характеристикой, как, например, для стали, так как наряду с упругими в пластмассах всегда развиваются неупругие (остаточные) деформации. Пластмассы имеют модуль упругости, изменяющийся для разных материалов в широких пределах — от 5 до 50 000 МПа.

Так же, как и прочность, деформативность зависит от длительности эксплуатации: долговременный модуль упругости может снижаться до 30% величины кратковременного модуля и состоит при этом из двух компонентов—модуля старения, характеризующего изменение упругости материала в зависимости от времени, без учета прилагаемых нагрузок, и модуля ползучести, характеризующего изменение упругости в зависимости от вида и величины воздействующих долговременных нагрузок.

Малая жесткость (в 3 раза меньше, чем у алюминия, в 10—30 раз меньше, чем у стали) и особенно наличие остаточных деформаций— основной недостаток пластмасс, значительно осложняющий конструктивные решения и сдерживающий их распространен ние в качестве основного материала несущих элементов.

В то же время в наиболее прочных конструкционных пластмассах (СВАМ) удельная жесткость (отношение модуля упругости материала к его средней плотности) лишь на 30% меньше удельной жесткости алюминия и стали.

Процесс старения характерен для всех материалов, но в пластмассах он протекает несколько более активно. Старение происходит при длительном воздействии физических, мических, биологических и механических факторов. При этом наблюдаются потеря прочности, уменьшение эластичности, повышение хрупкости, рас-стрескивание, помутнение поверхности и пр. Для замедления старения обычно вводят стабилизаторы. Стабилизации могут быть подвергнуты вся масса или только поверхностные слои. Старение пластмасс, безусловно, отрицательное свойство, создающее ряд ограничений в их использовании. Но в то же время это свойство как бы сближает сроки физического и морального старения, что в современных условиях является одним из важных условий оптимальности проектного решения.

Теплопроводность полимеров значительно ниже теплопроводности железобетона и стали; введение наполнителей несколько увеличивает ее, а пенистая структура, напротив, уменьшает. Малая теплопроводность пенопластов позволяет изготовлять тонкостенные конструкции, что несомненно, является, одним из важнейших преимуществ пластмасс и самым непосредственным образом влияет на процессы и особенности формообразования.

Коэффициент линейного теплового расширения пластмасс не-

сколько выше, чем у металлов. Это необходимо учитывать при проектировании стыков конструкций. Конструирование осложняется еще и тем, что пенопласты не имеют устойчивого коэффициента линейного расширения (это объясняется, с одной стороны, влаго-емкостью некоторых пенопластов, а с другой — незавершенностью структурных полимеризационных процессов).

Теплостойкость пластмасс определяется максимальной температурой, при которой сохраняются их основные свойства, и колеб--лется от 80 до 160° С. Большинство полимеров при температуре 200—300° С разрушается.

Кремнийорганические полимеры сохраняют свойства при температуре от —100 до --300°С. В настоящее время получены новые пластмассы на основе углерода и фтора, теплостойкость которых превышает 300° С, За рубежом выпускаются пенопласты теплостойкостью от 110 до 150° С.

Огнестойкость пластмасс может быть различной в зависимости от используемых полимера и наполнителя. Многие из применяемых в строительстве полимеров относятся к группе сгораемых материалов, однако горят слабо (полистирол) или только тлеют (поливинилхлорид). Некоторые полимеры относятся к группе трудносгораемых материалов (фенолоформальдегидные смолы), отдельные виды даже препятствуют возгоранию (мочевиноформаль-дегидные смолы).

Ряд свойств полимерных материалов соответствует санитарно-гигиеническим требованиям лучше, чем свойства других материалов. Так, например, полимерные материалы и изделия имеют, как правило, гладкую, полированную поверхность и, следовательно, мало загрязняются, хорошо очищаются влажным способом. Многие из них имеют низкий коэффициент теплопроводности и хорошую звукоизолирующую способность. Ограждения из светопрозрачных пластмасс пропускают ультрафио41етовые лучи, Полимерные материалы из поливинилхлорида обладают противомикробными свойствами.

Вместе с тем при незавершенности процессов поликонденсации и полимеризации могут выделяться находящиеся в свободном (не связанном) состоянии мономеры, которые обладают токсичностью. Из этого не следует, что токсичность органически присуща полимерным материалам, что их нельзя рекомендовать для применения в строительстве. Однако необходимо выпускать изделия высокого качества, с точным соблюдением и полным завершением технологии переработки.

