ПОлІмерні матеріали і вироби Короткі відомості
Полімерними речовинами (від грец. polymeres – різноманітний) називають високомолекулярні сполуки, які складаються з елементарних (мономерних) ланок, з’єднаних у макромолекули різної будови.
Високомолекулярними сполуками вважають речовини з молекулярною масою понад 5000. Молекулярна маса низькомолекулярних сполук зазвичай не перевищує 500, а речовини, які мають проміжні значення молекулярної маси, називають олігомерами.
Макромолекула є основним структурним елементом полімерних речовин, хімічна будова якої практично відповідає хімічній будові головної структурної одиниці – мономеру. Структура макромолекули відображає розташування у просторі окремих ланок, обумовлюється їхньою хімічною будовою, довжиною й розподілом за довжиною та молекулярними масами.
За хімічною природою полімерні речовини поділяють на органічні та неорганічні. За походженням розрізняють полімерні матеріали природні та штучні. Природні полімери представлені лігніном, целюлозою, бавовною, вовною, шкірою, каучуком тощо. Більш поширеними є штучні полімерні матеріали, які отримують шляхом синтезу з простих низькомолекулярних речовин (мономерів).
За способом синтезу та тверднення органічні полімерні речовини поділяють на полімеризаційні (процес об'єднання молекул мономеру проходить без виділення будь-яких побічних продуктів) та поліконденсаційні (процес об'єднання молекул мономеру проходить з одночасним відщепленням низькомолекулярних продуктів реакції, таких як вода тощо).
За складом основного ланцюга макромолекул полімерні речовини поділяють на карболанцюгові (цілком складені з атомів Карбону (С)), гетероланцюгові (складені з атомів Карбону (С), Оксигену (О), Нітрогену (N), Сульфуру (S) тощо) та елементоорганічні (можуть містити Силіцій (Si), Алюміній (Al), Титан (Ti) та інші елементи). За характером будови макромолекул органічні полімери можуть бути лінійними, розгалуженими та гратчастими (тривимірними).
За здатністю до пластичних деформацій при циклічній дії температурного фактора органічні полімери поділяють на термопластичні (спроможні до пластичних деформацій при підвищенні температури, тобто здатні неодноразово при нагріванні розм'якшуватися й переходити до в'язкопружного стану, а при охолодженні твердіти, зберігаючи задану форму) та термореактивні (проходять одноразово стадію пластичного деформування при підвищенні температури, але після охолодження в їхній структурі відбуваються незворотні зміни, які призводять до неможливості переходу їх у пластичний стан при повторному нагріванні, тобто вони непридатні до повторного формування).
Полімерними матеріалами, або пластичними масами, називають матеріали, які містять у своєму складі високомолекулярні органічні речовини – полімери і на певній стадії виробництва набирають пластичності, яка повністю або частково втрачається після затвердіння полімеру.
Розрізняють пластичні маси прості, що складаються лише з полімерної речовини, і складні, до складу яких, крім полімеру, входять також інші компоненти, що дають змогу одержувати матеріали та вироби з певними властивостями. Наповнювачі знижують витрату полімеру, зменшують собівартість пластмаси, поліпшують її структуру і підвищують ряд технічних властивостей: міцність, твердість, зносостійкість, теплостійкість, здатність чинити опір усадці та повзучості. Пластифікатори поліпшують умови переробки полімерних композицій, знижують їхню крихкість та підвищують деформаційні властивості. Добавки-стабілізатори сприяють тривалому збереженню властивостей пластмас під час експлуатації, запобігають їхньому старінню під впливом сонячної радіації, кисню повітря, нагрівання та інших несприятливих чинників. Отверджувачі прискорюють процес затвердіння полімерів та утворення просторової тривимірної структури. Пігменти та барвники забарвлюють пластмаси. Антипірени підвищують стійкість пластмас проти займання. Пороутворювачі створюють пористу структуру пластмас.
Складні пластмаси є композиційними матеріалами, що містять у своєму складі матрицю, утворену полімерними речовинами, та армуючий компонент, представлений наповнювачами різної дисперсності та добавками, призначеними для надання спеціальних властивостей.
Будівельні матеріали та вироби на основі полімерних органічних речовин класифікують за видом основного полімеру, який входить до їхнього складу, за методом виробництва та галуззю застосування в будівництві.
За видом основного полімеру виділяють поліетиленові, поліпропілеленові, поліізобутиленові, полівінілхлоридні, полівінілацетатні, полістирольні, поліакрилатні, фенолальдегідні, аміноальдегідні, епоксидні, поліуретанові, поліефірні, органічні; полісилоксанові, кремнієорганічні; силікатні та алюмосилікатні.
