Контрактная заливка
Контрактная заливка
Изначально пенополиуретан представляет собой два жидких компонента: полиол «А» и изоцианат «Б». При смешивании сырья проходит химическая реакция, визуально наблюдается вспенивание композиции, увеличение в объеме и застывание в виде твердой пеномассы.
Пенополиуретан во вспененном состоянии классифицируется, как газонаполненная пластмасса. В зависимости от исходного сырья застывшая пеномасса может быть твёрдой, мягкой, гибкой или эластичной.
Вот так, например, выглядит форма и готовое изделие, полученное в ней.
Особенность изделия в том, что оно длинной 900мм. а самое тонкое место по середине – 230мм. материал имеет плотность около 100-120 кг(куб)
Заливка производилась в один впрыск. И это не просто. Такие толстые изделия мало кто берётся заливать, т.к. пена может «сгореть». Но Век полимеров умеет заливать и такие сложные вещи.
Номенклатура продукции, получаемой из пенополиуретана огромна. На сегодняшний день это один из наиболее распространенных полимеров в мире. Современный человек повсеместно контактирует с пенополиуретаном либо функционирует в среде, комфорт и жизнеспособность которой обеспечивается ППУ. Из года в год увеличиваются темпы производства и потребления ППУ и ПУ.
По типу смешивания компонентов «А» и «Б» различают технологию напыления ППУ и заливки. Здесь мы будем говорить про оборудование для заливки пенополиуретана.
При напылении компоненты смешиваются либо сжатым воздухом либо без оного в камере при высоком давлении. На выходе из смесителя имеет место распыленный поток аэрозоли, которая попадая на поверхность увеличивается в объеме и застывает. Время старта химической реакции составляет 2-4 секунды. Узнать больше про технологию напыления ППУ.
Время старта ППУ для установки заливки
При заливке пенополиуретана время старта, т. е. время с момента начала смешивания изоцианата с полиолом и до момента начала подъема пеномассы, составляет от 20 до 80 секунд. Такой увеличенный, по сравнению с напылением, диапазон требуется, чтобы успеть перемешать значительный объем жидких компонентов и подать в форму или иную опалубку.Например, для ПИ трубы необходимо заполнить полость между металлической (внутренней) трубой и пластиковым (наружным) кожухом. Длина конструкции до 12м, диаметр сердечника до 700мм. Соответственно масса утеплителя достигает 50-60кг. Соответственно, требуется успеть перемешать эти 50-60 кг и влить в опалубку до того, как начнется старт. Для таких целей используется оборудование заливки ППУ большой производительности и компоненты с наибольшим временем старта, до 80 секунд.
Если же речь идет о производстве методом заливки небольших изделий с массой несколько кг, то производительность оборудования тоже небольшая, а время старта ППУ системы 20…30 секунд.
Оптимальным считается показатель, когда время перемешивания компонентов в смесительной камере находится в диапазоне от 0,5 до 0,75 времени старта.
Например, масса изделия из ППУ 2кг, а время старта системы 20с. В этом случае желательно, чтобы машина смешала 2кг за 10 секунд. Такое возможно, если производительность установки будет 12кг/мин.
Допустим, что в наличии установка с производительностью 8кг/мин. Возможно ли в этом случае получить изделие массой 2кг на сырье с временем старта 20 секунд?
Установка на 8кг/мин выдаст 2кг за 15 секунд, что меньше 20 секунд. Да, такое возможно. До момента начала подъема пены будет еще 5 секунд. Этого достаточно, чтобы закрыть крышку формы и зафиксировать замки.
Если время перемешивания меньше 0,5 времени старта, то качество продукции будет зависеть от качества смешивания, т.е. от оборудования. Дело в том, в промежутке после завершения смешивания компонентов и до того, как начинается подъем пеномассы, возможно расслоение ППУ-смеси. Вследствие чего пена поднимается плохо, поры крупные, ячейки открытые, материал не отвечает заявленным характеристикам.
Суть всего вышесказанного в том, если заливочная головка слабовата, плохо перемешивает, то следует обратить внимание на 2 фактора:
- Использовать ППУ системы с временем старта не более 25 секунд.
- Ограничится заливкой изделий до 2кг.
