Композиционные строительные материалы различного назначения, сырье и технология их производства. Реферат_Кадырова2. Композиционные строительные материалы различного назначения, сырье и технология их производства
 Скачать 57.26 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет» Архитектурно-строительный институт Кафедра «Прикладные и естественнонаучные дисциплины» Реферат на тему «Композиционные строительные материалы различного назначения, сырье и технология их производства» по дисциплине «Современные проблемы развития науки, техники и технологии» Выполнил: __________________ ст. гр. ______________ Г.И. Кадырова Подпись, дата Проверил: _________________ канд. техн. наук, доцент А.Р. Маскова Подпись, дата Уфа 2022 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА I «Общие сведения о строительных композиционных материалах» 1.1 История открытия и создания композиционных материалов 5 1.2 Характеристика и отличительные особенности композиционных материалов 5 ГЛАВА II «Основные виды композиционных материалов, сырье, физико-химические свойства, технология их производства, применение в строительстве» 2.1 Железобетон, полимербетон, древесно-цементные композиционные материалы (арболит, королит, фибролит, ксилолит, цементно-стружечные плиты) 8 2.2 Древесно-полимерные композиционные материалы: древесно-стружечные плиты (ДСП), древесноволокнистые плиты (MDF-панели), древесно-слоистые панели (ОSВ – ориентированно-стружечные плиты), LVL (ЛВЛ)-брус 13 2.3 Стеклопластики 19 заключение 21 список использованных источников 22 введение Эпохи человеческой истории ознаменуются состоянием науки, мысли и культуры человеческого сознания. И каждая веха исторического развития находит свое яркое отражение в архитектуре и строительстве. Испокон веков люди использовали традиционные строительные материалы, затем в ходе наблюдений и экспериментов создавали примитивные органические композиционные материалы. XXI век можно с уверенностью назвать временем химической революции, и, как следствие, прорыва в индустрии строительных конструкций, ведь именно с появлением современных композиционных материалов мы имеем небывалое разнообразие проектных решений – начиная от быстровозводимых бесфундаментных каркасных домов и заканчивая сверхвысокими небоскребами, при строительстве которых используется более 50% композитных материалов. Потребность в создании и использовании композиционных материалов помимо чисто научного интереса диктуется также экономической подоплекой. Не секрет, что производство строительных материалов – одна из ресурсоемких отраслей экономики. Высокая ресурсоемкость сдерживает развитие не только строительной отрасли, но и модернизацию ЖКХ, а значит и благополучие населения страны, потому что окупаемость любого строительного проекта по экономическим расчетам ложится на конечного потребителя. Первоочередная задача улучшения благосостояния жителей любой страны состоит в создании условий доступности жилья. В этом можно проследить логику поиска путей удешевления строительных проектов с одновременным улучшением физико-химических характеристик возводимых зданий, отвечающих нормам безопасности жизни и здоровья людей. Здесь мы наблюдаем синергию науки и экономики, материальным воплощением которой и является создание и использование современных композиционных материалов. Цель работы состоит в изучении представленного в научной литературе материала по современным композиционным материалам (далее - КМ), применяемым в строительстве. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи: рассмотреть общие сведения о строительных КМ, такие как состав, структура и классификация, рассмотреть виды КМ, основные классы КМ, сырье, способы получения и основные области применения. ГЛАВА I «Общие сведения о строительных композиционных материалах» 1.1 История открытия и создания композиционных материалов История создания искусственных композиционных материалов восходит к истокам цивилизации, когда человек начал сознательно конструировать новые материалы. Что же такое композит? Композит – объемное монолитное искусственное сочетание разнородных по форме и свойствам двух и более материалов (компонентов) с четкой границей раздела, использующее преимущества каждого из компонентов, проявляющее только