PE Polietylen
Polietylen jest tworzywem o bardzo wysokim stopniu spolimeryzowania, dużej odporności na działanie kwasów, zasad, soli i większości związków organicznych i chemicznych. Posiada szereg ważnych technicznie własności do szerokiego stosowania w przemyśle i budowie maszyn. Polietylen wyróżnia się swoimi właściwościami ślizgowymi przy jednoczesnym zachowaniu bardzo wysokiej odporności na ścieranie. Odporność na korozję gwarantuje długi czas użytkowania elementów z niego wyprodukowanych, a przy tym nie wymaga jakiejkolwiek ich konserwacji.
Właściwości zależą od warunków przeprowadzenia reakcji (ciśnienia, temperatury, katalizatora) wyróżniamy 4 rodzaje polietylenu:
HDPE (high density PE) - o dużej gęstości (nierozgałęzione łańcuchy zapewniają wysoką gęstość i duże siły oddziaływania międzycząsteczkowego)
MDPE (medium density PE) - o średniej gęstości
LDPE (low density PE) - o niskiej gęstości (rozgałęzione łańcuchy poletylenu "nie pasują" do siebie, co powoduje mniejszą gęstość)
LLDPE (linear low density PE) - liniowy o niskiej gęstości (krótkie, nierozgałęzione łańcuchy powstają w wyniku kopolimeryzacji etenu z alkenami o dłuższych łańcuchach.)
Właściwości
dobra odporność na ścieranie oraz zużycie (szczególnie UHMW)
wysoka udarność, również w niskich temperaturach (szczególnie UHMW)
doskonała odporność chemiczna
niska gęstość w porównaniu do innych termoplastów (<1 g/cm3)
niski współczynnik tarcia
doskonałe właściwości antyadhezyjne
bardzo niska chłonność wody
obojętność fizjologiczna (większość gatunków nadaje się do kontaktu z żywnością)
średnia wytrzymałość mechaniczna, sztywność oraz odporność na pełzanie
bardzo dobre właściwości elektroizolacyjne oraz właściwości dielektryczne (z wyjątkiem Tivar ESD)
doskonała obrabialność
dobra odporność na promieniowanie wysokoenergetyczne
palność
Podstawowe właściwości PE 80
W porównaniu do innych termoplastów, PE 80 przedstawia doskonałą odporność dyfuzyjną i dzięki temu od wielu lat stosowany jest do transportu gazów. Dalszą szczególną zaletą tego barwionego na czarno materiału jest odporność na promieniowanie UV nieosiągalna dla innych termoplastów
Niewielki ciężar właściwy 0,95 g/cm3 (PVC 1,40 g/cm3 )
Łatwość transportu
Bardzo dobra odporność chemiczna
Odporność na wpływ czynników atmosferycznych
Odporność na promieniowanie
Dobra zgrzewalność
Bardzo dobra odporność na ścieranie
Brak osadów ze względu na gładkość powierzchni wewnętrznej
Niewielkie straty ciśnienia w porównaniu do rur stalowych
Odporność na zamarzanie mediów
Łatwość obróbki termicznej
Odporność na gryzonie
Odporność na korozję mikrobiologiczną
Polietylen PE 100
Ten polietylen można nazwać polietylenem trzeciej generacji; PE - 3 jak i MRS - 10 PE - 100 ma wyższą gęstość i podwyższone właściwości mechaniczne: sztywność i twardość. Wzrasta wartość ciśnienia nominalnego dla rur. W efekcie stosowany jest do produkcji ciśnieniowych systemów rurowych o dużych średnicach przy mniejszej w porównaniu do PEHD grubości ścianki.
Należy do grupy polietylenów otrzymywanych w procesie katalitycznej polimeryzacji pod niskim ciśnieniem. W trakcie polimeryzacji, do procesu dodaje się komonomer, aby wpłynąć na krystaliczność i poprzez to – na sztywność, udarność oraz odporność na pękanie naprężeniowe. PE-100 jest polietylenem bimodalnym wytwarzanym w katalitycznym procesie Zieglera. Określenie bimodalny oznacza, że istnieją dwie różne rodziny łańcucha molekuły, to znaczy długie i krótkie. Łańcuchy boczne są zazwyczaj wbudowane w łańcuchy długie. Występowanie obszarów krystalicznych i amorficznych, a także ich wzajemne proporcje determinują w znacznym stopniu właściwości mechaniczne polietylenu.
Wskutek specjalnego procesu bimodalnego, materiały PE-100 wykazują dobrze wyważone własności wykraczające poza granice procesu klasycznego:
Doskonałą długoterminową wytrzymałość na wysokim poziomie
Wysoką odporność na powolny wzrost spękań
Wysoką odporność na szybką propagację spękań.
Dlaczego rury z polietylenu są takie dobre?