- Выставить производительность насосов таким образом, чтобы после завершения перемешивания и заливки в форму, не более чем через 5 секунд начался подъем пены.
Если используется хорошее, профессиональное оборудование, то на всё вышеперечисленное можно не обращать внимания. Для хорошей заливочной головки не имеет значения, какое сырьё используется. Главный критеррий по времени, чтобы после завершения впрыска успеть закрыть и поставить на замки форму.
Подбор оборудования по массе заливаемого ППУ
На сегодняшний день в России представлен широкий ассортимент различных пенозаливочных машин, низкого и высокого давления, с малой и большой производительностью. Разброс по ценам ощутимый. Поэтому, чтобы сделать правильный выбор и при этом не переплатить, имеет смысл изначально определиться с тем, что на оборудовании планируется заливать.
Ответ «Всё» не верный.
Универсальной машины, которая бы заливала и небольшие изделия и габаритные, не существует. Например, купили большую пенозаливочную машину с производительностью 60кг/мин. Теоретически на ней можно отливать небольшие изделия массой 1…2кг. Но практически с производством такой продукции будут проблемы. Чтобы всё хорошо получалось, масса заливки ППУ должна быть от 10кг.
На установке с малой производительностью, например, 6кг, отливать изделия больше 3кг ни теоретически ни практически не получится.
Поэтому для выбора пенозаливочной машины следует определиться сноменклатурой продукции, которую планируется выпускать.
Вклеивание крепежных деталей в пенополиуретан высокой плотности
Брюс Нидерер — технический консультант GBI
Вверху: Для вклеивания крепежных деталей в пенополиуретан высокой плотности (HDU) необходимо просверлить отверстие увеличенного размера немного меньше длины крепежного элемента и установить крепежный элемент в кольце из загущенной эпоксидной смолы.
Многие наши читатели, знакомые с эпоксидными материалами WEST SYSTEM® для строительства и ремонта, уже знают о преимуществах методов приклеивания крепежа. Эпоксидная смола WEST SYSTEM уже много лет используется и в других отраслях, и эти люди применяют в своей работе знания и технологии, разработанные в морской и аэрокосмической промышленности. Хорошим примером является индустрия вывесок, огромная индустрия в США с компаниями, начиная от семейных гаражей и заканчивая многомиллионными корпорациями.
Материалы, используемые для изготовления вывесок, столь же разнообразны, как и для изготовления лодок и самолетов: дерево, металл, пластик, композиты и, в центре внимания этой статьи, пенополиуретан высокой плотности (HDU). HDU используется, потому что он легкий, легко формуемый и экономичный. Но одна из проблем с табличками из пенопласта, особенно при наружном применении, заключается в том, как прикрепить их к стене или раме, чтобы они оставались на месте в любую непогоду. Метод крепления крепежа, разработанный и рекомендованный компанией Gougeon Brothers, Inc. для морского оборудования с использованием продуктов WEST SYSTEM, идеально подходит для изготовления вывесок из пенопласта HDU.
Техника приклеивания крепежа
Основная идея этой техники заключается в том, чтобы просверлить в пенопласте отверстия увеличенного размера, заполнить отверстия загущенной эпоксидной смолой и установить крепежные детали в эпоксидную смолу. Это действительно так просто, но если бы это было все, это была бы чертовски короткая статья, так что позвольте мне уточнить. Из нашего опыта судостроения мы узнали, что если нагрузка на крепеж распределяется по большей площади поверхности, чем сам крепеж, в любом заданном материале подложки можно нести большую нагрузку. Так как же этот принцип можно применить к пенопластовой подложке HDU и зачем кому-то беспокоиться? Чтобы ответить на этот вопрос, я хотел количественно оценить и сравнить прочность крепежа, приклеенного методом приклеивания крепежа, к тому, который не был приклеен. Поэтому я решил разработать несколько простых экспериментов.