положительные новые свойства и уничтожающее полностью или частично их недостатки. В древние времена состав композитов был прост, равно как и сырье, из которого оно изготавливалось, технология производства композитов также не отличалась сложностью. Например, в 1500 году до нашей эры, в Египте и Месопотамии начали использовать глину и солому для строения зданий, придавая строению повышенную прочность. Также в Египте и Месопотамии строили речные суда из тростника, пропитанного битумом (прототип современных стеклопластиковых лодок и тральщиков). Изготовление мумий в Египте можно считать первым примером использования метода ленточной намотки (мумии обматывались лентой из ткани, пропитанной смолой). Прослеживается определённая аналогия между мумификацией умерших с последующей обмоткой тела в виде кокона из полос ткани и современными технологиями обмотки корпусов ракет. Следующая веха – это 1200 год нашей эры. Постарались монголы: они создали первый композиционный лук из таких материалов, как древесина, кость и животный клей. Монгольский лук делали обычно из нескольких слоев древесины (в основном это была береза), которые склеивали с помощью животного клея. Роговые накладки помещали на внутренней стороне лука, закрепляя жилами. 1.2 Характеристика и отличительные особенности композиционных материалов В первом параграфе определено, что композиты - это искусственно созданные неоднородные сплошные материалы, состоящие из двух и более компонентов пластичной основы, армированные наполнителями с различными физическими и химическими свойствами. Композитный материал состоит из матрицы и армирующего вещества (наполнителя). Материал матрицы окружает и фиксирует армирующий материал, придает изделию форму, обеспечивает монолитность материала, передачу и распределение напряжений в наполнителе и определяет такие характеристики, как огнестойкость, химическую стойкость, а также теплопроводность и влагопроницаемость. Армирующее вещество передает свои механические и физические свойства изделию, таким образом усиливает свойства матрицы, а также воспринимает большую часть нагрузки, приходящейся на композитный материал. Выделяют различные классификации композитных строительных материалов: - по назначению: конструкционные (для изготовления строительных конструкций: несущих, ограждающих, технологических емкостей); отделочные (для улучшения архитектурной выразительности, реставрации или ремонта строительных объектов); тепло-, гидро-, электроизоляционные (для изоляции ограждающих конструкций, зданий, сооружений); - по природе материала матрицы: металлические, керамические, полимерные, древесные, жидкокристаллические, другие неорганические; - по структуре композита: каркасная (псевдосплавы, полученные методом пропитки); матричная (дисперсно-упрочненные и волокнистые композиты); слоистая (композиты, составленные из чередующихся слоев материалов различной природы или состава); комбинированная. Технические характеристики композитных материалов определяются соотношением свойств матрицы и армирующих элементов, а также прочностью связей между ними. Кроме этого технические характеристики композитных материалов зависят от правильного выбора исходных компонентов и технологии их совмещения, призванной обеспечить прочную связь между компонентами при сохранении их первоначальных характеристик. В результате соединения армирующих элементов и матрицы образуется комплекс свойств композита, не только отражающий исходные характеристики его компонентов, но и включающий свойства, которыми по отдельности данные компоненты не обладают. В частности, наличие границ раздела между армирующими элементами и матрицей существенно повышает трещиностойкость материала, и в композитах, в отличие от металлов, повышение статической прочности приводит не к снижению, а, как правило, к повышению характеристик вязкости разрушения. Характерными признаками композитных материалов является: – не встречаются в природе, поскольку созданы человеком; – состоят из двух или более компонентов, различающихся по своему химическому составу и разделённых выраженной границей; – имеют новые свойства, отличающиеся от свойств составляющих их компонентов; – неоднородны в микромасштабе и однородны в макромасштабе; – состав, форма и распределение компонентов «запроектированы» заранее; – свойства определяются каждым из компонентов, которые в связи с этим должны быть в материале в достаточно больших количествах (больше некоторого критического содержания). Можно выделить следующие преимущества композитных материалов перед «традиционными» строительными материалами: - высокая прочность (композитные материалы имеют высокую прочность на растяжение и сжатие, а также высокую ударную прочность, высокую прочность на срез и на разрыв, и по своей прочности они в большинстве случаях превосходят такие материалы, как сталь и бетон); - малый удельный вес по сравнению с «традиционными» материалами (сталь, бетон), низкая газопроницаемость и паропроницаемость; - практически не подвержены воздействию окружающей среды (атмосферные осадки, влажность, перепады температур и т. д.); - высокая износостойкость и долговечность (срок эксплуатации композитных материалов может составлять более 50 лет); - не подвержены коррозии, гниению, воздействию грибков и плесни, а также насекомых; - стойки к воздействию различных химических реагентов и веществ; - пожаробезопасность (композитные материалы способны выдерживать температуры до +1200°С; большинство композитных материалов являются не горючими). Между тем, у композитных материалов есть свои недостатки: - высокая себестоимость производства из-за высокой наукоемкости и технологичности и как следствие высокая конечная стоимость; - низкая ремонтопригодность (для некоторых типов); - анизотропия свойств (для некоторых типов) – зависимость свойств вещества или материала от направления. ГЛАВА II «Основные виды композиционных материалов, сырье, физикохимические свойства, технология их производства, и применение в строительстве» 2.1 Железобетон, полимербетон, древесно-цементные композиционные материалы (арболит, королит, фибролит, ксилолит, цементно-стружечные плиты) Железобетон – соединение железа (стали) и бетона (в состав бетонной смеси входят: вяжущее вещество, вода, заполнители и специальные добавки). Бетон долговечен, огнестойкий, его плотность, прочность и другие характеристики изменяются в широких пределах, и можно получать материал с любыми заданными свойствами. Недостатком бетона является его низкая прочность на растяжение. Она в 10-15 раз ниже прочности на сжатие. Этот недостаток устраняется в железобетоне, в котором растягивающие напряжения воспринимает арматура. Сталь – хорошо сопротивляется и сжатию, и растяжению. Бетон благодаря своей плотности и водонепроницаемости защищает сталь от коррозии. Бетон, как сравнительно плохой проводник теплоты, защищает сталь от быстрого нагрева при пожарах. Стальные конструкции при пожаре быстро нагреваются, сталь размягчается, и вся конструкция начинает деформироваться даже под собственным весом. В железобетонных конструкциях стальная арматура защищена от огня слоем бетона. Из железобетона осуществляется массовое строительство жилых зданий (фундаменты и перекрытия), промышленных зданий и инженерных сооружений. Полимербетон (П-бетон) – это бетон, при приготовлении которого в качестве армирующего используются полимерные смолы. Заполнителями служат обычно песок и щебень, тонкомолотый минеральный наполнитель с размером частиц не более 0,15 мм. Содержание наполнителей и заполнителей в полимербетонах высоко (94-95 %), что позволяет уменьшить расход связующего, стоимость которого в основном и определяет стоимость полимербетона. Бетонное или железобетонное изделие высушивают, вакуумируют в камере и пропитывают легкоподвижным мономером, который полимеризуется в порах бетона. В результате пропитки бетон становится водонепроницаемым и коррозионно-стойким. Возрастает его прочность. Из бетона прочностью 30-50 МПа получают П-бетоны с прочностью при сжатии 120-300 МПа, при растяжении – 12-20 МПа. При этом в 3-4 раза возрастает сопротивление истиранию, в 2 раза – предельная растяжимость, в 1,5 раза – модуль упругости. Морозостойкость возрастает до 7000 циклов. Пропитка удорожает бетон, но снижает материалоёмкость и повышает долговечность конструкций, особенно в агрессивной среде. К недостаткам этого материала можно отнести низкие термостойкость и горючесть. П-бетоны применяют для изготовления конструкций, работающих в условиях сильноагрессивных сред (химические