Колодцы из полимерных материалов: виды, монтаж, обзор достоинств и недостатков

5 видов + отзыв + размеры

Для монтажа колодцев любого назначения, часто используют кольца колодезные из железобетона. Однако ЖБИ имеют ряд минусов – от тяжелого веса до недостаточной долговечности. Поэтому на смену им все чаще приходят полимерпесчаные кольца для колодцев. Их намного легче монтировать, а по своим эксплуатационным качествам они превосходят железобетон.

Полимерно-песчаные кольца используют для монтажа колодцев и резервуаров пяти видов:

  1. дренажные и смотровые колодцы;
  2. ревизионные колодцы;
  3. септики-накопители систем канализации;
  4. накопители для технической воды;
  5. скважинные кессоны.

Особенно высокие отзывы сборные кольца из композитного материала получают в тех сферах, где необходимо обеспечить повышенную герметичность и долговечность резервуара.

Полимерпесчаные кольца

Состав и технология производства полимерпесчаных колец

Полимерпесчаные кольца изготавливают из композитного материала, состоящего из следующих компонентов:

  • пластик;
  • песок;
  • пигмент.

Сырьем для полимерных колодцев могут служить такие виды пластика, как полиэтилен, полипропилен, полистирол. Обычно в качестве материала применяют вторичный пластик, который получают из отходов пластмассовых изделий. Это позволяет существенно удешевить изделия, но не отражается на их качественных характеристиках.

В качестве наполнителя для полимерных колец для колодцев допускается использовать однородный мелкофракционный намывной песок влажностью не более 10 %. Использование карьерного непромытого песка может привести к образованию через некоторое время пустот в теле колодезных деталей. Повышенная влажность сыпучего материала становится причиной снижения прочности и морозостойкости изделий.

Производство композитных колец для полимерных колодцев выполняется методом термопрессования. Компоненты композита в виде порошка тщательно перемешиваются и нагреваются в печи до температуры плавления пластика. В результате образуется однородная масса, в которой каждую частицу песка обволакивает расплавленный полимер.

Эта масса формуется под высоким давлением с получением после ее застывания жестких и прочных деталей. Пигмент добавляется в полимерпесчаную массу на стадии ее подготовки и окрашивает детали «в теле». Благодаря этому детали колодца сохраняют свой цвет в течение всего срок эксплуатации, что важно для элементов, выступающих над поверхностью грунта.

При изготовлении колец на торцевой части формируется система «шип-паз» для их соединения. Благодаря ее использованию значительно упрощается сборка полимерных колодцев и обеспечивается повышенная герметичность шахты.

Полимерно песчаные кольца шип паз

Технические характеристики

Благодаря подобранному составу компонентов полимерно-песчаной смеси достигаются отличные технические характеристики. До 80 % смеси составляет песок, который обеспечивает жесткость и прочность изделий. Пластик используется в качестве вяжущего и при застывании формирует водонепроницаемый монолит.

По техническим параметрам полимерные кольца для колодцев значительно превосходят железобетонные кольца. В таблице приведено сравнение их основных характеристик:

Параметр Полимерпесчаные кольца ЖБ кольца
Плотность, кг/м3до 1750до 2400
Прочность на изгиб, МПа17-256-7
Прочность на сжатие, МПа
17-18
40-50
Морозостойкость, количество цикловсвыше 500до 350
Водопоглощение, массовые %0,15до 4,5
Истираемость, кг/см20,05-0,10,3-0,4

Из таблицы видно, что кольца из композита выигрывают у ЖБИ по прочности, водостойкости, морозостойкости. Они лучше противостоят истиранию и намного меньше весят. Кроме того, полимерпесчаные колодцы отличаются повышенной химической стойкостью. Они легко переносят воздействие агрессивных веществ, в том числе в составе бытовых и промышленных канализационных стоков. Их промывку можно выполнять с использованием любых моющих средств.

Комплектация колодца из полимерпесчаных колец

Комплект наборной колодец из полимерных материалов (песчаного композита) состоит из компонентов:

  • набор колец;
  • днище;
  • конус;
  • люк.

Основными деталями комплекта являются песчаные кольца для колодца, из которых собирают его шахту. Технические параметры этих изделий не стандартизированы, поэтому производители придерживаются собственных ТУ.

Наиболее распространены кольца диаметром 1000 мм. Также выпускаются изделия диаметром 850 мм, 1100 мм и других диаметров.

Прочностные характеристики колец для полимерпесчаных сборных колодцев определяются их толщиной, которая обычно составляет от 20 мм до 50 мм. Высота кольца обычно составляет 20 см. Необходимая глубина шахты достигается путем набора нужного количества комплектующих, которые соединяются между собой.

Днище – это плоская круглая деталь диаметр, которой соответствует диаметру шахты. Оно служит основание колодца, и должно выдерживать нагрузки от веса самой конструкции и от веса находящейся в резервуаре жидкости. Толщина стенки днища составляет 45-50 мм.

Горловина – переходной элемент в форме усеченного конуса, который необходим для формирования верхней части шахты. Через горловину осуществляется доступ в шахту колодца для проведения ревизии, обслуживания и ремонта. Размеры конуса для полимерпесчаного колодца подбираются в соответствии с размерами колец.

Сверху горловина закрывается ревизионным люком, который также изготавливается из композита. Крышка может быть рассчитана на разную предельную нагрузку. В зависимости от этого параметра люки бывают следующих типов:

  • легкие – допустимая нагрузка до 3 т;
  • средние – допустимая нагрузка до 5-6 т;
  • тяжелые – допустимая нагрузка до 12 т;
  • сверхтяжелые – допустимая нагрузка до 25 т.

В зависимости от типа определяется и область применения люка. Так, легкие и средние люки используются на участках загородных домов или на придомовой территории, в парковых зонах. Тяжелые и сверхтяжелые люки можно применять на городских улицах и автомобильных дорогах.

Все элементы колодца являются доборными. Они сопрягаются друг с другом при помощи пазогребневого соединения. За счет этого образуется прочный, устойчивый к смещениям стык высокой герметичности.

Технология монтажа колодца из полимерпесчаных колец

Благодаря небольшому весу и унифицированной конструкции колец с пазогребневым соединением упрощается технология устройства колодца. Его монтаж выполняют в следующей последовательности:

  • В первую очередь роют котлован необходимой глубины, к которому подводят траншеи для прокладки труб коммуникаций.
  • На дне котлована выстилают песчаную подушку толщиной 200 мм. Песок тщательно трамбуют, после чего заливают бетон слоем до 300 мм.
  • После застывания бетона устанавливают днище колодца.
  • На днище монтируется первое кольцо, после чего продолжают сборку шахты. Герметизация стыков выполняется при помощи специального герметика для полимерпесчаных колец.
  • В местах подведения трубопроводов сверлят отверстия соответствующего диаметра, в которые заводят трубы. Подключение труб выполняют через уплотнитель и дополнительно промазывают герметиком.
  • После вывода шахты к поверхности грунта устанавливается конус и люк.
  • Выполняют обратную засыпку котлована и тщательно трамбуют грунт.

Простая технология установки позволяет выполнять монтаж колодца самостоятельно, обеспечивая при этом высокое качество и надежность конструкции.

Полимерно песчаные кольца для колодца

Преимущества и недостатки

Благодаря особенностям материала и конструктивным параметрам кольца для колодцев полимерные характеризуются следующими преимуществами:

  • Простота монтажа благодаря небольшому весу элементов (до 60 кг) и функциональному пазогребневому соединению.
  • Отсутствие необходимости в привлечении подъемной техники для монтажа, возможность ручного выполнения работ.
  • Высокая герметичность создаваемой конструкции.
  • Высокая стойкость материала к воздействию влаги и агрессивных веществ, морозостойкость.
  • Кольца легко сверлятся, что упрощает подключение трубопровода.
  • Срок службы конструкции составляет не менее 50 лет.

Сравнение колодцев из полимерпесчаных и железобетонных колец по особенностям монтажа и эксплуатации:

Параметр Полимерпесчаные кольца ЖБ кольца
Транспортировка и монтажные работыВес элементов до 60 кг позволяет перевозить их даже на легковом автомобиле и выполнять монтаж вручную.Вес кольца составляет около 500 кг. Для перевозки необходимо привлекать грузовик, а для монтажа – подъемный кран или манипулятор.
СтыковкаЭлементы стыкуются при помощи системы шип-паз, что упрощает установку и исключает необходимость в дополнительной герметизации.Сложность обеспечения плотного прилегания, необходимость дополнительной герметизации стыков.
Морозостойкость и влагостойкостьКомпозит не пропускает влагу, выдерживает более 500 циклов замерзания-оттаивания.Бетон впитывает влагу через поры. Влага в структуре материала при замерзании-оттаивании вызывает его постепенное разрушение.
Химическая стойкостьКомпозитный материал выдерживает воздействие многих видов агрессивных веществ.В результате химического воздействия может происходить разрушение бетона и коррозия арматуры ЖБ колец.
ТехнологичностьМатериал легко поддается сверлению обычным бытовым инструментом.Выполнение технологических отверстий для подведения труб связано с дополнительными сложностями.
Николай Попов

Николай Попов

Инженер компании Водолов

Задать вопрос

К минусам колодцы из полимерных материалов можно отнести недостаточно высокую прочность на сжатие. Поэтому для полимерно-песчаного колодца важно правильно рассчитывать необходимую толщину стенок колец в зависимости от высоты шахты. При правильном расчете и выборе элементов конструкция без проблем прослужит в течение пятидесяти лет.

виды и преимущества перед другими

Уже много лет при обустройстве систем канализации используются полимерные колодцы. Они применяются как для централизованной канализации, так и для автономной. Такую популярность полимерные колодцы заслужили благодаря своим прекрасным характеристикам и приемлемой стоимости.

Полимерный колодец представляет собой специализированное устройство, которое предоставляет доступ к канализационным трубам и осуществляет контроль над ними. Они стали применяться относительно недавно, а до этого использовались кирпичные или железобетонные колодцы. Но так как те и другие требуют при установке определенных знаний и умений, а также стоят на порядок выше, то полимерные колодцы сейчас практически вытеснили их.

Содержание

Разновидности полимерных колодцев
Сферы применения полимерных колодцев
Преимущества и недостатки
Особенности монтажа полимерных колодцев
Заключение

Разновидности полимерных колодцев

 Полимерные колодцы

В первую очередь все полимерные колодцы отличаются между собой размерами, что напрямую влияет на суточную утилизацию канализации. Кроме этого колодцы могут быть как со свободным доступом, так и без доступа вовсе. Что касается полимерных колодцев со свободным доступом, то они подразумевают собой беспрепятственное осуществление осмотра или ремонта, а для тех которые выпускаются без доступа обслуживание возможно только сверху.

