Стеклопластики. Часть 1

Стеклопластик — материал, состоящий из двух основных компонентов: синтетического связующего и стеклянного волокна (наполнителя). Сущность изготовления стеклопластика состоит в том, что в неотвержденную смолу вводят стекловолокно, а затем смолу подвергают отверждению.

Стеклопластики обладают всеми достоинствами, присущими конструкционным пластмассам, отличаясь наиболее высокими из всех пластмасс прочностью и модулем упругости, а также наличием светопропускания, химической стойкости и радиопрозрачности (т. е. способности пропускать радиоволны). Недостатками стеклопластика являются старение и горючесть.

В строительных конструкциях стеклопластики находят следующее применение:

• в качестве светопроницаемого материала — для несущих элементов светопропускающих панелей стен и покрытий, для покрытий типа оболочек и т. п.;
• в качестве материала, стойкого в химически агрессивных средах, — для несущих элементов ограждающих конструкций, емкостей, газоводов, труб и т. п.;
• в качестве материала, обладающего радиопроницаемостью, — для конструкций, ограждающих радиоприборы от атмосферных воздействий.

Стеклянное волокно в стеклопластике является армирующим элементом. Использование стеклянного волокна обусловлено высокой прочностью, которое приобретает стекло после вытягивания его в волокна. Так, предел прочности при растяжении массивного стекла (алюмоборосиликатного состава) составляет примерно 50 МПа, а полученные из него волокна выдерживают напряжение 1000—2000 МПа, т. е. их прочность в 20—40 раз больше.

Элементарные волокна получают из расплавленной стеклянной массы, вытягивая ее через небольшие отверстия — фильеры. Диаметр элементарных волокон зависит от скорости вытягивания и диаметра фильеры; для стеклопластиков обычно используют волокна диаметром 6—20 мкм; 100—200 элементарных волокон объединяют в нити, а несколько десятков нитей (до 60) объединяют в жгуты. Благодаря малому диаметру стекловолокно приобретает гибкость, позволяющую вести его дальнейшую переработку. Вместе с тем увеличенная в тысячи раз (по сравнению с массивным стеклом) поверхность стекловолокна оказывается очень чувствительной к воздействию влаги, случайным механическим повреждениям и т. п.

В стеклопластиках, применяемых в строительстве, используют следующие стекловолокнистые наполнители:

• прямолинейные непрерывные волокна, вводимые в виде жгутов, нитей или элементарных волокон;
• стекловолокно в виде коротких отрезков длиной 50 мм (рубленое стекловолокно); этот вид наполнителя получают путем нарезания жгутов и распыления отрезков стекловолокна равномерно по поверхности изделия.