Строительные материалы

Изготовляют древесностружечные плиты прерывным или непрерывным способом. По прерывному способу (рис.10   ) измельченная и высушенная стружка смешивается с полимером и направляется на формовочные рамы, где подвергается холодной подпрессовке на одноэтажных прессах при давлении 5—20 кГ/см2. Затем отформованные плиты поступают на полки многоэтапного гидравлического пресса, где их прессуют под давлением до 35 кГ/см2 при температуре 160—190°. Отпрессованные плиты снимают с полок пресса и на 4—7 сут направляют на склад, где они набирают необходимую прочность. Завершается процесс изготовления плит обрезкой и шлифовкой. По непрерывному способу формование и горячее прессование массы производят в ленточном гусеничном прессе или методом выдавливания (экструзии). Эта схема производства позволяет создать непрерывность потока, полностью автоматизировать весь процесс и изготавливать не только сплошные плиты, но и пустотные. Плиты в процессе производства могут быть облицованы декоративными пленками, пластиком или офанерованы.

Рис.  10.       Технологическая схема производства однослойных древесностружечных плит:

1—рубильная машина; 2—вибрационное сито; 3 и 5—бункера; 4 — сушила; 6— смеситель; 7 — настилочная машина; 8 — холодный пресс; 9 — загружатель; 10 — пресс горячего прессования; 11 — разгружатель; 12 — камера для выдержки плит, 13 — станок для обрезки плит

Размер плит 350х175 см при толщине 1...2,5 см (реже изготовляют более толстые пустотелые плиты толщиной до 5 см). Для конструкционно-отделочных целей используют плиты плотностью 600...800 кг/м3. Прочность таких плит при изгибе 12...25 МПа., плотность теплоизоляционных плит составляет250-500 кг/м3. Древесностружечные плиты легко подаются механической обработке, хорошо гвоздятся. Их применяют для устройства каркасных и щитовых стен, перегородок, встроенной мебели, а также для облицовки стен, потолков с целью звуко-, теплоизоляции, и особенно широко в мебельной промышленности.

Древесноволокнистые плиты представляют собой листовые материалы, состоящие из органических волокнистых наполнителей, связанных полимером путем горячего прессования. В качестве сырьевых материалов применяют древесину, камыш, кенаф и другие волокнистые растения. В зависимости от объемного веса древесноволокнистые плиты выпускают трех видов: полутвердые с объемным весом не менее 400 кг/м3, твердые—не менее 850 кг/м3 и сверхтвердые — не менее 950 кг/м3. Полутвердые и твердые плиты применяют для облицовки стен и перегородок, а сверхтвердые — большей частью используют для полов.

Технологическая схема производства твердых древесноволокнистых плит (рис.11) состоит из следующих основных операций. Древесину предварительно режут длиной до 1—1,5 м и направляют в рубильную машину для измельчения в щепу, затем очищают щепу сепаратором от случайных металлических включений и направляют в бункер запаса, а из него в питающий дефибратор для пропаривания и измельчения щепы в волокна. Полученную волокнистую массу разбавляют водой и перекачивают в бассейн для смешивания с раствором феноло-формальдегидного полимера, гидрофобными добавками, антисептиками и антипиренами. Полимера вводят 4—5% от веса сухой массы. Волокнистую массу из бассейна насосом подают на длинносетчатую отливочную машину для отжима излишней воды и формования массы в непрерывную ленту. Далее через рольганг лента идет на обрезной станок, где она разрезается на плиты, которые направляют в камеру акклиматизации, где плиты выдерживаются 4—7 ч при температуре 110—120°, а затем увлажняются до 7—8%. Обрезкой кромок заканчивается процесс изготовления неофактуренных плит.

При изготовлении офактуренных плит их покрывают полимерными плёнками, текстурной бумагой, древесным шпоном или окрашивают мочевино-формальдегидными или строительными эмалями.

Сверхтвердые плиты выпускают длиной 1,2—3,6 м, шириной 1,2 м и толщиной 3—4 мм, влажностью 6—10%, водопоглощением не более 15%, пределом прочности при изгибе 500 кГ/см2, разбуханием 12%. Твердые древесноволокнистые плиты выпускают длиной 1,2—3,6 м, шириной 1,6 м, толщиной 3—6 мм, влажностью плит 6—10%, водопоглощением не более 30%, пределом прочности при изгибе 400 кГ/см2, разбуханием не более 20 %; полутвердые плиты выпускают длиной 1,2—3,6 м, шириной 1,8 м, толщиной 4—8 мм, влажностью до 10%, водопоглощением не более 40%, пределом прочности при изгибе до 150 кГ/см2 и разбуханием не более 20%.

Рис.  11 . Схема производства древесноволокнистых плит:

1- отходы деревообработки- 2 - дровяное долготье; 3 - отходы лесоразработок; 4-рубильная машина; 5 -дефибратор; б—краситель; 7- эмульсия; 8-бассейн для древесного волокна; 9-отливочная машина;10 - рольганг; 11 - отжимные вальцы; 12 - разрезка отлитой массы; 13 - пресс гидравлический 20-этажный; 14- раскройплит; 15- готовые плиты

.