Также полимерные колодцы отличаются друг от друга текстурой и назначением. Они могут быть следующие:

  • Гладкие одностенные;
  • Гладкие двухстенные;
  • Гофрированные одностенные;
  • Гофрированные двухстенные;
  • Комбинированные.

По предназначению они бывают:

  1. Сборные смотровые колодцы – предназначены для обслуживания и технического осмотра ливневой или хозяйственной канализации.
  2. Канализационные – применяются для контроля и получения доступа к канализационным трубам.
  3. Ливневого типа – служат для собирания ливневых стоков.
  4. Осадочного типа – используются для очистки сточных вод от выпадающих осадков.
  5. Дренажные – используются в соответствующей системе в качестве соединительных и поворотных элементов.
  6. Перепадные – используются для перемены уровня трубопровода. В свою очередь они бывают с вертикальной, ступенчатой и с разрезающим острием трубой.
  7. Кессоны – предназначены для монтажа насосов, запорной аппаратуры или электрических устройств в глубине земли.
  8. Коллекторные – служат для соединения канализационных, ливнеотводных или дренажных систем.
  9. Телекомуникационные – служат для осуществления контроля за местами соединения кабелей и остального оборудования. Такие колодцы бывают сборные и сварные.

Полимерные колодцы в зависимости от выполняемых функций разделяются на следующие виды:

  • Поворотные;
  • Смотровые;
  • Ливневые;
  • Грязевые;
  • Накопительные.

Каждый из перечисленных видов отличается своими особенностями. Выбирая полимерный колодец, стоит обратить пристальное внимание на его назначение непосредственно перед покупкой.

Поворотные колодцы служат для очищения труб и устанавливаются на отворотах, смотровые обеспечивают доступ к гидрокоммуникациям, а ливневые необходимы для отвода дождевой воды. Накопительные полимерные колодцы полностью заменяют выгребные ямы и не допускают проникновение неприятного запаха на участок, а грязевые очищают воду от грязи и осадков.

Для того чтобы определиться с количеством полимерных колодцев для определенной канализационной системы необходимо четко следовать СНиПу.

Кроме этого при приобретении полимерного колодца необходимо также позаботиться о наличии следующих функциональных деталей:

  • Полимерных люков, которые в основном используются для частных домовладений и мест с редко когда проезжающим транспортом;
  • Крышках – применяющихся для защиты колодца от проникновения грязи и мусора;
  • Горловинах – использующихся для сужения верха колодца, которые бывают центральными, а также смещенными;
  • Лестницах – применяющихся для быстрого доступа к колодцу;
  • Антипромерзающих воронках – служащих для предотвращения проникновения внутрь холодного воздуха;
  • Мусоросборных емкостей — необходимых для сбора мусора на внутренней поверхности.

Кроме этого полимерные колодцы бывают:

  1. Из полиэтилена – они используются для таких канализационных систем как ливневая, хозяйственно-бытовая и общесплавная. Такие колодцы отличаются хорошей герметичностью, устойчивостью к коррозии, простотой установки и долгим сроком работы.
  2. ИЗ полипропилена – пользуются огромной популярностью. Кольца этих колодцев имеют различные диаметры, а трубы бывают двухслойные и однослойные. Что касается двухслойных труб, то они имеют внешний гофрированный слой, который значительно увеличивает защиту изделия от воздействия неблагоприятных условий. Кроме этого гофрированные трубы отличаются более длительным сроком работы, экологической безопасностью, прочностью и простотой монтажа.
  3. Полимерно-песчаные – этот вид материала появился на строительном рынке относительно недавно, поэтому еще не успел стать популярным. Такие колодцы производятся из композитного материала в состав которого входит пластик и песок. Отличаются такие колодцы высокой герметичностью, которая достигается за счет особенного соединения элементов.

Сферы применения полимерных колодцев

 Применение полимерных колодцев

В настоящее время полимерные колодцы используются для различных целей. Они могут применяться как обычные колодцы для добычи грунтовых вод или в качестве резервуаров для хранения и сбора осадков. Очень часто полимерные колодцы используются для систем дренажа и канализации, а также для газопроводных сетей.

Благодаря своим характеристикам и прекрасной герметичности полимерные колодцы способны обеспечить полную защиту коммуникаций от неблагоприятных воздействий. Кроме этого такие колодцы способны сохранять температурный режим независимо от времени года.

Преимущества и недостатки

 Полимерный колодец

К основным преимуществам полимерного колодца можно отнести следующее:

  1. Небольшие габариты конструкции. Благодаря этому транспортировать колодец можно используя легковой автомобиль с прицепом.
  2. Небольшой вес, который не превышает 65 кг. Это преимущество дает возможность выполнять монтажные работы без применения специальной техники.
  3. Длительный срок эксплуатации, который может достигать 100 лет.
  4. Устойчивость к химическим воздействиям.
  5. Стыковка паз-гребень дает ощутимое преимущество, так как обеспечивает более прочную фиксацию колец.
  6. Сравнительно низкую стоимость колодцев;
  7. Герметичность;
  8. Компактность.

Несмотря на то, что полимерные колодцы отличаются от остальных огромным количеством преимуществ, имеются и недостатки. Как показывает практика только один единственный – это необходимость тщательно подбирать крышку. Это необходимо для того, чтобы конструкция могла выдерживать любые нагрузки. Особенно это касается мест с интенсивным движением транспорта.

Особенности монтажа полимерных колодцев

 Монтаж полимерного колодца

Перед тем как приступить непосредственно к монтажу полимерного колодца, необходимо определиться с местом его расположения, так как от правильного выбора будет полностью зависеть его работоспособность. Самым главным условием, которое следует соблюдать, так это то что его нельзя располагать в непосредственной близости с домовладением и в местах особо загрязненных.

После того как место расположение будет определено можно начинать выкапывать соответствующую размерам колодца шахту. Чтобы обеспечить его легкое введение шахта выкапывается немного шире. Чтобы определить ширину необходимо точно знать диаметр резервуара.

Следующим этапом работ является создание бетонного дна. Также стоит учитывать тот факт, что колодец должен быть полностью собран еще до погружения. Обязательным условием считается наличие креплений, которые помогут избежать возможного всплытия резервуара.

Заключение

Полимерные колодцы

Представить себе любой приусадебный участок, не оборудованный колодцем в настоящее время достаточно трудно. Ведь он способен выполнять самые важные функции в организации водоснабжения. Благодаря своим характеристикам сейчас огромной популярностью пользуются полимерные колодцы. Они отличаются не только функциональностью, но также прочностью, долговечностью и простотой монтажа. Также при приобретении полимерного колодца необходимо также позаботиться о наличии функциональных деталей, таких как люки, крышки, горловины, лестницы, а также об антипромерзающей воронке и мусоросборной емкости.

достоинства и недостатки + особенности устройства
Полимерпесчаный колодец: чем он лучше железобетонного + особенности технологии монтажа

При строительстве колодца человек старается выбрать максимально устойчивый к природным факторам материал. Сырость, грунтовые воды вместе с химическими веществами, перепады температур и пр. влияют на качество герметичности колодца. А так как отремонтировать его достаточно сложно (особенно канализационный и питьевой!), то выгоднее купить более дорогой материал, у которого большой срок службы. Прекрасной альтернативой традиционным железобетонным конструкциям является полимерпесчаный колодец, чей монтаж обходится дешевле, а прочность и герметичность пока вне конкуренции.

Из чего изготавливают полимерпесчаные колодцы?

Сырьем для полимерпесчаных колодцев выступает композитный материал, в который добавляют песчаный наполнитель. Композиты – это разновидности пластмассы, наделенные разными свойствами в зависимости от добавок, которые с ними смешивают.

Колодцы делают методом горячего прессования, смешивая порошкообразные элементы и воздействуя высокими температурами и давлением. В результате спекания структура материала получается малопористой и весьма прочной.

Железобетон и полимерпесок: кто выигрывает?

Долгое время железобетон оставался единственным материалом для производства колодцев. Но его свойства далеко не идеальны. Сравним их с аналогичными характеристиками полимерпесчаного сырья.

Вес и транспортировка на объект

Железобетонные материалы отличаются значительным весом. Метровое кольцо имеет массу около 500 кг, а значит, для его транспортировки на строительный объект нужна специальная техника как для погрузки-разгрузки (подъемный кран), так и для перевозки (грузовой автомобиль). Даже если это и найдется, то не всегда такая объемная техника «втиснется» в узкое пространство стройки, особенно в городской черте, где рядом – жилые здания.

Колодцы из железобетона и полимерпеска

За счет менее объемных компонентов полимерные колодцы проще монтировать, потому что не нужна крупногабаритная техника и много рабочих

Размеры элементов колодца

В диаметре полимерпесчаные колодцы не толще 1,1 метра, поэтому легко уместятся в обычный прицеп для легкового автомобиля

В свою очередь, полимерно-песчаные колодцы существенно легче. Масса любого фрагмента конструкции (кольца, люка и пр.) – до 60 кг. Такой вес поднимут два человека без использования крана. Да и перевезти на участок дачник сможет обычным прицепом для легкового автомобиля. Еще один плюс: легко монтируется в труднодоступном месте (к примеру, в подвале), ведь закатить кольца и забросить их в шахту может сам хозяин участка.

Монтаж колодца

Собрать из элементов целый колодец и смонтировать его в земле способен один человек, потому что вес каждого элемента не превышает 60 кг

Особенности стыковки элементов и герметичность стыков

В железобетонных кольцах края невозможно сделать абсолютно ровными, поэтому при монтаже приходится много возиться с герметичностью стыков. И все равно, со временем их размывает водой, равно как и стенки. А если колодец стоит на подвижном грунте, где у подземных вод весной очень сильные потоки, то кольца могут сдвигаться, разрываясь в местах стыков.

При системе «паз-гребень» оба элемента конструкции соединяются максимально плотно, поэтому стыки не требуют дополнительной герметизации, кроме промазки силиконом

Полимерпесчаные элементы стыкуются по системе «паз-гребень», благодаря которой им не страшны подвижки грунта. Такое соединение абсолютно не пропускает воду, и все пазы достаточно для страховки промазывать силиконовым герметиком или мастикой из битума.

Способность противостоять влаге

Влага – главный враг железобетонных конструкций. Бетонная поверхность имеет крупные поры, и в зимнюю пору мороз из земли проникает в них, расширяет и вызывает микротрещины, которые будут увеличиваться с каждым годом.

За счет технологии «спекания» частиц, у полимерпесчаных колец уровень водопоглощения всего 0,03%. Колодец способен выдержать свыше пятисот циклов замерзания-оттаивания (от -65˚ до +160˚С) без каких-либо нарушений в структуре.