предприятия, химически стойкие полы, лотки, сточные каналы, травильные ванны, сливные колодцы, химически стойкие трубы) или находящихся под воздействием электрических токов (траверсы ЛЭП, контактных опор и подобных конструкций с высоким электросопротивлением). Возможно изготовление из полимербетонов износостойких покрытий плотин, шахтных стволов, кольцевых коллекторов подземных сооружений, емкостей для хранения агрессивных жидкостей, тюбинги для крепи подземных выработок, шпалы, электролизные ванны и эстакады под них, плиты для полов животноводческих ферм, предприятий полиграфической промышленности, башмаки фундаментов, коллекторные кольца, дренажные и водные трубы. Древесно-цементные композиционные материалы: арболит, королит, фибролит, ксилолит, цементно-стружечные плиты. Арболит (деревобетон) – разновидность бетона, состоящая из смеси органических целлюлозосодержащих заполнителей растительного происхождения (дроблёных отходов деревообработки, костры конопли, льна, сечки стеблей хлопчатника, камыша и т.д.) – 80-90% объема, минерального вяжущего (обычно портландцемента), химических добавок и воды. Технологический процесс производства арболитовых изделий и конструкций: дробление и подготовка заполнителя по гранулометрическому составу, его обработка, приготовление химической добавки, дозировка компонентов арболита, приготовление арболитовой смеси, укладка её в формы и уплотнения, термообработка сформованных изделий, вызревание при положительных температурах и транспортирование изделий на склад.Изделия из арболита поддаются сверлению, обработке режущим инструментом и оштукатуриванию. В них можно забивать гвозди и ввинчивать шурупы. Они трудносгораемы, не разрушаются в воде, морозо- и биостойки, негигроскопичны и малотеплозвукопроводны. Долговечность (срок эксплуатации 20-40 лет). Из недостатков – пониженная влагостойкость (влажность воздуха в помещении не более 60%). Арболит применяется в виде готовых строительных блоков или плит для возведения самонесущих стен или внутренних перегородок зданий, а также в качестве теплоизоляционного и звукоизоляционного материала (стеновые панели, блоки, плиты, покрытия для совмещенных кровель). Королит – разновидность арболита, полученная из смеси окорки, обработанной химическими веществами, цемента и воды. Технология производства аналогична арболиту. Фибролит (фибролитовые плиты) изготовляют из смеси специально нарезанной древесной стружки, портландцемента, химических добавок и воды. Технологический процесс производства цементного фибролита: поступающую на производство древесину окоривают, после чего направляют на склад для выдержки (на несколько месяцев). На складе её разрезают на чураки длиной 500 мм, из которых затем на древошёрстных станках изготовляют древесную шерсть – узкие и тонкие полоски древесины. Древесную шерсть пропитывают раствором минерализатора и смешивают в определённом соотношении с цементом, получая шихту, которую затем укладывают в формы, прессуют и выдерживают в течение определённого периода времени. Цемент схватывается и достигает прочности, при которой извлекаемые из формы плиты не разрушаются. У извлечённых плит обрезают неровности боковых и торцевых кромок. После этого плиты отправляют для дальнейшего вызревания и сушки (летом плиты складируют в цехе, зимой и осенью – в сушилке). По окончании сушки их рассортировывают и отправляют потребителям. Фибролит применяют их в качестве теплоизоляцонного, конструкционно-теплоизоляционного и акустического материала в строительных конструкциях зданий и сооружений с относительной влажностью воздуха в помещении не выше 75 %. Фибролитовые плиты относятся к трудносгораемым и биостойким материалам. Ксилолит – разновидность лёгкого бетона, состоит из мелких древесных и иных целлюлозосодержащих отходов - опилок, древесной муки, шлифовальной пыли, отходов зернопроизводства на магнезиальном вяжущем (тонкоизмельченный каустический магнезит). Технология производства: в растворомешалку загружают и в ней перемешивают магнезиально-каустический цемент, в полученную массу добавляют и замешивают опилки. Общая продолжительность цикла равняется 3,5 мин. Готовая масса выгружается в объёмный дозатор, откуда выдаётся в формы. Прессуются на гидравлических прессах. Для ускорения процесса