Glasfiber strukturer. Glasfiberarmering til korrosionsbestandige offshore betonkonstruktioner. Glasfiberarmering og dens typer

Glasfiber profiler - det er visuelt kendte standardprofiler beregnet til forskellige anvendelser inden for konstruktion og design, lavet af glasfiber.

Profileret glasfiber har de samme ydre parametre som profiler lavet af traditionelle materialer og har en række unikke egenskaber.

Glasfiberprofiler har et af de højeste styrke-til-vægt-forhold af ethvert strukturelt produkt, såvel som fremragende korrosionsbestandighed. Produkterne har høj modstandsdygtighed over for ultraviolet stråling, en bred vifte af driftstemperaturer (-100°C til +180°C), samt brandmodstand, hvilket tillader brugen af ​​dette materiale i forskellige områder konstruktion, især når der arbejdes i farlige spændingsområder og i den kemiske industri.

PRODUKTION AF PLAST RØR OG PROFILER AF GLAS

Profilerne er fremstillet ved hjælp af pultruderingsmetoden, et kendetegn ved teknologien, der Denne består af kontinuerlig trækning af roving lavet af filamenttråde, præimprægneret med et multikomponentsystem baseret på bindemidler fra forskellige harpikser, hærdere, fortyndere, fyldstoffer, farvestoffer.

Glasfiberen imprægneres med harpiks og føres derefter gennem en opvarmet matrice. den ønskede form, hvori harpiksen hærder. Resultatet er en profil af en given form. Glasfiberprofiler er forstærket på overfladen med et specielt ikke-vævet stof (måtte), takket være hvilket produkterne opnår yderligere stivhed. Profilrammen er beklædt med fleece imprægneret med epoxyharpiks, hvilket gør produktet modstandsdygtigt over for ultraviolet stråling.

Et særligt træk ved pultruderingsteknologi er produktionen af ​​lige produkter med et konstant tværsnit langs hele længden.

Tværsnittet af glasfiberprofilen kan være et hvilket som helst, og dets længde bestemmes i overensstemmelse med kundens ønsker.

FRP strukturel profil kommer i en bred vifte af former, herunder I-bjælke, lige-flange, lige-flange, firkantrør, rundt rør, samt et hjørne til udlægning, når der skal betones mest forskellige størrelser, som kan bruges i stedet for et traditionelt metalhjørne, som er udsat for hurtig ødelæggelse fra rust.

Oftest er en glasfiberprofil lavet af ortophthalisk harpiks.

Afhængigt af driftsbetingelserne er det muligt at fremstille profiler fra andre typer harpikser:

  • - vinylesterharpiks: beregnet til brug under forhold, hvor der kræves høj korrosionsbestandighed fra materialet;

- epoxyharpiks : har speciel elektriske egenskaber, hvilket gør produkter fremstillet af det optimale til brug i farlige spændingsområder;

- akrylharpiks: Produkter fremstillet af det har lav røgemission i tilfælde af brand.

GLAS PLASTPROFILER STALPROM

I vores virksomhed kan du købe standard og ikke-standard glasfiberprofiler af enhver størrelse efter dine ønsker og krav. Hovedlisten over glasfiberprofiler er som følger:

Hjørne

Dimensionerne af dette materiale kan variere. De bruges i næsten alle glasfiberstrukturer. Strukturelt bruges de i glasfibertrapper, belysningsinstallationer, i baser af broer og overgange lavet af glasfibergulve.

Hjørnesymbol:
a – bredde,
b – højde,
c – tykkelse.

C-profil (C-profil)

På grund af deres korrosionsbestandighed anvendes glasfiber C-profiler primært i den kemiske industri.

Symbol for C-formet profil:
a – bredde,
b – højde,
c – åbningsbredde,
d – tykkelse.

Glasfiber bjælke

Kan bruges enten som en del af en integreret løsning eller som en selvstændig struktur (glasfiberrækværk).

Strålesymbol:
a – bredde,
b – højde.

I-bjælker

Glasfiber I-bjælker bruges oftest som bærende konstruktioner, der dækker store spænd og er i stand til at bære forskellige belastninger. I-bjælker er optimale konstruktiv løsning som grundlag for glasfibergulve, trapper, lysinstallationer, gangbroer mv.

I-beam symbol:
a – bredde,
b – højde,
c – tykkelse.

Profil "Hat"

Anvendes som isoleringsprofil hovedsageligt i elektronikindustrien.

Profilsymbol:
a – bredde,
b – størrelsen af ​​den øverste del af profilen,
c – tykkelse.

Rektangulære rør

Produkterne er i stand til at bære både lodrette og vandrette belastninger.

Rørbetegnelse:
a – bredde,
b – højde,
c – vægtykkelse.

Glasfiberstang bruges som glasfiberantenne, parasoller, profiler i modelfremstilling mv.

Søjlesymboler:
a – diameter.

Tyren

De bruges som ekstra strukturer i glasfibergange, scener, bærende overflader mv.

Mærkesymboler:
a – højde,
b – bredde,
c – tykkelse.

Rundt rør

Sådanne glasfiberrør bruges ikke i strukturer med internt tryk.

Rørsymboler:
a – ydre diameter,
b – indvendig diameter.

Beregnet til brug som grundlag for en struktur, såsom en trappe, trappe eller arbejdsplatform, gangbro.

Kanalsymboler:
a – bredde,
b – højde,
c/d – vægtykkelse.

Z-profil (Z-profil)

Designet til brug i gasrensningsanlæg.

Profilforklaring:
a – bredden af ​​den øverste del af profilen,
b – højde,
c – bredden af ​​den nederste del af profilen.

Dimensionerne af dette materiale kan variere. De bruges i næsten alle glasfiberstrukturer.