Устойчивость к агрессивным веществам

Вместе с водой из грунта на поверхность колодцев попадают агрессивные вещества, разрушающие структуру бетона, а если колодец канализационный, то и изнутри его будут «портить» реакции разложения биомассы. Чтобы эти процессы протекали слабее, железобетонные кольца смазывают специальными антисептиками и гидроизоляционными мастиками.

Полимерному изделию агрессивная среда не страшна. Композитный материал не вступает в реакции с веществами, поэтому не боится солей, кислот и щелочей и не требует дополнительной обработки.

Легкость соединения с трубопроводом

При соединении колодца с системой домашнего водоснабжения приходится сверлить в нем отверстия или проемы. В железобетоне это сделать весьма сложно. Зачастую требуется профессиональный инструмент.

Подсоединение к трубопроводу

Вырезывать проемы и отверстия для труб в полимерпесчаных колодцах можно обычными бытовыми инструментами, а края не надо ничем обрабатывать

В полимерном кольце все проемы создают бытовыми инструментами. При  этом не надо смазывать края вырезанного куска никакими составами, ибо коррозия пластику не страшна.

Гарантийный срок службы

На железобетонные изделия производители дают гарантию около 50 лет, но указывают, что эти параметры касаются только основных технических характеристик. Т.е. кольцо точно не развалится и не истончится. Но гарантию на герметичность стыков они дать не могут, поэтому даже самые прочные заводские колодцы могут через пару лет заилиться, если монтаж был проведен неграмотно.

С полимерпесчаными колодцами такие казусы исключены. Поэтому производители дают гарантию до 100 лет, хотя пластики в природе разлагаются свыше 400 лет, а песок, входящий в состав сырья – вечен.

Как устроен полимерпесчаный колодец?

Как и железобетонный вариант, полимерпесчаные колодцы складывают из отдельных колец. Высота каждого — 200 см. На последнее кольцо надевается переходник, похожий на конус, суживающийся кверху, который накрывается люком с крышкой. Кроме того, для полной герметичности емкости выпускается днище высотой в 30 см, которое крепится к кольцу той же системой «паз-гребень».

Устройство колодца

Все элементы полимерпесчаного колодца стыкуются по системе «паз-гребень», поэтому при монтаже не возникает проблем с соединением частей — все собирается как конструктор

Чем глубже нужен колодец, тем большее число колец берут для его монтажа, хотя стандартная конструкция состоит из: 8 колец + 1 переходник + люк с крышкой + плита днища. Общий вес сложенного изделия – около 600 кг.

Элементы колодца

Полимерпесчаные колодцы проще монтировать на большие глубины, так как можно заказать и установить любое число колец

Сферы применения полимерпесчаных изделий

Все существующие виды колодцев можно создавать из полимерпесчаного материала. К ним относятся канализационные, водопроводные, линевки, дренажные и смотровые. Абсолютная сухость внутри позволяет использовать такие колодцы для телефонной связи, электросетей.

Канализационный колодец

Полимерпесчаные колодцы востребованы при прокладке телефонных линий и электросвязи, потому что в них сухо, а значит, нет опасности для повреждения оборудования

Люки

Люки из полимерпеска выпускаются разных цветов, поэтому можно подобрать подходящий вариант под окраску тротуарной плитки, чтобы он был незаметен

Приятный бонус: Крышки люков не представляют никакого интереса для воров, промышляющих сдачей металлолома, потому что  в них отсутствуют металлические элементы.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

ООО «НИС» — Полезная информация

Колодцы из полимерных материалов вернуться к списку статей

 

Мы с вами живем в мире, где улучшение условий жизни людей приобретает все большее значение, все большее внимание уделяется так называемому качеству жизни. Строятся комфортные жилые комплексы, возводятся многочисленные коттеджные поселки. Не всем очевидно, что комфорт в домах обеспечивается грамотно и профессионально спроектированными системами инженерных коммуникаций. Но зато все знают, что вода – это важнейшее вещество для всех живых организмов, не исключая человека. Поэтому среди прочих инженерных сетей особое место занимают системы водоснабжения и водоотведения, так необходимые для жизни и хозяйственной деятельности человека.

Важные элементы этих сетей – колодцы разнообразного функционального назначения. В них располагаются узловые точки сети, разнообразное оборудование, необходимое для обслуживания, управления и контроля.

Изначально колодцы строили из кирпича. Со временем ему на смену пришли железобетон и сталь. Однако большой опыт эксплуатации таких систем выявил ряд недостатков. Колодцы из бетонных колец в процессе эксплуатации теряют герметичность, особенно это усугубляется при неправильном монтаже. И бетон, и сталь подвержены разрушительному действию коррозии, в том числе со стороны грунтовых вод, что существенно снижает их срок службы.

В настоящее время существует целый класс материалов, способных заменить бетон и сталь в качестве материалов, из которых изготавливаются колодцы, – это разнообразные полимеры (полиэтилен, полипропилен, ПВХ и другие). Таким колодцам не нужна гидроизоляция и антисептическая обработка, они стойки к широкому спектру химических сред и перепадам температур. В силу этого они имеют большой срок эксплуатации – не менее 50 лет.

Одним из полимерных материалов, широко применяемых при строительстве систем водоснабжения и канализации, является полиэтилен. Колодцы из полиэтилена применяются на сетях, транспортирующих воду или сточные воды температурой до 40 °С. Компания «ПК НИС» производит и поставляет колодцы, изготавливаемые именно из полиэтилена.

Остановимся на перечне канализационных и водопроводных полиэтиленовых колодцев, предлагаемых компанией «ПК НИС». Для безнапорной канализации изготавливаются колодцы с лотковой частью, которые устанавливаются на поворотах сети, в местах дополнительных боковых подключений и иногда даже на прямых участках. Также производятся перепадные колодцы различных конструкций, дождеприемники и колодцы, устанавливаемые на дренажных системах. Для напорной канализации производятся колодцы с запорной арматурой.  

Водопроводные колодцы представлены в основном двумя типами: инспекционные и противопожарные. Инспекционные колодцы имеют в комплекте запорную и запорно-регулирующую арматуру. Все инспекционные колодцы являются комплектными изделиями и поставляются в сборе с трубопроводной арматурой. Противопожарные колодцы оборудованы пожарным гидрантом, предназначенным для забора воды на противопожарные нужды.

 

Колодцы компании «ПК НИС» могут быть различного диаметра и иметь подключаемые патрубки всевозможных видов и размеров. Колодцы, как правило, выполняются по индивидуальным проектам. Материал колодцев – полиэтилен – стоек к действию широкого спектра веществ, не подвержен коррозии и обладает высокой износостойкостью.

Тем не менее, полиэтиленовым колодцам свойственны и некоторые недостатки. Основными являются подверженность всплытию в присутствии грунтовых вод и меньшая, чем у железобетона или стали, прочность материала колодцев. Однако при правильном учете этих особенностей, они практически не ограничивают применение полиэтиленовых колодцев. Поэтому такое большое значение имеет грамотное и ответственное проектирование наружных сетей на основе изделий из полимерных материалов. По этой причине специалисты компании «ПК НИС», имеющие большой опыт работы в этой области, всегда готовы проконсультировать проектные организации и оказать посильную помощь, в том числе в проведении необходимых расчетов.


Информацию предоставила инженер проектно-технического отдела «ПК НИС»
Мандрусенко Юлия

Полимерные Кольца для Колодца: Характеристики, Применение
Полимерные кольца для колодца

Полимерные кольца для колодца

В данном сооружении используют не только железобетонные, но и кольца для колодцев полимерные. Они отличаются своей практичностью и простотой установки.

Что собой представляют полимерные кольца

Полимерные кольца для колодца изготавливаются из таких ингредиентов:

  • Пластика.
  • Полимерной глины.
  • Песка.
  • Легкого состава цемента (при необходимости).
  • Добавок для придания прочности и влагостойкости кольцам.

В каких конструкциях можно использовать полимерные изделия

Они могут использоваться для создания конструкций разного типа.

Итак:

  • Как правило, полимерные колодезные кольца используют для организации канализации.
  • Также практикуется ставить их в смотровойили в колодец для водоснабжения.

Совет. Если используют полимерные кольца для водопроводного колодца, то такая конструкция может быть только переходной. То есть, внутри колодца устанавливается оборудование и через него проходят трубы для дальнейшего потребления воды.

Преимущество полимерных элементов

Кольца колодцев полимерные обладают рядом преимуществ.

Рассмотрим преимущества:

  • Они практичные и долговечные. Срок их службы достигает 15 лет. При правильной эксплуатации он может быть и больше.
  • Они довольно легкие, что даст возможность не создавать дополнительной нагрузки на грунт.
  • Имеют простую установку.
  • Могут собираться в цельные баки.
  • Довольно герметичные при правильной установке и гидроизоляции.
  • Пластик и другие составляющие не способны реагировать на химические средства.
  • Могут иметь разные размеры и цветовую гамму.
  • Они считаются антивандальными и устойчивыми к воздействиям грунтовой нагрузки. Даже при смещении слоев грунта кольца останутся на месте, что даст возможность более длительно использовать конструкцию.

Совет. Кольца для колодцев полимерные устойчивы к влаге, но это не значит, что не нужно проводить гидроизоляцию и скреплять кольца между собой.

Какие кольца лучше: полимерные или железобетонные

Полимерное и железобетонное кольцо для колодца

Полимерное и железобетонное кольцо для колодца

У таких видов есть три отличия:

  • Цена.
  • Практичность.
  • Вес.

Особенности каждой конструкции:

  • На данный момент они стоят немного дешевле, чем железобетонные.
  • Они имеют не такую большую толщину, как ЖБИ кольца для колодца.
  • Практичность их заключается в том, что устанавливаться они собственноручно из-за небольшого веса, а вот железобетонные можно установить только при помощи специального оборудования.
  • Полимерные не способны реагировать на любые химические воздействия, что даст возможность очищать канализацию при помощи специальных средств.
  • Кроме основных колец, полимерные конструкции имеют крышки и днища, которые позволяют создать герметичный колодец.

Примечание. Для сборки готовых конструкций есть специальная инструкция. Она показывает не только правильную установку, но еще и качественную обработку стыков для большей герметизации.

Единственным недостатком является небольшая глубина конструкции из полимерных колец.

Разновидности и размеры полимерных колец

Колодезные кольца полимерные могут быть:

Есть готовые конструкции, которые включают в себя:

  • Дно из полимера.
  • Стеновые кольца.
  • Переход (конусный).
  • Крышка и корпус для нее, сотрите фото.
Готовая полимерная конструкция колодца

Готовая полимерная конструкция

Итак:

  • На стандартный канализационный колодец глубиной 2 метра понадобится 8 стеновых колец и других колец и других по 1 штуке.
  • Устанавливается сборная конструкция быстро и просто.
  • Самое главное, надежно загерметизировать их после установки.