твердения подвергаются двум циклам термообработки продолжительностью 24 ч. Выщелачивают избыточную соль магния, сушат (температура 60-70 градусов). Подвергают механической обработке: фрезеруют, шлифуют для придания изделиям точных размеров, правильной формы и хорошего внешнего вида. Ксилолитовые плиты благодаря высокой прочности и совершенно незначительному истиранию применяются на текстильных и прядильных фабриках, на пищевых, винодельческих и консервных производствах; в помещениях с интенсивным движением – в вестибюлях клубов, кинотеатров, столовых, в коридорах школ, детских садов, больниц, во взрывоопасных помещениях там, где необходимо иметь неискрящие полы. Цементно-стружечные плиты – листовой материал, обладающий высокой прочностью, влагостойкостью, трудной сгораемостью, биостойкостью, отсутствием токсичности, лёгкостью обработки. Эти свойства позволяют использовать ЦСП в качестве обшивки ограждающих конструкций (плит покрытий и перекрытий, панелей стен и перегородок). Применяются в качестве материала для огнестойких дверей, потолочной облицовки и подвесных потолков, для элементов фронтонов, крыш, полов и вентиляционных каналов. Процесс производства ЦСП включает следующие технологические стадии: хранение древесного сырья на лесобирже; нарезание стружки; гомогенизацию стружки в дробилках; приготовление цементно-стружечной смеси; фракционирование стружки, формование пакетов плит; прессование, отверждение плит, созревание, кондиционирование, конечную отделку (шлифование, отделка поверхностей лакокрасочными материалами). 2.2 Древесно-полимерные композиционные материалы: древесно-стружечные плиты (ДСП), древесноволокнистые плиты (MDF-панели), древесно-слоистые панели (ОSВ – ориентированно-стружечные плиты), LVL (ЛВЛ)-брус Древесно-полимерные композиционные материалы (ДПК) – искусственные многокомпонентные материалы, состоят из древесных структурных элементов, соединённых друг с другом полимерной матрицей. Подразделяются на древесно-стружечные плиты (ДСП), древесноволокнистые плиты (MDF-панели), древесно-слоистые панели (ОSВ – ориентированно-стружечные плиты), LVL (ЛВЛ)-брус. Для изготовления ДСП используют специально изготовленную стружку, которую получают на стружечных станках, стружку-отходы и опилки. Для изготовления плит используют связующие на основе органических смол. Технологический процесс производства ДСП включает следующие основные операции: складирование древесины и сортировку древесного сырья по видам и породам; гидротермическую обработку и окорку древесины; разделку древесного сырья по длине и диаметру; измельчение древесины; измельчение стружки, сушку измельчённой древесины; сортировку измельчённой древесины; приготовление рабочего раствора смолы, отвердителя и добавок; дозирование и смешивание компонентов связующего, гидрофобных и антисептических добавок и измельчённой древесины; формирование стружечного ковра или пакетов; подпрессовку (предварительное уплотнение) стружечного ковра или пакетов; прессование плит; обрезку по формату, выдержку; калибрование и шлифование плит; сортировку и складирование плит. Древесностружечные плиты применяют в строительстве для отделки помещений, устройства ограждений, оснований под полы и для звукоизоляции. Из-за низкой влагостойкости применять плиты в помещениях с повышенной влажностью не рекомендуется. Древесностружечные плиты, полученные на малотоксичных смолах разных типов, используют для устройства встроенных шкафов, антресолей, перегородок. Древесноволокнистые плиты (ДВП) – листовой материал, изготовленный в процессе горячего прессования или сушки массы из древесного волокна, сформированного в виде ковра. Древесные волокна – это мелкие древесные частицы, представляющие собой отдельные клетки, их обрывки или группы клеток древесины. ДВП изготовляют из неделовой, в основном низкокачественной древесины и древесных отходов. Наиболее распространенным видом ДВП является MDF-плита - это древесноволокнистая плита средней плотности, изготовленная из высушенных древесных волокон, обработанных синтетическими связующими веществами и сформированных в виде ковра, с последующим горячим прессованием и шлифовкой. Лицевая поверхность панелей отделывается либо лакированным шпоном из ценных пород дерева, либо соответственным образом окрашенной и покрытой меламином бумагой, а также бумагосмоляной плёнкой, плёнкой ПВХ (поливинилхлорид). Технологический процесс производства MDF включает: 1. Переработка сырья (используется круглая древесина) – получение стружки. Используются комплексные линии подачи сырья и оборудование для его переработки, включая: окорочные станки, рубительные машины, системы транспорта и сортировки щепы и коры. 2. Подготовка древесного волокна: – промыв стружки. Для максимального освобождения от примесей; – пропаривание стружки. Для разделения на волокна. 