Sklolaminátové konstrukce. Výroba sklolaminátových konstrukcí. Zesilování stavebních konstrukcí

Při výběru konstrukčních materiálů pro výstavbu budov a infrastruktury si inženýři často vybírají různé typy plast vyztužený skelnými vlákny (FRP), který nabízí optimální kombinaci pevnostních vlastností a trvanlivosti.

Široký průmyslové aplikace sklolaminát začal ve třicátých letech minulého století, ale až dosud je jeho použití často omezeno nedostatkem znalostí o tom, jaké typy tohoto materiálu jsou použitelné v určitých podmínkách. Existuje mnoho druhů skelných vláken, jejich vlastnosti a tedy i oblasti použití se mohou v mnoha ohledech lišit. Obecně platí, že výhody použití tohoto typu materiálu jsou následující:

Nízká měrná hmotnost (o 80 % nižší než u oceli)
Odolnost proti korozi
Nízká elektrická a tepelná vodivost
Propustnost pro magnetická pole
Vysoká pevnost
Snadná péče

V tomto ohledu je sklolaminát dobrou alternativou k tradičním konstrukčním materiálům - oceli, hliníku, dřevu, betonu atd. Jeho použití je zvláště účinné v podmínkách silných korozivních účinků, protože výrobky z něj vydrží mnohem déle a nevyžadují prakticky žádnou údržbu.
Použití sklolaminátu je navíc opodstatněné z ekonomického hlediska, a to nejen proto, že výrobky z něj vydrží mnohem déle, ale také pro jeho nízkou měrnou hmotnost. Díky nízké měrné hmotnosti je dosahováno úspory nákladů na dopravu a také je zjednodušena a levnější instalace. Příkladem je použití sklolaminátových chodníků na úpravně vody, jejichž instalace byla dokončena o 50 % rychleji než dříve používané ocelové konstrukce.

[I]Sklolaminátové chodníky nainstalované na molu

Navzdory tomu, že nelze vyjmenovat všechny oblasti použití sklolaminátu ve stavebnictví, lze většinu z nich shrnout do tří skupin (typů): konstrukční prvky konstrukcí, rošty a stěnové panely.

[U]Konstrukční prvky
Jsou jich stovky různé typy konstrukční prvky konstrukcí ze sklolaminátu: plošiny, chodníky, schodiště, zábradlí, ochranné kryty atd.

[I]Sklolaminátové schodiště

[U]Mřížky
K výrobě sklolaminátových mřížek lze použít lití i pultruzi. Takto vyrobené rošty se používají jako palubky, podesty atd.

[I]Sklolaminátová mřížka

[U]Stěnové panely
Stěnové panely vyrobené ze skleněných vláken se primárně používají v méně kritických aplikacích, jako jsou komerční kuchyně a koupelny, ale používají se také ve speciálních aplikacích, jako jsou neprůstřelné zástěny.

Výrobky ze skleněných vláken se nejčastěji používají v následujících oblastech:

Stavebnictví a architektura
Výroba nářadí
Potravinářský průmysl a nápojový průmysl
Ropný a plynárenský průmysl
Úprava a čištění vody
Elektronika a elektrotechnika
Výstavba bazénů a aquaparků
Vodní doprava
Chemický průmysl
Restaurace a hotelnictví
Elektrárny
Celulózo - papírenský průmysl
Lék

Při výběru konkrétního typu sklolaminátu pro použití v konkrétní oblasti je nutné zodpovědět následující otázky:

Budou v pracovním prostředí přítomny agresivní chemické sloučeniny?
Jaká by měla být nosnost?
Kromě toho je nutné vzít v úvahu faktory, jako je požární bezpečnost, protože ne všechny typy skelných vláken obsahují retardéry hoření.

Na základě těchto informací výrobce sklolaminátu na základě tabulek charakteristik vybírá optimální materiál. V tomto případě je nutné se ujistit, že tabulky charakteristik odkazují na materiály tohoto konkrétního výrobce, protože vlastnosti vyráběných materiálů se liší různých výrobců se může v mnoha ohledech lišit.

Výztuha ze skelných vláken zaujímá stále silnější pozici moderní konstrukce. Je to dáno jednak vysokou měrnou pevností (poměr pevnosti k měrné hmotnosti), jednak vysokou korozní odolností, mrazuvzdorností a nízkou tepelnou vodivostí. Konstrukce využívající sklolaminátovou výztuž jsou elektricky nevodivé, což je velmi důležité pro eliminaci bludných proudů a elektroosmózy. Kvůli více vysoké náklady Ve srovnání s ocelovou výztuží se sklolaminátová výztuž používá hlavně v kritických konstrukcích, které mají speciální požadavky. Mezi takové stavby patří pobřežní stavby, zejména ty části, které se nacházejí v oblasti s proměnlivou hladinou vody.