Byggeri er et område, hvor den kemiske industri arbejder utrætteligt og skaber nye legeringer og materialer til fremstilling af forskellige produkter. En af de vigtigste og mest lovende resultater på dette område for de seneste år vi kan nævne de resultater, der er forbundet med arbejde på et sådant kompositmateriale som glasfiber.

Mange ingeniører og bygherrer kalder det fremtidens materiale, da det i sine kvaliteter har formået at overgå mange metaller og legeringer, herunder legeret stål.

Hvad er glasfiber? Dette er en komposit, der har to komponenter: en forstærkende og en bindende base. Den første er glasfiber, den anden er harpikser af forskellige kemiske sammensætninger. Variationer i mængden af ​​begge giver dig mulighed for at gøre glasfiber resistent over for forholdene i næsten ethvert miljø. Men det skal forstås, at der ikke er nogen universel type glasfiber, hver af dem anbefales til brug under visse driftsforhold. Glasfiber er interessant for designere, fordi færdige produkter

kommer ud af det samtidig med selve materialet. Denne funktion giver en masse muligheder for fantasi, hvilket giver os mulighed for at producere et produkt med individuelle fysiske og mekaniske egenskaber i henhold til kundens specificerede parametre. En af de mest almindelige byggematerialer Risten er lavet af glasfiber.

I modsætning til stålterrasser er det fremstillet ved støbning, hvilket giver det sådanne egenskaber som lav varmeledningsevne, isotropi og selvfølgelig ligesom stålmaterialer, styrke og holdbarhed. Fremstillet af glasfiberriste, dog er hele strukturen også lavet af glasfiberdele: stativer, gelændere, understøtninger, kanaler.

Selvfølgelig er sådanne trapper meget holdbare, de er ikke bange for korrosion og eksponering for kemikalier. De er nemme at transportere og installere. I modsætning til metalstrukturer er flere personer nok til at installere dem. En ekstra fordel er muligheden for at vælge en farve, hvilket øger objektets visuelle appel.

Gangbroer lavet af glasfiber er blevet meget populære. Deres pålidelighed skyldes de samme unikke egenskaber ved kompositmaterialet, som vi beskriver. Fodgængerområder udstyret med glasfibergange kræver ikke særlig vedligeholdelse. Det er bevist, at levetiden for glasfiber er meget længere end sidstnævnte og udgør mere end 20 år.

Et andet yderst effektivt tilbud er glasfibergelændersystemet. Alle rækværksdele er meget kompakte og nemme at samle i hånden. Derudover er der mange variationer for kunden færdigt design, samt mulighed for at gennemføre dit eget projekt.

På grund af de dielektriske egenskaber af glasfiber er kabelkanaler lavet af det. Isotropien af ​​dette materiale øger efterspørgslen efter produkter, der er planlagt til brug i faciliteter, der er følsomme over for elektromagnetiske vibrationer.

Generelt kan det bemærkes, at sortimentet af glasfiberprodukter er ret bredt. Ved at arbejde med det kan bygherrer og designere realisere de mest fantastiske ideer. Alle designs, der tilbydes af vores virksomhed, er pålidelige og holdbare. Kvaliteten af ​​glasfiber bestemmer dens relativt høje pris, men det er samtidig den optimale balance mellem fordelene ved dette materiale og efterspørgslen efter det. Og samtidig er det vigtigt at forstå, at omkostningerne ved dets køb vil betale sig i fremtiden på grund af reduktionen i omkostningerne ved dets transport, installation og efterfølgende vedligeholdelse.

En relativt stor effekt opnås ved brug af glasfiberstrukturer udsat for forskellige aggressive stoffer, der hurtigt ødelægger almindelige materialer. I 1960 blev omkring 7,5 millioner dollars brugt på produktion af korrosionsbestandige glasfiberstrukturer alene i USA ( samlede omkostninger gennemskinnelig glasfiber produceret i 1959 i USA koster cirka 40 millioner dollars). Interessen for korrosionsbestandige glasfiberstrukturer forklares ifølge virksomheder primært af deres gode økonomiske ydeevne. Deres vægt er meget mindre end stål- eller trækonstruktioner, de er meget mere holdbare end sidstnævnte, de er nemme at opstille, reparere og rengøre, de kan fremstilles på basis af selvslukkende harpikser, og gennemskinnelige beholdere kræver ikke vand meter briller. En seriel tank til aggressive medier med en højde på 6 m og en diameter på 3 m vejer således omkring 680 kg, mens en tilsvarende ståltank vejer omkring 4,5 tons udstødningsrør med en diameter på 3 m og en højde på 14,3 m beregnet til metallurgisk produktion er det en del af vægten af ​​et stålrør med samme bæreevne; Selvom et glasfiberrør var 1,5 gange dyrere at fremstille, er det mere økonomisk end stål, da levetiden for sådanne strukturer lavet af stål ifølge udenlandske virksomheder beregnes i uger, fra rustfrit stål- i flere måneder har lignende konstruktioner lavet af glasfiber været i drift i årevis uden skader. Således har et rør med en højde på 60 m og en diameter på 1,5 m været i drift i syv år. Tidligere installeret rør lavet af rustfrit stål holdt kun 8 måneder, og dets fremstilling og installation kostede kun halvt så meget. Således betalte prisen for et glasfiberrør sig selv inden for 16 måneder.

Glasfiberbeholdere er også et eksempel på holdbarhed i aggressive miljøer. Sådanne beholdere kan findes selv i traditionelle russiske bade, da de ikke påvirkes af høje temperaturer. Mere information om forskelligt udstyr af høj kvalitet til bade kan findes på hjemmesiden http://hotbanya.ru/. En sådan beholder med en diameter og højde på 3 m, beregnet til forskellige syrer (inklusive svovlsyre), med en temperatur på omkring 80 ° C, betjenes uden reparation i 10 år og tjener 6 gange længere end den tilsvarende metal; Alene reparationsomkostningerne for sidstnævnte over en femårig periode er lig med prisen på en glasfiberbeholder. I England, Tyskland og USA udbredt De fandt også containere i form af lagre og vandtanke af betydelig højde. Sammen med disse store produkter masseproduceres i en række lande (USA, England) rør, sektioner af luftkanaler og andre lignende elementer beregnet til brug i aggressive miljøer af glasfiber.