W stosunku do metalu, betonu czy wyrobów ceramicznych rury polietylenowe wykazują się następującymi zaletami:
elastyczność, możliwość zwijania
dłuższe odcinki, mniejsza ilość połączeń
nie korodują
bezpieczna technologia połączeń (zgrzewanie)
niski współczynnik tarcia (ogromne znaczenie przy renowacji starych rurociągów)
mały ciężar
niskie koszty instalacji
niskie koszty utrzymania i eksploatacji
W stosunku do innych tworzyw sztucznych
możliwość zgrzewania
ciągliwość
wytrzymałość w niskich temperaturach
duża plastyczność
szybka i prosta instalacja
przyjazny dla środowiska w produkcji i utylizacji
recykling
Wszystkie te cechy powodują, że częstotliwość występowania awarii w systemach z PE jest znacznie niższa od przeciętnej.
POLIPROPYLEN PP
Budowa polipropylenu
Polipropylen, podobnie jak polietylen, jest termoplastem o strukturze częściowo krystalicznej, ale o zwiększonej wytrzymałości, sztywności i wyższej temperaturze topnienia krystalitów przy niewielkiej gęstości. Grupy CH3 w polipropylenie mogą być przestrzennie różnie uporządkowane, co powoduje zróżnicowanie właściwości. Wyróżnia się odmiany polipropylenu, takie jak polipropylen izotaktyczny, syndiotaktyczny i taktyczny
W celu polepszenia właściwości mechanicznych i odporności cieplnej wprowadza się do polipropylenu napelniacze w ilości 25-40%, np.: włókno szklane, talk lub azbest. Odporność polipropylenu na działanie czynników chemicznych jest bardzo dobra. W temperaturze pokojowej jest on praktycznie odporny na działanie kwasów, zasad i soli oraz rozpuszczalników organicznych. Jedynie silne utleniacze, jak na przykład 100% oleum lub dymiący kwas azotowy, atakują go w tej temperaturze. Omawiane tworzywo rozpuszcza się na gorąco w węglowodorach aromatycznych, (np. w benzenie i toluenie). Mniejsza odporność na działanie czynników atmosferycznych powoduje, że polipropylen łatwiej ulega procesowi starzenia niż polietylen. Zapobiega się temu zjawisku przez wprowadzenie stabilizatorów do tworzywa. Przepuszczalność par i gazów jest podobna do przepuszczalności polietylenu. Najogólniej można stwierdzić, że polipropylen ma lepsze właściwości mechaniczne i wyższą odporność cieplną od polietylenu, natomiast polietylen odznacza się niższą temperaturą zeszklenia i lepszą odpornością na starzenie.
Właściwości polipropylenu
Różnorodność oferowanych odmian polipropylenu jest bogatsza niż większości tworzyw sztucznych. Struktura cząsteczek, wielkość średnich ciężarów cząsteczkowych, polidyspersja ciężarów cząsteczkowych, krystaliczność i struktura przestrzenna mogą się znacznie zmieniać, wpływając na właściwości polipropylenu. Największe znaczenie techniczne ma polipropylen izotaktyczny. Jest to polimer częściowo krystaliczny, o dużej wytrzymałości na rozciąganie, dość sztywny i twardy. W wysokiej temperaturze pod wpływem tlenu polipropylen ulega częściowej degradacji. Proces ten w dużej części jest wywołany działaniem promieniowania UV (o długości fal <400 nm). Polipropylen staje się kruchy już po kilku dniach naświetlania tym promieniowaniem (przyspieszony proces starzenia). Niekorzystną właściwością polipropylenu jest wzrost jego kruchości w niskiej temperaturze (od 0°C). Ta niekorzystna cecha może być poprawiona za pomocą modyfikacji chemicznej i fizycznej. Właściwości dielektryczne są porównywalne z właściwościami polietylenów, moczenie w wodzie nie ma na nie wpływu. Stała dielektryczna i współczynnik stratności dielektrycznej są w znacznym stopniu niezależne od temperatury i od częstotliwości prądu. Polipropylen ma bardzo małą chłonność i przepuszczalność wody. Gazy, a zwłaszcza CO2 oraz pary węglowodorów o niskiej temperaturze wrzenia lub chlorowcopochodnych, nie dyfundują przez PP. Po usunięciu ognia pali się lekko świecącym płomieniem. Kształtki z polipropylenu są przezroczyste, w wyniku rozciągania poza granicę plastyczności, poniżej temperatury topnienia krystalitów zwiększa się ich przezroczystość. Podobnie działa dodatek środków zarodkujących na skutek utworzenia struktury drobnokrystalicznej.
Odporność polipropylenu
Polipropylen jest polimerem niepolarnym i charakteryzuje się bardzo dobrą odpornością chemiczną. Wykazuje przy tym dobrą odporność na korozję naprężeniową. Jest odporny na kwasy (z wyjątkiem kwasów utleniających), zasady, roztwory soli, rozpuszczalniki, alkohole, wodę, soki owocowe, mleko, oleje i tłuszcze (w temperaturze pokojowej) oraz detergenty. Nie jest odporny na węglowodory aromatyczne i chlorowane, a także benzen i ligroinę. Rozpuszcza się w gorącym ksylenie i stężonych czynnikach utleniających. Przy stałym kontakcie z detergentami musi być odpowiednio stabilizowany na korozję naprężeniową. Wymaga również stabilizacji na promieniowanie UV. Polipropylen nie stanowi pożywki dla mikroorganizmów i nie jest przez nie atakowany.
