Классификация глиняного кирпича по плотности и теплопроводности. Получение кирпича методом полусухого прессования

Полиэтиленопековая гидроизоляционная пленка – это кровельный и гидроизоляционный рулонный материал. Отличается хорошими гидроизоляционными и прочностными показателями, но теряет эти качества при прямом воздействии солнечных лучей, атмосферного влияния, под воздействием микроорганизмов и корней луговых трав.

Выпускается в рулонах  общей площадью 10±0,5 м2, шириной 1500-2000 мм и толщиной 0,1—1,0 мм. Может применяться при устройстве защищенных плоских и малоскатных кровель.

Пленка полиэтиленовая также  применяется при устройстве кровель  как морозостойкий и водонепроницаемый  материал. Выпускается двух марок: А  и Б толщиной 0,03-0,08 мм, 0,081-0,12 мм, 0,121-0,15 мм, 0,151-0,20 мм и длиной не менее 25 метров.

Полиамидная пленка ПК-4. Выпускается  трех марок: А, Б и В, отличающихся размерами и свойствами. Применяется в качестве гидроизоляционного слоя.

Пленка  полиамидная стабилизированная – рулонный прозрачный материал, применяемый в качестве светопрозрачной кровли для сельскохозяйственных помещений. Выпускается в рулонах шириной 1200-1300 мм, длиной не менее 25 метров и толщиной 0,05-0,09 мм.

5. Пластмассы. Состав, роль составляющих. Применение в строительстве.

 

Пластмассы — это материалы, полученные на основе синтетических или естественных полимеров (смол). Синтезируются полимеры путем полимеризации или поликонденсации мономеров в присутствии катализаторов при строго определенных температурных режимах и давлениях.

В полимер с различной  целью могут вводиться наполнители, стабилизаторы, пигменты, могут составляться композиции с добавкой органических и неорганических волокон, сеток  и тканей.

Таким образом, пластмассы в  большинстве случаев являются многокомпонентными смесями и композиционными материалами, у которых технологические свойства, в том числе и свариваемость, в основном определяются свойствами полимера.

В зависимости от поведения  полимера при нагревании различают  два вида пластмасс — термопласты, материалы, которые могут многократно  нагреваться и переходить при  этом из твердого в вязко-текучее состояние, и реактопласты, которые могут претерпевать этот процесс лишь однократно.

 

Особенности строения.

Пластмассы (полимеры) состоят  из макромолекул, в которых более  или менее регулярно чередуется большое число одинаковых или  неодинаковых атомных группировок, соединенных химическими связями  в длинные цепи, по форме которых  различают линейные полимеры, разветвленные  и сетчато-пространственные.

По составу макромолекул полимеры делятся на три класса:

1) карбоцепные, основные  цепи которых построены только из углеродных атомов;

2) гетероцепные, в основных  цепях которых, кроме атомов углерода, содержатся атомы кислорода, азота, серы;

3) элементоорганические  полимеры, содержащие в основных  цепях атомы кремния, бора, алюминия, титана и других элементов.

Макромолекулы обладают гибкостью  и способны изменять форму под  влиянием теплового движения их звеньев  или электрического поля. Это свойство связано с внутренним вращением  отдельных частей молекулы относительно друг друга. Не перемещаясь в пространстве, каждая макромолекула находится  в непрерывном движении, которое  выражается в смене ее конформаций.

Гибкость макромолекул характеризует  величина сегмента, т. е. число звеньев  в ней, которые в условиях данного  конкретного воздействия на полимер  проявляют себя как кинетически  самостоятельные единицы, например в поле ТВЧ как диполи. По реакции  к внешним электрическим полям  различают полярные (ПЭ, ПП) и неполярные (ПВХ, полиаксилонитрил) полимеры. Между макромолекулами действуют силы притяжения, вызванные ван-дер-ваальсовым взаимодействием, а также водородными связями, ионным взаимодействием. Силы притяжения проявляются при сближении макромолекул на 0,3—0,4 им.

Полярные и неполярные полимеры (пластмассы) между собой  несовместимы — между их макромолекулами  не возникает взаимодействия (притяжения), т. е. они между собой не свариваются.

 

Надмолекулярная структура, ориентация.

По структуре различают  два вида пластмасс — кристаллические  и аморфные. В кристаллических в отличие от аморфных наблюдается не только ближний, но и дальний порядок. При переходе из вязко-текучего состояния в твердое макромолекулы кристаллических полимеров образуют упорядоченные ассоциации-кристаллиты преимущественно в виде сферолитов (рис. 37.1).