Кольца полимер композитные для колодцев имеют такие размеры:

  • Толщина стенки составляет 4,5 см.
  • Высота кольца 3-20-21 см.
  • Внешний диаметр 100-106 см.
  • Внутренний диаметр 97 см для стенового и 54 см и 97 см для конусовидного.
Пример сборки колодца с помощью полимерных колец

Пример сборки колодца с помощью полимерных колец

Как сделать колодец из полимерных колец

Для этого понадобится:

  • Выбрать место.
  • Выбрать глубину конструкции.
  • Приобрести материал.
  • Сделать сборку.

Детали для полимерпесчаного колодца

Комплектация колодца Характеристика деталей
Плита-основание Днище колодца представляет собой круглую шайбу 110*3 см, имеющую кольцевой паз на лицевой стороне. Радиус паза соответствует 106 см, то есть, внешнему диаметру колец.
Кольцо стеновое Цилиндрическое изделие высотой 20 см с внутренним диаметром 97 см, и толщиной стенок 4,5 мм. Имеет фигурные фальцы, позволяющие производить в процессе монтажа пазогребневые соединения.
Горловина Этот элемент представляет собой усечённый конус высотой 14 см, имеющий в верхней части отверстие для люка диаметром 540 мм.
Люк Люк с крышкой устанавливается на завершающем этапе, и служит для ограничения доступа в колодец, предотвращает попадание туда ливневых вод и посторонних предметов.

Выбор места — важный процесс. От него зависит не только возможность быстро и просто подвести к канализационному колодцу трубы от дома, но еще и не дать возможности засорять грунтовые воды стоками.

Итак:

  • Канализационный колодец из полимерных колец должен находится на расстоянии от строения не менее 8-10 м.
  • Швы его при этом должны быть хорошо загерметизированы.
  • Глубина может быть от 2 и до 5 м.
  • Размер его при использовании не может превышать в диаметре 1 м.

Совет. При копке ямы для канализационного колодца из полимерных колец стоит учесть не их внутренний, а наружный диаметр, так как он на несколько сантиметров больше и именно он играет роль в выборе размера конструкции.

Все работы по копке можно выполнить:

  • Своими руками.
  • При помощи специального оборудования.

Примечание. Диаметр при использовании полимерных колец может быть не менее 1 м. Это даст возможность свободно спускаться в него для правильной установки конструкции.

Рекомендации:

  • Изначально выкапывается яма.
  • Затем в нее опускается дно полимерного колодца.

Совет. По сегодняшним нормам и стандартам на загородном участке запрещается использовать канализационный колодец без дна. Но, если такой возможности нет, то обязательным будет установить вместо дна естественный фильтр из песка, гравия и песка.

  • После дна устанавливаются колодезные кольца полимерные. Их количество зависит от глубины.
  • Затем ставится конусное полимерное кольцо и на него одевается крышка.
Собранная конструкция колодца из полимерных колец

Собранная конструкция из полимерных колец

  • На этом сборка конструкции не заканчивается.
  • Надо провести скрепление колец между собой.
  • Для этого используют мастику и другие средства, которыми промазываются стыки.
  • Гидроизоляция такого сооружения также проводится.
  • Основным преимуществом конструкции из полимерных колец будет ее влагостойкость и не способность заражаться грибковыми заболеваниями, как железобетонные кольца.

На видео показан процесс сооружения канализационного колодца из полимерных колец.

Обустройство полимерного колодца

Внешнего обустройства конструкция не требует, так как она закрывается грунтом.

Особенности:

  • К внутреннему обустройству можно отнести подключение труб для отвода стоковых воды в глубину грунта.
  • Также надо подвести к канализационному колодцу трубы от строения.
  • Его можно сделать переходным.
  • В таком случае он будет выполнять функции перепадного и в нем станут оседать твердые отходы, а жидкие пойдут в другую камеру.

Совет. Камеры для канализационных колодцев изготавливаются из полимерных колец по той причине, то они могут удерживать запах внутри конструкции.

Проводить трубы нужно вовремя копки колодезной ямы, чтобы дать возможность подсоединить их правильно и герметично.


Полимерно-песчаные колодцы: инструкция

Полимерно-песчаные колодцы

Полимерно-песчаные колодцы

Колодцы на приусадебных участках могут служить для различных целей. Наиболее часто полимерно-песчаные конструкции используют для организации водоснабжения. Также подобные колодцы могут использоваться для сбора стоков, организации дренажа и прокладки инженерных коммуникаций.

Строительство колодца должно производиться из материалов, устойчивых к внешним воздействиям, так как попадание грунтовых вод из верхних горизонтов почвы может привести к существенному загрязнению воды в колодце и наоборот – попадание стоков в грунт может вызвать локальную экологическую катастрофу. Ремонт конструкции колодца является довольно трудозатратным мероприятием, поэтому рекомендуется проектировать и строить его так, чтобы он прослужил при минимальном вмешательстве как минимум несколько десятков лет. В настоящее время хорошим решением для укрепления стенок колодезной шахты является полимерно-песчаные колодцы.

Полимерно-песчаные колодцы

Материал изготовления полимерно-песчаного колодца

Содержание статьи

Полимерные материалы стремительно заменяют традиционные конструкции на многих этапах строительных работ. Так, например, полимеры серьезно потеснили сталь на рынке арматуры для производства железобетона, а использование полимерных стяжек вместо вязальной проволоки уже стало почти правилом.

Ранее классическим вариантом укрепления колодезной шахты являлся  деревянный сруб, изготовленный из водонепроницаемых пород. Но срок службы такой конструкции был весьма непродолжительным. Затем на смену дереву пришел железобетон и кольца из такого материала прочно захватили лидерство на рынке. Но вот пришла очередь новых материалов – полимеров. Такие конструкции не уступают железобетону в прочности и водонепроницаемости и отличаются от них сравнительной легкостью монтажа.

Возможно, Вас заинтересует информация-гидроизоляция колодца

Полимерно-песчаные колодцы изготавливают из специальных композитных материалов с добавление песчаного наполнителя. В качестве связующего материала для песка используются различные типы полимерных веществ, которые имеют широкий спектр свойств, регулируемый разнообразными добавками. Полимеры в настоящее время по многим своим качества уже не уступают металлу.

Подготовленный порошок под большим давлением спекается при большой температуре в специализированных формах. Полученная отливка образует практически монолитную массу с небольшим количеством пор, что придает ей особую прочность.

Сравниваем полимеропесок и железобетон

Десятки лет неоспоримым лидером на рынке строительных конструкций являлся бетон или железобетон (при наличии металлического армирования). Но сейчас равную конкуренцию железобетонным отливкам составляют полимерно-песчаные изделия.

Удобство транспортировки и монтажа

Полимерно-песчаные отливки отличаются от железобетонных изделий аналогичной конструкции меньшим весом. Так, часто используемые при строительстве колодцев железобетонные кольца имеют вес около полутонны. Следовательно, ни о какой транспортировке такого изделия личным транспортом, тем более о самостоятельном монтаже не может быть и речи. Вам придется нанимать грузовой автотранспорт и кран для разгрузки и монтажа конструкций. И даже если вся эта механизация имеется в вашем распоряжении – не всегда грузовой автомобиль или автокран смогут разместиться на участке без ущерба для уже возведенных построек.

Возможно, Вас заинтересует информация-колодец на песке

Диаметр одного стандартного полимерно-песчаного кольца составляет 110 сантиметров, а его вес не превышает 60 килограммов. Таким образом, вы вполне можете транспортировать изделие на багажнике автомобиля или в прицепе для легкового автомобиля и в одиночку справитесь с его разгрузкой и самостоятельным монтажом. А если у вас найдется помощник, то монтаж колодца из таких изделий вообще не составит никаких проблем. Легкий вес изделия также позволит самостоятельно переместить полимерно-песчаное кольцо в любое труднодоступное место, например, в подвал или в цокольный этаж дома.

Сравнение веса

Легкость стыковки

Еще одним положительным свойством полимерно-песчаных колец является легкость их монтажа. Сборка колодезной шахты из железобетонных колец никогда не даст вам идеального прилегания их краев друг к другу, вам в любом случае придется герметизировать швы между ними. Но при использовании полимерно-песчаных колец применяется принцип монтажа, похожий на детский конструктор «лего», так что никаких зазоров между изделиями практически не остается. Для полной герметизации такой конструкции достаточно обработать швы силиконовым герметиком или битумной мастикой.

Возможно, Вас заинтересует информация о том, как сделать дно колодца

Стыковка полимерно-песчаных изделий для колодцев происходит по принципу «паз-гребень», что позволяет конструкции избежать повреждений при сезонных подвижках грунта – колодец имеет определенную гибкость, то есть способен изменять свою геометрическую форму без нарушения герметизации.

Устойчивость к влаге и морозам

Изделия из композита полимеров с песком имеют хорошую устойчивость к низким температурам и влаге – главным врагам колодца. Проникновение грунтовой влаги с верхних горизонтов в колодезную воду способно испортить даже самый чистый колодец, а циклы замерзания и оттаивания часто приводят к разрушению структуры бетонной отливки. Вследствие таких сезонных воздействий микротрещины в бетоне могут со временем превращаться в полноценные щели. В отличии от бетона полимер не имеет крупных пор, через которые может просачиваться, а потом и замерзать влага. Его уровень водопоглощения не превышает величины – 0,03%, вследствие чего он может без ущерба для своей структуры выдержать несколько сотен циклов заморозки-разморозки, что приближает его по прочности к железобетону со специализированными морозоустойчивыми присадками.

Сверление отверстия

Устойчивость в агрессивной среде

Также стоит отметить, что полимеропесок является очень нейтральным и устойчивым к агрессивным средам материалом. Он может прекрасно себя вести в колодце с питьевой водой, выгребной яме, септике с присутствием химических очищающих веществ. Если полимеропесок для таких конструкций не требует никакой специальной доработки, то обычные бетонные кольца в септике придется смазывать защищающими покрытиями. Полимер не боится ни кислой, ни щелочной среды, он устойчив к воздействию разнообразных солей.

Проход патрубка через стенку

Легкость обработки

Если вы строите полноценную локальную канализационную систему, особенно с наличием многокамерного септика, то вам придется прокладывать систему трубопроводов, которые должны переносить канализационные стоки от жилища к очистным сооружениями и потом между резервуарами очистной системы.

При строительстве такой конструкции из бетонных колец придется изрядно попотеть, проделывая в железобетоне отверстия для размещения входных и выходных патрубков. Придется использовать мощные дрели и насадки с алмазными головками.

