mengsel van wassoda en waspoeder, verwarm de oplossing indien mogelijk aan de kook, vervolgens in een zwakke alkali, bijvoorbeeld een 5% oplossing van bijtende kalium of soda, en droog met warmte; opwarmen tot 200-400 graden. Na afkoelen zo snel mogelijk verlijmen.

Glasvezelversterking neemt een steeds sterkere positie in in de moderne bouw. Dit komt enerzijds door de hoge specifieke sterkte (de verhouding tussen sterkte en soortelijk gewicht), anderzijds door de hoge corrosieweerstand, vorstbestendigheid en lage thermische geleidbaarheid. Structuren met glasvezelversterking zijn niet elektrisch geleidend, wat erg belangrijk is om zwerfstromen en elektro-osmose te elimineren. Door meer hoge kosten Vergeleken met staalversterking wordt glasvezelversterking vooral gebruikt in kritische constructies die dit vereisen speciale eisen. Dergelijke constructies omvatten offshore-constructies, vooral die delen die zich in een gebied met een variabel waterniveau bevinden.

CORROSIE VAN BETON IN ZEEWATER

Chemische actie zeewater wordt voornamelijk veroorzaakt door de aanwezigheid van magnesiumsulfaat, dat twee soorten betoncorrosie veroorzaakt: magnesium en sulfaat. In het laatste geval wordt in het beton een complex zout (calciumhydrosulfoaluminaat) gevormd, dat in volume toeneemt en scheuren in het beton veroorzaakt.

Een andere sterke corrosiefactor is koolstofdioxide, dat vrijkomt door organisch materiaal tijdens de ontbinding. In aanwezigheid van kooldioxide worden onoplosbare verbindingen die de sterkte bepalen, omgezet in zeer oplosbaar calciumbicarbonaat, dat uit het beton wordt gespoeld.

Zeewater werkt het sterkst op beton dat zich direct boven het bovenste waterniveau bevindt. Wanneer water verdampt, blijft er in de poriën van beton een vast residu achter, gevormd uit opgeloste zouten. De constante stroom water in beton en de daaropvolgende verdamping van open oppervlakken leidt tot de ophoping en groei van zoutkristallen in de poriën van beton. Dit proces gaat gepaard met uitzetting en scheuren van beton. Naast zouten ervaart oppervlaktebeton afwisselend bevriezen en ontdooien, evenals bevochtigen en drogen.

In de zone met variabele waterstanden wordt beton in iets mindere mate vernietigd door de afwezigheid van zoutcorrosie. Het onderwatergedeelte van beton, dat niet onderhevig is aan de cyclische werking van deze factoren, wordt zelden vernietigd.

Het werk geeft een voorbeeld van de vernietiging van een paalpijler van gewapend beton, waarvan de palen, 2,5 m hoog, niet beschermd waren in de zone met variabele waterhorizon. Een jaar later werd ontdekt dat het beton vrijwel geheel uit dit gebied was verdwenen, zodat de pijler alleen nog door wapening werd ondersteund. Onder de waterspiegel bleef het beton in goede staat.

De mogelijkheid om duurzame palen voor offshore-constructies te produceren ligt in het gebruik van glasvezelversterking aan het oppervlak. Dergelijke constructies zijn niet minderwaardig wat betreft corrosieweerstand en vorstbestendigheid dan constructies die er volledig van zijn gemaakt polymere materialen, en zijn superieur aan hen wat betreft sterkte, stijfheid en stabiliteit.

De duurzaamheid van constructies met externe glasvezelversterking wordt bepaald door de corrosieweerstand van glasvezel. Vanwege de dichtheid van de glasvezelschil wordt beton niet blootgesteld aan de omgeving en daarom kan de samenstelling ervan alleen worden gekozen op basis van de vereiste sterkte.