Первым шагом было выявление инженерных проблем, то есть типа нагрузки на крепеж. Посетив некоторые веб-сайты, я быстро узнал, что вывески HDU подвешиваются сзади (одинарная или двойная стойка или стена), сбоку (обычно двойная стойка) и сверху. Это означает, что крепежные детали могут быть нагружены на растяжение, как при монтаже сверху, или в сочетании нагрузки отрыва/сдвига, как при заднем, боковом или настенном монтаже. Каждый тип крепления также должен выдерживать продолжительную нагрузку, обычно называемую ползучей нагрузкой, а также циклическую и ударную нагрузку. Это все типичные нагрузки, которые крепежные детали испытывают в морской и аэрокосмической среде
3 КЛЮЧЕВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СТРАТЕГИИ ПРИКЛЕИВАНИЯ КРЕПЕЖА
Сверление отверстия увеличенного размера примерно в два раза больше диаметра крепежного элемента.
- Покрытие резьбы крепежа эпоксидной смолой WEST SYSTEM, загущенной наполнителем высокой плотности 404.
- Использование разделительной смазки для резьбы застежки.
Для винтов , просверлите увеличенное отверстие примерно на 2/3 длины резьбы, которая будет покрыта эпоксидной смолой. Затем просверлите и отцентрируйте неглубокое направляющее отверстие в нижней части большего отверстия. Покройте резьбу разделительной смазкой (см. врезку в конце этой статьи). Смешайте эпоксидную смолу с наполнителем высокой плотности 404 до консистенции кетчупа, а затем залейте отверстие, заполнив его примерно наполовину. Поместите немного заполненной смеси на резьбу, чтобы избежать попадания воздуха в резьбу, а затем ввинтите ее в направляющее отверстие. Это центрирует винт в центре увеличенного отверстия. Наконец, либо уберите излишки, которые выдавливаются, либо добавьте еще немного эпоксидной смолы с помощью шприца. Дайте эпоксидной смоле застыть.
Верхняя гайка расположена так, что ее верхняя часть слегка выступает за поверхность пенополиуретана высокой плотности, поэтому крепеж можно затягивать с гайкой, а не с пеной или эпоксидной смолой.
Для болтов или резьбовых стержней процедура несколько изменяется. После нанесения смазки для формы наденьте на стержень две гайки — одну в нижней части резьбы и одну над ней. На этот раз просверлите отверстие увеличенного диаметра по диаметру внешних точек гаек. Причина этого в том, что когда узел стержня и гайки вставляется в отверстие, он автоматически центрируется. Кроме того, резьбовой стержень можно многократно вкручивать и вывинчивать, не полагаясь только на литые эпоксидные нити, которые начнут скалываться и трескаться после нескольких циклов ввинчивания и выкручивания. Наконец, верхняя гайка расположена так, что ее вершина выступает над поверхностью пенопласта, чтобы крепеж можно было затянуть на гайке, а не на пене или эпоксидной смоле.
Фото 1: Брюс установил болт с проушиной 3х16 дюймов из пеноматериала HDU, дал ему высохнуть и повесил на него грузы.
Чтобы начать тестирование, я установил крепеж в 15 pcf (фунт/кубический фут — см. боковую панель), винт HDU-a ¼ дюйма без эпоксидной смолы в направляющее отверстие соответствующего размера и резьбовой стержень 3/8 дюйма с 2 гайками и эпоксидной смолой. как описано выше. Я использовал наш инструмент PATTI (пневматический прибор для испытания на растяжение адгезии), чтобы потянуть каждую застежку, чтобы количественно определить усилие, необходимое для ее удаления из пенопласта. Этот тест предназначен для стандарта ASTM D4541, который тестирует клейкие покрытия. Чтобы быть верным для этого приложения, я рассчитал поверхность склеивания, описываемую площадью цилиндра. Для винта я измерил внешний диаметр резьбы. Результаты были драматичными. Потребовалось усилие 479фунтов для извлечения эпоксидного кольца ¾” и всего 143 фунта для извлечения винта ¼”. То, что на самом деле проверяется этим тестом, — это прочность на сдвиг самой пены HDU. Кольцо из эпоксидной смолы, будучи больше, включало большую площадь поверхности пены, и поэтому требовалось более чем в 3 раза больше силы, чтобы разрушить большую площадь пены.
Фото 2: Существенная разница в грузоподъемности быстро стала очевидной, когда Брюс приложил груз весом 40 фунтов к болту с проушиной, вклеенному в пенополиуретан высокой плотности.