Кольцо с патрубками

При использовании полимерно-песчаных изделий вы сможете обойтись обычным бытовым электроинструментом, при этом края отверстий будут сразу же готовы для дальнейшего монтажа. Такие вырезы не страшатся коррозии, так как имеют точно такую же структуру, как и поверхность материала.

Срок службы

Обычно считается, что гарантированный срок службы железобетонного изделия составляет полвека. Но за 50 лет ваше кольцо только что не развалится. Герметичность стыков между железобетонными кольцами прикажет долго жить еще раньше, так как порой неправильный монтаж может привести к появлению щелей уже через пару лет.

Но полимер может не терять свои свойства на протяжении столетий. Вам, конечно, такие сроки ни к чему, но вы с уверенностью можете гарантировать, что таким полимерно-песчаным колодцем при соблюдении надлежащего ухода смогут пользоваться даже ваши внуки.

Устройство колодца из полимерно-песчаных колец

Технология монтажа и устройства колодцев из полимерно-песчаных колец в целом совпадает со строительство аналогичных сооружений из железобетона. Просто выкопайте котлован и разместите в нем конструкцию. Или копайте яму, находясь внутри кольца, постепенно опускаясь все ниже от уровня земли вместе с кольцом. Как уже упоминалось – сечение стандартного кольца составляет 110 сантиметров, а высота такого кольца равна двум метрам.

Геометрические размеры

После укрепления всей колодезной шахты на верхнем кольце размещается переходник, напоминающий сужающийся кверху конус. На этом переходнике устанавливается колодезная крышка. Если вы монтируете выгребную яму или септик, то можно приобрести и элемент «дно», который также по системе «паз-гребень» соединяется с нижним кольцом, полностью изолируя пространство внутри колодца от внешней среды.

Общий вес конструкции, состоящей из 8 колец (то есть глубиной около 16 метров), с переходником, крышкой и донным элементом составляет 0,6 тонны. Таким образом вы можете построить колодец, который дойдет до глубинных водоносных слоев с чистой родниковой водой.

Элементы колодца

Что можно построить из полимерно-песчаных колец?

Конструкции из полимеро-песка можно использовать для возведения любых типов колодцев:

  • водоразборных;
  • накопительных для ливневой канализаций;
  • дренажных;
  • инспекционных;
  • резервуаров для чистой воды.

Так как конструкция колодца практически абсолютно герметична, то сооружения из полимерно-песчаных колец можно использовать для размещения инженерных коммуникаций, таких как кабели связи, водопроводы, силовые линий.

Возможно, Вас заинтересует информация —флотация это

Для оживления пейзажа вы можете использовать люки для полимерных колодцев практически любого цвета, так что их поверхность может и не отличаться от окружающего пейзажа, например, от тротуарной плитки. Кроме того, в крышке такого колодца нет ни грамма металла, поэтому она никак не заинтересует воров, промышляющих кражей чермета.

Люк полимерпесчаный

Таким образом, колодезные конструкции, созданные из композита полимеров и песка являются отличной альтернативой обыкновенным, широко распространенным железобетонным кольцами и могут смело применяться в частном домостроении для возведения сооружений различного типа.

Для того, чтобы понять, как использовать и самостоятельно монтировать колодец из полимерно-песчаных элементов – посмотрите обучающий видеоурок.

Цены на люк полимерно-песчаный

люк полимерно-песчаный

Видео — Полимерно-песчаные колодцы

Люк полимерпесчаный

Элементы колодца

Сравнение веса

Сверление отверстия

Проход патрубка через стенку

Полимерно-песчаные колодцы

Кольцо с патрубками

Геометрические размеры

Полимерно-песчаные колодцы

Полимерные люки для колодцев — успешное применение нового искусственного материала
Добавить в закладки Версия для печати

Этому материалу часто поют оды. Изделия из него всё чаще попадаются на глаза, гораздо чаще, чем его название – полимерпесчаный композит. Конечно, этот продукт современных технологий оказался востребованным с разных сторон. Во-первых, он используется, как материал для строительства (сайдинги, тротуарная плитка, кровельная черепица, кирпичи и прочее). А во-вторых, и это не менее важно, он решает проблему утилизации пластикового мусора, которого с каждым днем прибывает все больше. Как строительный материал его взяли для применения и в канализации. Прежде всего – это полимерпесчаные резервуары и полимерные крышки для люков.

люки полимерные

Содержание статьи

Материал

В качестве сырья для изготовления этого материала годятся различного вида полимерные отходы – сломанные бытовые изделия, упаковка, пластиковая тара. То есть, сырьё, содержащее лёгкие и тяжёлые полимеры, доля которых имеет соотношение от 50/50 до 40/60. Это сырьё имеется в преизбытке и, поскольку велик рынок одноразовых изделий, оно будет только прибывать.

Вторым компонентом композита является песок с фракцией до 3 мм. Особые требования к песку – отсутствие пылеватых частиц, глинистых примесей. Песчаное сырьё допускается только с низким уровнем влажности – песок (просушенный) и просеянный. Тут не играет роли место происхождения песка и его минеральный состав. Таким образом, источники не скудные, а совсем наоборот.

Технология изготовления включает измельчение, смешивание в термосмесительном агрегате, на выходе которого имеется масса, по консистенции подобная тесту для пельменей. Температура массы 170-190⁰С, а каждая песчинка облачена полимерами. Чем больше доля песка, тем более жёстким получается изделие. Изделия формуются в специальных формах в горячем состоянии под давлением.

колодцы на участке

Материалу можно придать любой цвет, добавив в массу красители. Поскольку они перемешаны и находятся по всему объему сырьевой массы, а не поверхностно, то изделия сохраняют свой цвет, не боясь истирания поверхности.

Материал не гниёт, не боится бактерий. Стоек к агрессивным веществам, не пропускает воду (обладает водоотталкивающим действием), долговечен, работает при больших перепадах температур, обладает малым весом. Благодаря таким качествам новый полимерпесчаный материал используют для различных строительных изделий.

Недостатки: поскольку нет четкого контроля над изготовителями такой продукции, качество изделий предсказать невозможно. Приходится верить производителю на слово. А ведь не все добросовестно относятся к своей работе.

Крышки люков

Систему канализации и других подземных коммуникаций сложно представить без наличия того или иного типа колодцев. Отверстия которых должны быть прикрыты, с целью защиты от попадания внутрь различного мусора или хищения из них ценного оборудования. Поэтому крышки люков должны иметь надёжное крепление, возможность запирания и быть прочными. Новый материал прекрасно выполняет все эти условия. А поскольку он ещё и экологически безвреден, то его можно применять вблизи пешеходных зон и в местах с озеленением.

люки для колодцев

Преимущества

По прочности и ряду других параметров полимерные люки для колодцев не отстают от чугунных и превосходят их по дешевизне, легкости, цветовым решениям, малой привлекательности для сборщиков черных металлов. Различные пропорции компонентов позволяют получать крышки люков, самые разные по прочностным характеристикам, даже пригодные для применения на автострадах. Разработаны и технологии упрочнения – изделия имеют армированный слой, благодаря которому крышки становятся прочнее. В некоторые изделия при формовании вставляются специальные металлические пластины, и их можно с металлоискателем найти под слоем снега и наледи. Композитные изделия устойчивы ко всяким погодным условиям от -60⁰С до +60⁰С. Цвет их не выгорает под лучами солнца, поскольку применяются жаростойкие пигменты. У них малая теплопроводность и высокое шумопоглощение. Это – диэлектрики, поэтому могут применяться для защиты от поражения электротоком. Морозоустойчивы F900. Не громыхают при наезде транспорта.

полимерный люк в траве

Недостатки: существуют ограничения по применимости. Например, если наезд легкового автомобиля они прекрасно выдерживают, то тяжёлый грузовик может их повредить. При точечном давлении и максимальной температуре может происходить потеря жёсткости.

Область применения

Новый материал оказался способным потеснить чугунные изделия в самых разных секторах применения как в производственном, так и в парковом, на местах платных стоянок. Полимерпесчаные люки устанавливаются на кольца канализационных колодцев, ими накрывают скважины. Используют их не только владельцы частных домов, но и коммунальщики, связисты, айтишники.

Спросом пользуются, например, такие модификации, как люки с двойными крышками – нижнюю крышку из высокопрочной стали прикрывает и защищает верхняя – из полимера. Такие изделия востребованы у интернет-провайдеров и владельцев телефонных сетей, чья аппаратура стоит очень дорого. Есть модификации с отверстиями для установки газоанализаторов.

Поскольку материал является диэлектриком, его успешно применяют там, где образование искр при закрытии или открытии люков категорически противопоказано, например, на территориях автозаправок. Есть модели со светоотражающим покрытием. Область применения постоянно расширяется, ведь материал появился недавно, и ещё не все производства и обслуживающие предприятия успели «примерить» новинку. Выбирается крышка полимерного люка по двум основным аспектам: по техническим характеристикам и по дизайну.

полимерный люк на брусчатке

Классификация по прочности

Существуют люки:

  • Выдерживающие нагрузку до 1 500 кг – дачные, обозначение класса литерой ЛД;
  • Переносящие нагрузку до 3 тонн лёгкие люки маркируются литерой Л;
  • Средний тип выдерживает до 12 500 кг, обозначается буквой С;
  • Самые прочные люки выдерживают до 25 000 кг, маркируются буквой Т.

характеристики полимеров

Успехи на ниве дизайна пока не столь впечатляющие, как могли бы быть. В основном используется цвет люка колодца, который не утрачивает яркости от солнца. Отдельно от люков, но для их маскировки производятся декоративные крышки, которые можно считать малыми архитектурными формами.

Установка

Правильно установить люк несложно. Однако есть некоторые нюансы. Их выполнение способствует продлению службы конструкции.

  1. Выбрав подходящее изделие, приступают к его установке. На колодезную крышку устанавливается обечайка – кольцо люка. Устанавливать крышку непосредственно на колодезную плиту очень нежелательно. Для опоры предназначена обечайка, поскольку именно опорное кольцо увеличивает площадь опирания крышки на колодезную плиту перекрытия, в результате этого нагрузка на каждый квадратный сантиметр плиты уменьшается в несколько раз. Когда прилагается нагрузка от веса человека – это одно, когда от веса автомобиля – совсем другое. Конечно, можно было бы заменить обечайку кирпичной кладкой, но кладка под динамической нагрузкой быстро разрушается, а кирпич выкрашивается. В результате люк может провалиться.
  2. Нужно обеспечить такое высотное положение крышки, при котором люк своим верхом оказался бы вровень с проезжей частью или тротуаром.
  3. Люк из полимерных материалов выставляется по уровню, то есть строго горизонтально, поскольку при наезде нужно равномерное распределение нагрузки на всю площадь опирания, а также, чтобы не возникало ударного воздействия. Если этого не сделать, довольно быстро произойдёт разрушение и проседание.