VEZELVEZELVERSTERKING EN ZIJN SOORTEN

Voor betonelementen met glasvezelversterking zijn de ontwerpprincipes algemeen toepasbaar ijzer betonnen constructies. De classificatie volgens de gebruikte soorten glasvezelversterking is vergelijkbaar. Versterking kan intern, extern of gecombineerd zijn, wat een combinatie is van de eerste twee.

Interne niet-metalen wapening wordt gebruikt in constructies die worden gebruikt in omgevingen die agressief zijn voor stalen wapening, maar niet agressief voor beton. Interne versterking kan worden onderverdeeld in discreet, verspreid en gemengd. Discrete versterking omvat individuele staven, platte en ruimtelijke frames en mazen. Er is een combinatie mogelijk van bijvoorbeeld losse staven en mazen etc.

Meest eenvoudige weergave Glasvezelversterking zijn staven van de vereiste lengte, die worden gebruikt in plaats van stalen staven. Glasvezelstaven zijn qua sterkte niet minder dan staal, maar hebben een aanzienlijk betere corrosieweerstand en worden daarom gebruikt in constructies waarin het risico bestaat op wapeningscorrosie. Glasvezelstaven kunnen in frames worden bevestigd met behulp van zelfborgende kunststofelementen of door middel van binding.

Gedispergeerde wapening bestaat uit het introduceren beton mengsel bij het mengen van gehakte vezels (vezels), die willekeurig in beton worden verdeeld. Met behulp van speciale maatregelen kan een gerichte opstelling van vezels worden bereikt. Beton met verspreide wapening wordt meestal vezelversterkt beton genoemd.
In geval van agressiviteit van de omgeving op beton effectieve bescherming is externe wapening. In dit geval kan externe plaatwapening tegelijkertijd drie functies vervullen: sterkte-, beschermende- en bekistingsfuncties tijdens het betonneren.

Als externe versterking niet voldoende is om mechanische belastingen te weerstaan, wordt extra interne versterking gebruikt, die van glasvezel of metaal kan zijn.
Externe versterking is verdeeld in continu en discreet. Continu is een plaatstructuur die het oppervlak van het beton volledig bedekt, discrete elementen van het gaastype of individuele stroken. Meestal wordt eenzijdige versterking van het trekvlak van een balk- of plaatoppervlak uitgevoerd. Bij eenzijdige oppervlaktewapening van balken is het raadzaam om bochten van de wapeningsplaat op de zijvlakken te plaatsen, waardoor de scheurvastheid van de constructie toeneemt. Externe wapening kan zowel over de gehele lengte of het oppervlak van het dragende element als op individuele, meest belaste plaatsen worden aangebracht. Dit laatste gebeurt alleen in gevallen waarin bescherming van beton tegen blootstelling niet vereist is agressieve omgeving.

EXTERNE GLAS KUNSTSTOF VERSTERKING

Het belangrijkste idee van constructies met externe wapening is dat een afgedichte glasvezelschaal het betonelement op betrouwbare wijze beschermt tegen omgevingsinvloeden en tegelijkertijd de functies van wapening vervult, waarbij mechanische belastingen worden opgevangen.

Er zijn twee mogelijke manieren om betonconstructies in glasvezelschalen te verkrijgen. De eerste omvat de vervaardiging van betonelementen, deze drogen en vervolgens insluiten in een glasvezelomhulsel door meerlaags wikkelen met glasmateriaal (glasvezel, glastape) met laagsgewijze harsimpregnering. Na polymerisatie van het bindmiddel verandert de wikkeling in een doorlopende glasvezelomhulling en het hele element in een pijpbetonstructuur.

De tweede is gebaseerd op de voorlopige productie van een glasvezelschaal en de daaropvolgende vulling met betonmengsel.