Стеклопластики—пластмассы, содержащие в качестве упрочняющего наполнителя стекловолокнистые материалы. Высокие значения механической прочности, легкость, низкая теплопроводность и другие ценные свойства определили широкое использование стеклопластиков в различных строительных конструкциях. Использование легких конструкций, изготовленных на основе стеклопластиков, позволяет снизить массу здании в 16 раз по сравнению с кирпичными и в 8 раз по сравнению с крупнопанельными железобетонными зданиями. Стеклопластики легче в 1,5 раза изделий из алюминиевых сплавов, существенно превышая последние по механической прочности. Они в несколько десятков раз более стойки к ударным воздействиям, чем стекло, их прочность на изгиб и растяжение в 5—10 раз выше стекла, а плотность в 1,5—2 раза меньше.

Светопропускание стеклопластиков может достигать 90 % на толщину 1,5 мм, в том числе до 30 % — в ультрафиолетовом спектре против 0,5 % для обычного и силикатного стекла. Стеклопластики обладают теплопроводностью в 6—10 раз более низкой, чем такие материалы, как керамика, бетон и железобетон. Для стеклопластиков характерна высокая демпфирующая способность, они могут применяться в конструкциях, подвергаемых действию вибраций, они могут выдерживать длительные эксплуатационные нагрузки. Однако некоторые стеклопластики имеют склонность к старению и пониженную долговечность при эксплуатации в суровых климатических условиях.

Полимерным связующим стеклопластиков обычно являются полиэфиры, реже фенолоформальдегидные и эпоксидные смолы; наполнителем - тканые и нетканые стекловолокнистые материалы.

Стекловолокно изготовляют из расплавленной стекломассы фильерным или штабиковым способами. Диаметр волокна может колебаться от 0,1 до 300 мкм. По длине волокно делится на штапельное (от 0,05 до 2-Зм) и непрерывное.

В производстве стеклопластиков получили применение ткани и сетки из стекловолокна, а также нетканые материалы в виде жгутов и холстов, обеспечивающие эффективную пропитку связующим. С целью повышения вязкости полимерного связующего, уменьшения усадки, придания отвержденным композициям необходимой жесткости и твердости, а также соответствующего декоративного вида, наряду с волокнистыми материалами, в стеклопластики вводят инертные наполнители: каолин, маршалит, тальк, слюду и др.

В зависимости от вида и расположения стеклянных волокон в материале различают три основные группы стеклопластиков: листовой стеклопластик (плоский и волнистый) на основе рубленого стекловолокна; стеклотекстолит—на основе стеклоткани; листовой стеклопластик СВАМ (стекловолокнистый анизотропный материал), наполнителем в котором является ориентированное стекловолокно в виде стеклошпона - тонких полотнищ одно направленных стеклянных нитей, склеенных полимером.

Стеклопластики, изготовляемые на основе стеклянной ткани - (стеклотекстолиты), получают горячим прессованием полотнищ ткани, пропитанной термореактивным полимером, при высоком давлении и температуре. Стеклотекстолит идет для наружных слоев трехслойных стеновых панелей (внутренний слой панели из теплоизоляционного материала). Этот же материал применяют для устройства оболочек и других строительных конструкций.

Стеклотекстолиты получают также прессованием пастообразной массы из полиэфирного полимера, стекловолокна, асбеста и порошкообразного наполнителя. Из этого материала формуют оконные и дверные блоки, фурнитуру, санитарно-технические изделия.

Стеклопластики с рубленым стеклянным волокном (длина волокна 40-50 мм)  получают по конвейерной технологии и изготовляют в виде волнистых или плоских листов на полиэфирном связующем, обладающим светопрозрачностью. Эти изделия применяют для устройства кровель, ограждений балконов, лоджий и перегородок.

На основе ориентированных волокон получают стекловолокнистый анизотропный материал СВАМ. Первоначально из волокон путем   склеивания формируют стеклошпон, причем волокна в нем расположены  параллельно. Стеклошпон просушивают на воздухе и складываю в пакеты, которые прессуют на   гидравлических прессах при повышенной температуре. Предел прочности листов СВАМ при растяжении достигает 1000 МПа, плотность мала (1,8-2 г/см3), химически стойки. Их используют преимущественно для обшивок трехслойных панелей, в производстве труб и емкостей.

Трубы из пластических масс получили широкое распространение. Ряд неоспоримых преимуществ перед металлическими обеспечивает дальнейшее увеличение производства пластмассовых труб, потребность в которых, растет очень быстро, так как они находят все более широкое применение во всех отраслях промышленности и строительства. По мере увеличения производства пластических масс, применяемых для выработки труб, снижения стоимости пластмасс, а также совершенствования и упрощения технологического процесса производства труб, неуклонно растёт их количество и ассортимент. Пока еще стоимость пластмассовых труб весьма высока. Однако уже сейчас можно считать равными затраты на изготовление пластмассовых и металлических трубопроводов, если относить затраты не к единице массы, а к пропускной способности и протяженности трубопроводов. Экономическая эффективность внедрения пластмассовых трубопроводов становится совершенно очевидной, если учесть экономию на транспортирование труб, увеличение срока службы трубопровода, отсутствие расходов на систематическую, сложную и дорогую окраску труб для защиты их от коррозии и атмосферных воздействий, а также расходов на ремонт и замену вышедших из строя труб.