Stabilizacja polipropylenu
W celu stabilizacji i poprawy niektórych właściwości polipropylenu wprowadza się do niego dodatek różnych środków pomocniczych. Polipropylen wymaga stabilizacji na czynniki atmosferyczne. Miedź i jony miedzi wywołują przyspieszone procesy termooksydacyjne w polipropylenie. Zwykle do dezaktywacji metali stosuje się związki hydrazyny oraz niektóre napełniacze, jak np. talk, kreda. Stały kontakt polipropylenu z niektórymi detergentami (np. w pralkach) wymaga dodatku odpowiednich stabilizatorów (w celu zwiększenia odporności na działanie zasad). Dodatek trójtlenku antymonu w mieszaninie z halogenkami lub estrami fosforu powoduje zwiększenie ognioodpomości polipropylenu.
Polipropylen pod względem właściwości mechanicznych, znajduje się między polietylenem a innymi technicznymi tworzywami sztucznymi (ABS, PA i in.). Podkreślić należy niską gęstość PP (ok. 0,92 g/cm3) oraz jego wysoką odporność chemiczną (jest odporny na roztwory soli, mocne kwasy i zasady, alkohole, tłuszcze, oleje, estry, ketony), dzięki czemu ma on duże znaczenie jako tworzywo antykorozyjne. PP (polipropylen) nie jest odporny na działanie kwasu chlorosulfonowego, stężonego kwasu azotowego oraz chlorowców. Zaletą PP jest jego obojętność fizjologiczna. Zakres temperatur pracy: 0; +100 °C (uwaga: niska udarność w temp. poniżej 0 °C). Możliwe, choć trudne jest jego spawanie oraz klejenie. PP jest tworzywem palnym.
Polipropylen powstaje w wyniku polimeryzacji propylenu .
Polimeryzacja polipropylenu może przebiegać według mechanizmu kationowego, anionowego lub rodnikowego, lecz w tym ostatnim przypadku zachodzi w niedostatecznym stopniu. Dobre efekty podczas polimeryzacji propylenu uzyskano z chwilą zastosowania katalizatorów typu Zieglera – Natty. W wyniku polimeryzacji koordynacyjnej otrzymano polipropylen krystaliczny o budowie izotaktycznej i doskonałych właściwościach. Metoda ta znalazła zastosowanie w produkcji polipropylenu na skalę przemysłową.
Procesy technologiczne otrzymywania polipropylenu (wychodząc od najstarszych aż do najnowszych) można podzielić na:
• polimeryzację rozpuszczalnikową z katalizatorem konwencjonalnym (najstarsza);
• polimeryzację rozpuszczalnikową z katalizatorem wysokoaktywnym;
• polimeryzację w masie (ciekłym monomerze);
• polimeryzację w fazie gazowej;
• polimeryzację opartą na katalizatorach metalocenowych (najnowsza).
Obecnie prawdziwą rewolucję w sposobach otrzymywania polipropylenu i innych α -olefin spowodowało opracowanie w początku lat osiemdziesiątych XX wieku katalizatorów metalocenowych, tzw. katalizatorów SSC (Single– Site Catalysts). Główna różnica między dotychczasowymi katalizatorami Zieglera – Natty a katalizatorami metalocenowymi polega na różnym rozmieszczeniu centrów aktywnych. Katalizatory Zieglera – Natty mają wiele takich centrów, lecz tylko część z nich jest stereospecyficzna, w wyniku czego otrzymuje się polimery mniej stereoregularne, o znacznym stopniu rozgałęzienia i dużym rozrzucie masy cząsteczkowej. W katalizatorach metalocenowych natomiast wszystkie centra aktywne są stereospecyficzne, wskutek tego otrzymuje się produkty stereoregularne o małym rozrzucie masy cząsteczkowej. Zastosowanie tej nowej generacji katalizatorów pozwala również otrzymać wiele typów kopolimerów etylenu z propylenem oraz innymi komonomerami.
Homopolimer polipropylenu PP-H - polipropylen jest jednym z najmłodszych tworzyw produkowanych na skalę masową. Należy do grupy termoplastów o półkrystalicznej budowie a otrzymywany jest poprzez polimeryzację propylenu. W zależności od przestrzennego umiejscowienia grupy CH3 względem łańcucha atomów węgla otrzymujemy polipropylen syndioaktyczny, ataktyczny oraz izotaktyczny - tworzywa o zróżnicowanych właściwościach fizyko-mechanicznych,
z których największe znaczenie gospodarcze ma polipropylen izotaktyczny.