KOROZE BETONU V MOŘSKÉ VODĚ

Chemické působení mořská voda je způsobena především přítomností síranu hořečnatého, který způsobuje dva druhy koroze betonu – hořčíkovou a síranovou. V druhém případě se v betonu tvoří komplexní sůl (hydrosulfoaluminát vápenatý), která zvětšuje svůj objem a způsobuje praskání betonu.

Dalším silným korozním faktorem je oxid uhličitý, který se uvolňuje organická hmota při rozkladu. V přítomnosti oxidu uhličitého se nerozpustné sloučeniny, které určují pevnost, přeměňují na vysoce rozpustný hydrogenuhličitan vápenatý, který se vyplavuje z betonu.

Mořská voda působí nejsilněji na beton umístěný přímo nad horní hladinou vody. Při odpařování vody zůstává v pórech betonu pevný zbytek tvořený rozpuštěnými solemi. Neustálé zatékání vody do betonu a její následné odpařování z otevřených ploch vede k hromadění a růstu krystalů soli v pórech betonu. Tento proces je doprovázen expanzí a praskáním betonu. Kromě solí dochází u povrchového betonu ke střídavému zmrazování a rozmrazování, jakož i vlhčení a vysychání.

V zóně proměnlivé hladiny vody dochází k destrukci betonu v o něco menší míře kvůli absenci solné koroze. Podvodní část betonu, která nepodléhá cyklickému působení těchto faktorů, je zničena jen zřídka.

Práce uvádí příklad destrukce železobetonového pilotového pilíře, jehož piloty o výšce 2,5 m nebyly chráněny v zóně proměnlivého vodního horizontu. O rok později se zjistilo, že beton z této oblasti téměř úplně zmizel, takže molo bylo podepřeno pouze výztuží. Pod vodní hladinou zůstal beton v dobrém stavu.

Možnost výroby odolných pilot pro offshore konstrukce spočívá v použití povrchové výztuže ze skelných vláken. Takové návrhy odolnost proti korozi a mrazuvzdornost nejsou horší než konstrukce vyrobené výhradně z polymerní materiály a jsou nad nimi v pevnosti, tuhosti a stabilitě.

Trvanlivost konstrukcí s vnější výztuží ze skelných vláken je dána odolností skelných vláken proti korozi. Beton není díky těsnosti sklolaminátového pláště vystaven vlivům prostředí a proto lze jeho složení volit pouze na základě požadované pevnosti.

VÝZTUHA VLÁKNOVÝMI VLÁKNY A JEJÍ TYPY

Pro betonové prvky využívající výztuž ze skelných vláken platí obecně zásady návrhu železobetonové konstrukce. Klasifikace podle typů použité sklolaminátové výztuže je obdobná. Výztuž může být vnitřní, vnější nebo kombinovaná, což je kombinace prvních dvou.

Vnitřní nekovová výztuž se používá v konstrukcích provozovaných v prostředí, které je agresivní vůči ocelové výztuži, ale není agresivní vůči betonu. Vnitřní výztuž lze rozdělit na diskrétní, rozptýlenou a smíšenou. Diskrétní výztuž zahrnuje jednotlivé tyče, ploché a prostorové rámy a sítě. Je možná kombinace např. jednotlivých prutů a pletiv atp.

Většina jednoduchý pohled Sklolaminátová výztuž jsou tyče požadované délky, které se používají místo ocelových. Sklolaminátové tyče, které nejsou v pevnosti horší než ocel, mají výrazně lepší odolnost proti korozi, a proto se používají v konstrukcích, ve kterých existuje riziko koroze výztuže. Sklolaminátové tyče lze do rámů upevnit pomocí samosvorných plastových prvků nebo vázáním.

Disperzní výztuž spočívá v zavádění sekaných vláken (vláken) do betonové směsi za míchání, která jsou v betonu nahodile rozmístěna. Pomocí speciálních opatření lze dosáhnout směrového uspořádání vláken. Beton s rozptýlenou výztuží se obvykle nazývá vláknobeton.
V případě agresivity prostředí na beton účinná ochrana je vnější výztuha. V tomto případě může vnější vyztužení plechu současně plnit tři funkce: pevnostní, ochrannou a funkci bednění při betonáži.

Pokud vnější výztuž nestačí odolat mechanickému zatížení, použije se další vnitřní výztuž, která může být buď sklolaminátová nebo kovová.
Vnější výztuž se dělí na spojitou a diskrétní. Spojitá je plošná struktura, která zcela pokrývá povrch betonu, diskrétní jsou prvky pletiva nebo jednotlivé pásy. Nejčastěji se provádí jednostranné vyztužení tahového čela povrchu nosníku nebo desky. Při jednostranném plošném vyztužení nosníků je vhodné umístit na boční líce ohyby výztužného plechu, čímž se zvýší odolnost konstrukce proti trhlinám. Vnější výztuž lze instalovat jak po celé délce či ploše nosného prvku, tak v jednotlivých, nejvíce namáhaných místech. Ten se provádí pouze v případech, kdy není vyžadována ochrana betonu před vystavením agresivnímu prostředí.