Чем меньше скорость охлаждения расплава термопласта, тем крупнее вырастают  сферолиты. Однако и в кристаллических  полимерах всегда остаются аморфные участки. Изменяя скорость охлаждения, можно регулировать структуру, а следовательно, и свойства сварного соединения.

Резкое различие продольных и поперечных размеров макромолекул приводит к возможности существования  специфического для полимеров ориентированного состояния. Оно характеризуется  расположением осей цепных макромолекул преимущественно вдоль одного направления, что приводит к проявлению анизотропии  свойств изделия из пластмассы. Получение  ориентированных пластмасс осуществляется путем их одноосной (5—10-кратной) вытяжки  при комнатной или повышенной температуре. Однако при нагреве (в  том числе и при сварке) эффект ориентации снижается или исчезает, так как макромолекулы вновь  принимают термодинамически наиболее вероятные конфигурации (конформации) благодаря энтропийной упругости, обусловленной движением сегментов.

 

Основные пластмассы для сварных конструкций

Наиболее распространенными  конструкционными пластмассами являются группы термопластов на основе полиолефинов: полиэтилена высокого и низкого  давления, полипропилена, полиизобутилена.

Полиэтилен [..—СН2—СН2—...]n высокого и низкого давления — кристаллические термопласты, отличающиеся между собой прочностью, жесткостью, температурой текучести. Полипропилен [—СН2—СН(СН3)—]n более температуростоек, чем полиэтилен, и обладает большей прочностью и жесткостью.

В значительных объемах используются хлорсодержащие пластики на основе полимеров  и сополимеров винилхлорида и  винилиденхлорида.

Поливинилхлорид (ПВХ) [—(СН2—СНСl—)]n — аморфный полимер линейного строения, в исходном состоянии является жестким материалом При добавке к нему пластификатора можно получить очень пластичный и хорошо сваривающийся материал — пластикат. Из жесткого ПВХ — винипласта — изготавливают листы, трубы, прутки, а из пластиката — пленку, шланги и другие изделия. Из ПВХ изготавливаются также вспененные материалы (пенопласты).

Значительную группу полимеров  и пластмасс на их основе составляют полиамиды, содержащие в цепи макромолекул амидные группы [—СО—Н—]. Это в большинстве кристаллические термопласты с четко выраженной температурой плавления. Отечественная промышленность выпускает главным образом алифатические полиамиды, используемые для изготовления волокон, отливки деталей машин, получения пленок. К полиамидам относятся, в частности, широко известные поликапролактам и полнамид-66 (капрон).

Наибольшую известность  из группы фторлонов получил политетрафтор-этилен-фторлон-4 (фторопласт 4). В отличие от других термопластов при нагреве он не переходит  в вязкотекучее состояние даже при температуре деструкции (около 415°С), поэтому его сварка требует особых приемов. В настоящее время химической промышленностью освоен выпуск хорошо сваривающихся плавких фторлонов; Ф-4М, Ф-40, Ф-42 и др. Сварные конструкции из фторсодержащих пластиков обладают исключительно высокой стойкостью к агрессивным средам и могут воспринимать рабочие нагрузки в широком диапазоне температур.

На основе акриловой и  метакриловой кислоты производятся акриловые пластики. Наиболее известная  в практике производная на их основе — пластмасса полнметилметакрилат (торговая марка «плексиглас»). Эти пластики, обладающие высокой прозрачностью, используются как светопроводящие изделия (в виде листа, прутков и т. д.) Нашли применение также сополимеры метилметакрилата и акрилонитрила, которые обладают большей прочностью и твердостью. Все пластики этой группы хорошо свариваются.

Хорошей прозрачностью отличается группа пластиков на основе полистирола. Этот линейный термопласт хорошо сваривается  тепловыми способами.

Для изготовления сварных  конструкций преимущественно в  электротехнической промышленности используют сополимеры стирола с метилстиролом, акрилонитрилом, метилметакрилатом  и, в частности, акрилонитрилбутадиенстирольные (АБС) пластики. Последние отличаются от хрупкого полистирола более высокой ударной прочностью и теплостойкостью.

В сварных конструкциях находят  применение пластмассы на основе поликарбонатов — сложных полиэфиров угольной кислоты. Они обладают более высокой вязкостью  расплава, чем другие термопласты, однако свариваются удовлетворительно. Из них изготавливают пленки, листы, трубы и различные детали, в  том числе декоративные. Характерными особенностями являются высокие  диэлектрические и поляризационные  свойства.