PP-H charakteryzuje się
wysoką wytrzymałością i sztywnością (wyższą od PE dla temperatur dodatnich)
wysoką temperatura topnienia fazy krystalicznej (górna temperatura pracy wynosi 100oC)
wysoką twardością (wyższą od PE)
wysoką odpornością chemiczną również na działanie rozpuszczalników
wysoką odpornością na korozję
bardzo dobrymi właściwościami dielektrycznymi
wysoką trwałością/żywotnością
niską gęstością
znacznym spadkiem wytrzymałości w temperaturze bliskiej 0°C - tworzywo staje się kruche i podatne na obciążenia udarowe
słabymi właściwościami ślizgowymi i stosunkowo wysokim zużyciem ciernym
brakiem odporności na promieniowanie UV postaci podstawowej, niemodyfikowanej
fizjologiczną obojętnością oraz możliwością kontaktu z żywnością
Zastosowanie PP-H
w branży chemicznej:
do budowy zbiorników chemicznych
wanien galwanicznych, wanien do cynkowania ogniowego
separatorów oraz innych urządzeń mających styczność z agresywnymi mediami o podwyższonej temperaturze
płyty kaszerowane stosowane są do wykładania powierzchni zbiorników stalowych
płyty antystatyczne, łatwo-przewodzące oraz trudnopalne stosowane są na kanały wentylacyjne w laboratoriach oraz pomieszczeniach produkcyjnych
pojemniki na żywność (termoformowanie)
przekładki do sterylizatorów (modyfikacja z dodatkiem talku)
dzięki wysokiej twardości płyty PP-H (prasowane) stosowane są pod wykrojniki np. w branży skórzanej, poligraficznej
Poza półproduktami standardowymi oferujemy możliwość sprowadzenia płyt w specjalnym wykonaniu:
modyfikowanym dodatkiem boru lub talku
płyt o właściwościach antystatycznych lub łatwo przewodzących
płyt kaszerowanych
płyt o właściwościach samogasnących
płyt spienionych
płyt stabilizowanych na działanie UV
płyt o lepszej podatności na termoformowanie
płyt w różnych formatach i kolorach niestandardowych (RAL, Pantone), o gładkiej lub moletowanej powierzchni
płyt o powierzchni zabezpieczonej folią ochronną
płyt wykonanych z regeneratu
SKŁADOWANIE
Najlepiej w skrzyniach lub na paletach zwracając uwagę na płaskość powierzchni magazynowej - nierówne powierzchnie mogą doprowadzić do trwałego odkształcenia (wygięcia) składowanych półproduktów.
Ze względu na wrażliwość tworzywa na wpływ promieniowania UV konieczne jest jego przechowywanie w pomieszczeniu zadaszonym, izolującym od wpływu czynników atmosferycznych.
Chronić przed zakurzeniem - wszelkie zanieczyszczenia kurzem, piaskiem itp. mogą w trakcie manipulacji płytami przy ich przeładunku doprowadzić do zarysowania powierzchni.
GRP – POLIESTER WZMACNIANY WŁÓKNEM SZKLANYM
Zalety:
|
Wady:
|
---|
RURY BETONOWE
Rury betonowe wyrabiane są z betonu żwirowego, który stanowi mieszaninę cementu (jako materiału wiążącego), piasku, żwiru i wody — użytych w odpowiednich ilościach składowych. Wyrób rur może być ręczny lub mechaniczny (maszynowy). Przy mechanicznym wyrobie rur betonowych otrzymuje się większą wytrzymałość, jednolitość oraz materiał bardziej odporny na działanie wpływów zewnętrznych fizycznych i chemicznych. W zależności od metody wykonania maszynowego mamy rury prasowane, wibrowane lub wirowane; różnią się one sposobem ubijania betonu w formach. Do układania przewodów kanalizacyjnych w miastach należy używać rur wykonanych całkowicie sposobem mechanicznym. Rury w ten sposób wykonane można przewozić już po trzech, a wykonane ręcznie — po 6 tygodniach — od daty wykonania. W wytwórniach powinno się prowadzić dokładny wykaz wielu rur, a samą rurę odpowiednio oznaczyć, np. datą jej wykonania. Żle wykonane rury są powodem zawalania się lub pękania ułożonych z nich kanałów betonowych. W celu zwiększenia wytrzymałości rur wzmacnia się je odpowiednimi wkładkami ze stali. Rury takie nazywają się rurami betonowymi zbrojonymi lub żelbetowymi. Ze względu na konieczność prawidłowego zabetonowania prętów stalowych w ściankach rur żelbetowych, wyrób ich powinien być jeszcze bardziej sumienny i staranny od wyrobu rur betonowych zwykłych. . Przed szkodliwym działaniem ścieków lub wód gruntowych rury betonowe w pewnym stopniu można zabezpieczyć, stosując cementy specjalne, lub różne domieszki do betonu. Większość tych domieszek obniża jednak wytrzymałość betonu i podnosi koszty wykonania. Rury betonowe mogą