Виготовлення полімерних матеріалів та виробів передбачає підготовку сировинних компонентів, їх дозування, змішування, формування й стабілізацію.
За методом виробництва вироби поділяють на виготовлені вальцюванням, каландруванням, екструзією, пултрузією, пресуванням, литтям звичайним та під тиском, термоформуванням, пневмоформуванням, вільним видуванням, вакуумним формуванням, зварюванням, склеюванням контактним та промазним способами, напиленням тощо. Ніздрюваті органічні теплоізоляційні матеріали виготовляють спінюванням та пороутворенням, ніздрюваті неорганічні – термічним чи хімічним спученням, спінюванням.
Залежно від призначення у будівництві полімерні матеріали поділяють на такі основні групи: матеріали огороджувальних, покрівельних і несучих конструкцій; покриття підлог та опорядження стін; гідроізоляційні, герметизуючі, покрівельні, тепло- та звукоізоляційні матеріали; труби та інші погонажні вироби; санітарно-технічні вироби; лаки, фарби, клеї.
Головною перевагою полімерних матеріалів порівняно з іншими є їхня висока технологічність. Вони легко піддаються механічній обробці та добре склеюються. Технологічні процеси їхнього виробництва, як правило, механізовані та автоматизовані. Особливості технологічних процесів виготовлення полімерних матеріалів залежать від їхнього складу та призначення.
Метою роботи є ознайомлення з номенклатурою, властивостями, особливостями виробництва та застосування полімерних будівельних матеріалів і виробів.
- Будівельне матеріалознавство
- О.Ю. Ковальчук, асистент (л.Р.10, 15)
- Загальні положення
- Визначення основних властивостей будівельних матеріалів Короткі відомості
- Нормативне забезпечення
- 1.1. Фізичні властивості
- 1.1.1. Визначення густини
- Порядок виконання роботи
- Визначення істинної густини твердого матеріалу
- Визначення істинної густини рідких матеріалів
- Порядок виконання роботи
- Визначення істинної густини рідкого матеріалу
- Визначення середньої густини
- Порядок виконання роботи
- Визначення середньої густиниматеріалівправильної геометричної форми
- Порядок виконання роботи
- Визначення насипної густини сипкого матеріалу
- 1.1.2. Визначення пористості і пустотності
- Порядок виконання роботи
- Визначення істинної пористості та пустотності
- 1.1.3. Визначення водопоглинання
- Порядок виконання роботи
- Визначення водопоглинання
- 1.2. Механічні властивості
- 1.2.1. Визначення границі міцності при стиску та коефіцієнта конструктивної якості матеріалу
- Порядок виконання роботи
- 1.2.2. Визначення границі міцності при згині
- Порядок виконання роботи
- Визначення міцності та коефіцієнта конструктивної якості будівельних матеріалів
- 1.2.3. Неруйнівні методи визначення міцності
- 1.3. Експлуатаційні (спеціальні) властивості
- 1.3.1 Визначення водостійкості
- Порядок виконання роботи
- Визначення водостійкості матеріалу
- 1.3.2. Визначення теплопровідності
- Порядок виконання роботи
- Визначення коефіцієнта теплопровідності
- Природні кам’яні матеріали Короткі відомості
- Нормативне забезпечення
- 2.1. Визначення твердості основних породотвірних мінералів
- Порядок виконання роботи
- Шкала твердості мінералів за Моосом
- Визначення твердості мінералів
- 2.2. Визначення середньої густини, пористості і теплопровідності гірських порід
- Порядок виконання роботи
- Визначення середньої густини, пористості та теплопровідності
- 2.3. Вивчення технічних характеристик породотвірних мінералів та гірських порід
- Порядок виконання роботи
- Характеристика породотвірних мінералів
- Характеристика гірських порід
- Характеристика керамічНих будівельНих матеріаЛів та вироБів Короткі відомості
- Нормативне забезпечення
- Порядок виконання роботи
- Загальна характеристика керамічних матеріалів та виробів різного призначення
- ХарактеристиКа матеріалів із мінеральних розплавів Короткі відомості
- Нормативне забезпечення
- Загальна характеристика, структура, експлуатаційні характеристики та технології виготовлення виробів із мінеральних розплавів
- Випробування гіпсових вяжучих речовин Короткі відомості
- Нормативне забезпечення
