Полимеры

 

 

 

 

 

 

5. Пластмассы в строительстве

Пластмассы  в строительстве могут принести огромную пользу, если их правильно  использовать. Прозрачные цветные стекла из ударопрочного поливинилхлорида или бесшовно облицованные поливинилхлоридом  деревянные профили не только красивы, но и устойчивы к действию агрессивной промышленной атмосферы и совершенно не нуждаются в уходе. Краска не выцветает, окна не разрушаются, рамы не разбухают и не желтеют. В некоторых странах изготавливают доски из вспененного сополимерацетата (этиленпропиленового каучука с полистиролом) и других пластиков. Поскольку они устойчивы к атмосферным воздействиям, их можно применять не только в интерьерах, но и для наружных строительных деталей (например, как ворота для гаражей, для облицовки балконов и т.п.). Трудновоспламеняющееся, погодоустойчивое акриловое стекло (акрилглас) годится для изготовления световых панелей и куполов. Ими можно застеклять большие поверхности, срок службы которых продолжителен.

Все большее  значение приобретают пластмассы в строительстве трубопроводов, поскольку в этом случае не возникает проблем коррозии. Усиленные стекловолокном трубопроводы пригодны для доставки газов под давлением 15 бар и для транспортировки химических веществ, способных вызвать коррозию. Для этих целей применяют поливинилхлорид, полиэфиры, полибутилен, полиэтилен и полипропилен.

В качестве уплотнителей швов между бетонными деталями в  строительстве можно использовать полиуретаны, силиконы, акрилаты, комбинации эпоксидных соединений (их часто называют эпоксидными смолами, хотя термин "смолы" несколько устарел), все большее значение приобретают для этих целей термопласты. Ими можно не только уплотнять швы на фасадах зданий из стали и легких металлов, но и "склеивать" мосты, а также скреплять части сооружений, полностью находящихся под водой (например, в плавательных бассейнах). Хорошие перспективы для использования в этой области имеют эпоксидные смолы. Они характеризуются наличием так называемых эпоксигрупп и гидроксильных групп. Присутствие этих групп придает эпоксидным соединениям ценные для использования в строительстве свойства. Эпоксидные смолы прочно сцепляются с поверхностью бетона и устойчивы к атмосферным воздействиям. Их можно наносить на влажные поверхности бетона, так как эпоксидные соединения благодаря наличию гидроксильных групп менее гидрофобны, чем многие другие полимерные материалы. Кроме того, эпоксигруппы способны взаимодействовать с ионами кальция, что увеличивает сцепление полимера с поверхностью бетона.

Наибольший  удельный вес в строительстве занимают полимерные материалы для изготовления полов; самым популярным из них является поливинилхлоридный линолеум - как рулонный, так и плиточный; реже применяют особо твердые древесноволокнистые и древесностружечные плитки и плиты на основе мочевино-феноло-формальдегидных или мочевино-меламино-формальдегидных связующих. Весьма широко в качестве тепло- и звукоизоляционных материалов строители применяют пенопласты (пенополистирол, пеноуретан и др.). Растут масштабы использования пластмасс в качестве кровельного материала. Особый интерес в этом плане представляют светопропускающие стеклопластики, которые можно использовать также для изготовления стен. Значительная часть всех потребляемых в строительстве пластмасс идет для производства сантехники (трубы из полиэтилена, стеклопластиковые ванны и т.д.). Все чаще применяют отделочные пластмассы, различные модификации полистирола. Следует также учесть герметизующие материалы; из них заслуженной популярностью пользуются пленочные, в частности полиэтилен, а также листы стеклопласта.

Одноэтажные дома из пластмасс могут быть построены  с применением всего двух основных типов деталей, а именно элементов  стен и элементов крыши. Стены  толщиной всего 8 - 10 мм состоят из двух слоев пластика - полиэфира и стекловолокна, между которыми проложен жесткий пенопласт. Звуко- и теплоизоляция соответствует кирпичной кладке толщиной 1,3 м. Свободнонесущая конструкция полиэфирной крыши позволяет увеличить ширину пролетов между стенами, так что отпадает необходимость во внутренней опорной стене. Таким образом, вся жилая площадь становится полезной и появляется возможность ее индивидуального планирования с помощью передвижных или шкафных перегородок. Имея в распоряжении только 40 строительных деталей такой дом можно построить менее чем за 12 часов.

В Лондоне в 1966 - 1969 годах были возведены два 21-этажных здания из пластмасс с  использованием стальных конструкций. Эти здания по существу представляют собой стальную этажерку с жилыми "ящиками" из пластмасс. Дома из пластмасс  имеются и в других городах, например в Париже и Брюсселе. Практически не нуждаются в чистке сооружения из стекловолокна и полиэфира, они особенно хороши для промышленных установок. Годятся они и как общественные здания и гостиницы.

Пластмассы  располагают идеальными возможностями для осуществления строительства из облегченных конструкций. Этот принцип выгоден тем, что позволяет значительно экономить материалы. Из многочисленных искусственных материалов в наибольшей мере отвечают требованиям строительства пенопласты. Пенопласты в равной степени могут быть хороши и как высокоэластичные, и как очень твердые материалы.

