Стеклопластики — материалы, связующими в которых являются смолы (эпоксидная, фенольная, полиэфирная и др.), а наполнителями — стекловолокна (в СВАМ), стеклянные нити (в АГ-4С, АГ-4В), стеклоткани (в КАСТ), рубленое стекловолокно (в полиэфирном прозрачном и окрашенном стеклопластиках). Стеклопластики выпускаются в виде плоских и волнистых листов длиной до 6 м, шириной до 1,5 м при толщине 1—2,5 мм, АГ-4С и АГ-4В — в виде брикетов.
Стеклопластики используются в обшивках трехслойных панелей для сооружений с агрессивной средой, в покрытиях и стенах светопрозрачных помещений, для устройства световых фонарей, в радиопрозрачных и немагнитных сооружениях специального назначения.
Оргстекло (полиметилметакрилат) изготовляется из метилового эфира метакриловой кислоты в виде прозрачных листов длиной до 1,5 м, шириной от 400 до 600 мм при толщине 0,8—24 мм. Применяется в светопрозрачных покрытиях и стенах теплиц, парников, оранжерей, в световых фонарях и др.
Винипласт получают на основе поливинилхлоридной смолы. Выпускается листами размерами до 1500×650 мм, толщиной 2—20 мм. Основным его свойством является высокая стойкость по отношению к кислотам, щелочам, растворам солей. Эти качества обусловили его наиболее частое применение в качестве антикоррозийного конструкционного материала.
Пленки и ткани. В строительстве применяются полиамидные и полиэфирные пленки, армированные капроновыми сетками. Пленки могут быть прозрачными, полупрозрачными и непрозрачными. Выпускаются в рулонах длиной до 40 м, шириной 1000 и 1800 мм, толщиной 0,5—0,71мм.
Ткани делаются на основе капронового текстиля, иногда хлопкового и льняного, покрытых тонким слоем резины или смолы (для воздухонепроницаемости). Ткани могут быть однослойными и многослойными. Выпускаются длиной до 20 м, шириной 85—90 см и толщиной 0,47—0,71 мм.
Пленки и ткани применяются в пневматических конструкциях.
Пенопласты (полистирольный, полихлорвиниловый, фенольный, полиуретановый) получают вспениванием соответствующих полимеров. Выпускаются блоками размерами до 1800×3000 мм, толщиной до 100 мм.
Сотопласты имеют вид пчелиных сот, изготовляются из хлопчатобумажных тканей, крафт-бумаги, изоляционной бумаги, пропитанных синтетическими смолами и антипиренами. Размеры сотопластов: длина 1000—1500 мм, ширина 550—650 мм, толщина до 350 мм.
Пено- и сотопласты используются в среднем слое трехслойных панелей.
Листовой асбестоцемент применяется в обшивках трехслойных панелей.
Таблица 16. Физико-механические свойства полимерных листовых материалов
| Свойства | Полиизобутиленовые | Поливинилхлоридные | Полиэтиленовые | ||||
| ПСГ | ПТА | УП-50 | Винипласт | Пластикат | ПВП | ПНП | |
| Плотность, г/см3 | 1,35—1,42 | 2,43 | 1,3 | 1,38—1,4 | 1,35—1,38 | 0,95 | 0,92—0,9 |
| Прочность при разрыве, МПа | 5,5 | 3,2 | 1 | 40—60 | 7—10 | 22—28 | 11—12 |
| Растяжимость,
% |
500 | 35 | 200 | 10—15 | 100—150 | 800 | 450 |
| Остаточное удлинение, % | 200 | 2 | 100 | До 5 | 25—50 | 25 | 75 |
| Температура размягчения, °С | 120 | — | 100 | 65 | 120 | 130 | 120 |
| Температура хрупкости, °С | –24 | –20 | –50 | –10 | –15 | –65 | –70 |
| Водопоглощение за 24 ч, % | 0,5 | 0,1 | 0,3 | 0,5 | 0,3 | 0,01 | 0,01 |
Таблица 17. Физико-механические свойства стеклопластиков
| Стеклопластики | Плотность, г/см2 | Предел прочности, МПа | Удельная ударная вязкость | Водопоглощение за 24 ч | Светопропускаемость,
% |
||
| При растяжени и | При сжатии | При изгибе | |||||
| Стеклотекстолиты | 1,85 | 230—280 | — | — | 60—115 | 1,5—3 | Непрозрачны |
| КАСТ
и КАСТ-В |
— | 110—170 | — | — | 45—85 | — | |
| СВАМ | 1,9 | 200 | 130 | 200 | — | — | |
| Стеклоэфиропласты | 1,4 | 65 | 75 | 100 | — | — | До 85 |
В конструкциях оконных и дверных блоков применяют полиэфирные стеклопластики, стеклонаполненные термореактивные материалы на основе полиэфирных смол, которые обладают теплопроводностью дерева, прочностью и долговечностью металла, биологической стойкостью, влагои атмосферостойкостью полимера (табл. 18).