VNĚJŠÍ SKLO PLASTOVÁ VÝZTUHA

Hlavní myšlenkou konstrukcí s vnější výztuží je, že utěsněný sklolaminátový plášť spolehlivě chrání betonový prvek před vlivy prostředí a zároveň plní funkce výztuže a přebírá mechanické zatížení.

Existují dva možné způsoby, jak získat betonové konstrukce ve sklolaminátových skořepinách. První zahrnuje výrobu betonové prvky, sušení a následné uzavření do sklolaminátové skořepiny vícevrstvým navinutím skleněným materiálem (sklolaminát, skelná páska) s impregnací vrstvou po vrstvě pryskyřicí. Po polymeraci pojiva se vinutí promění v souvislou sklolaminátovou skořepinu a celý prvek v trubkobetonovou konstrukci.

Druhá je založena na předvýrobě sklolaminátové skořepiny a jejím následném vyplnění betonovou směsí.

První způsob, jak získat konstrukce využívající výztuž ze skelných vláken, umožňuje vytvořit předběžné příčné stlačení betonu, což výrazně zvyšuje pevnost a snižuje deformovatelnost výsledného prvku. Tato okolnost je zvláště důležitá, protože deformovatelnost trubkobetonových konstrukcí neumožňuje plně využít významné zvýšení pevnosti. Předběžné příčné stlačení betonu vzniká nejen tahem skelných vláken (ačkoli kvantitativně tvoří hlavní část síly), ale také smršťováním pojiva během polymeračního procesu.

SKLENĚNÁ PLASTOVÁ VÝZTUHA: ODOLNOST PROTI KOROZI

Odolnost sklolaminátových plastů vůči agresivnímu prostředí závisí především na typu polymerního pojiva a vlákna. Při vnitřním vyztužování betonových prvků musí být trvanlivost sklolaminátové výztuže posuzována nejen ve vztahu k vnějšímu prostředí, ale také ve vztahu k kapalné fázi v betonu, neboť tvrdnoucí beton je alkalické prostředí, ve kterém dochází k destrukci běžně používaných hlinitokřemičitanových vláken. . V tomto případě je třeba vlákna chránit vrstvou pryskyřice nebo použít vlákna jiného složení. V případě nezavlhčených betonových konstrukcí není pozorována koroze sklolaminátu. U zavlhlých konstrukcí lze zásaditost prostředí betonu výrazně snížit použitím cementů s aktivními minerálními přísadami.

Zkoušky prokázaly, že sklolaminátová výztuž má v kyselém prostředí více než 10krát vyšší odolnost a v solných roztocích více než 5krát vyšší než odolnost ocelové výztuže. Nejagresivnějším prostředím pro vyztužení sklolaminátem je alkalické prostředí. K poklesu pevnosti sklovláknité výztuže v alkalickém prostředí dochází v důsledku průniku kapalné fáze do skleněného vlákna otevřenými defekty v pojivu, jakož i difúzí pojivem. Je třeba poznamenat, že nomenklatura výchozích látek a moderní technologie Výroba polymerních materiálů umožňuje široce regulovat vlastnosti pojiva pro vyztužení skelnými vlákny a získat kompozice s extrémně nízkou propustností, a proto minimalizovat korozi vláken.

SKLO PLASTOVÁ VÝZTUHA: POUŽITÍ PŘI OPRAVÁCH ŽELEZOBETONOVÝCH KONSTRUKCÍ

Tradiční metody zpevňování a obnovy železobetonových konstrukcí jsou značně pracné a často vyžadují dlouhou odstávku výroby. V případě agresivního prostředí je po opravách nutné chránit konstrukci před korozí. Vysoká zpracovatelnost, krátká doba tuhnutí polymerního pojiva, vysoká pevnost a korozní odolnost vnější výztuže ze skleněných vláken předurčily proveditelnost jejího použití pro zpevňování a obnovu nosných prvků konstrukcí. Metody použité pro tyto účely závisí na designové prvky opravované prvky.

VÝZTUŽ VLÁKNEM: EKONOMICKÁ EFEKTIVITA

Životnost železobetonových konstrukcí při vystavení agresivnímu prostředí se prudce snižuje. Jejich nahrazení sklolaminátovým betonem eliminuje náklady velké opravy, ztráty, z nichž výrazně narůstají, když je potřeba během oprav zastavit výrobu. Investice do výstavby konstrukcí s použitím sklolaminátové výztuže jsou výrazně vyšší než u železobetonu. Po 5 letech se však zaplatí a po 20 letech ekonomický efekt dosahuje dvojnásobku nákladů na výstavbu konstrukcí.