Около 50% всех пенопластов  изготавливается в настоящее  время из полиуретана. На основе однотипных химических реакций, заключающихся  в обработке компонента, содержащего гидроксильную группу, диизоцианатом, можно получить как термопласты, так и реактопласты, но свойства их зависят от выбора исходного компонента.

Смотря по тому, какие многоатомные спирты и дополнительные компоненты взяты для превращения, можно получить, например, пенопласт настолько мягкий, что он годится на подушки, или настолько твердый, что из него можно сделать тару или изготовить ценные изоляторы для холодильников.

Между этими  крайностями находятся полужесткие  материалы, спектр применения которых простирается от кузовостроения до обувной промышленности.

Из сверхтвердых "структурированных" пен можно  формовать крупные детали с массивными краевыми зонами - детали автомобилей, части мебели.

Эти и другие изделия из полиуретана можно  изготавливать непосредственно из вещества, получившегося в результате реакции, причем готовая продукция отвечает требованиям, предъявленным к качеству материала и его оформлению.

Полимерсодержащие материалы широко применяются в  строительстве, при отделке, изготовлении труб и лакокрасочных изделий.

Цементные бетоны являются главным, пожалуй, строительным материалом последнего столетия. О  их применении можно не рассказывать – это широко известно. Главным  недостатком цементных бетонов  является недостаточная коррозиционная стойкость, проницаемость для жидкостей, неустойчивость к действию кислот, слабая морозостойкость, хрупкость и небольшая износостойкость. Одно время эти проблемы решались за счет специальных покрытий, но сегодня все оказывается гораздо проще – полимеры вводятся прямо в состав бетона, полностью или частично заменяя минеральные вяжущие. В результате получается широкий класс полимерцементных бетонов, полимербетонов и бетонополимеров. 
 
        В конструкционных материалах используют армирующие полимеры – стеклопластики, сотопластики, орг.стекло, винипласт, древеснослоистые пластики. Самое распространенное их использование – для изготовления различных древесностружечных плит, в частности ДСП, ЛДСП, КДСП, МДФ и т.п.                                       
 
          Окна из ПВХ сделали революцию в энергосбережении наших домов во всем мире, однако только окнами возможности поливинилхлорида не ограничиваются. Этот пластик используется для изготовления всевозможных профилей, пленок для натяжных потолков, линолеума, как уплотнитель, для изготовления сантехнических труб и производства листов, для электроизоляции проводов и кабелей. Более половины всего мирового производства ПВХ уходит в строительную отрасль. Этот материал после ряда добавок приобретает прекрасную стойкость к атмосферным и химическим воздействиям, легко монтируется и недорого стоит. В качестве добавки ПВХ в последние десятилетия стремительно вытесняет многие естественные строительные материалы, такие как цемент, глина или дерево. 
 
       Отделочные материалы, выполненные из полимеров, сейчас встречаются гораздо чаще, чем натуральные. Достаточно вспомнить виниловые обои, рулонные материалы для отделки потолков и стен, листы, панели, декоративные и моющиеся пленки, тканевые и бумажно-слоистые материалы на полимерной основе, всевозможные защитные и декоративные покрытия в наших домах. 
 
       Одно из больших направлений использования полимерных материалов – это изготовление труб. Для этого используются так называемые инженерные пластмассы, к которым в данном случае чаще всего относятся полиэтилен, поливинилхлорид, полипропилен, полиамид, полиформальдегид, полибутилентерефталат и т.п. Такие трубы обладают значительными преимуществами по сравнению с обычными, металлическими. Во-первых, срок службы качественной полиэтиленовой трубы может превышать аналогичный у металлической на порядок. Эти трубы более надежны, более дешевы, не коррозируют и не сохраняют отложения. Если вспомнить про более простое производство и хорошие гигиенические показатели, то станет очевидно, что металлические трубы стремительно проигрывают рынок.

       Об использовании полимеров в  лакокрасочных изделиях можно  сказать совсем коротко – сегодня  практически нет таких изделий,  где их не используют. Если  говорить о составляющих, то здесь  «работают» различные полимеризационные, поликондиционные и природные смолы, эфиры целлюлозы, красители и т.п. 

 

 

 

 

 

Заключение 
 
         Область применения полимеров расширяется буквально ежедневно. Регулярно проходят конференции, симпозиумы, выставки, где рассказываются тысячи новых применений полимеров в строительстве. Выпускаются периодические издания, делаются информационные рассылки. Новинки рынка обычно быстро доходят до потребителей, однако уследить за ними бывает очень сложно. Даже этот реферат успеет устареть к моменту окончания его написания, поскольку в мире придумают еще несколько новых применений пластика.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы:

1. Энциклопедии полимеров, т. 1 — 3, гл. ред. В. А. Каргин, М., 1972—1977;
2. Махлис Ф. А., Федюкин Д. Л., Терминологический справочник по резине, М., 1989;
3. Кривошей В. Н., Тара из полимерных материалов, М.,1990;
4. Шефтель В. О., Вредные вещества в пластмассах, М.,1991;