Pobierz Zastosowanie tworzyw sztucznych w budownictwie - Notatki - Budownictwo i więcej Notatki w PDF z Budownictwo i prefabrykacja tylko na Docsity!
Policealne Studium Budowlane
Materiały Budowlane
„Zastosowanie tworzyw sztucznych w budownictwie”
mgr. inż. M.Górna
Michał Nowaczyk
Klasa I
Spis treści: I. Wstęp I..1 Tworzywa sztuczne I..2 Otrzymywanie polimerów
- Substancje polimeryzacyjne
- (^) Substancje polikondensacyjne
- Substancje poliaddycyjne I..3 Klasyfikacje tworzyw sztucznych
- ze względu na właściwości użytkowe
- elastomery
- plastomery
- termoplastyczne
- termoutwardzalne
- chemoutwardzalne II. Dlaczego tworzywa sztuczne? III. Cechy tworzyw istotne w zastosowaniach w budownictwie IV. Przegląd zastosowań tworzyw sztucznych w budownictwie IV..1 Betonowanie IV..2 Profile kompozytowe w wysoko wytrzymałych konstrukcjach betonowych i fibrobetony IV..3 (^) Izolacje przeciwwilgociowe IV..4 Elementy ścian, wypełnienia i przegrody, listwy maskujące IV..5 Materiały izolujące drgania IV..6 Drzwi i okna IV..7 Pomieszczenia sanitarne IV..8 Dylatacje i uszczelnienia dylatacji IV..9 Ocieplenia ścian, stropów i elewacje IV..10 Pokrycia dachowe IV..11 Inne elementy montowane na dachach IV..12 Odwodnienie IV..13 (^) Wewnętrzne instalacje rurowe IV..14 Ogrzewanie i wentylacja IV..15 Instalacje elektryczne IV..16 Kable telekomunikacyjne i światłowodowe IV..17 Instalacje centralnego odkurzania IV..18 Poczta pneumatyczna IV..19 Elementy wykończenia wnętrz IV..20 Posadzki IV..21 Ściany i sufity IV..22 Instalacje zewnętrzne IV..23 (^) Pozostałe IV..24 Obiekty sportowe i sportowo-widowiskowe V. Zakończenie VI. Bibliografia
I. Wstęp:
- Tworzywa sztuczne są to materiały zawierające jako podstawowy składnik wielkocząsteczkowy substancje organiczne ( polimery) oraz dodatki (wypełniacze, plastyfikatory lub utrwalacze oraz barwniki).
- Otrzymywanie polimerów: powstają w wyniku polireakcji substancji małocząsteczkowych (monomerów). W zależności od chemicznego przebiegu polireakcji rozróżnia się substancje wielkocząsteczkowe: polimeryzacyjne, polikondensacyjne i poliaddycyjne:
- Substancje polimeryzacyjne: otrzymuje się dzięki reakcji polimeryzacji, tj. procesowi łączenia wielokrotnego monomerów w substancję wielkocząsteczkową bez wydzielania produktów ubocznych. Substancje powstałe z jednego rodzaju monomerów nazywamy homopolimerami (np. polichlorek winylu-PCV, polietylen, polistyren) , powstałe zaś z różnych monomerów – kopolimerami (np. polimer ABS).
Dla zapewnienia większej przejrzystości przedstawiam obszary zastosowań według asortymentów, natomiast kolejność odpowiada fazom budowy, a nie poziomom zapotrzebowania tworzyw.
- Betonowanie Włókna cięte PP to tani materiał wzmacniający dodawany do masy betonowej. Tworzywowe podkładki dystansowe pod elementy zbrojenia szeroko wykorzystywane są podczas betonowania konstrukcji żelbetowych. Z wysoko wytrzymałych tkanin technicznych powlekanych PCV wykonuje się formy powietrzne wykorzystywane do bezpodporowych, kopułowych konstrukcji żelbetowych w technologii torkretuj - betonu natryskowego.