I udenlandsk byggeri er hovedanvendelsen af ​​alle typer glasfiber gennemskinnelig glasfiber, som med succes anvendes i industrielle bygninger i form af pladeelementer med en korrugeret profil (normalt i kombination med korrugerede plader af asbestcement eller metal), flade paneler, kupler og rumlige strukturer.

Gennemskinnelige omsluttende strukturer tjener som en erstatning for arbejdskrævende og lave omkostninger vinduesblokke og ovenlys fra industri-, offentlige- og landbrugsbygninger.

Gennemskinnelig hegn bruges i vid udstrækning i vægge og tage samt i elementer af hjælpestrukturer: baldakiner, kiosker, hegn af parker og broer, balkoner, trapper mv.

I kolde indhegninger industribygninger Bølgeplader af glasfiber kombineres med bølgeplader af asbestcement, aluminium og stål. Dette gør det muligt at anvende glasfiber på den mest rationelle måde ved at bruge det i form af separate indeslutninger i tag og vægge i mængder dikteret af belysningsmæssige hensyn (20-30% af det samlede areal), samt overvejelser om brandmodstand. Glasfiberplader er fastgjort til bjælker og bindingsværk med samme fastgørelsesanordninger som plader af andre materialer.

For nylig, på grund af reduktionen i priserne på glasfiber og produktionen af ​​selvslukkende materiale, begyndte man at bruge gennemskinnelig glasfiber i form af store eller sammenhængende områder i de omsluttende strukturer af industrielle og offentlige bygninger.

Standardstørrelser af bølgeplader dækker alle (eller næsten alle) mulige kombinationer med profilplader lavet af andre materialer: asbestcement, beklædt stål, bølgestål, aluminium osv. Eksempelvis producerer det engelske firma Alan Blun op til 50 standardstørrelser af glasfiber, inklusive profiler, vedtaget i USA og Europa. Sortimentet af profilplader lavet af vinylplast (Merly company) og plexiglas (I-C-I company) er omtrent det samme.

Sammen med gennemskinnelige plader tilbydes forbrugerne også komplette dele til deres fastgørelse.

Sammen med gennemskinnelig glasfiberplast er i de senere år i en række lande også stiv gennemskinnelig vinylplast, hovedsageligt i form af bølgeplader, blevet stadig mere udbredt. Selvom dette materiale er mere følsomt over for temperaturudsving end glasfiber, har et lavere elasticitetsmodul og ifølge nogle data er mindre holdbart, har det ikke desto mindre visse udsigter på grund af en bred råvarebase og visse teknologiske fordele.

Domes lavet af glasfiber og plexiglas er meget udbredt i udlandet på grund af høje lysegenskaber, lav vægt, relativ nem fremstilling (især plexiglaskupler) osv. De er produceret i kugle- eller pyramideform med en rund, firkantet eller rektangulær kontur i plan. I USA og Vesteuropa For det meste bruges enkeltlags kupler, men i lande med koldere klimaer (Sverige, Finland osv.) - to-lags med en luftspalte og speciel enhed til dræning af kondensat, lavet i form af en lille tagrende rundt om perimeteren af ​​den understøttende del af kuplen.

Anvendelsesområdet for gennemskinnelige kupler er industrielle og offentlige bygninger. Snesevis af virksomheder i Frankrig, England, USA, Sverige, Finland og andre lande er engageret i deres masseproduktion. Glasfiberkupler kommer typisk i størrelser fra 600 til 5500 mm, Og fra plexiglas fra 400 til 2800 mm. Der er eksempler på brugen af ​​kupler (komposit) betydeligt store størrelser(op til 10 m og mere).

Der er også eksempler på brug af forstærkede vinylplastkupler (se kapitel 2).

Gennemskinnelig glasfiber, som indtil for nylig kun blev brugt i form af bølgeplader, begynder nu at blive meget brugt til fremstilling af store strukturer, især væg- og tagpaneler af standardstørrelser, der kan konkurrere med lignende strukturer fremstillet af traditionelle materialer . Der er kun én amerikansk virksomhed, Colwall, som producerer tre-lags gennemskinnelige paneler op til b m, har brugt dem i flere tusinde bygninger.

Af særlig interesse er de udviklede fundamentalt nye gennemskinnelige paneler af kapillarstruktur, som har øget termisk isoleringsevne og høj gennemskinnelighed. Disse paneler består af en termoplastisk kerne med kapillarkanaler (kapillarplast), dækket på begge sider med flade plader af glasfiber eller plexiglas. Kernen er i det væsentlige en gennemskinnelig honeycomb med små celler (0,1-0,2 mm). Den indeholder 90 % faste stoffer og 10 % luft og er hovedsageligt fremstillet af polystyren, sjældnere plexiglas. Det er også muligt at bruge polocarbonat, en termoplast med øget brandmodstand. Den største fordel ved dette gennemsigtige design er dets høje termiske modstand, som giver betydelige besparelser på opvarmning og forhindrer dannelsen af ​​kondens selv kl. høj luftfugtighed luft. En øget modstand mod koncentrerede belastninger, herunder stødbelastninger, skal også bemærkes.

Standarddimensionerne for kapillærstrukturpaneler er 3X1 m, men de kan fremstilles op til 10 m lange m og bredde op til 2 m. I fig. 1.14 vist generel opfattelse og detaljer om en industribygning, hvor paneler af en kapillarstruktur på 4,2X1 blev brugt som lysbarrierer for tag og vægge m. Panelerne lægges på langsider på V-formede afstandsstykker og samles i toppen ved hjælp af metaloverlæg med mastik.