LITERATURA

1. Koroze betonu a železobetonu, způsoby jejich ochrany / V. M. Moskvin, F. M. Ivanov, S. N. Alekseev, E. A. Guzeev. - M.: Stroyizdat, 1980. - 536 s.
2. Frolov N.P. Sklolaminátové výztuže a sklolaminátové betonové konstrukce. - M.: Stroyizdat, 1980.- 104 s.
3. Tikhonov M.K. Koroze a ochrana námořních konstrukcí z betonu a železobetonu. M.: Nakladatelství Akademie věd SSSR, 1962. - 120 s.

Sklolaminátové profily jsou vizuálně známé, standardní profily určené pro různé aplikace v konstrukci a designu, vyrobené ze sklolaminátu.

Mají stejné externí parametry jako profily z tradiční materiály, profilovaný sklolaminát, má řadu jedinečných vlastností.

Profily ze skelných vláken mají jeden z nejvyšších poměrů pevnosti k hmotnosti ze všech konstrukčních výrobků a také vynikající odolnost proti korozi. Výrobky mají vysokou odolnost proti ultrafialovému záření, široký rozsah provozních teplot (-100°C až +180°C), jakož i požární odolnost, což umožňuje použití tohoto materiálu v různé oblasti stavebnictví, zejména při provozu v oblastech s nebezpečným napětím a v chemickém průmyslu.

VÝROBA SKLOPLASTOVÝCH TRUBEK A PROFILŮ

Profily jsou vyráběny metodou pultruze, což je vlastnost technologie, která Jedná se o kontinuální tažení rovingu z filamentových nití, předimpregnovaných vícesložkovým systémem na bázi pojiv různých pryskyřic, tvrdidel, ředidel, plniv a barviv.

Sklolaminát se impregnuje pryskyřicí a následně prochází vyhřívanou matricí požadovaného tvaru, ve které pryskyřice vytvrdne. Výsledkem je profil daného tvaru. Sklolaminátové profily jsou na povrchu vyztuženy speciální netkanou textilií (rohoží), díky které získávají výrobky další tuhost. Rám profilu je potažen rounem impregnovaným epoxidovou pryskyřicí, díky čemuž je výrobek odolný vůči ultrafialovému záření.

Charakteristickým rysem technologie pultruze je výroba rovných výrobků s konstantním průřezem po celé délce.

Průřez sklolaminátového profilu může být libovolný a jeho délka je určena dle přání zákazníka.

Sklolaminátový konstrukční profil je dodáván v široký rozsah tvary, včetně nosníku I, trojúhelníku se stejnou přírubou, profilu stejné příruby, čtvercová trubka, kulaté potrubí, stejně jako roh pro pokládku při betonáži nejvíce různé velikosti, který lze použít místo tradičního kovového rohu, který podléhá rychlé destrukci rzí.

Nejčastěji se sklolaminátový profil vyrábí z ortoftalové pryskyřice.

V závislosti na provozních podmínkách je možné vyrábět profily z jiných typů pryskyřic:

• - vinylesterová pryskyřice: určeno pro použití v podmínkách, kdy je od materiálu vyžadována vysoká odolnost proti korozi;

- epoxidová pryskyřice: má speciální elektrické vlastnosti, díky čemuž jsou produkty z něj vyrobené optimální pro použití v oblastech s nebezpečným napětím;

- akrylová pryskyřice: výrobky z něj vyrobené mají nízké emise kouře v případě požáru.

SKLENĚNÉ PLASTOVÉ PROFILY STALPROM

V naší společnosti si můžete zakoupit standardní i nestandardní sklolaminátové profily libovolné velikosti dle vašich přání a požadavků. Hlavní seznam profilů ze skleněných vláken je následující:

	Roh Rozměry tohoto materiálu se mohou lišit. Používají se téměř ve všech sklolaminátových konstrukcích. Konstrukčně se používají u laminátových schodišť, osvětlovacích instalací, v patách mostů a přechodech ze sklolaminátových podlah. Symbol rohu: a - šířka, b - výška, c – tl.
	C-profil (C-profil) Sklolaminátové C-profily se díky své odolnosti proti korozi používají především v chemickém průmyslu. Symbol pro profil ve tvaru C: a - šířka, b - výška, c – šířka otvoru, d – tl.
	Sklolaminátový paprsek Lze použít buď jako součást komplexní řešení, nebo jako samostatná konstrukce (sklolaminátové zábradlí). Symbol paprsku: a - šířka, b – výška.
	I-paprsky Jako nosné konstrukce, které kryjí, se nejčastěji používají sklolaminátové I nosníky velká rozpětí a jsou schopny nést různé zatížení. Optimální jsou I-paprsky konstruktivní řešení jako základ pro laminátové podlahy, schodišťové šachty, osvětlení, chodníky atd. Symbol I-paprsku: a - šířka, b - výška, c – tl.
	Profil "Klobouk" Používá se jako izolační profil především v elektronickém průmyslu. Symbol profilu: a - šířka, b – velikost horní části profilu, c – tl.
	Obdélníkové trubky Výrobky jsou schopny nést vertikální i horizontální zatížení. Označení potrubí: a - šířka, b - výška, c – tloušťka stěny.
	Sklolaminátová tyč se používá jako sklolaminátová anténa, slunečníky, profily v modelářství atd. Barové symboly: a – průměr.
	Býk Používají se jako doplňkové konstrukce sklolaminátových chodníků, pódií, nosných ploch atd. Symboly značek: a - výška, b - šířka, c – tl.
	Kulaté potrubí Takové sklolaminátové trubky se nepoužívají v konstrukcích s vnitřním tlakem. Symboly potrubí: a – vnější průměr, b – vnitřní průměr.
	Určeno pro použití jako základ konstrukce, jako je schodiště, schodiště nebo pracovní plošina, lávka. Symboly kanálů: a - šířka, b - výška, c/d – tloušťka stěny.
	Z-profil (Z-profil) Určeno pro použití v zařízeních na čištění plynů. Legenda profilu: a – šířka horní části profilu, b - výška, c – šířka spodní části profilu.
	Rozměry tohoto materiálu se mohou lišit. Používají se téměř ve všech sklolaminátových konstrukcích.

Stavebnictví je oblast, pro kterou neúnavně pracujeme chemický průmysl, vytváření nových slitin a materiálů pro výrobu různých produktů. Jeden z nejdůležitějších a nejslibnějších úspěchů v této oblasti pro posledních letech můžeme jmenovat výsledky spojené s prací na takovém kompozitním materiálu, jakým je sklolaminát.

Mnoho inženýrů a stavitelů jej nazývá materiálem budoucnosti, protože ve svých kvalitách dokázal překonat mnoho kovů a slitin, včetně legované oceli. Co je sklolaminát? Jedná se o kompozit, který má dvě složky: výztužnou a vaznou základnu. První je sklolaminát, druhý je svým způsobem jiný. chemické složení

pryskyřice. Rozdíly v množství obou umožňují vyrobit sklolaminát odolný vůči podmínkám téměř jakéhokoli prostředí. Je však třeba si uvědomit, že neexistuje žádný univerzální typ sklolaminátu, každý z nich se doporučuje pro použití v určitých provozních podmínkách.

Sklolaminát je pro designéry zajímavý, protože hotové výrobky z něj se objevují současně se samotným materiálem. Tato vlastnost dává velký prostor pro fantazii a umožňuje nám vyrobit produkt s individuálními fyzikálními a mechanickými vlastnostmi podle zadaných parametrů klienta. Jedním z nejběžnějších sklolaminátových stavebních materiálů je mřížka.

Na rozdíl od ocelových palubek se vyrábí odléváním, což jí dává vlastnosti jako nízká tepelná vodivost, izotropie a samozřejmě jako ocelové materiály pevnost a odolnost. Vyrobeno ze sklolaminátových mřížek schodišťové stupně

celá konstrukce je však také vyrobena ze sklolaminátových dílů: regály, zábradlí, podpěry, kanály. Samozřejmě, že takové schody jsou velmi odolné, nebojí se koroze a vystavení. Snadno se přepravují a instalují. Na rozdíl od kovových konstrukcí stačí k jejich instalaci několik lidí. Další výhodou je možnost volby barev, což zvyšuje vizuální přitažlivost objektu.

Velmi oblíbené se staly uličky vyrobené ze sklolaminátu. Jejich spolehlivost je způsobena stejným jedinečné vlastnosti kompozit, který popisujeme. Pěší prostory vybavené lávkami ze skelných vláken nevyžadují zvláštní údržbu; jejich provozní schopnosti jsou mnohem vyšší než u stejných typů kovových konstrukcí. Bylo prokázáno, že životnost sklolaminátu je mnohem delší než u posledně jmenovaného a činí více než 20 let.

Další vysoce efektivní nabídkou je systém zábradlí ze sklolaminátu. Všechny díly zábradlí jsou velmi kompaktní a snadno se skládají z ruky. Navíc existuje mnoho variant pro klienta hotový design, a také možnost realizovat vlastní projekt.

Kvůli dielektrickým vlastnostem skelného vlákna jsou z něj vyrobeny kabelové kanály. Izotropie tohoto materiálu zvyšuje poptávku po výrobcích plánovaných pro použití v zařízeních citlivých na elektromagnetické vibrace.

Obecně lze poznamenat, že sortiment výrobků ze sklolaminátu je poměrně široký. Při práci s ním mohou stavitelé a designéři realizovat ty nejfantastičtější nápady. Všechny návrhy nabízené naší společností jsou spolehlivé a odolné. Kvalita sklolaminátu vede k poměrně vysoké ceně za něj, ale zároveň je to optimální poměr předností tohoto materiálu a poptávky po něm. A zároveň je důležité pochopit, že náklady na jeho pořízení se v budoucnu vyplatí díky snížení nákladů na jeho dopravu, instalaci a následnou údržbu.