- Profile kompozytowe w wysoko wytrzymałych konstrukcjach betonowych i fibrobetony Od kilku lat wprowadzane są w USA i Japonii zbrojenia kompozytowe na bazie polimerów w miejsce tradycyjnych prętów stalowych. Wykorzystywane są kompozyty polimerowe zawierające włókna węglowe, szklane lub aramidowe. Kompozyty z włókien węglowych służą do wzmacniania konstrukcji mostowych. W USA stosowano już dźwigary i pylony z rur kompozytowych wypełnionych lekkim betonem oraz cięgna do mostów podwieszonych wykonane z włókien węglowych i aramidowych. Nowe generacje betonów konstrukcyjnych, tzn. betony wysokowartościowe (BWW) oraz betony bardzo wysokowartościowe (BBWW) mogą być modyfikowane m.in. włóknami z polipropylenu, polietylenu, PVA lub aramidowymi. Fibrobetony zawierające włókna polimerowe zabezpieczają przed zarysowaniem świeżego betonu podczas skurczu.
- Izolacje przeciwwilgociowe Do izolacji ścian piwnic, fundamentów, ław fundamentowych, zabezpieczenia zewnętrznej warstwy ocieplającej fundamenty i izolacji poziomej podłóg wykorzystywane są folie płaskie PCV. Izolacje wodoszczelne wykonywane są przy budowie balkonów i tarasów. Do izolacji fundamentów w miejscach podwyższania sił poziomu wód gruntowych wykorzystywana jest przewiewna, gruba folia tłoczna z PE- HD.
- Elementy ścian, wypełnienia i przegrody, listwy maskujące Warstwowe płyty z blach aluminiowych bądź lakierowanych stalowych mogą zawierać wewnątrz izolacyjną warstwę spienionego PS, PU lub PE. Płyty „sandwiczowe” wykorzystywane są również na wypełnienia drzwiowe. Profile z kolorowego PCV służą jako narożniki ścienne wewnętrzne i zewnętrzne. Z elastycznych, transparentnych taśm PCV wykonywane są kurtyny drzwiowe w obiektach przemysłowych oraz bramy najazdowe dla wózków widłowych. Wytłaczane twarde profile służą jako listwy maskujące przy elementach wewnętrznej zabudowy lub jako listwy przypodłogowe. Mineralno-akrylowe płyty na blaty i lady wykorzystywane są w pomieszczeniach kuchennych, szpitalnych, restauracyjnych, recepcyjnych i laboratoryjnych.
- Materiały izolujące drgania Wśród materiałów można wymienić podkładki, płyty i masywy gumowe, w tym produkowane także w oparciu o granulat gumowy pozyskiwany ze zużytych opon samochodowych. Elementy izolujące drgania wykorzystywane są zarówno w konstrukcji obiektów (zabezpieczenie przed przenoszeniem drgań od przebiegających w pobliżu linii kolejowych i tramwajowych), przy posadowieniu maszyn, urządzeń czy elementów instalacji (wentylatory i kolektory wentylacji mechanicznej).
- (^) Drzwi i okna Profile z twardego PCV to popularny materiał do wykonywania kompletnych okien (ościeżnic i skrzydeł) oraz drzwi w różnych systemach stolarki. Około 40% okien wykonywanych jest w zachodniej Europie z PCV i udział ich rośnie w łącznej
produkcji. Wymogi ochrony środowiska powodują to, że technologie otrzymywania PCV są bardzo zaawansowane ekologicznie. Zaletami PCV są: trudnopalność, odporność na ścieranie i czynniki atmosferyczne, dobra izolacyjność oraz łatwość utrzymania czystości i konserwacji. PCV stosowany do produkcji profili okiennych jest specjalnie stabilizowany, głównie przez stabilizatory wapniowo-cynkowe. Jako uszczelnienia sprawdzają się wytłaczane precyzyjne profile silikonowe bądź z TPE. Uszczelki perforowane zapewniają potrzebną mikrowentylację. Do koloru okien można dobrać wykończenie oferowane również z PCV, tj.: szyny i karnisze wytłaczane jako jedna część, wykładziny ościeży i komorowe parapety wewnętrzne. Folie poliestrowe montowane na wewnętrznej powierzchni szkła okiennego zabezpieczają przed promieniowaniem UV oraz utrudniają rozbicie szyby i włamanie.