De eerste manier om constructies te verkrijgen die glasvezelversterking gebruiken, maakt het mogelijk om voorlopige dwarscompressie van beton te creëren, wat de sterkte aanzienlijk vergroot en de vervormbaarheid van het resulterende element vermindert. Deze omstandigheid is vooral belangrijk omdat de vervormbaarheid van pijpbetonconstructies het niet mogelijk maakt om volledig te profiteren van de aanzienlijke toename in sterkte. Voorafgaande dwarscompressie van beton wordt niet alleen veroorzaakt door de spanning van de glasvezels (hoewel dit kwantitatief het grootste deel van de kracht uitmaakt), maar ook door de krimp van het bindmiddel tijdens het polymerisatieproces.

GLAS KUNSTSTOF VERSTERKING: CORROSIEBESTENDIGHEID

De weerstand van glasvezelkunststoffen tegen agressieve omgevingen hangt vooral af van het type polymeerbindmiddel en vezel. Bij het inwendig versterken van betonelementen moet de duurzaamheid van glasvezelversterking niet alleen worden beoordeeld in relatie tot externe omgeving, maar ook met betrekking tot de vloeibare fase in beton, aangezien verhardend beton een alkalisch milieu is waarin de algemeen gebruikte aluminoborosilicaatvezel wordt vernietigd. In dit geval moeten de vezels beschermd worden met een harslaag of moeten vezels van een andere samenstelling gebruikt worden. Bij niet-bevochtigde betonconstructies wordt geen corrosie van glasvezel waargenomen. In bevochtigde constructies kan de alkaliteit van de betonomgeving aanzienlijk worden verminderd door cement met actieve minerale additieven te gebruiken.

Uit tests is gebleken dat glasvezelversterking een weerstand heeft in een zure omgeving die meer dan 10 keer groter is, en in zoutoplossingen meer dan 5 keer hoger dan de weerstand van stalen wapening. De meest agressieve omgeving voor glasvezelversterking is een alkalische omgeving. Een afname van de sterkte van glasvezelversterking in een alkalisch milieu treedt op als gevolg van de penetratie van de vloeibare fase in de glasvezel door open defecten in het bindmiddel, evenals door diffusie door het bindmiddel. Opgemerkt moet worden dat de nomenclatuur van uitgangsstoffen en moderne technologieën De productie van polymeermaterialen maakt het mogelijk om de eigenschappen van het bindmiddel voor glasvezelversterking breed te reguleren en samenstellingen te verkrijgen met extreem lage permeabiliteit, en daardoor vezelcorrosie te minimaliseren.

GLASKUNSTSTOFVERSTERKING: TOEPASSING BIJ REPARATIE VAN GEWAPEND BETONCONSTRUCTIES

Traditionele methoden voor het versterken en herstellen van gewapende betonconstructies zijn behoorlijk arbeidsintensief en vereisen vaak een lange stilstand van de productie. In het geval van een agressieve omgeving is het na reparaties noodzakelijk om de constructie tegen corrosie te beschermen. Hoge produceerbaarheid, korte uithardingstijd van het polymeerbindmiddel, hoge sterkte en corrosieweerstand van externe glasvezelversterking hebben de haalbaarheid bepaald van het gebruik ervan voor het versterken en herstellen van dragende elementen van constructies. De methoden die voor deze doeleinden worden gebruikt, zijn afhankelijk van ontwerpkenmerken elementen die gerepareerd worden.

VEZEL VEZELVERSTERKING: ECONOMISCHE EFFICIËNTIE

De levensduur van gewapende betonconstructies bij blootstelling aan agressieve omgevingen wordt sterk verminderd. Door ze te vervangen door glasvezelbeton worden de kosten van grote reparaties geëlimineerd, waarvan de verliezen aanzienlijk toenemen wanneer de productie tijdens reparaties moet worden stopgezet. De kapitaalinvestering voor de constructie van constructies met glasvezelversterking is aanzienlijk hoger dan voor gewapend beton. Na vijf jaar betalen ze zichzelf echter terug, en na twintig jaar bereikt het economische effect tweemaal de kosten van het bouwen van de constructies.