Mezi mnoha novými různými strukturálními syntetickými materiály jsou pro stavbu malých lodí nejpoužívanější plasty ze skleněných vláken, skládající se ze sklolaminátového výztužného materiálu a pojiva (nejčastěji na bázi polyesterových pryskyřic). Tyto kompozitní materiály mají řadu výhod, díky kterým jsou oblíbené mezi konstruktéry a staviteli malých plavidel.

Proces vytvrzování polyesterových pryskyřic a výroby plastů ze skleněných vláken na jejich bázi může probíhat při pokojové teplotě, což umožňuje vyrábět produkty bez tepla a vysokého tlaku, což zase eliminuje potřebu složitých procesů a drahého zařízení.

Polyesterové sklolaminátové plasty mají vysokou mechanická pevnost a v některých případech nejsou horší než ocel, zatímco mají mnohem nižší specifickou hmotnost. Sklolaminátové plasty mají navíc vysokou tlumicí schopnost, která umožňuje trupu lodi vydržet velké rázové a vibrační zatížení. Pokud rázová síla překročí kritické zatížení, je poškození v plastovém pouzdře zpravidla lokální a nerozšíří se na velkou plochu.

Sklolaminát má relativně vysokou odolnost vůči vodě, oleji, naftě, atmosférické vlivy. Palivové a vodní nádrže jsou někdy vyrobeny ze sklolaminátu a průsvitnost materiálu umožňuje pozorovat hladinu skladované kapaliny.

Trupy malých lodí ze sklolaminátu jsou většinou monolitické, což vylučuje možnost pronikání vody dovnitř; nehnijí, nekorodují a lze je každých pár let přelakovat. U sportovních plavidel je důležitá schopnost získat dokonale hladký povrch. vnější povrch tělo s nízkým třecím odporem při pohybu ve vodě.

Nicméně jako konstrukční materiál má sklolaminát také některé nevýhody: relativně nízkou tuhost, tendenci k tečení při konstantním zatížení; spoje sklolaminátových dílů mají relativně nízkou pevnost.

Sklolaminátové plasty na bázi polyesterových pryskyřic se vyrábějí při teplotách 18 - 25 0 C a nevyžadují přídavný ohřev. Vytvrzování polyesterových skelných vláken probíhá ve dvou fázích:

Fáze 1 – 2 – 3 dny (materiál získá přibližně 70 % své pevnosti;

Fáze 2 – 1 – 2 měsíce (zvýšení pevnosti na 80 – 90 %).

Pro dosažení maximální strukturální pevnosti je nutné, aby obsah pojiva ve skelných vláknech byl minimálně dostatečný k vyplnění všech mezer výztužného plniva s řetězem pro získání monolitického materiálu. U běžných plastů ze skelných vláken je poměr pojivo-plnivo obvykle 1:1; v tomto případě je celková pevnost skelných vláken využita z 50 - 70%.

Hlavními výztužnými sklolaminátovými materiály jsou prameny, plátna (skleněné rohože, sekané vlákno a skleněné tkaniny.

Použití tkaných materiálů používajících kroucená skleněná vlákna jako výztužná plniva pro výrobu sklolaminátových trupů lodí a jachet je sotva ekonomicky a technologicky opodstatněné. Naopak netkané materiály pro stejné účely jsou velmi perspektivní a objem jejich využití každým rokem roste.

Nejlevnějším typem materiálu jsou skleněné prameny. Ve svazku jsou skelná vlákna uspořádána paralelně, což umožňuje získat sklolaminát s vysokou pevností v tahu a podélném stlačení (po délce vlákna). Proto se lanka používají k výrobě výrobků, kde je potřeba dosáhnout převládající pevnosti v jednom směru, například rámové nosníky. Při stavbě budov se používají řezané (10 - 15 mm) prameny k utěsnění konstrukčních mezer vzniklých při vytváření různých typů spojů.

Nasekané skleněné prameny se také používají pro výrobu trupů malých člunů a jachet, získávají se nástřikem vláken smíchaných s polyesterovou pryskyřicí na vhodnou formu.

Sklolaminát - válcované materiály s náhodně položenými skleněnými vlákny v rovině listu - jsou také vyrobeny z pramenů. Sklolaminátové plasty na bázi plátna mají nižší pevnostní charakteristiky než sklovláknité plasty na bázi tkanin z důvodu nižší pevnosti samotných pláten. Sklolaminát, levnější, má však výraznou tloušťku a nízkou hustotu, což zajišťuje jejich dobrou impregnaci pojivem.

