Физические свойства стеклопластика

Физические свойства стеклопластика

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЕКЛОПЛАСТИКА.

Физические свойства стеклопластиков, как правило, определяются свойствами полимерной матрицы и стекловолокнистой арматуры. При рассмотрении характерных особенностей стеклопластиков следует однако иметь в виду, что их свойства могут изменяться в зависимости от метода изготовления, типа смолы и используемой стеклоткани.
Плотность (удельный вес) отвержденной смолы изменяется в диапазоне от 1,2 до 1,3 г/см3, а плотность стекловолокнистой арматуры изменяется от 2,45 до 2,55 г/см3. Изменение плотности соответствует содержанию стекловолокна.
Прочность. Стеклопластики в строительстве, главным образом, используются для изготовления тонких стен, работающих в конструкции по типу мембран. Сжимающие усилия обычно являются функцией продольного изгиба, а не прочности при сжатии. Сопротивление ударным нагрузкам также относится к важным расчетным параметрам, поэтому показатели прочности при изгибе и ударной вязкости требуют тщательного анализа. Величина прочности при изгибе зависит от содержания стекловолокна и типа стеклоарматуры; последнее также оказывает влияние на предшествующее.
Сравнительно высокая прочность стеклоарматуры рассчитана на кратковременное приложение нагрузки; эти показатели значительно ниже при длительном и повторном (усталостном) нагружениях. Эти виды нагрузок более детально рассматриваются в разделах, посвященных ползучести и усталости.
Упругость. Модуль Юнга при кратковременном приложении нагрузки для тех типов отвержденных смол, которые обычно используются в области строительного производства, изменяется в диапазоне от 3450 до 5500 МПа, а для стекловолокна – от 70000 до 75000 МПа, отношение модулей упругости равно 13. Жесткость материала, создаваемая стеклоарматурой, уменьшается при появлении в стеклянных волокнах хрупких складок и при передаче усилий сцепления от пряди к пряди в стекломатах из рубленых прядей-жгутов. Типовые значения модуля упругости для смол с весовым содержанием стекла в виде стекломатов из рубленых прядей до 40% изменяются в диапазоне от 8000 до 10000 МПа, а для смол с весовым содержанием жгутовой ткани до 65% соответственно от 22000 до 27000 МПа. Для крупноразмерных строительных элементов, где одним из наиболее важных расчетных критериев служит прогиб, содержание стекла в виде рубленых прядей будет сравнительно низким – от 25 до 30%. Модуль упругости такого слоистого материала будет ближе к модулю упругости смолы, чем к модулю упругости стекла. Несмотря на достаточно высокое значение модулей, даже по сравнению с бетоном, поперечные сечения материала сравнительно тонкие, и в качестве одного из контрольных параметров расчета принимается прогиб. Эти показатели стеклопластиков особенно активно используются при расчете длительных воздействий нагрузок с учетом эффекта ползучести.