LITERATUUR

1. Corrosie van beton en gewapend beton, methoden voor hun bescherming / V. M. Moskvin, F. M. Ivanov, S. N. Alekseev, E. A. Guzeev. - M.: Stroyizdat, 1980. - 536 p.
2. Frolov N.P. Glasvezelversterking en glasvezelbetonconstructies. - M.: Stroyizdat, 1980.- 104 p.
3. Tikhonov M.K. Corrosie en bescherming van maritieme constructies gemaakt van beton en gewapend beton. M.: Uitgeverij van de USSR Academie van Wetenschappen, 1962. - 120 p.

Een relatief groot effect wordt bereikt door het gebruik van glasvezelstructuren die worden blootgesteld aan verschillende agressieve stoffen die conventionele materialen snel vernietigen. In 1960 werd alleen al in de VS ongeveer 7,5 miljoen dollar uitgegeven aan de productie van corrosiebestendige glasvezelconstructies (de totale kosten van doorschijnende glasvezelkunststoffen die in 1959 in de VS werden geproduceerd bedroegen ongeveer 40 miljoen dollar). De belangstelling voor corrosiebestendige glasvezelconstructies wordt volgens bedrijven vooral verklaard door de goede economische prestaties. Hun gewicht is veel minder dan dat van staal of hout, ze zijn veel duurzamer dan de laatste, ze zijn gemakkelijk op te zetten, te repareren en schoon te maken, ze kunnen worden gemaakt op basis van zelfdovende harsen en doorschijnende containers hebben geen water nodig meter bril. Zo weegt een serietank voor agressieve omgevingen met een hoogte van 6 m en een diameter van 3 m ongeveer 680 kg, terwijl een vergelijkbare stalen tank ongeveer 4,5 ton weegt van een uitlaatpijp met een diameter van 3 m en een hoogte van 14,3 m bestemd voor metallurgische productie, deel uitmaakt van het gewicht van een stalen buis met hetzelfde draagvermogen; hoewel een glasvezelbuis 1,5 keer duurder was om te vervaardigen, is deze zuiniger dan staal, omdat volgens buitenlandse bedrijven de levensduur van dergelijke constructies van staal wordt berekend in weken, van roestvrij staal - in maanden, soortgelijke constructies gemaakt van glasvezel worden jarenlang schadevrij geëxploiteerd. Zo is er al zeven jaar een leiding met een hoogte van 60 m en een diameter van 1,5 m in bedrijf. De eerder geïnstalleerde roestvrijstalen buis duurde slechts 8 maanden en de productie en installatie ervan kostte slechts de helft. Zo betaalden de kosten van een glasvezelpijp zichzelf binnen 16 maanden terug.

Glasvezelcontainers zijn ook een voorbeeld van duurzaamheid in agressieve omgevingen. Dergelijke containers zijn zelfs te vinden in traditionele Russische baden, omdat ze er niet door worden beïnvloed hoge temperaturen Meer informatie over verschillende hoogwaardige apparatuur voor baden is te vinden op de website http://hotbanya.ru/. Zo'n container met een diameter en hoogte van 3 m, bedoeld voor verschillende zuren (inclusief zwavelzuur), met een temperatuur van ongeveer 80 ° C, wordt 10 jaar lang zonder reparatie gebruikt en gaat 6 keer langer mee dan de overeenkomstige metalen container; alleen al voor deze laatste zijn de reparatiekosten over een periode van vijf jaar gelijk aan de kosten van een glasvezelcontainer. In Engeland, Duitsland en de VS zijn containers in de vorm van magazijnen en watertanks van aanzienlijke hoogte ook wijdverbreid. Naast deze grote producten worden in een aantal landen (VS, Engeland) pijpen, delen van luchtkanalen en andere soortgelijke elementen, bedoeld voor gebruik in agressieve omgevingen, in massa geproduceerd uit glasvezel.