- 5.1 Визначення водопотреби (тіста стандартної консистенції) гіпсових в’яжучих речовин
- Порядок виконання роботи
- Визначення водопотреби гіпсового тіста
- 5.2. Визначення строків тужавлення
- Порядок виконання роботи
- Визначення строків тужавлення гіпсових в’яжучих речовин
- 5.3. Визначення марки за міцністю
- Порядок виконання роботи
- Визначення марки гіпсових в’яжучих речовин
- Випробування портландцементу Короткі відомості
- Оцінка властивостей портландцементу (дсту б в.2.7-46-96, дсту б в.2.7-112-2002 )
- Нормативне забезпечення
- 6.1. Визначення тонкості помелу портландцементу (гост 310.2-76)
- Порядок виконання роботи
- Визначення ступеня подрібнення портландцементу
- 6.2. Визначення нормальної густоти цементного тіста (гост 310.3-76)
- Порядок виконання роботи
- Визначення водопотреби цементного тіста
- 6.5. Визначення границі міцності при згині та стиску (активності) та встановлення марки портландцементу (гост 310.4-81)
- 6.5.І. Визначення консистенції цементно-піщаного розчину Порядок виконання роботи
- Визначення консистенції цементно-піщаного розчину
- 6.5.2. Визначення границі міцності при згині та стиску Порядок виконання роботи
- Визначення активності та марки портландцементу
- Випробування Будівельних розчинів Короткі відомості
- Оцінка властивостей розчинової суміші (дсту б в.2.7-114-2002)
- Нормативне забезпечення
- 7.1. Визначення рухомості жорсткої розчинової суміші для отримання простого будівельного розчину (дсту б в.2.7-23-95, гост 5802-86)
- Порядок виконання роботи
- Марки і призначення розчинових сумішей
- Визначення рухомості розчинової суміші
- 7.2. Визначення середньої густини розчинової суміші
- Порядок виконання роботи
- Визначення середньої густини розчинової суміші
- 7.3. Визначення границі міцності при стиску і марки будівельного розчину
- Порядок виконання роботи
- 7.4. Визначення границі міцності будівельного розчину на зразках-балочках розмірами 4х4х16
- Порядок виконання роботи
- Визначення марки будівельного розчину
- Кінетика нарощування міцності будівельного розчину
- Визначення властивостей щільних заповнювачів для важкого бетону Короткі відомості
- Нормативне забезпечення
- 8.1. Визначення властивостей крупного щільного заповнювача
- 8.1.1. Визначення міцності крупного щільного заповнювача
- Порядок виконання роботи
- Визначення марки щебеню за дробимістю (дсту б в. 2.7-75-98)
- 8.1.2. Визначення вмісту зерен пластинчастої та голчастої форми
- Порядок виконання роботи
- Класифікація щебеню залежно від форми зерен (дсту б в 2.7-74-98)
- Вибір маси проби заповнювача залежно від розміру його фракції
- Визначення вмісту у заповнювачі зерен пластинчастої та голчастої форм
- 8.2. Визначення властивостей дрібного заповнювача
- 8.2.1.Визначення вмісту пилуватих та глинистих частинок у складі піску
- Порядок виконання роботи
- 8.2.2. Визначення вмісту органічних домішок у складі піску
- Порядок виконання роботи
- 8.2.3. Визначення зернового складу і модуля крупності дрібного заповнювача
- Порядок виконання роботи
- Результати визначення зернового складу піску
- Класифікація пісків за крупністю
- БетоНи загальнобудівельного та спеціального призначення Короткі відомості
- Нормативне забезпечення
- Порядок виконання роботи
- Характеристика важких бетонів різного призначення
- Визначення властивостей легких бетонів Короткі відомості
- Нормативне забезпечення
- 10.1. Виготовлення та визначення властивостей крупнопористого бетону
- Порядок виконання роботи
- Склад та властивості крупнопористого легкого бетону
- 10.2. Виготовлення та визначення властивостей ніздрюватого бетону (газобетону)
- Порядок виконання роботи
- Склад та властивості газобетону
- 10.3 Порівняння властивостей легких бетонів
- Властивості легких бетонів
- Випробування нафтового бітуму Короткі відомості
- Фізико-технічні властивості нафтових бітумів
- Нормативне забезпечення
- 11.1. Визначення в'язкості бітуму
- Порядок виконання роботи
- 11.2 Визначення розтяжності бітуму
- Порядок виконання роботи
- 11.3. Визначення температури розм'якшення бітуму
- Порядок виконання роботи
- Визначення марки бітуму
- Покрівельні та гідроізоляційні матеріали Короткі відомості