być okrągłe bez stopki i ze stopką lub jajowe. Rury jajowe wyrabia się z reguły ze stopką. Grubość ścianek rur e zależy od rodzaju materiałów użytych do ich wyrobu i od sposobu ich wykonania. Dla rur kołowych można przyjąć orientacyjnie, że grubość ścianek rur do średnicy 500 mm wynosi Vio średnicy plus 172 cm, natomiast dla średnio większych od 500 mm Vio średnicy. Długość zasadnicza rur betonowych wynosi 1 m (tzw. długość użytkowa), spotykamy jednak często rury o długości 0,5 przy średnicach większych (ponad 0,7 m) oraz — 0,75 m przy średnicach mniejszych. Długość rury jest ograniczona raczej względami praktycznymi, ponieważ obecne techniczne możliwości pozwalają na wyrób rur dłuższych długościach. Rury betonowe mogą mieć jeden koniec bosy, a drugi zakończony kielichem — tzw. rury kielichowe — stosowane wyłącznie w kanalizacji lub jeden koniec zakończony występem tzw. zakładem, a drugi odpowiednim wpustem— stosowane zarówno w kanalizacji jak i w melioracji. Do średnicy 500 mm (a dla jajowych do wymiarów400X600 mm) zakład jest krótszy niż wpust, powyżej tych wymiarów — dłuższy. Długość zakładu musi być co najmniej równa 25 mm. Rury z betonu zbrojonego różnią się od rur betonowych zwykłych tym, że mają ścianki cieńsze i są lżejsze. Właściwie wszystkie rury o średnicy powyżej 800 mm dla robót kanalizacyjnych i melioracyjnych w mieście powinny być zbrojone. Rury zbrojone są droższe, ale bardziej wytrzymałe. d mm 150 200 250 300 400 1 500 ! 600 1 800 1000 e, ej, e2, es*) 30 35 40 45 55 65 70 80 100 e, e„ es, e3**) 35 40* 45 50 60 70 75 85 105 s 120 160 200 240 320 400 450 550 650 Rury okrągłe ze stopą i bez stopy (wg PN/B-14070-projekt). Rury zbyt długie są ciężkie i niewygodne przy transporcie. Opuszczanie rur do wykopów oraz układanie z nich przewodów jest niewątpliwie łatwiejsze przy mniejszym ciężarze i wygodniejsze przy nieznacznych d/h 600/900 800/1200 1000/1500 e„ e2 70 90 110 e, 100 120 140 s 375 490 600 Rury jajowe ze stopą (wg PN/B-14070-projekt. Tam, gdzie zachodzi obawa silnego ścierania dna przez toczące się zanieczyszczenia lub nagryzania go przez płynące ścieki wykłada się spody rur betonowych materiałem bardziej wytrzymałym, stosując specjalne wykładziny jak: płytki z kamionki, klinkieru, terakoty itp. Częstym błędem popełnianym przy wyrobie rur betonowych w zimniej szych porach roku jest zbyt wczesne wyjmowanie rdzenia i zdejmowanie płaszcza formy. Należy jednak pamiętać, że dobra rura wydaje dźwięk metaliczny (czysty) tylko wtedy, gdy beton jest suchy. Beton wilgotny, nawet najtwardszy, wydaje głuchy dźwięk, co może często wprowadzać w błąd. Powierzchnia rur musi być gładka, a przełam jednolity, dlatego też wszystkie składniki betonu należy starannie wymieszać. Nie trzeba jednak być zbyt rygorystycznym i kwestionować np. jakości rur, gdy mają one na krawędziach nieznaczne szczerby, powstałe np. podczas przewozu. Oczywiście, obecność tych szczerb nie jest pożądana, lecz o ile nie przeszkadzają one przy wykonaniu szczelnego połączenia rur — nie należy z tego powodu odrzucać dostarczanych materiałów. Dopuszczalne różnice w stosunku do wymiarów przepisowych (wg Polskich Norm) tzn. tolerancje, mogą wynosić: dla średnicy oraz stopki ± 2% (2% = V50 wymiaru), dla grubości ścianek ± 5%, (5% = V2o wymiaru). Poza tym grubości ścianek e, a przy rurach ze stopką i grubości podstawy e nie mogą w tej samej partii różnić się między sobą więcej niż o 3 mm. Na budowie można dokonać sprawdzenia dostarczonych rur na wodoszczelność w następujący sposób. Rurę ustawia się pionowo (kielichem do góry) na równym i szczelnym podłożu, uszczelnia się obwód u dołu gipsem, gliną lub cementem, napełnia wodą i przykrywa od góry (zabezpieczenie od parowania). W ciągu 24 godzin poziom wody nie powinien opaść więcej jak 2%> wysokości rury. Na zewnętrznej powierzchni rury może się pokazywać woda w postaci wilgotnej plamy, ale nie w postaci kropel. Przy nieuwadze, szczególnie w transporcie, powstają nieraz nawet niewidoczne gołym okiem pęknięcia ścianek, powodujące zawalenie się rury po ułożeniu w wykopie i zasypaniu ziemią. Dlatego też rury betonowe muszą być zabezpieczone przed uderzeniami w czasie ładowania, wyładowywania i przewozu.