- Pomieszczenia sanitarne Wanny żeliwne zastępowane są coraz częściej wyrobami z żywic akrylowych wzmocnionych włóknem szklanym. Z akrylu są również brodziki. Pozwala to na dowolność kształtów i ciekawszą kolorystykę. Płyty z polistyrenu wykorzystywane są w kabinach prysznicowych. Styropianowe obudowy do wanien i brodzików są łatwe w montażu i spełniają funkcje izolacji termicznej. Do uszczelniania narożników wykorzystywane są taśmy uszczelniające, na ogół z powlekanej centralnie włókniny lub siatki PP.
- Dylatacje i uszczelnienia dylatacji Do zabezpieczenia fug dylatacyjnych służą wytłaczane lub kalandrowane profile i taśmy z PCV, TPE lub EPDM. Do wykonywania wylewek betonowych na posadzkach, tarasach, podjazdach wygodne są listwy dylatacyjne wykonane jako profile: „odwrócone V” z HD-PE.
- Ocieplenia ścian, stropów i elewacje Sztywne płyty ze spienionego polistyrenu (PS) lub poliuretanu (PU) o różnej grubości sprawdzają się jako izolacja termiczna podłóg, posadzek posadowionych na gruncie, posadzek nad pomieszczeniami nieogrzewanymi oraz ścian zewnętrznych. Znaczne ilości płyt z polistyrenu wykorzystuje się do ocieplania wielokondygnacyjnych obiektów mieszkalnych budowanych przez wiele lat z wielkiej płyty. Konieczność docieplenia tych obiektów ze względów ekonomicznych to jedna sprawa, a niemniej ważna to zapobieżenie korozji stalowych rygli z powodu braku zabezpieczeń przed oddziaływaniem czynników atmosferycznych. Sztywna pianka PU posiada najniższy współczynnik przewodzenia ciepła - rzędu 0,019-0,022 W/m °K, co umożliwia zastosowanie izolacji o ok. 50% cieńszej w porównaniu z powszechnie stosowanym materiałem termoizolacyjnym jakim są płyty ze styropianu. Panele jako wykładziny elewacji zewnętrznych (siding) lub wewnętrznych wytwarzane są w różnych kolorach z PCV. Ostatnio wykorzystuje się do produkcji drewnopodobnych paneli poliolefiny z napełnieniem włóknami drewna. Materiał podobny do drewna jest nienasiąkliwy, odporny na czynniki atmosferyczne oraz działanie bakterii i grzybów. Wśród płyt na elewacje budynków znajdują się płyty poliestrowo-kruszywowe oraz poliestrowe wzmocnione włóknem szklanym. Zarówno szyby zespolone, jak i panele przeszklenia w elewacjach strukturalnych uszczelniane są i klejone spoiwami silikonowymi. Jako doszczelnienie fug służą sznury z poliuretanu. Uszczelnienia ruchomych elementów to profile z EPDM, silikonu lub TPE.
- Pokrycia dachowe W konstrukcjach dachów spadzistych i ścian szkieletowych stosowane są folie budowlane. Folie wstępnego krycia wykonywane są jako paroprzepuszczalne (ale wodoszczelne), słabo paroprzepuszczalne lub paroizolacyjne. Otrzymywane z PE lub PP jako folie lub laminaty z włókniną. Na dużych przestrzeniach płaskich dachów powodzeniem cieszy się technologia wykonywania wylewania termoizolacji ze spienionego PU. Zarówno na dachach płaskich, jak i spadzistych szerokie
„peszel". Z tworzyw wykonywane są przepusty w ścianach i stropach na kable elektryczne oraz maskujące profile dla instalacji natynkowych.
