ПОРИЗОВАННЫЕ ПЛАСТБЕТОНЫ ДЛЯ ЛЕГКИХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ —
В производстве легких ограждающие конструкций на основе металла и асбестоцемента предусматривается использование газонаполненных пластмасс, обладающих низкой объемной массой (от 20 до 80 кг/м3) и высокими теплозащитными свойствами (коэффициент теплопроводности 0,030—0,040 ккал/м-ч-град), в частности пенопластов на основе фенолформальдегидных смол. Однако пенопласты могут быть успешно использованы только как утеплитель. Повышение физико-механических свойств этих материалов возможна лишь при увеличении их объемной массы, что связано с дополнительные расходом синтетических смол.
Придание конструкционных свойств теплоизоляционным материалам при незначительном повышении их объемновесовых показателей позволит создать эффективные ограждающие конструкции, в которых прочностные свойству листовых материалов и теплоизоляционно-конструкционные свойства утеплителя будут использованы наиболее целесообразно. Создание такого конструкционно теплоизоляционного материала может осуществляться путем введения искусственного пористого наполнителя во вспенивающуюся полимерную композицию.
Исследования, проведенные Bо ВНИИпроектполимеркровле, показали., что для этих целей пригодны пенопласты на основе резольных фенолформальдегидных смол. В качестве наполнителя опробованы керамзит, вспученный перлит, гранулированное пеностекло, стеклопор, свойства которых приведены в табл. I.
Свойства композиционного материала можно направленно менять, используя наполнители, разные по фракционному составу, объемной массе и механической прочности.
Известен ряд способов получения поризованных пластбетонов. отличающихся. в частности, методами нанесения связующего на поверхность наполнитетеля. Например, в форму, полностью заполненную гранулятом (наполнителем), сверху подается вспенивающаяся композиция. При этом часть связующего смачивает наполнитель, а остальная масса стекает на дно формы. Далее происходит вспенивание и заполнение межзерновых пустот с последующим отверждением пенопласта. Этот способ относительно прост, но замкнутые объемы воздуха или неравномерная упаковка частии наполнителя снижают равноплотность получаемого материала в объеме.
По другому способу, рассчитанному на использование специальных смесителей, можно получить материал с более равномерной структурой и минимальной плотностью. Смесители должны обеспечивать высокую степень точности дозировки компонентов, тщательное перемешивание сравнительно небольшого количества связующего с наполнителем в течение 2—3 мин, быструю выгрузку смеси в формы.
Физико-механические свойства пластбетонов определяются прочностью пенопласта и наполнителя, величиной адгезии на поверхности раздела между ними, структурными особенностями композиционного материала. В случае применения резольных фенолформальдегидмых смол адгезия обеспечивается проникновением жидкой композиции в поры наполнителя под давлением. Важную роль при этом играют вязкость и температура композиции, давление, развивающееся в процессе вспенивания.
Значительное влияние на прочность материала оказывает гранулометрический состав наполнителя. Пенопласт высокого качества получается в том случае, если распределение фракций наполнителя по размерам соответствует параболе Фуллера (см. рисунок). Межзерновая пустотность имеет минимальный объем, а внутренние напряжения, возникающие в материале в процессе формирования его структуры, равномерно перераспределяются в объеме. Это дает возможность при использовании небольшого количества смолы получить материал с равноплотной структурой и хорошими прочностными показателями.
В табл. 2 показаны свойства поризованных пластбетонов на основе фенолослиртов в сравнении с чистым пенопластом. Увеличивая объемную массу материала только за счет введения наполнителя, можно резко повысить физико-механические показатели пенопласта, не прибегая к дополнительному расходу связующего. Данные табл. 2 отвеча-
Поризованные пластбетоны не вполне упругие материалы, поэтому отношение между напряженном о и соответствующей ему относительной деформацией е является величиной переменной. За характеристику упругости при кратковременной нагрузке прннимается начальный модуль упругости Е при величине напряжений О,2 Р (Яр — нормативная призменная прочность материала). При нагрузке менее 20% Яр пластические деформации очень малы и в этой области наблюдается линейная зависимость между напряжением и деформацией.
Поризованные пластбетоны на пенофенопласте относятся к трудносгораемым материалам, а их длительная теплостойкость равна 130°С. Благодаря применению фенольного связующего они обладают водостойкостью и высокой коррозионной стойкостью к кислым средам и растворителям.
Опытные партии пемофенопластоп, наполненных стеклопором. выпущены Пярнуским заводом строительных материалов.