Затем я установил болт с проушиной 3/16″ с 2 гайками из пеноматериала HDU плотностью 18 фунтов на фут, как описано выше. Дав ему высохнуть в течение 24 часов, я прикрепил его к вертикальной раме и повесил на него груз (фото 1). Это нагружало застежку комбинацией сдвига и отрыва под углом 90°. Этот тест также включает ползучесть в профиль нагрузки. Я начал с 40 фунтов в течение 24 часов, увеличил до 60 фунтов в течение следующих 24 часов, а затем до 80 фунтов в течение еще 24 часов без каких-либо сбоев. Это привело к завершению теста в пятницу днем, поэтому я просто позволил тесту продолжиться на выходных, чтобы посмотреть, что произошло. Я вернулся к сбою в понедельник утром, поэтому я не знаю точно, когда он сбой. Но, учитывая, что 3/16-дюймовая проушина, установленная в направляющем отверстии надлежащего размера, вышла из строя сразу после приложения груза весом 40 фунтов (фото 2), разница в грузоподъемности в данном случае была существенной. Этот метод хорошо подходит для бокового и заднего монтажа.
Фото 3: Брюс построил систему поддержки и повесил грузы на рым-болт, начиная с 60 фунтов и увеличивая нагрузку до 100 фунтов. Это был маленький образец, который не подвел.
Я соединил два куска пенопласта Sign-foam III™ HDU (плотность этого пенопласта неизвестна, но Sign-foam III продается только в упаковках по 10, 15 и 18 фунтов на фут) вместе, чтобы сформировать блок HDU 12″ × 8″ × 1½”. Я просверлил отверстие 15/16″ глубиной 1¼ дюйма в центре блока, чтобы вставить литой болт с проушиной ½ дюйма с 2 гайками. Внешние точки гаек определяли размер просверленного отверстия. Используя смесь 105/206/404, я установил оборудование, используя процедуру, описанную выше. Я позволил этому вылечить в течение 24 часов. Затем я построил систему поддержки и повесил грузы на рым-болт, начиная с 60 фунтов (фото 3) и нагружая сборку натяжением, чтобы представить установленный сверху знак. Образец не разрушился через 24 часа, поэтому я увеличил нагрузку до 80 фунтов и еще через 24 часа до 100 фунтов. Через 72 часа с нагрузкой 100 фунтов образец не разрушился.
Затем я просверлил пилотное отверстие подходящего размера и вставил винт с резьбой 3/8″ в тот же блок HDU и провел эту установку по той же схеме нагрузки. Я был весьма удивлен, узнав, что пена выдержала такую нагрузку и не показала признаков разрушения. Это яркое свидетельство прочности и надежности Sign-foam III. Я решил настаивать на этом и поставил еще 20 фунтов, доведя общий вес до 120 фунтов. Я начал задаваться вопросом, нужна ли наша техника. Я вспомнил, как читал об одном изготовителе вывесок, который жаловался, что его установленные сверху вывески часто выходят из строя при сильном ветре, поэтому я решил проверить это, раскачивая 120-фунтовый груз из стороны в сторону. Примерно через 3 цикла туда-сюда застежка высвободилась из пенопласта. Тем не менее, это не так уж и плохо, учитывая нагрузку в 120 фунтов. Я сомневаюсь, что многие таблички из пенопласта весят так много. Справедливости ради, теперь я перезагрузил литой болт с проушиной и повесил на него те же самые 120 фунтов, и прижал веревку к болту с проушиной, чтобы веревка просто не вращалась в проушине. Это приведет к тому, что боковые нагрузки будут воздействовать на узел приклеенной гайки. Я потратил около 10 минут, довольно энергично раскачивая эту сборку, но не смог заставить ее сломаться. Я считаю, что этот тест показал преимущества нашей техники склеивания в «реальном мире». И не забывайте, что застежку можно многократно снимать и вставлять снова без каких-либо повреждений. Образец надлежащего пилотного отверстия показал себя превосходно, но при многократных демонтажах и циклической нагрузке от раскачивания на ветру он не будет работать на уровне крепежа, приклеенного эпоксидной смолой.
ТАК ЧТО ВСЕ ЭТО ЗНАЧИТ?С практической точки зрения, я бы сказал, что любой производитель вывесок знает, что продолжать ремонт вывесок, которые выходят из строя, обходится дорого. Экономия времени и денег на ремонте делает склеивание крепежа с помощью эпоксидной смолы WEST SYSTEM рентабельной альтернативой.