- Kable telekomunikacyjne i światłowodowe Powłoki tych kabli wykonywane są zazwyczaj z polietylenów: LLD-PE, MD--PE i HD- PE.
- Instalacje centralnego odkurzania Instalację centralnego odkurzania stanowi system rur i kształtek z PCV z wymagana aprobata techniczną dla rur próżniowych.
- Poczta pneumatyczna W typowych systemach poczty pneumatycznej wykonywanych z PCV spotyka się rury o średnicach w przedziale od O 60-160 mm i przeźroczyste pojemniki transportowe.
- Elementy wykończenia wnętrz Coraz większe zainteresowanie wzbudzają drewnopodobne kompozyty zawierające odpowiednio spreparowane włókna drzewne (70-90%) oraz tworzyw (PCV, PP, PE, PS, ABS lub PET) w ilości 10-30%. Wytłaczane elementy o wyglądzie drewna służą do wytwarzania systemów podłogowych, schodów, balustrad czy profili okiennych.
- Posadzki Do szerokiej grupy posadzek i wykładzin z tworzyw zaliczamy: posadzki epoksydowe, poliuretanowe, winylowe. Posadzki winylowe w szerokim asortymencie układane mogą być z płytek lub materiałów rolowanych. Przy dużym natężeniu ruchu zalecana jest wierzchnia warstwa PU odporna na ścieranie. Warunki pracy w pomieszczeniu narzucają wykonanie posadzek jako chemoodporne lub antyelektrostatyczne. Materiały na wykładziny dywanowe z włókien syntetycznych to poliamidy i poliestry. Jako materiał na systemy czyszczące przed wejściami i w holu wykorzystuje się m.in. gumę i TPE.
- Ściany i sufity Do wykończenia ścian stosuje się m.in. tapety i panele. Ciekawe efekty uzyskuje się, wykorzystując wysokoplastyczne folie PCV do wykonania dekoracyjnych sufitów w obiektach użyteczności publicznej lub obiektach sportowych (np. pływalnie).
- Instalacje zewnętrzne Z polietylenu PE-HD wykonywane są rury ciśnieniowo-wodociągowe, rury kanalizacyjne, drenarskie oraz rury sieci gazowych. Z PCV wytłacza się rury sanitarno-odpływowe, drenarskie i osłonowe. Wymagania ochrony środowiska w zakresie szczelności kanalizacji sanitarnej spowodowały powstanie nowych wyrobów z polimerobetonu: rury kanalizacyjne, studzienki rewizyjne, obudowy separatorów. Są szczelne, trwałe i chemoodporne. Jako uszczelnienia najlepiej sprawdzają się uszczelki gumowe z EPDM. Osadniki w przydomowych oczyszczalniach ścieków wytwarza się z PE-HD technika rotomoulding. Bezwykopowe renowacje nieszczelności starych sieci kanalizacyjnych można przeprowadzać, używając poliuretanowych rękawów zbrojonych matami szklanymi klejonymi do wewnętrznych powierzchni.
- Pozostałe Płyty akrylowe (PMMA) służą na przeszklenia oraz jako ekrany akustyczne wzdłuż dróg o dużym natężeniu ruchu kołowego. Dźwiękochłonne ekrany z twardego, wysoko- udarowego PCV, z jednostronne perforacja posiadają aprobatę techniczną Instytutu Budowy Dróg i Mostów. Do produkcji reklam i tablic informacyjnych stosuje się m.in. spieniony PCV i płyty komorowe z PP. Z PCV produkowane są profile osłonowe na poręcze i balustrady oraz pojawiające się od niedawna komorowe parapety okienne. Z tworzyw sztucznych wytwarzane są: kołki rozporowe, łączniki, podkładki dystansowe, opaski kablowe, uchwyty do mocowania rur i inne akcesoria ułatwiające szybki montaż. Szeroka gama chemii budowlanej oparta jest na bazie polimerów: farby i lakiery, impregnaty, uszczelnienia montażowe, kleje i montażowe taśmy klejące, masy uszczelniające i kity, zaprawy klejowe.