  Какие же свойства пластмассовых труб дают им преимущество перед металлическими? В первую очередь это стойкость к действию кислот и щелочей, благодаря которой пластмассовые трубопроводы особенно широко применяют на химических предприятиях, вытесняя трубопроводы из дорогостоящих металлов—серебра, меди, свинца, нержавеющей стали и др. Пластмассовые подземные трубопроводы более долговечны, чем металлические, так как не подвержены электрохимической коррозии. За счет очень гладкой внутренней поверхности пластмассовых труб потеря давления при прохождений по ним жидкости примерно на 10—30% меньше, чем в новых стальных трубах, а это дает большую экономию электроэнергии. Масса этих труб значительно меньше, чем металлических, При достаточной прочности. Благодаря большой эластичности пластмассовых труб они не повреждаются при замерзании транспортируемой жидкости, тем более, что теплопроводность пластмасс во много раз меньше теплопроводности металла, что до известной степени предохраняет жидкость от переохлаждения. Высокая влагостойкость позволяет применять пластмассовые трубы без каких-либо антикоррозионных покрытий в среде, любой влажности. Возможность производства длинномерных труб ведет к сокращению числа соединений, что значительно упрощает и удешевляет монтаж и снижает его трудоемкость.

Отрицательное свойство пластмассовых труб — малая теплостойкость. Так, например, поливинилхлоридные трубы, обладая очень невысокой температурой размягчения, не пригодны для транспортирования жидкостей с температурой выше 60° С. Другие виды пластмассовых труб могут выдерживать и более высокую температуру, но все же нельзя монтировать пластмассовое трубопроводы рядом с отопительной системой, горячими трубопроводами и аппаратами, работающими при температурах, близких к температуре размягчения пластмассы, из которой изготовлены трубопроводы.

Помимо труб, изготовленных целиком из пластмассы, применяют внутреннюю футеровку металлических труб пластмассой. В этом случае благодаря наличию прочной и жесткой оболочки пластмассовая труба почти полностью освобождается от механических нагрузок, а металл защищен от воздействия транспортируемых по трубам агрессивных веществ. Такие трубы могут хорошо работать при больших давлениях в большом диапазоне температур. Кроме того, они надежно защищены от случайных повреждений.

Наибольшее распространение получили у нас полиэтиленовые, поливинилхлоридные и стеклопластиковые трубы. Они имеют свои достоинства и недостатки, и применяют их в соответствии с требованиями, предъявляемыми к данному трубопроводу.

Для изготовления полиэтиленовых труб применяют полиэтилен высокой и низкой плотности. Получают их методом непрерывного выдавливания размягчённого полиэтилена (экструзии). Трубы отличаются большой морозостойкостью—не утрачивают гибкости до температуры —800 С, а также высокой пластичностью. Вырабатывают их диаметром 13—150 мм. Они рассчитаны на рабочее давление до 1,2 МПа. Эти трубы в 9 раз легче стальных.

Полиэтилен обладает высокими диэлектрическими свойствами, стойкостью к воздействию кислот и щелочей больших концентраций, различных масел и растворителей, незначительным влагопоглощением (до 0,01% после 24 ч) и хорошим сопротивлением прониканию водяных паров. Трубы, соединительные фланцы и другие детали трубопроводов из полиэтилена легко поддаются механической обработке: их можно резать, строгать, точить, сверлить, фрезеровать и сваривать. Склеивать полиэтиленовые трубы между собой и с фасонными частями нельзя, так как к поверхности полиэтилена клей не пристает. Для монтажа полиэтиленовых трубопроводов широко применяют фитинги из легких металлов, не подвергающихся коррозии (различные сплавы алюминия).

Полиэтиленовые трубы хранят в закрытых складских помещениях, которые, учитывая стойкость полиэтилена к отрицательным температу рам, могут не отапливаться в зимний период. Не следует, однако, подвергать трубы большой нагрузке, особенно при длительном хранении. Трубы из чистого полиэтилена без защитной окраски сажей необходимо предохранять от воздействия солнечного света.

Для изготовления поливинилхлоридных труб применяют термически пластифицированный эмульсионный поливинилхлорид. Стойкость поливинилхлорида против химических воздействий, высокие антикоррозионные и электроизоляционные свойства делают его особенно ценным в качестве материала для трубопроводов различного назначения.

Степень химической стойкости поливинилхлоридных труб зависит от концентрации агрессивного вещества: как правило, она наибольшая при средней концентрации этих ^веществ. Поливинилхлорид можно считать условно стойким, если максимальное его набухание под воздействием реагента не превышает 1 %.