I USSR blev glasfiber fundet i bygningskonstruktioner meget begrænset anvendelse (til individuelle eksperimentelle strukturer) på grund af dens utilstrækkelige kvalitet og begrænsede rækkevidde

(se kapitel 3). Grundlæggende er bølgeplader med en lille bølgehøjde (op til 54 mm), som hovedsageligt bruges i form af kolde hegn til bygninger af "små former" - kiosker, baldakiner, lette baldakiner.

I mellemtiden, som forundersøgelser har vist, kan den største effekt opnås ved at bruge glasfiber i industrielt byggeri som gennemskinnelige hegn til vægge og tage. Dette eliminerer dyre og arbejdskrævende lanternetilføjelser. Brugen af ​​gennemskinnelige hegn i offentligt byggeri er også effektiv.

Hegn, der udelukkende er lavet af gennemskinnelige strukturer, anbefales til midlertidige offentlige og hjælpebygninger og strukturer, hvor brugen af ​​gennemskinnelige plasthegn er dikteret af øget belysning eller æstetiske krav (for eksempel udstillings-, sportsbygninger og strukturer). For andre bygninger og strukturer bestemmes det samlede areal af lysåbninger fyldt med gennemskinnelige strukturer ved belysningsberegninger.

TsNIIPromzdanii har sammen med TsNIISK, Kharkov Promstroyniproekt og All-Russian Research Institute of Glasfiber og Glasfiber udviklet en række effektive strukturer til industrielt byggeri. Det enkleste design er gennemskinnelige plader lagt langs rammen i kombination med bølgeplader af ikke-porøse
gennemsigtige materialer (asbestcement, stål eller aluminium). Det er at foretrække at bruge forskydningsbølge-fiberglas i ruller, hvilket eliminerer behovet for at samle plader i bredden. I tilfælde af langsgående bølger tilrådes det at bruge plader med øget længde (to spændvidder) for at reducere antallet af samlinger over understøtningerne.

Dækning af skråninger i tilfælde af en kombination af bølgeplader lavet af gennemskinnelige materialer med bølgeplader af asbestcement, aluminium eller stål bør tildeles i overensstemmelse med kravene,

Præsenteret til belægninger lavet af ikke-gennemsigtige bølgeplader. Ved konstruktion af belægninger, der udelukkende er lavet af gennemskinnelige bølgede plader, skal hældningerne være mindst 10 % ved sammenføjning af plader langs skråningens længde, 5 % i fravær af samlinger.

Overlapningslængden af ​​gennemskinnelige bølgeplader i retning af belægningens hældning (fig. 1.15) skal være 20 cm med hældninger fra 10 til 25 % og 15 cm med hældninger større end 25 %. I væghegn skal overlapningslængden være 10 cm.

Ved anvendelse af sådanne løsninger skal der tages alvorlig opmærksomhed på arrangementet af fastgørelser af plader til rammen, som i vid udstrækning bestemmer strukturernes holdbarhed. Bølgepladerne er fastgjort til rillerne med bolte (til stål og armeret beton riller) eller skruer (til træ riller) installeret langs bølgetoppene (fig. 1.15). Bolte og skruer skal være galvaniserede eller cadmiumbelagte.

For plader med bølgestørrelser 200/54, 167/50, 115/28 og 125/35 placeres befæstelser på hver anden bølge, for plader med bølgestørrelser 90/30 og 78/18 - på hver tredje bølge. Alle ekstreme bølgetoppe af hver bølgeplade skal sikres.

Diameteren af ​​bolte og skruer tages efter beregning, men ikke mindre end 6 mm. Diameteren af ​​hullet til bolte og skruer skal være 1-2 mm Større end diameteren af ​​monteringsbolten (skruen). Metalskiver til bolte (skruer) skal bøjes langs bølgens krumning og forsynes med elastiske tætningspuder. Skivens diameter tages ved beregning. På steder, hvor bølgeplader er fastgjort, installeres træ- eller metalpuder for at forhindre bølgen i at sætte sig på understøtningen.

Samlingen på tværs af skråningens retning kan udføres ved hjælp af boltede eller klæbende samlinger. På boltede forbindelser overlapningslængden af ​​bølgeplader antages at være ikke mindre end længden af ​​en bølge; boltestigning 30 cm. Boltesamlinger af bølgeplader skal forsegles med tapepakninger (for eksempel elastisk polyurethanskum imprægneret med polyisobutylen) eller mastik. For klæbefuger beregnes længden af ​​overlapningen, og længden af ​​en samling er ikke mere end 3 m.

I overensstemmelse med retningslinjerne for kapitalkonstruktion, der er vedtaget i USSR, lægges hovedvægten i forskning på store paneler. En af disse strukturer består af en metalramme, der arbejder i en spændvidde på 6 m, og bølgeplader understøttet på den, der arbejder med en spændvidde på 1,2-2,4 m .

Den foretrukne mulighed er at fylde med dobbeltplader, da det er relativt mere økonomisk. Paneler af denne designstørrelse 4,5X2,4 m blev installeret i en eksperimentel pavillon bygget i Moskva.

Fordelen ved det beskrevne panel med en metalramme er den lette fremstilling og brugen af ​​materialer, der i øjeblikket produceres af industrien. Imidlertid er trelagspaneler med skind lavet af flade plader, som har øget stivhed, bedre termiske egenskaber og kræver minimalt metalforbrug, mere økonomiske og lovende.

Den lave vægt af sådanne strukturer tillader brugen af ​​elementer af betydelig størrelse, men deres spændvidde såvel som bølgeplader er begrænset af maksimalt tilladte afbøjninger og nogle teknologiske vanskeligheder (behovet for store størrelser presseudstyr, sammenføjningsark osv.).