Сам монтаж осуществляется в следующей последовательности: в обечайке 10 мм сверлом по металлу, используя перфоратор, просверливают от 4 до 6 отверстий для крепления.

монтаж полимерного люка

  1. Кольцо устанавливают на колодезную плиту и карандашом отмечают положение центров отверстий. Если кольцо очень тяжёлое, можно, уложив, просверлить отверстия для установки анкерных болтов сразу и в кольце, и в бетоне.
  2. Нужной глубины отверстия в бетоне просверливаются в режиме «перфорация».
  3. Молотком в отверстия забиваются анкерные болты, закручиваются гаечным ключом гайки.

 

Кроме крышек люка их производители изготавливают и полимерные колодцы.

Колодцы

Ещё не так давно лучшим материалом сборных колодцев для канализации считался железобетон. В последнее десятилетие на арену вышли полимерные колодцы из композита. Сборный композитный колодец собирается из элементов, имеющих гребни и пазы. Стандартное изделие имеет конструкцию, состоящую из 1 днища, 8 стеновых колец, 1 конусообразного переходного элемента и 1 люка, снабжённого крышкой. Все элементы имеют рёбра жёсткости, которые в сочетании с гребне-пазовыми замками наделяют колодец из полимерных тонкостенных элементов жёсткостью, достаточной для противостояния подвижкам грунта. Вес всей конструкции – 600 кг.

полимерный люк состав

Вертикальный размер полимерного колодца определяется количеством стеновых колец, высота которых 20-21 см. Вес кольца – до 60 кг. Поэтому полимерный колодец не требует для сооружения наличия тяжёлой техники. С монтажом его справятся два человека.

Достоинства полимерных колодцев:

  • Небольшой, по сравнению с железобетонными, вес;
  • Высокая герметичность;
  • Лёгкость монтажа и высокая скорость сборки;
  • Для транспортировки не нужна большегрузная техника;
  • Лёгкость перфорирования и нетребовательность к дополнительной обработке краёв среза.

Сборные колодцы из полимерных материалов обладают также всеми достоинствами самого материала, перечисленными выше.

колодцы полимерные канализационные

К недостаткам (кроме уже указанных) можно отнести и то, что его малый вес может стать причиной «поплавкового» поведения, когда в сильнообводнённых грунтах полимерный колодец вдруг останется без наполнения.

При сборке полимерных колодцев в грунте с высоким стоянием воды, стыки для надёжности и промазывают битумной мастикой.

Основы: определение полимера и свойства

Если вам нужна основная информация о пластиковых материалах, это место, где ее можно найти. Здесь вы узнаете определение и свойства полимеров, другое название для пластмасс.

Самое простое определение полимера — это полезный химикат, состоящий из множества повторяющихся звеньев. Полимер может быть трехмерной сетью (представьте, что повторяющиеся звенья связаны друг с другом слева и справа, спереди и сзади, вверх и вниз) или двумерной сетью (представьте себе, что повторяющиеся звенья связаны вместе слева, справа, вверх и вниз в лист) или одномерную сеть (подумайте о повторяющихся единицах, связанных слева и справа в цепочке).Каждая повторяющаяся единица представляет собой «-мер» или базовую единицу, причем «полимер» означает много повторяющихся единиц. Повторяющиеся единицы часто состоят из углерода и водорода, а иногда из кислорода, азота, серы, хлора, фтора, фосфора и кремния. Чтобы создать цепь, многие звенья или «-меры» химически связаны или полимеризуются вместе. Соединение бесчисленных полос строительной бумаги вместе, чтобы сделать бумажные гирлянды или соединение сотен скрепок для формирования цепочек, или нанизывание шариков помогает визуализировать полимеры.Полимеры встречаются в природе и могут быть сделаны для удовлетворения конкретных потребностей. Изготовленные полимеры могут быть трехмерными сетками, которые не плавятся после образования. Такие сети называются THERMOSET полимерами. Эпоксидные смолы, используемые в двухкомпонентных клеях, представляют собой термореактивные пластики. Изготовленные полимеры также могут быть одномерными цепями, которые можно расплавить. Эти цепи являются термопластичными полимерами и также называются линейными полимерами. Пластиковые бутылки, пленки, чашки и волокна — это термопластичные пластмассы.

Полимеров много в природе.Основными природными полимерами являются дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК), которые определяют жизнь. Паучий шелк, волосы и рог — это белковые полимеры. Крахмал может быть полимером, как целлюлоза в древесине. Латекс и целлюлоза из каучукового дерева использовались в качестве сырья для производства полимерной резины и пластмасс. Первым синтетическим пластиком был бакелит, созданный в 1909 году для корпуса телефона и электрических компонентов. Первым изготовленным полимерным волокном был Rayon, из целлюлозы, в 1910 году.Нейлон был изобретен в 1935 году при производстве синтетического шелка паука.

Структура полимеров

Многие распространенные классы полимеров состоят из углеводородов, соединений углерода и водорода. Эти полимеры специально изготовлены из атомов углерода, связанных друг с другом в длинные цепи, которые называются главной цепью полимера. Из-за природы углерода один или несколько других атомов могут быть присоединены к каждому атому углерода в основной цепи.Есть полимеры, которые содержат только атомы углерода и водорода. Примеры полиэтилена, полипропилена, полибутилена, полистирола и полиметилпентена. Поливинилхлорид (ПВХ) имеет хлор, присоединенный к полностью углеродной цепи. Тефлон имеет фтор, присоединенный к полностью углеродистой магистрали.

Другие распространенные производимые полимеры имеют основные цепи, которые включают элементы, отличные от углерода. Нейлоны содержат атомы азота в повторяющейся цепочке. Полиэфиры и поликарбонаты содержат кислород в основной цепи.Существуют также некоторые полимеры, которые вместо углеродной основной цепи имеют кремниевую или фосфорную главную цепь. Они считаются неорганическими полимерами. Одним из наиболее известных полимеров на основе кремния является Silly Putty ® .

Молекулярное расположение полимеров

Подумайте, как лапша спагетти выглядит на тарелке. Они похожи на то, как могут быть расположены линейные полимеры, если они не имеют определенного порядка или являются аморфными. Управление процессом полимеризации и закалка расплавленных полимеров может привести к аморфной организации.Аморфное расположение молекул не имеет дальнего порядка или формы, в которой располагаются полимерные цепи. Аморфные полимеры обычно прозрачны. Это важная характеристика для многих применений, таких как пищевая упаковка, пластиковые окна, линзы фар и контактные линзы.

Очевидно, что не все полимеры являются прозрачными. Полимерные цепи в объектах, которые являются полупрозрачными и непрозрачными, могут иметь кристаллическое расположение. По определению, кристаллическое расположение имеет атомы, ионы или, в этом случае, молекулы, расположенные в различных структурах.Вы обычно думаете о кристаллических структурах в поваренной соли и драгоценных камнях, но они могут произойти в пластмассах. Подобно тому, как закалка может привести к образованию аморфных структур, обработка может контролировать степень кристалличности тех полимеров, которые способны кристаллизоваться. Некоторые полимеры предназначены для того, чтобы никогда не кристаллизоваться. Другие предназначены для кристаллизации. Как правило, чем выше степень кристалличности, тем меньше света может проходить через полимер. Следовательно, степень прозрачности или непрозрачности полимера может напрямую зависеть от его кристалличности.Кристалличность создает преимущества в прочности, жесткости, химической стойкости и стабильности.

Ученые и инженеры всегда производят более полезные материалы, манипулируя молекулярной структурой, которая влияет на конечный полученный полимер. Производители и переработчики вводят различные наполнители, армирующие добавки и добавки в базовые полимеры, расширяя возможности продукта.

Характеристики полимеров

Большинство производимых полимеров являются термопластичными, что означает, что после образования полимера его можно нагревать и подвергать реформированию снова и снова.Это свойство позволяет легко обрабатывать и облегчает переработку. Другая группа, термореактивные, не может быть переплавлена. Как только эти полимеры сформированы, повторный нагрев приведет к тому, что материал в конечном итоге разлагается, но не плавится.

Каждый полимер имеет очень четкие характеристики, но большинство полимеров имеют следующие общие характеристики.

  1. Полимеры могут быть очень устойчивы к химическим веществам. Рассмотрите все чистящие жидкости в вашем доме, которые упакованы в пластик. Чтение предупреждающих надписей, описывающих, что происходит, когда химическое вещество соприкасается с кожей или глазами или попадает в организм, подчеркнет необходимость химической стойкости в пластиковой упаковке. В то время как растворители легко растворяют некоторые пластмассы, другие пластмассы обеспечивают безопасные, не ломающиеся упаковки для агрессивных растворителей.

  2. Полимеры могут быть как тепловыми, так и электрическими изоляторами. Прогулка по вашему дому укрепит эту концепцию, поскольку вы рассматриваете все приборы, шнуры, электрические розетки и проводку, которые сделаны или покрыты полимерными материалами. Термическая стойкость проявляется на кухне с ручками для кастрюль и сковородок из полимеров, ручками для кофейников, пенопластовыми холодильниками и морозильниками, изолированными чашками, холодильниками и посудой для микроволновой печи. Термобелье, которое носят многие лыжники, изготовлено из полипропилена, а фибра в зимних куртках — из акрила и полиэстера.

  3. Как правило, полимеры имеют очень легкий вес со значительной степенью прочности. Рассмотрим спектр применений, от игрушек до каркасной структуры космических станций, или от тонкого нейлонового волокна в колготках до кевлара, который используется в бронежилетах. Некоторые полимеры плавают в воде, а другие тонут. Но по сравнению с плотностью камня, бетона, стали, меди или алюминия все пластмассы являются легкими материалами.

  4. Полимеры могут быть обработаны различными способами. Экструзия производит тонкие волокна или тяжелые трубы или пленки или пищевые бутылки. Литье под давлением может производить очень сложные детали или большие панели кузова автомобиля. Пластмассы могут быть отлиты в бочки или смешаны с растворителями, чтобы стать клеями или красками. Эластомеры и некоторые пластики растягиваются и очень гибки. Некоторые пластмассы растягиваются в процессе обработки, чтобы удерживать свою форму, например бутылки для безалкогольных напитков.Другие полимеры могут быть вспенены, как полистирол (Styrofoam ™), полиуретан и полиэтилен.

  5. Полимеры — это материалы с, казалось бы, безграничным диапазоном характеристик и цветов. Полимеры обладают многими присущими им свойствами, которые могут быть дополнительно улучшены широким спектром добавок для расширения сферы их применения и применения. Полимеры могут быть сделаны для имитации хлопка, шелка и шерсти; фарфор и мрамор; и алюминий и цинк.Полимеры также могут сделать возможными продукты, которые нелегко приходят из мира природы, такие как прозрачные листы и гибкие пленки.