3. Сушка. 4. Система подготовки смол. 5. Просеивание и кондиционирование волокна. Предназначено для удаления из потока волокна посторонних включений. 6. Формирование ковра. 7. Подпрессовка и сбор отходов. 8. Прессование. Используются одноэтажные линии прессования малой и средней мощности для MDF (с электронным контролем толщины и встроенной системой общего контроля) или многоэтажные линии для MDF (средней и большой мощности, с механическим или электронным контролем толщины и встроенной системой общего контроля); системы загрузки с транспортёром, предварительными загрузчиками. 9. Транспортировка, промежуточный склад и финишная обработка плит MDF: – транспортировка. Транспортировка плит является одним из ключевых процессов в производстве плит MDF; – разгрузка пресса. Разгрузка пресса начинается с обрезки кромок, которая отслеживает траекторию перемещения плит и обеспечивает минимизацию отходов, образующихся при обрезке. Происходит непрерывное обрезание кромок с помощью пилы для поперечной резки. 10. Шлифование, нанесение покрытий и другие формы конечной обработки значительно повышают конечную стоимость плит. 11. Раскрой по размерам и штабелирование. Используются системы для конечного раскроя плит в размер как в продольном, так и в поперечном направлении. После поперечной распиловки производится штабелирование плит. 12. Упаковка штабелей в плёнку и обвязка лентами. Область применения MDF-плит: в основном для фасадных элементов и для корпусов мебели. П о л о ж и т е л ь н ы е с в о й с т в а MDF-панелей:: – влагостойкость, допускающую, к примеру, периодическую влажную уборку. Тем не менее панели MDF не рекомендуется устанавливать в помещениях с постоянно высоким уровнем влажности воздуха, за исключением их водостойких модификаций; – прочность. Панели MDF обладают прочностью, практически равной прочности древесины и значительно более высокой, чем прочность ДСП, поэтому применяются в создании конструкций функционального и декоративного назначения; – низкая цена. Стоимость ламинированной панели MDF толщиной 16 мм дешевле натурального дерева; – долгий срок службы. Поверхности панелей сохраняют свою форму при перепадах температур, особые пропитки защищают их от грибка, насекомых и плесени. Прочное покрытие не требует периодической окраски или лакировки и, при условии соблюдения инструкции по эксплуатации, прослужит несколько десятилетий; – декоративная отделка (создают большие возможности в построении интерьеров); – простой монтаж. Панели MDF легко устанавливать – для этого не требуется какая-то специальная подготовка и инструмент. В случае повреждения фрагмента отделки MDF-панелями, его просто заменить новым, т.к. заводские размеры стандартны; – лёгкая обработка. Высокая плотность плит MDF допускает фрезерную обработку, с созданием разнообразного рельефа. О т р и ц а т е л ь н ы е с в о й с т в а : – большой вес. В отличие от древесины аналогичной ширины плиты MDF более увесисты; – необходимость сверления отверстий. Вбить гвоздь или вкрутить шуруп в MDF будет практически невозможно, требуется предварительное высверливание отверстия под крепление; – недостаточная несущая прочность. Если для вертикальных стоек плиты MDF вполне подходят, то для горизонтальных не особо – длинные книжные полки, к примеру, из таких плит лучше не устраивать; – содержание формальдегидных смол. Несмотря на заявляемую некоторыми производителями экологичность, это не совсем так. Да, класс эмиссии MDF низок и практически равен природной древесине, но выделение формальдегида всё же присутствует. ОSВ (ориентированно-стружечная плита) – это плотная спрессованная трёхслойная древесная плита из крупной ориентированной щепы хвойных пород среднего и