Afhængigt af fremstillingsteknologien kan glasfiberpaneler limes eller støbes i et stykke. Limede paneler fremstilles ved at lime flade skind sammen med et element af mellemlaget: ribber lavet af glasfiber, metal eller antiseptisk træ. Standardmaterialer kan bruges i vid udstrækning til deres fremstilling. glasfiber materialer fremstillet ved den kontinuerlige metode: flade og bølgeplader, samt forskellige profilelementer. Limede strukturer gør det muligt at variere mellemlagselementernes højde og stigning relativt meget afhængigt af behovet. Deres største ulempe er dog det større antal teknologiske operationer sammenlignet med solide støbte paneler, hvilket gør deres produktion mere kompleks, samt forbindelsen af ​​skindene med ribberne mindre pålidelig end i solide støbte paneler.

Fuldt støbte paneler opnås direkte fra de originale komponenter - glasfiber og et bindemiddel, hvorfra et kasseformet element dannes ved at vikle fiberen på rektangulære dorne (fig. 1.16). Sådanne elementer, selv før bindemidlet hærder, presses ind i et panel ved at skabe sideværts og lodret tryk. Bredden af ​​disse paneler bestemmes af længden af ​​kasseelementerne og antages i forhold til industribygningsmodulet at være 3 m.

Ris. 1.16. Gennemsigtige, fuldt støbte glasfiberpaneler

A - fremstillingsdiagram: 1 - vikling af glasfiberfyldstof på dorne; 2 - lateral kompression; 3-lodret tryk; 4-færdig panel efter fjernelse af dornerne; b-generelt syn panelfragment

Anvendelsen af ​​kontinuerligt frem for skåret glasfiber til solidt støbte paneler gør det muligt at opnå et materiale i paneler med øgede værdier af elasticitetsmodul og styrke. Den vigtigste fordel ved solidt støbte paneler er også enkelttrinsprocessen og øget pålidelighed ved at forbinde mellemlagets tynde ribber med skindene.

På nuværende tidspunkt er det stadig vanskeligt at give præference til en eller anden teknologisk ordning til fremstilling af gennemskinnelige glasfiberstrukturer. Dette kan kun gøres, efter at deres produktion er etableret, og data om driften af ​​forskellige typer gennemskinnelige strukturer er opnået.

Det midterste lag af limede paneler kan arrangeres i forskellige muligheder. Paneler med et bølget mellemlag er relativt nemme at fremstille og har gode lysegenskaber. Højden af ​​sådanne paneler er dog begrænset maksimale dimensioner bølger

(50-54mm), i forbindelse med hvilken EN)250^250g250 sådanne paneler har ogre

Nul stivhed. Mere acceptable i denne henseende er paneler med et ribbet mellemlag.

Når du vælger tværsnitsdimensionerne af gennemskinnelige ribbede paneler, er et særligt sted optaget af spørgsmålet om ribbernes bredde og højde og hyppigheden af ​​deres placering. Brugen af ​​tynde, lave og sparsomt placerede ribber giver større lystransmission af panelet (se nedenfor), men fører samtidig til et fald i dets bæreevne og stivhed. Når man tildeler ribbernes afstand, bør man også tage hensyn til hudens bæreevne under betingelserne for dens drift under lokal belastning og et spænd svarende til afstanden mellem ribbenene.

Spændvidden af ​​trelagspaneler kan på grund af deres væsentligt større stivhed end bølgeplader øges for tagplader til 3 m, og til vægpaneler - op til 6 m.

Tre-lags limede paneler med et mellemlag af træribber bruges for eksempel til kontorlokaler i Kiev-grenen af ​​VNIINSM.

Af særlig interesse er brugen af ​​tre-lags paneler til installation af ovenlysvinduer i taget af industrielle og offentlige bygninger. Udviklingen og forskningen af ​​gennemskinnelige strukturer til industriel konstruktion blev udført på TsNIIPromzdanii sammen med TsNIISK. Baseret på omfattende forskning
arbejdsrække interessante løsninger der blev udført ovenlys af glasfiber og plexiglas, samt forsøgsgenstande.

Luftværnslys lavet af glasfiber kan udformes i form af kupler eller panelkonstruktion (fig. 1.17). Til gengæld kan sidstnævnte være limet eller solidt støbt, fladt eller buet. På grund af glasfibers reducerede bæreevne understøttes panelerne langs deres langsider på tilstødende blindpaneler, som skal forstærkes til dette formål. Det er også muligt at montere specielle støtteribber.

Da tværsnittet af et panel som regel bestemmes ved at beregne dets nedbøjninger, anvendes i nogle konstruktioner muligheden for at reducere afbøjninger ved at fastgøre panelet på passende måde til understøtninger. Afhængig af udformningen af ​​en sådan fastgørelse og stivheden af ​​selve panelet, kan panelets afbøjning reduceres både på grund af udviklingen af ​​støttemomentet og udseendet af "kæde"-kræfter, der bidrager til udviklingen af ​​yderligere trækspændinger i panelet. I sidstnævnte tilfælde er det nødvendigt at tilvejebringe designforanstaltninger, der vil udelukke muligheden for, at panelets støttekanter nærmer sig hinanden (for eksempel ved at fastgøre panelet til en speciel ramme eller til tilstødende stive strukturer).

En betydelig reduktion af nedbøjninger kan også opnås ved at give panelet en rumlig form. Et buet hvælvet panel fungerer bedre end et fladt panel til statiske belastninger, og dets omrids hjælper bedre fjernelse snavs og vand fra den ydre overflade. Designet af dette panel svarer til det, der er vedtaget til den gennemskinnelige belægning af swimmingpoolen i byen Pushkino (se nedenfor).