 

Формообразование  деталей из пластмасс

 

Термопласты поставляются для  переработки в гранулах размером 3—5 мм. Основными технологическими процессами изготовления полуфабрикатов и деталей из них являются: экструзия, литье, прессование, каландрирование, производимые в температурном интервале  вязкотекучего состояния.

Трубопроводы из полиэтиленовых и поливинилхлоридных труб применяют  для транспорта агрессивных продуктов, в том числе нефти и газа с содержанием сероводорода и  углекислоты и химических (неароматических) реагентов в химическом производстве. Резервуары и цистерны для перевозки  кислот и щелочей, травильные ванны  и другие сосуды облицовываются пластмассовыми листами, соединяемыми с помощью  сварки Герметизация пластикатом помещений, загрязняемых изотопами, покрытие полов  линолеумом также осуществляются с  помощью сварки. Консервация пищевых  продуктов в тубы, коробки и  банки, упаковка товаров и почтовых посылок резко ускоряются с применением  сварки.

Машиностроительные детали. В химическом машиностроении свариваются  корпуса и лопатки различного рода смесителей, корпуса и роторы насосов для перекачки агрессивных  сред, фильтры, подшипники и прокладки  из фторопласта, из полистирола сваривается  осветительная арматура, из капрона  неэлектропроводные шестерни, валики, муфточки, штоки, из фторлона — несмазывающиеся подшипники, вытеснители топлива и т д.

 

Оценка свариваемости  пластмасс

Основные  стадии процесса сварки

Процесс сварки термопластов состоит в активации свариваемых  поверхностей деталей, либо находящихся  уже в контакте (сварка ТВЧ, СВЧ), либо приводимых в контакт после (сварка нагретым инструментом, газом, ИК-излучением и т. д.) или одновременно с активизацией (сварка трением, УЗ-сварка).

При плотном контакте активированных слоев должны реализоваться силы межмолекулярного взаимодействия.

В процессе образования сварных  соединений (при охлаждении) происходит формирование надмолекулярных структур в шве, а также развитие полей  собственных напряжений и их релаксация. Эти конкурирующие процессы определяют конечные свойства сварного соединения. Технологическая задача сварки состоит в том, чтобы максимально приблизить по свойствам шов к исходному — основному материалу.

 

Механизм образования  сварных соединений

Реологическая концепция. Согласно реологической концепции, механизм образования сварного соединения включает два этапа — на макроскопическом и микроскопическом уровнях. При  сближении под давлением активированных тем или иным способом поверхностей соединяемых деталей вследствие сдвиговых деформаций происходит течение  расплава полимера. В результате этого  удаляются из зоны контакта ингредиенты, препятствующие сближению и взаимодействию ювенильных макромолекул (эвакуируются газовые, окисленные прослойки). Вследствие разности скоростей течения расплава не исключено и перемешивание  макрообъемов расплава в зоне контакта. Только после удаления или разрушения дефектных слоев в зоне контакта, когда ювенильные макромолекулы сблизятся на расстояния действия Ван-дер-Ваальсовых сил, возникает взаимодействие (схватывание) между макромолекулами слоев соединяемых поверхностей деталей. Этот аутогезионный процесс происходит на микроуровне. Он сопровождается взаимодиффузией макромолекул, обусловленной энергетическим потенциалом и неравномерностью градиента температур в зоне свариваемых поверхностей.

Итак, чтобы образовалось сварное соединение двух поверхностей, необходимо прежде всего обеспечить течение расплава в этой зоне.

Течение расплава в зоне сварки зависит от его вязкости: чем меньше вязкость, тем активнее происходят сдвиговые деформации в  расплаве — разрушение и удаление дефектных слоев на контактирующих поверхностях, тем меньшее давление необходимо прилагать для соединения деталей.

Вязкость расплава в свою очередь зависит от природы пластмассы (молекулярной массы, разветвленности  макромолекул полимера) и температуры  нагрева в интервале вязкотекучести. Следовательно, вязкость может служить одним из признаков, определяющих свариваемость пластмассы: чем она меньше в интервале вязкотекучести, тем лучше свариваемость и, наоборот, чем больше вязкость, тем сложнее разрушить и удалить из зоны контакта ингредиенты, препятствующие взаимодействию макромолекул. Однако нагрев для каждого полимера ограничен определенной температурой деструкции Тд, выше которой происходит его разложение — деструкция. Термопласты различаются по граничным значениям температурного интервала вязкотекучести, т. е. между температурой их текучести ТT и деструкции Тд (табл. 37.2).