Другой причиной токсичности некоторых полимерных материалов является выделение вредных летучих веществ, к которым

можно отнести некоторые пластификаторы. Чем выше температура, тем более интенсивно выделяются летучие вещества. Это следует учитывать как при определении областей применения таких материалов ( в зависимости от температурного режима помещений), так и при их разработке.

В связи с возможным выделением вредных веществ применение в строительстве новых видов материалов на основе полимеров согласовывается с органами санитарного надзора, а в государственных стандартах и технических условиях на полимерные материалы, применяемые в интеръере, записывается регулярно проверяемое требование, согласно которому при эксплуатации материал не должен выделять вредные вещества.

Эстетические качества и декоративность материала характе-* ризуются, главным образом, внешним видом и состоянием поверхности. Технологически несложно получать как гладкие, блестящие, так и матовые, зернистые поверхности пластмасс. Возможность получать прозрачные пластмассы еще более обогащает палитру декоративньгх качеств.

На поверхности многих пластмасс отчетливо видно располо-ложение наполнителя (хаотичное или ориентированное). Этот эффект, а также использование горячего тиснения и запрессовки декоративных материалов в пластмассу — все это, подобно эффекту выявления текстуры естественного материала, относится к специфическим средствам художественной выразительности пластмасс. В этом отношении железобетон или металл являются более «глухими» материалами.

Цветовые возможности пластмасс практически неисчерпаемы, так как могут быть использованы поверхностная окраска, крашение в массе, металлизация в вакууме, многоцветовое литье или прессование.

Важно, что высокие декоративные качества могут быть свойственны любой пластмассе, в том числе и применяемой для конструктивных целей. Конструкционные материалы, так же как и отделочные, выпускаются с готовой, имеющей заданный цвет и фактуру лицевой поверхностью. Таким образом декоративные и конструктивные свойства здесь совмещаются, а возможность управлять декоративными свойствами помогает выявить тектонические особенности конструкции.

В архитектурно-строительной практике пластмассы начинают широко использоваться для настенных росписей, рельефных панно, витражей и др. Характерно, что пластмассы охотно «принимают в себя» любые вкрапления, органично с ними сливаются и образуют новый материал, обладающий специфическими декоратив-

ными качествами. Сочетание нейтрального искусственного материала с «впаянными» в него природными дает- бесконечно разнообразные эффекты. Интересно также сочетание пластмасс со смальтой и, особенно, с металлом. Такие эксперименты ведутся в мастерских московских художников. В 60-х годах в Институте истории искусств под руководством Г. Борисовского создана новая техника монументальной живописи — «питто», использующая пол1м-мерные смолы и различные материалы, «утапливаемые» в них.

Необходимо отметить еще одну возможность, предоставляемую, пожалуй, только пластмассами. Имеются в виду возможности точной имитации фактуры и текстуры любого материала. Не отрицая правомерность такого приема на первом этапе применения пластмасс в архитектуре, когда новые и относительно дешевые материалы изображают (так точно, что не отличишь) дорогие традиционные материалы (мрамор, ценные породы дерева и пр.), следует все же отметить что не это должно быть генеральной линией в решении художественных задач при использовании в архитектуре новых материалов. Полимерные материалы имеют свои особенности, свои свойства и структуру, свои средства художественной выразительности, которые могут быть различными в зависимости от области применения материала. Поэтому поиски новых форм и характера поверхности пластмасс должны исходить из свойств, структуры и назначения нового искусственного материала.

Методы изготовления пластмасс и элементов конструкций.

Анализ объективных основ нового формообразования показывает, что в современную эпоху зависимость между формой и материалом стала более непосредственной, так как развитие индустриальных методов строительства требует технологически оптимальной формы.

Но, с другой стороны, эта зависимость имеет тенденцию к усложнению, так как широкое распространение различных искусственных конструкционных материалов увеличивает и степень свободы при оперировании материалами и, кроме того, между материалом и формой возникает новое сложное звено — технология индустриального изготовления материалов, изделий и элементов конструкций.