Ovenlys i form af kupler, normalt rektangulære i form, er som regel arrangeret dobbelt under hensyntagen til vores relativt barske klimatiske forhold. De kan installeres separat

4 A. B. Gubenko

Kupler eller låses sammen på en dækkende plade. Indtil videre i USSR har kun kupler lavet af organisk glas fundet praktisk brug på grund af manglen på glasfiber af den krævede kvalitet og størrelse.

I dækningen af ​​Pionerernes Palads i Moskva (fig. 1.18) over foredragssalen er foredragssalen installeret i trin på ca. 1,5 m 100 sfæriske kupler med en diameter på 60 cm. Disse kupler oplyser et område på omkring 300 m2. Udformningen af ​​kuplerne hæver sig over taget, hvilket sikrer deres bedre rengøring og udledning af regnvand.

I samme bygning blev der brugt en anden struktur over vinterhaven, som består af trekantede pakker limet sammen af ​​to flade plader af organisk glas lagt på en kugleformet stålramme. Diameteren af ​​kuplen dannet af den rumlige ramme er omkring 3 m. Plexiglasposer blev forseglet i rammen med porøst gummi og forseglet med U 30 m mastik. Varm luft, der samler sig i kuppelrummet, forhindrer dannelsen af ​​kondens på indre overflade kupler.

Observationer af plexiglaskuplerne i Moskvas pionerpalads viste, at sømløse gennemskinnelige strukturer har ubestridelige fordele i forhold til præfabrikerede. Dette forklares af det faktum, at driften af ​​en sfærisk kuppel bestående af trekantede pakker er vanskeligere end sømløse kupler med lille diameter. Den flade overflade af termoruder, det hyppige arrangement af karmelementer og tætningsmastik gør det vanskeligt for vand at løbe ud og støv at blæse af, og i vintertid bidrage til dannelsen af ​​snedriver. Disse faktorer reducerer lystransmissionen af ​​strukturer betydeligt og fører til afbrydelse af tætningen mellem elementerne.

Lystest af disse belægninger gav gode resultater. Det viste sig, at belysningen fra naturligt lys af det vandrette område i gulvniveauet i forelæsningssalen er næsten den samme som ved kunstig belysning. Belysningen er næsten ensartet (variation 2-2,5%). Bestemmelse af indflydelsen af ​​snedække viste, at med en snedækketykkelse på 1-2 cm rumbelysningen falder med 20 %. På temperaturer over nul den faldne sne smelter.

Luftværnskupler lavet af plexiglas har også fundet anvendelse i opførelsen af ​​en række industribygninger: Poltava Diamond Tools Plant (fig. 1.19), Smolensk Processing Plant, laboratoriebygningen til Noginsk Scientific Center ved USSR Academy of Videnskaber osv. Designet af kuplerne i disse objekter er ens. Dimensioner på kupler i længden 1100 mm, bredde 650-800 mm. Kuplerne er to-lags, de støttende glas har skrå kanter.

Stang og andre bærende konstruktioner lavet af glasfiber bruges relativt sjældent på grund af dets utilstrækkeligt høje mekaniske egenskaber (især lav stivhed). Anvendelsesomfanget af disse strukturer er af en specifik karakter, hovedsageligt forbundet med særlige driftsforhold, som for eksempel når øget korrosionsbestandighed, radiotransparens, høj transportabilitet osv. er påkrævet.

En relativt stor effekt opnås ved brug af glasfiberstrukturer udsat for forskellige aggressive stoffer, der hurtigt ødelægger konventionelle materialer. Kun i 1960
i USA blev der brugt omkring 7,5 millioner dollars (de samlede omkostninger for gennemskinnelig glasfiberplast fremstillet i USA i 1959 var ca. 40 millioner dollars). Interessen for korrosionsbestandige glasfiberstrukturer forklares ifølge virksomheder primært af deres gode økonomiske ydeevne. Deres vægt

Ris. 1.19. Plexiglaskupler på taget af Poltava Diamond Tools Plant

A - generel opfattelse; b - design af støtteenheden: 1 - kuppel; 2 - opsamlingsbeholder til kondensat; 3 - frostbestandigt svampegummi;

4 - træramme;

5 - metalklemme; 6 - forklæde lavet af galvaniseret stål; 7 - vandtætning tæppe; 8 - komprimeret slaggeuld; 9 - metalstøttekop; 10 -plade isolering; 11 - asfaltafretning; 12 - granulært fyld

Slag

Der er meget færre stål- eller trækonstruktioner, de er meget mere holdbare end sidstnævnte, de er nemme at opstille, reparere og rengøre, de kan laves på basis af selvslukkende harpikser, og gennemskinnelige beholdere kræver ikke vandmålerglas . Altså en standardbeholder til aggressive medier med en højde på 6 m og diameter 3 m vejer omkring 680 kg, mens en lignende stålbeholder vejer omkring 4,5 T. Vægt af udstødningsrør med diameter 3 m og højde 14,3 mu beregnet til metallurgisk produktion, er 77-Vio af vægten af ​​et stålrør med samme bæreevne; Selvom et glasfiberrør var 1,5 gange dyrere at fremstille, er det mere økonomisk end stål
nej, da, ifølge udenlandske virksomheder, er levetiden for sådanne strukturer lavet af stål beregnet i uger, af rustfrit stål - i måneder drives lignende strukturer lavet af glasfiber uden skader i årevis. Så et rør med en højde på 60 mm og en diameter på 1,5 m har været i drift i syv år. Det tidligere installerede rustfri stålrør holdt kun 8 måneder, og dets produktion og installation kostede kun halvt så meget. Således betalte prisen for et glasfiberrør sig selv inden for 16 måneder.