Бетонные опалубки ICF Проблемы и утечки
В этой статье излагаются только факты, а не критика или одобрение опалубок из бетона ICF. Результаты многолетнего опыта работы с дефектами фундамента и проблемами растрескивания в этом типе конструкции. Обычно спустя много времени строитель больше не берет на себя никакой ответственности за свою работу.
Утепленные бетонные формы (ICF) сегодня стали популярны среди многих строителей домов, потому что не нужны специалисты по бетону или подрядчики. Как правило, плотник, или строитель дома, или домовладелец на месте могут собрать формы без какой-либо посторонней помощи.
Что такое форма ICF?
В своей простейшей форме ICF Forms представляет собой два жестких листа из пенополиуретана или пенополистирола, разделенных пластиковыми разделителями. Эти разделители задают толщину стенки и служат заполнителями для армирования арматурными стержнями. Но, тем не менее, могут возникнуть проблемы с опалубкой, которые могут привести к утечкам. В NextStar мы видели много проблем с подвалами ICF Form. Мы обнаружили, что большинство строителей домов не знают или отрицают любую из этих проблем.
Бетонные опалубки ICF Плюсы и минусы Преимущества конструкции ICF :
- Может быть собран без квалифицированного труда.
- Обеспечивает готовую изоляцию стены фундамента с обеих сторон.
- Может обеспечить непрерывный фундамент надземной конструкции.
- Обеспечивает внутреннюю структуру для удерживания арматуры и в большинстве случаев большего количества арматуры, чем при традиционном строительстве фундамента.
- Формы ICF могут быть легко изменены для учета изменений в планах, таких как окна и двери.
- Вероятно, есть и другие преимущества, но для целей этой статьи некоторые из них дублируют стандартную бетонную конструкцию.
- Строительство фундамента ICF обычно стоит дороже по сравнению со стандартной деревянной формой и заливкой. Формы ICF
- требуют дополнительной поддержки во время установки, чтобы формы оставались на месте до и после закачки бетона в формы ICF. Эти дополнительные расходы необходимо учитывать в общей стоимости. Часто не делается.
- Необходимо уделять больше внимания выбору правильной осадки бетона и размера заполнителя, чтобы обеспечить соответствие спецификациям производителя формы ICF.
- Требуется мембрана снаружи, потому что пластиковые сепараторы (защелкивающиеся стяжки) имеют эффект фитиля, который будет объяснен ниже.
- Преимущество тепловой массы может быть сомнительным, поскольку обе стороны фундамента изолированы. Кроме того, в некоторых отчетах указывается более высокая энергоэффективность в холодные месяцы и меньшая энергоэффективность в теплые месяцы. Таким образом, географическое положение является важным фактором в определении фактических результатов фонда ICF по энергоэффективности.
- Использование пластиковых сепараторов (защелкивающихся стяжек) обеспечивает гораздо большее проникновение через бетон, что увеличивает возможности проникновения воды. Кроме того, этот больший объем точек проникновения может со временем ослабить общую бетонную стену.
- Специалистам по ремонту фундаментов сложнее диагностировать проблемы с фундаментом ICF.
Проблемы с бетонной опалубкой ICF
Проблема затекания?
Формы ICF имеют полипропиленовый разделитель (защелки) для скрепления двух сторон формы. Гладкая поверхность этих материалов позволяет воде проникать внутрь бетона и просачиваться внутрь фундамента. Сами формы ICF имеют зазоры между блоками, которые обеспечивают прямой доступ воды к бетону.
Мембрана установлена?
При осмотре проблемного фундамента первое, на что мы смотрим, это проверяем, была ли установлена мембрана. Если мембрана установлена правильно, протечки быть не должно. Если есть утечка, мембрана была повреждена или установлена недостаточно высоко перед обратной засыпкой, из-за чего через нее могла пройти вода.
Это важно, потому что утечки очень трудно обнаружить. Использование стандартных методов закачки трещин в эти фундаменты сравнимо с игрой в «ударь крота». После того, как одна утечка введена и устранена, вскоре после этого начнут протекать еще две области.