  6. Полимеры обычно изготавливаются из нефти, но не всегда. Многие полимеры изготавливаются из повторяющихся звеньев, полученных из природного газа, угля или сырой нефти. Но блоки повторения строительных блоков иногда могут быть сделаны из возобновляемых материалов, таких как полимолочная кислота из кукурузы или целлюлозы из хлопкового линта.Некоторые пластмассы всегда делались из возобновляемых материалов, таких как ацетат целлюлозы, используемый для ручек отверток и подарочной ленты. Когда строительные блоки могут быть сделаны более экономично из возобновляемых материалов, чем из ископаемого топлива, либо старые пластмассы находят новое сырье, либо вводятся новые пластмассы.

  7. Полимеры можно использовать для изготовления предметов, которые не имеют альтернативы из других материалов. Полимеры могут быть превращены в прозрачные, водонепроницаемые пленки. ПВХ используется для изготовления медицинских трубок и пакетов для крови, которые продлевают срок хранения крови и продуктов крови. ПВХ безопасно доставляет горючий кислород в негорючие гибкие трубки. А антитромбогенный материал, такой как гепарин, может быть включен в гибкие катетеры из ПВХ для операций на открытом сердце, диализа и сбора крови. Многие медицинские устройства полагаются на полимеры для обеспечения эффективного функционирования.

Управление твердыми отходами

При рассмотрении всех превосходных свойств полимеров, одинаково важно обсудить некоторые проблемы, связанные с материалами.Большинство пластиков портятся при полном солнечном свете, но никогда не разлагаются полностью при захоронении на свалках. Однако другие материалы, такие как стекло, бумага или алюминий, также не разлагаются на свалках. Однако некоторые биопластики разлагаются до углекислого газа и воды только на специально разработанных коммерческих объектах компостирования пищевых отходов. Они не разлагаются при других обстоятельствах.

За 2005 год 1 Характеристика EPA муниципальных твердых отходов перед переработкой в ​​Соединенных Штатах показала, что пластмассы составили 11.8 процентов нашего мусора по весу по сравнению с бумагой, которая составляла 34,2 процента. Стекло и металлы составляли 12,8 процента по весу. Причем дворовые заготовки составляли 13,1% твердых бытовых отходов по весу. Пищевые отходы составляют 11,9% твердых бытовых отходов. Характеристики, которые делают полимеры такими привлекательными и полезными, легкие и практически безграничные физические формы многих полимеров, разработанных для обеспечения особого внешнего вида и функциональности, затрудняют переработку после потребления. Когда можно собрать достаточно использованных пластмассовых изделий, компании разрабатывают технологии для переработки этих использованных пластмасс.Скорость переработки всех пластиков не так высока, как хотелось бы. Однако коэффициент переработки 1170 000 000 фунтов бутылок из полиэстера, 23,1%, переработанных в 2005 году, и 953 000 000 фунтов бутылок из полиэтилена высокой плотности, 28,8%, переработанных в 2005 году, показывают, что при наличии критической массы определенного материала, рециркуляция может быть коммерческий успех 2 .

Приложения для переработанных пластмасс растут с каждым днем. Вторичный пластик может быть смешан с первичным пластиком (пластик, который не был обработан ранее) без ущерба для свойств во многих областях применения.Переработанный пластик используется для изготовления полимерных пиломатериалов для использования на столах для пикника, на заборах и на открытых игровых площадках, обеспечивая тем самым низкие эксплуатационные расходы, отсутствие осколков и сохранение натуральных пиломатериалов. Пластик из безалкогольных напитков и бутылок с водой может быть пряден в волокно для производства ковров или превращен в новые бутылки для пищевых продуктов. Рециркуляция с замкнутым контуром имеет место, но иногда наиболее ценное использование переработанного пластика — это применение, отличное от первоначального использования.

Опцией для пластмасс, которые не подлежат вторичной переработке, особенно для загрязненных, таких как использованная пищевая пленка или подгузники, может быть система «отходы в энергию» (WTE).В 2005 году 13,6% твердых бытовых отходов США было переработано в системах WTE 1 . Когда местные органы власти решают использовать системы переработки отходов в энергию для управления твердыми отходами, пластмассы могут быть полезным компонентом.

Контролируемое сжигание полимеров производит тепловую энергию. Тепловая энергия, вырабатываемая при сжигании пластиковых бытовых отходов, не только может быть преобразована в электрическую энергию, но также помогает сжигать имеющийся влажный мусор. Бумага также производит тепло при сжигании, но не так сильно, как пластмасса.С другой стороны, стекло, алюминий и другие металлы не выделяют энергию при сжигании.

Чтобы лучше понять процесс сжигания, рассмотрите дым, выходящий из горящего предмета. Если бы зажечь дым зажженной пропановой горелкой, можно было бы заметить, что дым исчезает. Это упражнение показывает, что побочные продукты неполного сгорания все еще горючи. Правильное сжигание сжигает материал и побочные продукты первоначального сжигания, а также заботится о выбросах воздуха и твердых частиц для обеспечения общественной безопасности.

Некоторые пластмассы могут быть компостированы либо из-за специальных добавок, либо из-за конструкции полимеров. Компостируемые пластмассы часто требуют более интенсивных условий для разложения, чем те, которые имеются в компостных сваях на заднем дворе. Коммерческие компостеры предлагаются для компостируемых пластиков. В 2005 году 1 , при компостировании было переработано 8,4% твердых бытовых отходов США.

Пластмассы также могут быть безопасно заполнены землей, хотя ценные энергетические ресурсы пластмасс могут быть потеряны для переработки или сбора энергии.В 2005 году 1 , 54,3% твердых бытовых отходов США были заполнены землей. Пластмассы используются для выравнивания свалок, так что выщелачивание задерживается и грунтовые воды не загрязняются. Неразрушающий пластик помогает стабилизировать почву, так что после того, как свалка закрыта, земля может быть достаточно устойчивой для полезного будущего.

Полимеры влияют на каждый день нашей жизни. Эти материалы имеют так много различных характеристик и применений, что их полезность может быть измерена только нашим воображением.Полимеры — это материалы прошлого, настоящего и будущих поколений.

1 Агентство по охране окружающей среды США, «Муниципальные твердые отходы в США, 2005 г. Факты и цифры, EPA530-R-06-011, октябрь 2006 г.
2 Американский совет по химии, «Национальный доклад 2005 года об утилизации пластиковых бутылок после потребления»

,

полимер | Описание, примеры и типы

Полимер , любой из класса природных или синтетических веществ, состоящих из очень больших молекул, называемых макромолекулами, которые являются множествами более простых химических единиц, называемых мономерами. Полимеры составляют многие материалы в живых организмах, включая, например, белки, целлюлозу и нуклеиновые кислоты. Кроме того, они составляют основу таких минералов, как алмаз, кварц и полевой шпат, а также таких искусственных материалов, как бетон, стекло, бумага, пластик и каучуки.

Химическая структура поливинилхлорида (ПВХ) Промышленные полимеры синтезируются из простых соединений, соединенных вместе для образования длинных цепей. Например, поливинилхлорид является промышленным гомополимером, синтезированным из повторяющихся звеньев винилхлорида. Encyclopædia Britannica, Inc.

Подробнее на эту тему

жизнь: производство полимеров

Образование полимеров, длинноцепочечных молекул, состоящих из повторяющихся звеньев мономеров (основные строительные блоки, упомянутые выше), является…

Слово полимер обозначает неопределенное количество мономерных звеньев. Когда количество мономеров очень велико, соединение иногда называют высокополимерным. Полимеры не ограничиваются мономерами одинакового химического состава или молекулярной массы и структуры. Некоторые природные полимеры состоят из одного вида мономера. Однако большинство природных и синтетических полимеров состоят из двух или более разных типов мономеров; такие полимеры известны как сополимеры.

Органические полимеры играют важную роль в жизни людей, обеспечивая базовые конструкционные материалы и участвуя в жизненно важных процессах. Например, твердые части всех растений состоят из полимеров. К ним относятся целлюлоза, лигнин и различные смолы. Целлюлоза — это полисахарид, полимер, состоящий из молекул сахара. Лигнин состоит из сложной трехмерной сети полимеров. Древесные смолы представляют собой полимеры простого углеводорода, изопрена. Другим знакомым изопреновым полимером является каучук.

натуральный каучук Латекс с резьбой из каучукового дерева ( Hevea brasiliensis ) в Малайзии. © Stuart Taylor / Fotolia

Другие важные природные полимеры включают белки, которые представляют собой полимеры аминокислот, и нуклеиновые кислоты, которые представляют собой полимеры нуклеотидов — сложные молекулы, состоящие из азотсодержащих оснований, сахаров и фосфорной кислоты. Нуклеиновые кислоты несут генетическую информацию в клетке. Крахмалы, важные источники пищевой энергии, получаемой из растений, представляют собой природные полимеры, состоящие из глюкозы.

полинуклеотидной цепи дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) Часть полинуклеотидной цепи дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). На вставке показаны соответствующие пентозный сахар и пиримидиновое основание в рибонуклеиновой кислоте (РНК). Encyclopædia Britannica, Inc. Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Многие неорганические полимеры также встречаются в природе, в том числе алмаз и графит. Оба состоят из углерода. В алмазе атомы углерода связаны в трехмерную сеть, которая придает материалу твердость.В графите, используемом в качестве смазки и в карандашных «отведениях», атомы углерода связываются в плоскостях, которые могут скользить друг через друга.

Синтетические полимеры производятся в различных типах реакций. Многие простые углеводороды, такие как этилен и пропилен, могут быть превращены в полимеры путем добавления одного мономера за другим к растущей цепи. Полиэтилен, состоящий из повторяющихся этиленовых мономеров, является аддитивным полимером. Он может иметь до 10000 мономеров, соединенных в длинные спиральные цепи. Полиэтилен является кристаллическим, полупрозрачным и термопластичным, т.е.смягчается при нагревании. Он используется для покрытий, упаковки, формованных деталей, а также для изготовления бутылок и контейнеров. Полипропилен также кристаллический и термопластичный, но тверже полиэтилена. Его молекулы могут состоять из от 50000 до 200000 мономеров. Это соединение используется в текстильной промышленности и для изготовления формованных предметов.

Другие аддитивные полимеры включают полибутадиен, полиизопрен и полихлоропрен, которые важны при производстве синтетических каучуков.Некоторые полимеры, такие как полистирол, при комнатной температуре являются стеклообразными и прозрачными, а также термопластичными. Полистирол может быть окрашен в любой оттенок и используется при изготовлении игрушек и других пластиковых предметов.