Glasfiberbeholdere er også et eksempel på holdbarhed i aggressive miljøer. En sådan beholder med en diameter og højde på 3 m, beregnet til forskellige syrer (inklusive svovlsyre), med en temperatur på omkring 80 ° C, betjenes uden reparation i 10 år og tjener 6 gange længere end den tilsvarende metal; Alene reparationsomkostningerne for sidstnævnte over en femårig periode er lig med prisen på en glasfiberbeholder.

I England, Tyskland og USA er containere i form af lagre og vandtanke af betydelig højde også udbredt (fig. 1.20).

Sammen med disse store produkter masseproduceres i en række lande (USA, England) rør, sektioner af luftkanaler og andre lignende elementer beregnet til brug i aggressive miljøer af glasfiber.

Glasfiber forstærkning indtager en stadig stærkere position i moderne byggeri. Dette skyldes på den ene side dens høje specifikke styrke (forholdet mellem styrke og specifik vægt), på den anden side høj korrosionsbestandighed, frostbestandighed og lav varmeledningsevne. Strukturer, der anvender glasfiberarmering, er ikke-elektrisk ledende, hvilket er meget vigtigt for at eliminere vildfarne strømme og elektroosmose. På grund af dens højere omkostninger sammenlignet med stålarmering, bruges glasfiberarmering hovedsageligt i kritiske strukturer, der har særlige krav. Sådanne strukturer omfatter offshore-strukturer, især de dele, der er placeret i et område med variabel vandstand.

KORROSION AF BETON I HAVAND

Den kemiske effekt af havvand skyldes hovedsageligt tilstedeværelsen af ​​magnesiumsulfat, som forårsager to typer betonkorrosion - magnesium og sulfat. I sidstnævnte tilfælde dannes et komplekst salt (calciumhydrosulfoaluminat) i betonen, hvilket øges i volumen og forårsager revner i betonen.

En anden stærk korrosionsfaktor er kuldioxid, som frigives af organisk stof under nedbrydning. I nærvær af kuldioxid omdannes uopløselige forbindelser, der bestemmer styrken, til højopløseligt calciumbicarbonat, som vaskes ud af betonen.

Havvand virker stærkest på beton placeret direkte over den øvre vandstand. Når vandet fordamper, forbliver en fast rest i betonens porer, dannet af opløste salte. Den konstante strøm af vand ind i betonen og dens efterfølgende fordampning fra åbne overflader fører til akkumulering og vækst af saltkrystaller i betonens porer. Denne proces ledsages af ekspansion og revnedannelse af beton. Udover salte oplever overfladebeton skiftevis frysning og optøning samt befugtning og tørring.

I zonen med variabel vandstand ødelægges beton i lidt mindre grad på grund af fravær af saltkorrosion. Undervandsdelen af ​​beton, som ikke er underlagt disse faktorers cykliske påvirkning, ødelægges sjældent.

Værket giver et eksempel på ødelæggelsen af ​​en pælemole af armeret beton, hvis pæle, 2,5 m høje, ikke var beskyttet i zonen med variabel vandhorisont. Et år senere blev det opdaget, at beton næsten var forsvundet fra dette område, så molen kun blev understøttet af armering. Under vandspejlet forblev betonen i god stand.

Muligheden for at producere holdbare pæle til offshore-konstruktioner ligger i brugen af ​​overfladefiberarmering. Sådanne strukturer er ikke ringere i korrosionsbestandighed og frostbestandighed i forhold til strukturer, der udelukkende er lavet af polymermaterialer, og overgår dem i styrke, stivhed og stabilitet.

Holdbarheden af ​​strukturer med ekstern glasfiberforstærkning bestemmes af glasfibers korrosionsbestandighed. På grund af tætheden af ​​glasfiberskallen udsættes beton ikke for miljøet, og derfor kan dens sammensætning kun vælges på grundlag af den nødvendige styrke.

FIBERFIBERARMERING OG DETS TYPER

For betonelementer, hvor der anvendes glasfiberarmering, er designprincipperne for armerede betonkonstruktioner generelt gældende. Klassificeringen efter de anvendte typer af glasfiberarmering er ens. Armering kan være indvendig, udvendig eller kombineret, hvilket er en kombination af de to første.

Indvendig ikke-metallisk armering anvendes i konstruktioner, der drives i miljøer, der er aggressive over for stålarmering, men ikke aggressive over for beton. Indvendig armering kan opdeles i diskret, dispergeret og blandet. Diskret forstærkning omfatter individuelle stænger, flade og rumlige rammer og masker. En kombination er mulig f.eks. af individuelle stænger og masker mv.

Mest enkel udsigt Glasfiberforstærkning er stænger af den nødvendige længde, som bruges i stedet for stål. Ikke ringere end stål i styrke, glasfiberstænger er væsentligt overlegne i korrosionsbestandighed og bruges derfor i strukturer, hvor der er risiko for armeringskorrosion. Glasfiberstænger kan fastgøres i rammer ved hjælp af selvlåsende plastelementer eller ved binding.

Dispergeret armering består i at indføre betonblanding ved blanding af hakkede fibre (fibre), som fordeles tilfældigt i beton. Ved hjælp af specielle foranstaltninger kan retningsbestemt arrangement af fibre opnås. Beton med spredt armering kaldes normalt fiberarmeret beton.
Hvis miljøet er aggressivt over for beton, er udvendig armering en effektiv beskyttelse. I dette tilfælde kan udvendig pladearmering samtidigt udføre tre funktioner: styrke, beskyttende og forskallingsfunktioner under udstøbning.