RURY KAMIONKOWE
Rury kamionkowe , jak już wspomnieliśmy, produkuje się z wysokowartościowych glin zawierających co najmniej 20% AI2O3 i 65% SiC>2. W celu uzyskania szczelności i gładkości powierzchni rury powleka się je glazurą. Jest ona wtedy zupełnie nieprzepuszczalna i odporna na działanie kwasów jak również na ścieranie mechaniczne. Wadą kamionki jest stosunkowo niewielka wytrzymałość na ściskanie, oraz na uderzenia i wstrząsy. W praktyce trudno jest otrzymać masę kamionkową o składzie jednolitym, jednakowo wysuszyć wszystkie wyroby i utrzymać w piecach przepisaną temperaturę, dlatego też otrzymuje się wyroby kamionkowe nie jednakowej jakości. Polskie Normy J) przewidują warunki, jakim powinny odpowiadać rury kamionkowe. Pewne odchylenia są dopuszczalne i przeważnie można ocenić je już z wyglądu zewnętrznego. Do najważniejszych warunków należą m. in.: Wyroby kamionkowe powinny mieć przełam ścisły, twardy i spieczony lecz nie zeszkliwiony; poza tym nie mieć pęknięć, bąbli i stłuczeń; przy uderzeniu młotkiem stalowym rury powinny wydawać dźwięk czysty (dźwięk głuchy świadczy o tym, że rura jest pęknięta). Rury kamionkowe należy produkować o przepisowych wymiarach, dokładnym kształcie i jednakowej grubości ścian w przekroju poprzecznym oraz o linii prostej (z wyjątkiem łuków i syfonów). Drobne odchylenia, wynikające z charakteru produkcji a nie mające żadnego istotnego znaczenia, należy uważać za dopuszczalne (jeśli można je określić bez specjalnych badań). Dopuszczalne są odchylenia od teoretycznych wymiarów rur. Różnica grubości ścian rury lub kielicha w dowolnym przekroju (prostopadłym do osi) dopuszczalna jest wg wzoru S, - S2 = 0,1 Ś gdzie: S — teoretyczna grubość ścianki, Si i S2 — największa i najmniejsza grubość ścianki w badanym przekroju.
W obecnych czasach wśród wymagań stawianych materiałom konstrukcyjnym oprócz cech wytrzymałościowych coraz częściej pojawia się wymóg odporności chemicznej, wynikający między innymi z coraz większego stopnia skażenia środowiska naturalnego, co za tym idzie konieczności ochrony i zwiększenia trwałości konstrukcji budowlanych. Innowacyjnym i nowoczesnym materiałem, który doskonale spełnia wszystkie rygorystyczne wymagania w zakresie trwałości, odporności chemicznej, który oferuje jednocześnie wysoką wytrzymałość mechaniczną jest polimerobeton.
Żelbet, żelazobeton,
beton zbrojony wkładkami stalowymi (prętami, linami, siatką itp.) w miejscach występowania naprężeń rozciągających, przekraczających wytrzymałość samego betonu. Żelbet powstaje przez zalanie mieszanką betonową szkieletu zbrojenia zmontowanego w deskowaniach. Po stężeniu, beton ze zbrojeniem tworzy konstrukcję żelbetową lub element budowlany.
Do zalet żelbetu zalicza się: ogniotrwałość, znaczną odporność na obciążenia stałe i zmienne, dużą trwałość, możliwość wykonania konstrukcji o dowolnym kształcie. Za główne wady uważa się duży ciężar i trudności w zmienianiu kształtów wykonanej konstrukcji.
Żelbet jest obecnie jednym z głównych materiałów budowlanych, stosowanych w budownictwie i inżynierii w postaci monolitycznej (po wykonaniu na miejscu budowy) lub prefabrykowanej, m.in. do budowy mostów, wiaduktów, estakad, tuneli, budowli hydrotechnicznych, silosów, wysokich kominów.
Czym jest POLIMEROBETON?
Polimerobeton zwany betonem żywicznym to kompozyt budowlany, odmiana betonu, w którym tradycyjne spoiwo - cement, zastąpione zostało w całości poprzez żywice syntetyczne z układem utwardzającym wraz wypełniaczem: mieszanka piaskowo - żwirowo i mączka kwarcowa. Spoiwo polimerobetonu decyduje w pierwszym rzędzie o poprawie wytrzymałości względem zwykłego betonu, w szczególności o chemoodporności. W polimerobetonie wyeliminowano najsłabszą część standardowego betonu - hydrauliczne spoiwo mineralne.