Vrstvy sklolaminátu lze v příčném směru lepit chemicky (pomocí pojiv) nebo mechanickým prošíváním. Taková výztužná plniva se pokládají na povrchy s velkým zakřivením snadněji než tkaniny (látka tvoří záhyby a vyžaduje předběžné řezání a úpravu). Hopsty se používají především při výrobě trupů lodí, motorových člunů a jachet. V kombinaci se sklovláknitými tkaninami lze plátna použít pro výrobu lodních trupů, na které jsou kladeny vyšší požadavky na pevnost.

Nejodpovědnější struktury jsou vyrobeny na bázi skelných vláken. Nejčastěji se používají tkaniny s atlasovou vazbou, které poskytují vyšší míru využití pevnosti nití ve sklolaminátu.

Kromě toho je koudel ze skelných vláken široce používána při stavbě malých lodí. Vyrábí se z nekroucených nití - pramenů. Tato tkanina má větší hmotnost, nižší hustotu, ale také nižší cenu než tkaniny vyrobené ze skaných nití. Použití lanových tkanin je proto velmi ekonomické, navíc s ohledem na nižší pracnost při lisování konstrukcí. Při výrobě lodí a člunů se pro vnější vrstvy ze sklolaminátu často používá provazová tkanina, zatímco vnitřní vrstvy jsou vyrobeny z tvrdého sklolaminátu. Tím je dosaženo snížení nákladů na konstrukci při současném zajištění potřebné pevnosti.

Velmi specifické je použití jednosměrných lanových tkanin, které mají převládající pevnost v jednom směru. Při formování lodních konstrukcí se takové tkaniny pokládají tak, aby směr největší pevnosti odpovídal nejvyšším efektivním napětím. To může být nutné při výrobě například nosníku, kdy je nutné vzít v úvahu kombinaci pevnosti (zejména v jednom směru), lehkosti, zkosení, různé tloušťky stěny a pružnosti.

V dnešní době působí hlavní zatížení na kulatinu (zejména na stěžeň) hlavně podél os, je to použití jednosměrných pramenových tkanin (když jsou vlákna umístěna podél kulatiny, která poskytuje požadované pevnostní charakteristiky. V tomto případě je také možné vyrobit stěžeň navinutím pramene na jádro (dřevěné, kovové atd.), které lze následně vyjmout nebo zůstat uvnitř stěžně.

V současné době skvělá aplikace při výrobě člunů, jachet a člunů našli t. zv třívrstvé struktury s lehkou výplní uprostřed.

Tpex-layer konstrukce se skládá ze dvou vnějších nosných vrstev vyrobených z odolného listový materiál o malé tloušťce, mezi kterou je umístěn lehčí, i když méně odolný agregát.Účelem plniva je zajistit společnou práci a stabilitu nosných vrstev, jakož i dodržení stanovené vzdálenosti mezi nimi.

Společná činnost vrstev je zajištěna jejich spojením s plnivem a přenosem sil z jedné vrstvy na druhou; stabilita vrstev je zajištěna, protože plnivo pro ně vytváří téměř souvislou podporu; požadovaná vzdálenost mezi vrstvami je zachována díky dostatečné tuhosti plniva.

Třívrstvá struktura má oproti tradičním jednovrstvým zvýšenou tuhost a pevnost, což umožňuje snížit tloušťku skořepin, panelů a počet výztuh, což je doprovázeno výrazným snížením hmotnosti konstrukce. .

Třívrstvé konstrukce mohou být vyrobeny z jakýchkoli materiálů (dřevo, kov, plasty), ale nejvíce se používají při použití polymerních kompozitních materiálů, které lze použít jak pro nosné vrstvy, tak pro výplň a jejich vzájemné spojení je zajištěno lepením.

Třívrstvé konstrukce mají kromě možnosti snížení hmotnosti i další pozitivní vlastnosti. Ve většině případů plní kromě své hlavní funkce tvorby konstrukce trupu i řadu dalších, například propůjčují tepelné a zvukové izolační vlastnosti, poskytují rezervu nouzového vztlaku atd.

Třívrstvé konstrukce díky absenci nebo redukci nastavených prvků umožňují racionálnější využití vnitřních objemů areálu, uložení elektrických tras a některých potrubí v samotném jádru a usnadňují udržování čistoty v areálu. . Díky absenci koncentrátorů napětí a eliminaci možnosti vzniku únavových trhlin mají třívrstvé konstrukce zvýšenou spolehlivost.

Ne vždy je však možné zajistit dobrou vazbu mezi nosnými vrstvami a plnivem kvůli nedostatku lepidel s potřebnými vlastnostmi a také nedostatečné pečlivé přilnavosti. technologický postup lepení. Vzhledem k relativně malé tloušťce vrstev je pravděpodobnější jejich poškození a filtrace vody přes ně, která se může šířit po celém objemu.