Hvis udvendig forstærkning ikke er nok til at modstå mekaniske belastninger, anvendes yderligere indvendig forstærkning, som enten kan være glasfiber eller metal.
Udvendig armering er opdelt i kontinuerlig og diskret. Kontinuerlig er en pladestruktur, der fuldstændigt dækker overfladen af ​​betonen, diskrete er mesh-type elementer eller individuelle strimler. Oftest udføres ensidig forstærkning af trækfladen af ​​en bjælke eller pladeoverflade. Med ensidig overfladeforstærkning af bjælker tilrådes det at placere bøjninger af forstærkningspladen på sidefladerne, hvilket øger strukturens revnemodstand. Udvendig forstærkning kan installeres både langs hele længden eller overfladen af ​​det bærende element og i enkelte, mest belastede områder. Sidstnævnte udføres kun i tilfælde, hvor beskyttelse af beton mod eksponering for et aggressivt miljø ikke er påkrævet.

EKSTERN GLASPLASTARMERING

Hovedideen med strukturer med ekstern forstærkning er, at en forseglet glasfiberskal pålideligt beskytter betonelementet mod miljøpåvirkninger og samtidig udfører armeringsfunktionerne og tager mekaniske belastninger.

Der er to mulige måder at opnå betonkonstruktioner i glasfiberskaller. Den første indebærer fremstilling af betonelementer, tørring af dem og derefter omslutning af dem i en glasfiberskal ved flerlagsvikling med glasmateriale (glasfiber, glastape) med lag-for-lag harpiksimprægnering. Efter polymerisering af bindemidlet bliver viklingen til en kontinuerlig glasfiberskal, og hele elementet til en rørbetonstruktur.

Den anden er baseret på den foreløbige produktion af en glasfiberskal og dens efterfølgende fyldning med betonblanding.

Den første måde at opnå strukturer, der bruger glasfiberarmering, gør det muligt at skabe en foreløbig tværgående kompression af beton, hvilket øger styrken betydeligt og reducerer deformerbarheden af ​​det resulterende element. Denne omstændighed er særlig vigtig, da deformerbarheden af ​​rørbetonkonstruktioner ikke tillader at udnytte den betydelige styrkeforøgelse fuldt ud. Foreløbig tværgående kompression af beton skabes ikke kun af spændingen af ​​glasfibrene (selvom den kvantitativt udgør hoveddelen af ​​kraften), men også på grund af krympningen af ​​bindemidlet under polymerisationsprocessen.

GLAS PLASTARMERING: KORROSIONSMEDSTAND

Glasfiberplastikkens modstandsdygtighed over for aggressive miljøer afhænger hovedsageligt af typen af ​​polymerbindemiddel og fiber. Ved indvendig armering af betonelementer bør holdbarheden af ​​glasfiberarmering vurderes ikke kun ift. ydre miljø, men også i forhold til den flydende fase i beton, da hærdende beton er et alkalisk miljø, hvor den almindeligt anvendte aluminiumborosilikatfiber ødelægges. I dette tilfælde skal fibrene beskyttes med et lag af harpiks, eller der skal anvendes fibre af en anden sammensætning. Ved ikke-vædede betonkonstruktioner observeres ingen korrosion af glasfiber. I fugtede konstruktioner kan betonmiljøets alkalinitet reduceres væsentligt ved at bruge cementer med aktive mineralske tilsætningsstoffer.

Forsøg har vist, at glasfiberarmering har en modstand i et surt miljø mere end 10 gange, og i saltopløsninger mere end 5 gange højere end modstanden af ​​stålarmering. Det mest aggressive miljø for glasfiberarmering er et alkalisk miljø. Et fald i styrken af ​​glasfiberarmering i et alkalisk miljø opstår som følge af, at væskefasen trænger ind i glasfiberen gennem åbne defekter i bindemidlet, samt gennem diffusion gennem bindemidlet. Det skal bemærkes, at nomenklaturen af ​​udgangsstoffer og moderne teknologier Fremstillingen af ​​polymermaterialer gør det muligt i vid udstrækning at regulere egenskaberne af bindemidlet til glasfiberarmering og opnå sammensætninger med ekstremt lav permeabilitet og derfor minimere fiberkorrosion.

GLASPLASTARMERING: ANVENDELSE TIL REPARATION AF ARMEREDE BETONSTRUKTURER

Traditionelle metoder til forstærkning og restaurering af armerede betonkonstruktioner er ret arbejdskrævende og kræver ofte langvarig nedlukning af produktionen. I tilfælde af et aggressivt miljø er det efter reparationer nødvendigt at beskytte strukturen mod korrosion. Høj fremstillingsevne, kort hærdningstid af polymerbindemidlet, høj styrke og korrosionsbestandighed af ekstern glasfiberarmering har bestemt muligheden for dets anvendelse til forstærkning og restaurering bærende elementer strukturer. Metoderne, der anvendes til disse formål, afhænger af designegenskaberne for de elementer, der repareres.

FIBERFIBERARMERING: ØKONOMISK EFFEKTIVITET

Levetiden for armerede betonkonstruktioner, når de udsættes for aggressive miljøer, reduceres kraftigt. Udskiftning af dem med glasfiberbeton eliminerer omkostningerne ved større reparationer, hvor tabene stiger betydeligt, når produktionen skal stoppes under reparationer. Kapitalinvesteringen til konstruktion af strukturer ved hjælp af glasfiberarmering er væsentligt højere end for armeret beton. Men efter 5 år betaler de sig selv, og efter 20 år når den økonomiske effekt op på det dobbelte af omkostningerne ved at opføre strukturerne.

LITTERATUR

  1. Korrosion af beton og armeret beton, metoder til deres beskyttelse / V. M. Moskvin, F. M. Ivanov, S. N. Alekseev, E. A. Guzeev. - M.: Stroyizdat, 1980. - 536 s.
  2. Frolov N.P. Glasfiberarmering og glasfiberbetonkonstruktioner. - M.: Stroyizdat, 1980.- 104 s.
  3. Tikhonov M.K. Korrosion og beskyttelse af marine strukturer lavet af beton og armeret beton. M.: Publishing House of the USSR Academy of Sciences, 1962. - 120 s.