низкого качеств. Плита состоит из трёх слоёв: в наружных (верхнем и нижнем) слоях щепа расположена продольно, а во внутреннем слое – поперечно. Каждый слой проклеен водостойкими смолами и спрессован под воздействием высокого давления и температур. В результате этой технологической особенности плиты ОSВ приобретают водостойкость, упругость и устойчивость к растяжению и строительным нагрузкам. ОSВ изготавливаются методом горячего прессования древесной щепы, смешанной со связующим материалом. Брёвна сначала сортируют, затем проводят специальную обработку и окаривают. Затем брёвна строгают вдоль волокон в целях максимального сохранения прочности структуры древесины для получения щепы. Плиты ОSВ изготовляют только из частиц размером 75-150 мм в длину, 10-25 мм в ширину и 0,5-0,75 мм в толщину. Более мелкие фракции (20-30 % общего выхода) либо сжигают, либо используют в производстве ДСП и MDF. Далее полученную щепу сушат и пропитывают водостойкими смолами с добавлением синтетического воска. Применение воска обеспечивает высокое качество продукции. Затем щепу укладывают конвейерным способом в двух направлениях, создавая так называемый ковёр. В наружных слоях плиты стружка будет ориентирована по длине, а во внутреннем – поперёк. После этого ковёр прессуют на многоярусном прессе при воздействии высоких температур и давления. В заключение полотно плиты ОSВ разрезают на стандартные форматы и шлифуют. Характеристики современных OSB-плит имеют довольно высокие показатели: - высокая прочность; однородность структуры; гибкость и лёгкость; влагостойкость; простота в обработке; очень высокая звукоизоляция и теплоизоляция; способность прочно удерживать гвозди и шурупы (физико-механические показатели у OSB в 2,5 раза выше, чем у ДСП); стойкость к механическим повреждениям и химическому воздействию; антисептичность – специальные добавки при изготовлении препятствуют размножению грибка и плесени; соответствие экологическим и гигиеническим; неизменность заданных форм в процессе эксплуатации на протяжении длительного срока эксплуатации. OSB-плита имеет все положительные качества натуральной древесины, но в отличие от неё ориентированно-стружечная плита лишена таких недостатков, как нестабильность формы в зависимости от влажности, гигроскопичности и возникновения всевозможных дефектов в процессе эксплуатации. Области применения OSB-плит: обшивка стен, крыш и потолков; черновые и мозаичные полы; мебельные каркасы и рекламные щиты; заменитель пиломатериалов и фанеры; заборы и временные ограждения; плиты, облицованные шпоном; использование для декоративных целей и отделки интерьеров благодаря оригинальной текстуре поверхности; изготовление конструктивных элементов мебели (где необходима механическая прочность выше, чем у обычного ДСП), стеллажей, полок, многоразовой и долговечной упаковки (ящики, обкладки, поддоны). LVL (ЛВЛ)-брус– это высокопрочный композитный конструкционный материал на основе массива натурального дерева, Основным сырьём для производства ЛВЛ-бруса является шпон древесины хвойных пород. ЛВЛ-брус производится из 9 и более пластов шпона толщиной порядка 3 мм, которые укладываются в продольном направлении изделия и склеиваются между собой параллельно волокнам смежных слоёв. После термо- и гидрообработки, окорки и распила они подвергаются лущению на полностью автоматизированном станке, где центровка и обмер заготовок производятся с помощью высокоточных лазерных устройств. Далее шпон, высушенный в конвекционной камере, направляется на склейку (в процессе влажность многократно проверяется ультразвуком, исключая возможность недостаточной просушки). В отличие от обычных пиломатериалов не деформируется и не коробится от сырости, не трескается и не гниёт, имеет минимальные показатели естественной усушки, практически не впитывает влагу, а потому собственный вес балки во влажной среде остаётся неизменным. Конструкции из бруса долговечны, чего нельзя сказать об изделиях из обычной древесины, которые подвержены разбуханию и короблению. ЛВЛ-брус в отличие от металла и железобетона обладает повышенной устойчивостью к агрессивным средам, таким, как водяные пары, аммиак, пары солей и т.