- Obiekty sportowe i sportowo-widowiskowe
Do osłony lodowisk hokejowych, kortów do squasha, przeszklenia basenów pływackich ma zastosowanie PC. Poliwęglan może mieć postać litej płyty lub płyty komorowej o grubości do 40 mm. Konstrukcja płyty komorowej przeciwdziała kondensacji pary wodnej na jej powierzchni. Przejścia na lodowiska wykładane są płytami gumowymi o dużej odporności na ścieranie, umożliwiającymi przejście z łyżwami pozbawionymi ochraniaczy. Wewnętrzne nawierzchnie sportowe mają różną, wielowarstwową strukturę w zależności od spełnianych funkcji. Bieżnie lub nawierzchnie wielofunkcyjne w halach sportowych, salach gimnastycznych, rekreacyjnych czy kulturystycznych pod zewnętrzną kilkumilimetrową, bezspoinową warstwę wylewanego PU mają grubszy podkład z mat o grubości 4-14 mm, wytwarzanych z granulatu gumowego - produktu recyklingu odpadów gumowych. Szeroko stosowane są wykładziny z PCV jedno- i wielowarstwowe. Warstwę podkładową może stanowić spieniony PU lub maty gumowe. Boiska do gry w hokeja na łyżwo-rolkach, sale do aerobiku i inne mają nawierzchnię z PP. Z PCV wykonywane są folie zabezpieczające okresowo materiał posadzki boiska na czas organizowania imprez masowych. Jako materiał nawierzchni kortów tenisowych wykorzystywane są wielowarstwowe powłoki akrylowe z granulatem gumowym. Do nawierzchni sportowych boisk piłkarskich czy kortów tenisowych, znanych pod nazwą sztuczna trawa, stosuje się igłowane maty z PP najczęściej w kolorze zielonym, pokryte warstwą piasku dla zabezpieczenia przed „kładzeniem się” wystających kilkucentymetrowych włókien. Z PP lub rzadziej z PA wytwarza się kolorowe siedziska dla kibiców na widowniach obiektów sportowych. Bardzo popularne, zwłaszcza w Stanach Zjednoczonych, są pokrycia obiektów o znacznych rozpiętościach za pomocą membran powłokowych, wykonanych z wysoko wytrzymałych tkanin technicznych zawieszonych na stalowych lub kompozytowych linach nośnych. Znajdują tutaj zastosowanie tkaniny poliestrowe powlekane PCV, tkaniny szklane powlekane PTFE bądź silikonem oraz tkaniny aramidowe z powłoką teflonową. Te ostatnie są najdroższe i dają jasnobrązowy odcień. Powłoki membranowe przepuszczają do 20% światła. Lepsze pod tym względem, ale dające inne efekty, są elementy powłokowe z poliwęglanowych płyt komorowych.
V. Zakończenie Budownictwo jest znaczącym odbiorcą materiałów polimerowych. W Europie Zachodniej budownictwo pochłania 20% tworzyw. Kondycja budownictwa jest nie bez znaczenia dla producentów tworzyw sztucznych oraz wielu zakładów przetwarzających te materiały. Szacuje się, że w kraju ok. 2000 firm, w tym większość handlowych, dostarcza wyroby z tworzyw dla budownictwa.
VI. Bibliografia
- Podręcznik „Materiały budowlane” – Edward Szymański
- (^) Internet, strona: http://www.tworzywa.com.pl/technologie/technologie.asp? ID=