Строительные нормы и правила
Строительные нормы и правила в большинстве районов Северной Америки теперь требуют, чтобы в подвалах фундаментов ICF были установлены надлежащие мембраны. В некоторых случаях также делают ямочки на панелях, направляя воду в дренажную систему плачущей плитки. Тем не менее, мы по-прежнему видим недавно построенные фундаменты ICF без мембраны или какого-либо покрытия из смолы, которое не соответствует требованиям. В некоторых случаях производится обратная засыпка перед проверкой строительным инспектором.
Отличия ICF
Стандартные деревянные опалубки для бетонного основания имеют металлические защелки через каждые 16-24 дюйма по горизонтали и 24 дюйма по вертикали. В фундаменте ICF каждая блочная форма может иметь в 4–5 раз больше разделителей, проходящих через бетон наружу. Металлические защелки хорошо сцепляются с бетоном, но гладкие пластиковые сепараторы плохо сцепляются с бетоном. В конечном итоге они позволят воде и влаге впитываться или проникать в фундамент.
При обнаружении трещины необходимо удалить излишки пены перед применением стандартных методов инжекции трещин. Пена IC затрудняет определение мест утечек, что требует больше рабочего времени. Обычно мы обнаруживаем, что трещина возникла из-за пластиковой защелки. Он возникает, когда бетон дает усадку в процессе твердения.
Мы всегда предупреждаем домовладельцев о том, что закачка трещин в фундамент ICF лишь устраняет симптом реальной проблемы. Это отсутствие надлежащей мембраны. Некоторые фундаменты настолько плохи, что требуют земляных работ и установки надлежащей мембраны вместе с новой протекающей плиткой. Ремонт треснувшего или неправильно залитого фундамента можно выполнить с помощью полиуретановой или эпоксидной заливки. Это не долгосрочное решение для фонда ICF. Исправление одного места только гонит воду к следующей защелке или дефекту.
Фундамент ICF установлен правильно, проблем быть не должно. Если какие-либо проблемы действительно возникают, изоляционная пена скрывает недостатки, и домовладельцы не обнаруживают проблему до тех пор, пока конструкция не будет завершена.
Проблемы с качеством изготовления:- Неправильная поддержка опалубки при заливке бетона, часто из-за спешки или экономии средств. Они избегают использования вибратора или трамбовки, чтобы предотвратить выбросы в форме, оставляющие многие участки фундамента с сотовыми пустотами. Это большая проблема со многими фундаментами, которые мы видим, и в некоторых случаях пустоты настолько велики, что грунтовые воды легко проходят через них.
- Обычные большие пустоты, оставленные под оконными или дверными накладками на пороги. Вокруг установленных отверстий образуется древесина, при этом нижняя плита порога не остается открытой для заливки бетона. Это может оставить большие пустоты в этих областях. Лучший вариант ремонта — удалить пену. Нанесите раствор из эпоксидной смолы и песка для структурного соединения и заполнения пустот.
-
Многие строители используют неправильный рекомендуемый размер заполнителя и осадку производителя форм ICF, что способствует возникновению многих проблем.
Во избежание проблем, если вы решите строить с использованием изолированных бетонных опалубок, наймите опытных монтажников, установивших стандартные бетонные опалубки. Убедитесь, что формы хорошо закреплены, отвесны, а бетон вибрирует . Даже если армирование опалубки будет стоить дороже, оно окупится качеством фундамента.
Если одним из ваших соображений было нагревание или охлаждение тепловой массы. Возможно, вы захотите рассмотреть стандартный фундамент и только пенопласт, изолирующий снаружи. Это позволит температуре фундамента соответствовать внутренней температуре конструкции.
Установка ICF? Затем установите внешнюю мембрану и закрепите ее выше уровня земли. Установите вторичную мембрану на плакучую плитку, если это возможно. Делайте это правильно, вам никогда не понадобится помощь подрядчика по ремонту фундамента. Платите и делайте это правильно с первого раза или с ICF Foundation платите дорого позже.
Что делать, если у вас есть фонд Leaky ICF?
Что нужно проверить в первую очередь:
1. Вода стекает близко к наружной стене, если да, то направьте ее в сторону.
2. Если в вашем фонде есть водоотливной насос, убедитесь, что он работает и откачивает воду из фундамента.