Składniki: kruszywo, żywica syntetyczna
Właściwości POLIMEROBETONU
Zastosowanie żywic zamiast tradycyjnego spoiwa pozwala uzyskać szereg interesujących właściwości takich jak wysoka odporność chemiczna na wiele agresywnych substancji chemicznych czy wysoka wytrzymałość mechaniczna. W betonie zwykłym cechy wytrzymałościowe stwardniałego zaczynu cementowego są co najmniej kilka razy mniejsze od odpowiednich cech skał rodzimych kruszywa, a przyczepność spoiwo-kruszywa jest stosunkowo niewielka. Odmiennie przedstawia się sytuacja w odniesieniu do betonów żywicznych: wytrzymałość utwardzonego spoiwa żywicznego na rozciąganie jest znacznie większa, a na ściskanie często zbliżona do wytrzymałości skał, z których pochodzi kruszywo. Szczególnie dobrze widać zalety polimerobetonu porównując jego poszczególne właściwości z betonem tradycyjnym klasy B30 (patrz tabelka).
Należy także wspomnieć o pozostałych zaletach materiału jakim jest polimerobeton:
nieprzepuszczalny dla cieczy, z małą ilością por, całkowita szczelność,
wysoka mrozoodporność dzięki nienasiąkliwości,
dobra izolacja elektryczna,
wysoka odporność na agresywne substancje chemiczne, w tym kwasy i zasady,
wysoka odporność na zarysowania, nie łuszczy się, nie odpryskuje, nie wymaga konserwacji, brak erozji, co obniża koszty eksploatacji,
można go stosować dla wszystkich klas obciążeń,
dzięki właściwościom polimerobetonu, produkty z niego wykonane są trwałe i silne, posiadają większą wytrzymałość mechaniczną na obciążenia niż tradycyjny beton co sprawia, że przekroje poprzeczne dla porównywalnych klas obciążenia są mniejsze dla produktów polimerobetonowych - co powoduje, że są lżejsze od produktów betonowych, a za tym idzie większa łatwość i szybkość montowania,
dzięki naturalnym składnikom jest materiałem ekologicznym, odpady mogą być utylizowane - kruszywo może wrócić do procesu produkcyjnego,
dobra przyczepność do podstawowych materiałów konstrukcyjnych (stal, tradycyjny beton),
duża zdolność tłumienia drgań, dzięki żywicom zawartym w materiale,
możliwość uzyskania bardzo gładkich powierzchni co dodaje wiele praktycznych zastosowań,
możliwość projektowania przyciągających wzrok trwałych rozwiązań kolorystycznych (zgodnie z paletą RAL - kolory nie tracą barwy przez bardzo długi okres - odporne na promienie UV),
odporność na zmienne warunki pogodowe i czynniki atmosferyczne,
bardzo krótki czas osiągania sprawności montażowej i eksploatacyjnej,
duża łatwość obróbki za pomocą wierteł i pił diamentowych,
niska ścieralność (porównywalna z granitem).
Zastosowania POLIMEROBETONU
Dzięki swoim właściwościom polimerobeton znajduje dziś zastosowanie w wielu obszarach:
produkcja prefabrykatów do systemu odwodnień mostowych (gzymsy mostowe, krawężniki mostowe, wpusty mostowe, ścieki),
produkcja prefabrykatów do systemu odwodnień liniowych (kanały, korytka odwodnień liniowych, studnie odwodnień liniowych)
produkcja zbiorników przemysłowych, służących do elektrolizy metali kolorowych,
produkcja studni i kanałów służących do odprowadzania agresywnych ścieków przemysłowych, studni wodomierzowych, przepompowni ścieków,
produkcja zbiorników magazynowych na substancje agresywne, np. kwasy, zasady
Beton to sztuczny kamień. Wynaleziony i używany w budownictwie starożytnego Rzymu, później w wiekach średnich zapomniany. Betony można podzielić na: • beton ciężki - o ciężarze objętościowym większym niż 2 600 kg/m3, wykonywane z zastosowaniem specjalnych kruszyw (np. barytowych), stosowane jako osłony biologiczne dla osłabienia promieniowania jonizującego • beton zwykły: • beton lekki - o ciężarze objętościowym do 1 800 kg/m3, wykonywane z zastosowaniem lekkich kruszyw oraz betony komórkowe. Betony komórkowe wytwarza się z cementu, piaski, wody i środka pianotwórczego. Betony lekkie stosuje się do wykonywania elementów ściennych i stropowych średniowymiarowych (płyty ścienne i stropowe) i drobnowymiarowych (np. bloczki ścienne, prefabrykowane nadproża). Ponadto do betonów należą: Ważną cechą betonu jest jego wytrzymałość na ściskanie. Gwarantowaną wartość wytrzymałości określa klasa betonu (według już nieaktualnej normy, stosowano oznaczenia - np. beton B 20 - to beton o gwaratowanej wytrzymałości 