Таблица 18. Сравнительные характеристики стеклопакетов с другими материалами
| Физико-механические характеристики | Стеклопластик | Стекло | ПВХ | Сталь | Алюминий | Древесина (сосна) |
| Плотность, т/м3 | 1,6—2 | 2,2 | 1,4 | 7,8 | 2,7 | 0,46—0,53 |
| Разрушающее напряжение при сжатии (растяжении), мН/м2 (мПа) | 410—1180 | 35 | 41—48 | 410—430 | 80—430 | 40—80 |
| Разрушающее напряжение при изгибе, мН/м2 (мПа) | 690—1240 | 25—50 | 80 | 400 | 275 | 80 |
| Модуль упругости при растяжении, гПа | 21—40 | 50—85 | 2,8 | 210 | 70 | 11 |
| Модуль упругости при изгибе, гПа | 27—41 | 50—85 | 2,8 | 21—0 | 70 | 10 |
| Коэффициент линейного расширения, ×10 °С | 5—14 | 3,2—11 | 57—75 | 11—14 | 22—23 | 5,4—34 |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/(м⋅К) | 0,3—0,35 | 0,45 | 0,15—0,35 | 46 | 140—190 | 0,04—0,1 |
Таблица 19. Расчетные характеристики конструкционных пластмасс
| Материалы | Расчетные сопротивления, МПа | Модули, МПа | Коэффициенты | |||||
| растяжению Ro | изгибу Rи | сжатию Rc | срезу Rcp | упругости E | сдвига G | Пуассона γ | линейного расширения
α•10–6 |
|
| Стеклопластики: СВАМ | 160 | 250 | 140 | 50 | 24000 | — | 0,13 | 10 |
| АГ-4В | 36 | 54 | 60 | — | — | — | 0,13 | 10 |
| АГ-4С | 220 | 110 | 90 | — | 15000 | 5700 | 0,13 | 10 |
| Полиэфирный | 15 | 15 | 15 | 9 | 3000 | — | 0,13 | 25 |
| Термопласты: | ||||||||
| оргстекло | 15 | 25 | 20 | 14 | 1,4 | — | — | — |
| винипласт листовой марки ВН (непрозрачный) | 14 | 20 | 14 | 8,5 | 1,6 | — | — | — |
| то же, марки ВП (прозрачный) | 13 | 18 | 14 | 8,6 | 1,6 | — | — | — |
| Пенопласты полистирольные: марки ПСБ плотностью, кгс/м3:
20 30 марки ПСБ-Т плотностью, кгс/м3: 20 40 60 марки ПС-1 плотностью 100 кгс/м3 марки ПС-4 плотностью 40 кгс/м3 полихлорвиниловые марки ПХВ-1 плотностью 100 кгс/м3 фенольные марки ФРП-1, ФЛ-1 плотностью 60 кгс/м3 |
0,015 | — | 0,015 | 0,015 | 0,002 | 0,001 | 0,13 | — |
| 0,03 | — | 0,03 | 0,02 | 0,004 | 0,001 | 0,13 | — | |
| 0,015 | — | 0,015 | 0,015 | 0,002 | 0,002 | 0,13 | — | |
| 0,04 | — | 0,04 | 0,03 | 0,005 | 0,005 | — | — | |
| 0,06 | — | 0,06 | 0,05 | 0,008 | 0,011 | — | — | |
| 0,34 | — | 0,16 | 0,18 | 0,02 | 0,004 | — | — | |
| 0,08 | — | 0,05 | 0,05 | 0,004 | 0,011 | — | — | |
| 0,3 | — | 0,15 | 0,14 | 0,02 | 0,011 | — | — | |
| 0,02 | — | 0,03 | 0,02 | 0,004 | 0,03 | — | — | |
| Сотопласты на основе: | ||||||||
| крафт-бумаги | — | — | 0,16 | 0,1 | 0,036 | 0,011 | — | — |
| хлопчатобумажной ткани | — | — | 0,7 | 0,31 | 0,08 | 0,036 | — | — |
| пропитанной бумаги | — | — | 0,05 | 0,012 | 0,013 | 0,009 | — | — |
Таблица 20. Коэффициенты для материалов конструкций, эксплуатируемых при повышенных влажности и температуре
Примечание. Эксплуатация винипласта при температуре ниже –10 ºС не рекомендуется.