Navzdory tomu jsou třívrstvé konstrukce široce používány pro výrobu trupů lodí, člunů a malých plavidel (10 - 15 m dlouhých), stejně jako výrobu samostatných konstrukcí: palub, nástaveb, palubních přístřešků, přepážek atd. Pozn. že trupy člunů a člunů, v nichž je prostor mezi vnějším a vnitřní obklad plněné polystyrenovou pěnou pro zajištění vztlaku, přísně vzato, nemohou být vždy nazývány třívrstvými, protože se nejedná o ploché nebo zakřivené třívrstvé desky s malou tloušťkou plniva. Je správnější nazývat takové struktury dvojitým pláštěm nebo dvojitým trupem.

Prvky palubních přístřešků, přepážek apod., které mají většinou ploché jednoduché tvary, je nejvhodnější zhotovit v třívrstvém provedení. Tyto konstrukce jsou umístěny v horní části trupu a snížení jejich hmotnosti má pozitivní vliv na stabilitu plavidla.

V současnosti používané třívrstvé lodní konstrukce ze sklolaminátu lze klasifikovat podle typu plniva následovně: s kontinuálním plnivem z pěnového polystyrenu, balzového dřeva; s voštinovým jádrem ze sklolaminátu, hliníkové fólie; krabicové panely vyrobené z polymerních kompozitních materiálů; kombinované panely (krabicové s pěnovým polystyrenem). Tloušťka nosných vrstev může být symetrická nebo asymetrická vůči střední ploše konstrukce.

Způsobem výroby třívrstvé konstrukce mohou být lepeny, s pěnivým plnivem, lisované na speciálních instalacích.

Hlavní komponenty pro výrobu třívrstvých struktur jsou: skleněné tkaniny značek T – 11 – GVS – 9 a TZhS-O,56-0, sklolaminátové sítě různých značek; polyesterové pryskyřice marui PN-609-11M, epoxidové pryskyřice třídy ED - 20 (nebo jiné třídy s podobnými vlastnostmi), pěnové plasty třídy PCV - 1, PSB - S, PPU-3s; ohnivzdorný laminovaný plast.

Třívrstvé konstrukce jsou monolitické nebo sestavené z jednotlivých prvků (sekcí) v závislosti na velikosti a tvaru výrobků. Druhá metoda je univerzálnější, protože je použitelná pro struktury jakékoli velikosti.

Technologie výroby třívrstvých panelů se skládá ze tří nezávislých procesů: výroba nebo příprava nosných vrstev, výroba nebo příprava výplně a montáž a lepení panelu.

Nosné vrstvy lze připravit předem nebo přímo při výrobě panelů.

Kamenivo lze také aplikovat buď ve formě hotových desek nebo napěnit zvýšením teploty nebo přimícháním příslušných složek při výrobě panelů. Voštinové jádro se vyrábí ve specializovaných podnicích a dodává se ve formě řezaných desek určité tloušťky nebo ve formě voštinových bloků, které vyžadují řezání. Pěna na dlaždice se řeže a zpracovává na tesařských pásových pilách nebo kotoučových pilách, tloušťkových hoblících a dalších dřevoobráběcích strojích.

Rozhodující vliv na pevnost a spolehlivost třívrstvých panelů má kvalita lepení ložných spár tmelem, která zase závisí na kvalitě přípravy lepených povrchů, kvalitě lepeného spoje. výsledná adhezivní vrstva a dodržování režimů lepení. Operace přípravy povrchů a nanášení adhezivních vrstev jsou podrobně popsány v příslušné literatuře o lepení.

Pro lepení nosných vrstev s voštinovým jádrem se doporučují lepidla značek BF-2 (tvrdnoucí za tepla), K-153 a EPK-518-520 (tuhnoucí za studena) a u pěn na obklady lepidla značky K- Doporučují se značky 153 a EPK-518-520. Ty poskytují vyšší pevnost spoje než lepidlo BF-l a nevyžadují speciální zařízení k vytvoření požadované teploty (asi 150 0 C). Jejich cena je však 4 - 5krát vyšší než cena lepidla BF-2 a doba vytvrzování je 24 - 48 hodin (doba vytvrzování BF - 2 - 1 hodina).

Při vypěňování pěnových plastů mezi nosnými vrstvami není zpravidla nutné nanášet na ně lepicí vrstvy. Po nalepení a potřebné expozici (7 - 10 dní) lze provést mechanické opracování panelů: ořezávání, vrtání, řezání otvorů atd.

Při montáži konstrukcí z třívrstvých panelů je třeba vzít v úvahu, že v uzlech styčníků jsou panely obvykle zatíženy soustředěným zatížením a uzly musí být vyztuženy speciálními vložkami z materiálu, který je hustší než výplň. Hlavní typy spojů jsou mechanické, lisované a kombinované.

Při upevňování saturačních dílů na třídílné konstrukce je nutné zajistit vnitřní výztuhy v upevňovacím prvku, zejména při použití mechanických upevňovacích prvků. Jedním ze způsobů takového posilování, stejně jako technologická sekvence provedení uzlů jsou znázorněna na obrázku.