20 MPa). Wraz z wejściem do Unii Europejskiej została wprowadzona nowa norma (PN-EN 206-1) określająca wytrzymałość betonów zwykłych i ciężkich symbolem C../.. (np. C20/25 oznacza beton o minimalnej wytrzymałości oznaczonej na próbkach walcowych wynoszącej 20 MPa i minimalnej wartości wytrzymałości charakterystycznej (wytrzymałość charakterystyczna to wartość osiągana przez minimum 95% próbek danej partii, równoznaczne jest to z 5% przedziałem ufności) oznaczonej na próbkach sześciennych wynoszącej 25 MPa). Dla betonów lekkich ta sama norma wprowadza oznaczenie stosowane w przypadku betonów lekkich symbolem LC../.. (np. LC20/22). Jeszcze spotykane są oznaczenia betonu zgodne z nieaktualnąi nieobowiązującą normą. Jednak używanie ich jest nieprawidłowe i sprzeczne z obowiązującym stanem prawnym. FIBROBETONY Nazwa fibrobetony obejmuje kompozyty, których matrycę stanowi zwykły beton cementowy, zaś dodatkowym składnikiem jest zbrojnie rozproszone w postaci włókien z rozmaitych materiałów. Utworzony kompozyt składa się z kruchej matrycy i ciągliwego uzbrojenia, którego podstawowym celem jest kontrolowanie powstawania i propagacji rys. Idea mikrouzbrojenia: *włókna ograniczają skurcz otaczającego je zaczynu, redukują ilość powstałych w wyniku skurczu defektów *po obciążeniu betonu spełniają rolę elementów „zszywających” rysy i zapobiegających w ten sposób ich rozprzestrzenianiu się *wytrzymałość betonu jest większa zwłaszcza na rozciąganie i zginanie *materiał jest bardziej „ciągliwy” Rola włókien: *w elementach konstrukcyjnych – uzupełnienie zbrojenia głównego *w innych elementach jak cienkie płyty lub podłogi przemysłowe – jedyne uzbrojenie Rodzaje włókien: *azbestowe – wycofane – otrzymywane przez rozdrabnianie surowca kopalnego. Są naturalnym materiałem włóknistym. *roślinne – rzadko stosowane – otrzymywane są z liści i łodyg roślin z krajów tropikalnych i podzwrotnikowych *celulozowe – rzadko stosowane – otrzymywane są z odpadów drewna. Charakteryzuje je ograniczona trwałość. Konieczne są zabezpieczenia przed procesami gnicia, zagrzybieniem itd. *szklane – wytwarzane są z różnego rodzaju szkła *syntetyczne – węglanowe – typu PAN lub pitch (mają wytrzymałość na rozciąganie dochodzącą do 800MPa, a moduł Younga do 30GPa; są odporne na wszelkie czynniki chemiczne i wys. temp.) – polipropylenowe – stosowane w celu kontrolowania rys pochodzących od skurczu plastycznego świeżego betonu. Wytwarzane są w dwóch odmianach: włókna fibrylowane (modyfikowanych chemicznie) pasków ciętych z folii 12-38mm lub włókna elementarne o przekroju kołowym cięte z przędzy 6-12mm. Gęstość polipropylenu = 0,9kg/dm3; wytrzymałość na rozciąganie 300-400MPa *stalowe – najczęściej stosowane – włókna z zakotwieniami haczykowatymi – włókna falowane – włókna frezowane – siatki, maty, plecionki itp. Ilość włókien dodawanych do betonu zależy od rodzaju, kształtu, smukłości i wytrzymałości włókien na rozciąganie. Technologia wykonania fibrobetonu: *skład betonu-matrycy i metody jego określania są takie same jak w przypadku betonu zwykłego *wprowadzenie włókien powoduje zmianę konsystencji i urabialności *włókna muszą być jednorodnie umieszczone w mieszance *włókna dodaje się po wsypaniu kruszywa, a przed dodaniem cementu. Można także dodawać do gotowej mieszanki w betoniarce lub przez lej załadowczy do mieszarki samochodowej Układanie fibrobetonu: *tradycyjne betonowanie mieszanką z dodatkiem włókien *natryskiwanie zaprawą lub betonem z drobnym kruszywem i włóknami *zastosowanie różnych technik prefabrykacji elementów Fibrobetony z włóknami stalowymi są stosowane do: *nawierzchni drogowych, mostowych i lotniskowych *posadzek przemysłowych i magazynowych *elementów narażonych na oddziaływania dynamiczne (falochrony, fundamenty pod maszyny) *obudowy tuneli realizowane metodą natryskową *obiektów hydrotechnicznych *elementów prefabrykowanych (rur) *napraw i remontów elementów betonowych i żelbetowych (płaszcze chłodni kominowych) Fibrobetony z włóknami polipropylenowymi są stosowane do: *posadzek przemysłowych *cienkościennych elementów elewacyjnych *napraw *monolitycznych zbiorników żelbetowych na wodę oraz zbiorników w oczyszczalniach ścieków |
---|