Именно на этой стадии — стадии создания материала и изделия — программируется его формообразующий потенциал, и это обстоятельство еще более отдаляет современный подход к конструированию формы от традиционного, когда известные качества

природного материала непосредственно влияли на формообразование.

В настоящее время число разнообразных методов и приемов переработки пластмасс и изготовления из них элементов конструкций исчисляется десятками.

При выборе методов переработки пластмасс обычно пользуются следующей классификацией, основанной на физическом состоянии материала в момент формования:

формование из полимеров в вязкотекучем состоянии — литье под давлением, экструзия, прессование;

формование из полимеров в высокоэластичном состоянии (обычно с использованием листов или пленочных заготовок) — вакуумформование, пневмоформование, горячая штамповка;

формование из полимеров в твердом (кристаллическом или стеклообразном) состоянии —«штамповка, прокатка;

формование с использованием растворов и дисперсий полимеров— получение пленок методом полива, формование изделий окунанием формы, ротационное формование изделий.

Изделия из пластмасс можно подвергать также механической обработке, сварке (изделия из термопластов), склеиванию. Специфические методы переработки существуют для реактопластов: намотка, контактное формование. Особую группу составляют методы формования изделий из газонаполненных пластмасс, при изготовлении которых находят применение как упомянутые выше методы (литье, экструзия, прессование), так и некоторые специальные приемы (вспенивание в формах, заливка в формы или полости конструкций, напыление).

В пластмассах I и III групп отсутствие арматуры, однородность и равномерность структуры дают возможность применять весьма разнообразные технологические методы изготовления конструкций. Наиболее характерны различные виды формования изделий из листовых, порошкообразных и находящихся в вязкотекучем состоянии материалов, а также непрерывные методы экструзии и литья под давлением.

Для изготовления элементов методами формования необходимо иметь форму — матрицу, на которую наносится или к которой прижимается слой пластмассы. Уплотнение этого слоя производится либо вручную (контактное формование), либо путем ос-соса воздуха из полости между формой и разогретым листом (вакуумформование), либо давлением сжатого воздуха через резиновый мешок (пневмоформование).

Разновидность контактного метода — метод напыления компонентов на форму при помощи пистолета-напылителя. Методы кон-

тактного формования часто не обеспечивают высокой производительности, однако позволяют изготовлять крупноразмерные изделия, вплоть до целых объемных блоков. Поэтому в экспериментальном и мелкосерийном строительстве подобные технологические методы весьма распространены. При индустриальном изготовлении листовых, рулонных или профилированных изделий используются различные технологические методы, высокая производительность которых обеспечивается непрерывностью процесса, применением смол холодного отверждения и другими факторами.

Один из методов изготовления стеклопластика с коротково-локнистым наполнителем заключается в следующем: короткие, до 50 мм, отрезки стекловолокна равномерно укладываются в различных направлениях тонким слоем на целлофановую подложку, заливаются полиэфирной смолой (или, наоборот, смолу насыщают наполнителем) и сверху опять покрываются целлофановой пленкой. Композиция уплотняется валиками и полимеризуется (от-верждается) в специальной камере. Затем следует процесс охлаждения и резки кромок.

Стеклопластики, изготовленные таким способом (без высоких температур и давления), имеют более нзкие прочностные показа-затели, чем изготовленные методом горячего прессования, так как, во-первых, в материале остается множество пузырьков воздуха, которые нарушают монолитность структуры, а во-вторых при невысокой температуре полимеризация смолы осуществляется не так полно, как при высокой температуре. Поэтому из смол холодного отверждения получают только такие изделия, которые не могут быть получены методом горячего формования.

Непрерывное производство изделий и полуфабрикатов из не-наполненных и наполненных пластмасс обычно осуществляется методом экструзии —: непрерывным выдавливанием расплавленного материала через оформляющую головку (фильеру). Метод экструзии в наибольшей степени отвечает основным требованиям современного промышленного производства — высокой производительности и качеству. Достоинством этого метода является также его универсальность — экструдировать можно не только термопласты, но и реактопласты, а также некоторые виды армированных пластиков.

Пластмассы II группы получают путем вспенивания. Пена состоит из ячеек, связанных в общий каркас, при этом форма и величина отдельных ячеек зависят от условий вспенивания; если процесс вести постепенно, структура пены будет замкнуто-ячеи-