д., и поэтому он незаменим при строительстве аквапарков, бассейнов, сельскохозяйственных и промышленных сооружений. ЛВЛ-брус обладает высокими теплоизоляционными и акустическими характеристиками. ЛВЛ-брус обладает более высокой огнестойкостью по сравнению с обычным брусом (за счет большей многослойности и меньшей пористости). ЛВЛ можно механически обрабатывать точно так же, как и пиломатериалы. ЛВЛ-брус можно обрабатывать антисептиками и антипиренами как обычные изделия из дерева. По сравнению с металлом и железобетоном ЛВЛ обладает оптимальным соотношением прочностных и весовых показателей (важно в малоэтажном строительства, поскольку при достаточном запасе прочности конструкции из ЛВЛ не требуют устройства усиленного фундамента и удобны при монтаже: они могут перемещаться по земле и подниматься на верхние этажи без применения специальной техники. Как следствие, возведение зданий с использованием ЛВЛ требует значительно меньших финансовых и временных затрат, чем строительство из кирпича и бетона). 2.3 Стеклопластики Стеклопластики – полимерные композиционные материалы, состоящие из стеклянного наполнителя (стеклянные волокна в виде нитей, жгутов, стеклотканей, стекломатов, рубленых волокон) и синтетического полимерного связующего. В качестве матрицы применяют термореактивные синтетические смолы, термопластичные полимеры. Эти материалы обладают достаточно высокой прочностью, низкой теплопроводностью, высокими электроизоляционными свойствами. Стеклопластик получают путём горячего прессования стекловолокна, перемешанного с синтетическими смолами. Стеклопластик в строительстве и коммунальном хозяйстве используется в следующих областях: производство подоконников, плит отделочных, дверей, оконных переплётов, лестниц, перил, ограждений балконов, водосточных желобов, киосков, остановок общественного транспорта; стеклопластиковая арматура для армирования бетона, стеклопластиковые трубы, стеклопластиковые стержни, балки из стеклопластика, сэндвич-панели из стеклопластика; контейнеры для мусора из стеклопластика, ящики для песка, ящики для воды, мобильные санузлы, телефонные будки из стеклопластика; бассейны из стеклопластика, стеклопластиковые емкости для жидких отходов, детские площадки, аттракционы, стеклопластиковые аквапарки; стеклопластиковые резервуары для корма скота, полупрозрачный стеклопластик и кровельные листы из него для оранжерей, теплиц, промышленных зданий, стеклопластик для плафонов уличного освещения, трубопроводы из стеклопластика, стеклопластиковые рекламные тумбы и щиты. заключение Будущее в строительной отрасли, вне всяких сомнений, за использованием композиционных материалов. Уход от эксплуатации природных строительных материалов в пользу изобретения и использования наукоемких технологий решает несколько задач: способствует сохранению исчерпаемых, невосполняемых либо с трудом восполняемых неорганических природных ресурсов, а также многократно улучшает физико-химические, механические свойства традиционных материалов, устраняет их недостатки, тем самым в совокупности повышая наиболее существенные технические характеристики возводимых сооружений: прочность, долговечность, безопасность. К сдерживающим факторам применения композитных материалов в России можно отнести: необходимость модернизации предприятий-производителей строительных материалов; отсутствие оборудования отечественного производства для их производства; необходимость обучения или переподготовки специалистов строительной отрасли, занимающихся, как производством, так и использованием композитных материалов; высокую наукоемкость и технологичность производства композитных материалов и как следствие их высокую себестоимость, следовательно, и конечную стоимость. В заключение необходимо отметить, что в настоящее время в мировой строительной практике композитные материалы уже нашли свое широкое применение и имеют хорошие перспективы более активного их использования в России. Список использованных источников: 1. Основы физикохимии и технологии композитов: учеб. пособие / А.В. Андреева. – М.: ИПРЖР, 2001. – 192 с. 2. Современные композиционные строительные материалы: учеб. пособие / И.Ю. Шитова, Е.Н. Самошина, С.Н. Кислицына, С.А. Болтышев. – Пенза: ПГУАС, 2015. – 136 с. 3. История композиционных материалов. [Электронный ресурс] https://habr.com/ru/amp/post/362189/ (дата обращения 06.11.2022). |