- Нормативне забезпечення
- 12.1.Вивчення номенклатури, властивостей, технології виготовлення та особливостей застосування покрівельних матеріалів
- Порядок виконання роботи
- Характеристика покрівельних матеріалів
- Порівняльна характеристика покрівельних матеріалів для скатних покрівель
- 12.2.Вивчення номенклатури, властивостей, технології виготовлення та особливостей застосування гідроізоляційних матеріалів
- Порядок виконання роботи
- Склад, структура, характеристики та технології виготовлення гідроізоляційних матеріалів
- ПОлІмерні матеріали і вироби Короткі відомості
- Нормативне забезпечення
- 13.1. Виготовлення мастикового полімерного покриття для підлоги на основі пва-емульсії
- Порядок виконання роботи
- Склад суміші для отримання полімерного покриття
- 13.2. Виготовлення теплоізоляційного матеріалу на основі полістиролу та дослідження його властивостей
- Порядок виконання роботи
- Визначення середньої густини та коефіцієнта теплопровідності пінополістиролу
- 13.3. Визначення оптимальних режимів зварювання полімерних плівок
- Порядок виконання роботи
- Режими зварювання та вади зварних швів плівок
- 13.4. Виготовлення ізолюючої поліуретанової піни
- Порядок виконання роботи
- Склад та характеристики пінополіуретанової суміші до спучування
- Визначення середньої густини, коефіцієнта теплопровідності та коефіцієнта спучування пінополіуретанової піни
- 13.5. Вивчення номенклатури, властивостей, технології виготовлення та особливостей застосування полімерних будівельних матеріалів
- Порядок виконання роботи
- Склад, структура, характеристики та технології виготовлення полімерних будівельних матеріалів
- Теплоізоляційні матеріали Короткі відомості
- Нормативне забезпечення
- 14.1. Визначення середньої густини та коефіцієнта теплопровідності теплоізоляційних матеріалів
- Порядок виконання роботи
- Характеристика теплоізоляційних матеріалів
- Акустичні матеріали Короткі відомості
- Піддіапазони частот для визначення звукопоглинальних властивостей
- Нормативне забезпечення
- 15.1. Звукопоглинальні матеріали і вироби
- Порядок виконання роботи
- Технічні характеристики звукопоглинальних виробів
- 15.2 Звукоізоляційні матеріали і вироби
- Нормативне забезпечення
- 16.1. Визначення вологості
- Порядок виконання роботи
- Визначення вологості деревини
- 16.2 Визначення середньої густини
- Порядок виконання роботи
- 16.3. Визначення границі міцності при стиску вздовж волокон
- Порядок виконання роботи
- Визначення міцності деревини при стиску вздовж волокон
- 16.4. Визначення границі міцності при сколюванні вздовж волокон
- Порядок виконання роботи
- Визначення границі міцності при сколюванні вздовж волокон
- Визначення властивостей жаростійкого бетону Короткі відомості
- Нормативне забезпечення
- 17.1 Визначення середньої густини
- Порядок виконання роботи
- Склади жаростійких бетонів (витрати кг/м3)
- Середня густина жаростійкого бетону
- 17.2. Визначення міцності жаростійкого бетону
- Порядок виконання роботи
- Міцність на стиск жаростійкого бетону
- 17.3 Визначення усадки жаростійкого бетону
- Порядок виконання роботи
- Визначення усадки жаростійкого бетону
- Випробування асфальтобетону Короткі відомості
- Технічні характеристики асфальтобетону
- Нормативне забезпечення
- 18.1 Виготовлення зразків асфальтобетону
- Порядок виконання роботи
- Температура нагріву асфальтобетонних сумішей
- Склад асфальтобетонних сумішей
- 18.2. Визначення середньої густини асфальтобетону
- Порядок виконання роботи
- 18.3. Визначення міцності на стиск
- Порядок виконання роботи
- Властивості асфальтобетону
- Список літератури
- Форма протоколу до лабораторної роботи №1 Визначення основних властивостей будівельних матеріалів
- 1. Визначення істинної густини
- 2. Визначення середньої густини, пористості і теплопровідності
- Визначення середньої густини, пористості та теплопровідності зразків правильної геометричної форми
- Пустотність , %
- 3. Визначення водопоглинання
- 4. Визначення границі міцності
- Форма зразка __________________________
- 5. Визначення коефіцієнта конструктивної якості
- 6. Визначення водостійкості