полистирол Полистирол упаковка. Acdx

Если один атом водорода в этилене заменен атомом хлора, образуется винилхлорид. Это полимеризуется в поливинилхлорид (ПВХ), бесцветный, твердый, жесткий, термопластичный материал, который может быть изготовлен в различных формах, включая пены, пленки и волокна.Винилацетат, получаемый по реакции этилена и уксусной кислоты, полимеризуется до аморфных, мягких смол, используемых в качестве покрытий и адгезивов. Он сополимеризуется с винилхлоридом с образованием большого семейства термопластичных материалов.

ПВХ трубы Поливинилхлоридные (ПВХ) трубы. AdstockRF

Многие важные полимеры содержат атомы кислорода или азота, а также атомы углерода в основной цепи. К таким макромолекулярным материалам с атомами кислорода относятся полиацетали. Самый простой полиацеталь — это полиформальдегид.Он имеет высокую температуру плавления и является кристаллическим и устойчивым к истиранию и действию растворителей. Ацетальные смолы больше похожи на металл, чем любые другие пластмассы, и используются при изготовлении деталей машин, таких как шестерни и подшипники.

Линейный полимер, характеризующийся повторением сложноэфирных групп вдоль основной цепи, называется полиэфиром. Полиэфиры с открытой цепью представляют собой бесцветные, кристаллические, термопластичные материалы. Те, которые имеют высокий молекулярный вес (от 10000 до 15000 молекул), используются в производстве пленок, формованных изделий и волокон, таких как дакрон.

Полиамиды включают встречающиеся в природе белки казеин, содержащиеся в молоке, и зеин, содержащиеся в кукурузе (кукурузе), из которых изготавливаются пластмассы, волокна, клеи и покрытия. В число синтетических полиамидов входят карбамидоформальдегидные смолы, которые являются термореактивными. Они используются для изготовления формованных предметов, а также в качестве клеев и покрытий для текстиля и бумаги. Также важны полиамидные смолы, известные как нейлон. Они прочны, устойчивы к нагреванию и истиранию, негорючи и нетоксичны, их можно покрасить.Их самое известное использование — в качестве текстильных волокон, но у них есть много других применений.

нейлон Формирование нейлона, полимер. Encyclopædia Britannica, Inc.

Другое важное семейство синтетических органических полимеров состоит из линейных повторений уретановой группы. Полиуретаны используются в производстве эластомерных волокон, известных как спандекс, и в производстве основ для покрытий и мягких и жестких пен.

Другим классом полимеров являются смешанные органико-неорганические соединения.Наиболее важными представителями этого семейства полимеров являются силиконы. Их основа состоит из чередующихся атомов кремния и кислорода с органическими группами, присоединенными к каждому из атомов кремния. Силиконы с низким молекулярным весом представляют собой масла и смазки. Виды с более высокой молекулярной массой являются универсальными эластичными материалами, которые остаются мягкими и эластичными при очень низких температурах. Они также относительно стабильны при высоких температурах.

герметик Силиконовый герметик, наносимый из пистолета. Ахим Геринг

Фторуглеродсодержащие полимеры, известные как фторполимеры, состоят из углерод-фторных связей, которые очень стабильны и делают соединение устойчивым к растворителям. Природа связи углерод-фтор дополнительно придает антипригарное качество фторполимерам; это наиболее широко проявляется в тефлоне из политетрафторэтилена (PFTE).

Полимерные материалы | Schrödinger

Итеративный модуль химической сшивки на основе MD Шредингера ( Crosslink Polymers ) позволяет создавать реалистичные химические сетевые модели. Мы разработали универсальный алгоритм сшивания, способный обрабатывать различные типы химии и реакционных процедур; значительно увеличивая применимость в формировании полимерных сетей с разнообразными однокомпонентными и многокомпонентными химическими составами. Кроме того, свойства системы могут контролироваться во время моделирования сшивки в одном интерфейсе, что позволяет пользователю оценивать свойства, такие как теоретические точки гелеобразования и концентрации реактивных групп, по мере развития системы.

В случае высокой температуры стеклования (Т г ) термореактивные материалы на основе эпоксида обычно используют реагенты на основе амина. Эти системы состоят из различных эпоксидных и аминных компонентов (схема 1).

Схема 1. Типичные термореактивные мономеры на основе аминов (DDM, 3,3-DDS и 4,4-DDS) и эпоксидных (DGEBA и TGDDM).

Эпоксидное кольцо может реагировать с первичными и вторичными аминами посредством процесса раскрытия кольца.Первичные амины могут реагировать с альфа-углеродом эпоксидного кольца, что приводит к образованию вторичного амина и гидроксильной группы. Для смесей эпоксид / амин первичные и вторичные амины могут рассматриваться как отдельные реакции в процедуре отверждения. Несколько исследований показали, что скорости реакции первичных и вторичных аминов различны, но существует некоторое различие в относительном соотношении реакций. 4,5 Ab initio моделирования реагентов, продуктов и переходных состояний с использованием двигателя квантовой механики Jaguar 6 может обеспечить надежные оценки кинетических барьеров и общей термохимии, контролирующих процесс отверждения (рис. 1).При моделировании сшивания могут учитываться различные скорости реакций в процессе отверждения, что позволяет исследовать зависимость структуры и полученных свойств от химического состава и кинетики реакции.

Рис. 1. Ab initio вычислил относительные кинетические скорости для упрощенной первичной и вторичной атаки амина эпоксидом. (Все ∆∆G в ккал / моль; рассчитано с использованием B3LYP / 6-31G * при 298,15 К, 1 атм)

.

Что такое полимер? | Живая наука

Полимеры — это материалы из длинных, повторяющихся цепочек молекул. Материалы имеют уникальные свойства, в зависимости от типа молекул, которые связаны и как они связаны. Некоторые полимеры изгибаются и растягиваются, как резина и полиэстер. Другие твердые и прочные, такие как эпоксидные смолы и стекло.

Полимеры затрагивают практически все аспекты современной жизни. Скорее всего, за последние пять минут большинство людей контактировали хотя бы с одним полимерсодержащим продуктом — от бутылок с водой до гаджетов и шин.

Термин полимер часто используется для описания пластмасс, которые являются синтетическими полимерами. Тем не менее, природные полимеры также существуют; резина и древесина, например, являются природными полимерами, которые состоят из простого углеводорода, изопрена, согласно Британской энциклопедии. Белки — это природные полимеры, состоящие из аминокислот, а нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) — это полимеры нуклеотидов — сложных молекул, состоящих, например, из азотсодержащих оснований, сахаров и фосфорной кислоты.

Химические реакции

Герман Штаудингер, профессор органической химии в Eidgenössische Technische Hochschule (Университет прикладных наук) в Цюрихе, является отцом современной разработки полимеров.Его исследования в 1920-х годах привели к современным манипуляциям с природными и синтетическими полимерами. Он придумал два термина, которые являются ключевыми для понимания полимеров: полимеризация и макромолекулы, по данным Американского химического общества (ACS). Он был удостоен Нобелевской премии по химии в 1953 году «за открытия в области макромолекулярной химии».

Полимеризация — это метод создания синтетических полимеров путем объединения более мелких молекул, называемых мономерами, в цепочку, скрепленную ковалентными связями, согласно ThoughtCo., онлайн образовательный ресурс. По данным Scientific American, различные химические реакции — например, вызванные нагревом и давлением — изменяют химические связи, которые удерживают мономеры вместе. Процесс заставляет молекулы соединяться в линейную, разветвленную или сетчатую структуру, что приводит к образованию полимеров.

Эти цепочки мономеров также называют макромолекулами. Большинство полимерных цепей имеют цепочку атомов углерода в качестве основной цепи. По данным Центра изучения полимеров, одна макромолекула может состоять из сотен тысяч мономеров.

Использование полимеров

Полимеры используются практически во всех областях современной жизни. Пакеты с продуктами, бутылки с газировкой и водой, текстильные волокна, телефоны, компьютеры, упаковка для продуктов питания, автозапчасти и игрушки содержат полимеры.

Даже в более сложной технологии используются полимеры. Например, «мембраны для опреснения воды, носители, используемые для контролируемого выделения лекарств, и биополимеры для тканевой инженерии используют полимеры», согласно ACS.

Популярные полимеры для производства включают полиэтилен и полипропилен.Их молекулы могут состоять из 10000-20000 мономеров.

Во время реакции полимеризации большое количество мономеров соединяются ковалентными связями, образуя одну длинную молекулу, полимер. (Фото предоставлено: LibreTexts)

Будущее полимеров

Исследователи экспериментируют со многими различными типами полимеров, стремясь к дальнейшему развитию медицины и улучшению продуктов, которые мы уже используем.

Например, углеродные полимеры разрабатываются и совершенствуются для автомобильной промышленности.

«Углеродно-армированные полимерные (CFRP) композиты, также называемые углеродно-волокнистыми ламинатами, — это материалы следующего поколения, которые делают автомобили более легкими, более экономичными и более безопасными», — говорится в колонке «Живой науки» 2016 года Нихила Гупты. доцент, и Стивен Зельтманн, студент-исследователь, в лаборатории композитных материалов и механики факультета механики и аэрокосмической техники Нью-Йоркского университета, Тандонская инженерная школа. «Углеродный ламинат является чрезвычайно прочным и жестким из-за того, что его тканые слои из почти чистого углеродного волокна соединены между собой закаленным пластиком, таким как эпоксидная смола.«[Углеродно-волокнистое будущее: оно больше, чем скорость]

Полимеры также используются для улучшения голограмм. Ученые из Университета Пенсильвании создали голограмму на гибком полимерном материале под названием PDMA, который был залит золотыми наностержнями, согласно Исследование, опубликованное онлайн в начале 2017 года в журнале Nano Letters. Это новое устройство с голограммой может содержать несколько изображений вместо одного.

«Мы задали вопрос:« Можем ли мы кодировать несколько битов информации в голограмме? », — говорит Ритеш Агарвал. Об этом в прямом эфире сообщил научный руководитель и профессор материаловедения и инженерии в Университете Пенсильвании.«Это важная работа, потому что впервые кто-то показал, что вы можете записать несколько голографических изображений, и просто растягивая полимер, вы можете в основном изменить изображение».

Искусственная кожа из силиконового полимера может стать будущим антивозрастным средством. Согласно исследованию, опубликованному в мае 2016 года в журнале Nature Materials, в форме двух кремов полимер может подтягивать кожу человека, уменьшать морщины и уменьшать мешки под глазами.Такая искусственная кожа может также использоваться, чтобы помочь людям с кожными заболеваниями, такими как экзема, или использоваться в качестве солнцезащитного крема.

«Мы в восторге от этого; это совершенно новый материал», — сказал Live Science соавтор исследования Роберт Лангер, профессор Массачусетского технологического института.

Дополнительные ресурсы

,
Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *