Характеристики поликарбонатных листов для светопрозрачных конструкций

Сотовый поликарбонат как материал для светопрозрачных конструкций используют в России уже более двух десятилетий. Однако, к сожалению, листы поликарбоната не всегда воспринимается как долговечный и надежный кровельный материал. Причиной этому служит низкое качество продукции отдельных производителей и ошибки проектирования и монтажа на фоне отсутствия единых стандартов производства и норм применения поликарбонатных листов. Уже в этом году Российская ассоциация производителей и продавцов поликарбоната совместно с другими организациями приступила к разработке Технических Требований и Стандарта Организации на производство и применение сотового поликарбоната. В общих чертах основные показатели качества сотового поликарбоната и их отличительные признаки выглядят так. Защита от солнца Срок службы листов сотового поликарбоната напрямую зависит от наличия и качества защиты от ультрафиолета, без которой происходит разрушение полимера под воздействием солнечных лучей. Поликарбонат без УФ-защиты прослужит не более двух-трех лет, а то и не больше года, в зависимости от интенсивности солнца. Такие, не имеющие защиты листы, пригодны только для использования внутри помещений или создания временных конструкций. Как солнце влияет на срок службы поликарбоната? УФ-спектр солнечного излучения наносит ущерб большинству пластиков и полимеров. Под воздействием ультрафиолета разрушаются полимерные цепочки и материал теряет свои основные физические свойства – светопропускание, пластичность, ударную прочность, несущую способность. Типичным и легко различимым признаком является явное пожелтение, за которым следует значительная потеря прозрачности, и растрескивание поверхности. В дальнейшем любые атмосферные воздействия – перепады температур, ветровые и снеговые нагрузки приводят к окончательному разрушению листов, и покрытие требует замены. Поэтому наличие и качество УФ-защиты – важнейший показатель качества поликарбонатных листов. Специальный химический состав (УФ-стабилизатор), защищающий лист от воздействия ультрафиолета, добавляется в массу (или как еще говорят – в объем) и наносится на поверхность листа. Рассмотрим различные технологии УФ-защиты подробнее. УФ-защита «в массе» Все современные марки поликарбонатного сырья, применяемые для экструзии сотовых листов имеют специальную светостабилизирующую добавку, однако ее действие весьма ограниченно и недостаточно. Для относительно полноценной УФ-защиты, потребовалось бы довести количество УФ-стабилизатора в листе до 30%. Однако такое изменение состава панели привело бы к ухудшению физико-механических характеристик панели и увеличило бы её стоимость в несколько раз. Поэтому для обеспечения полноценной защиты от ультрафиолета требуется дополнительная поверхностная защита листа. Поверхностная УФ-защита Поверхностная УФ-защита, нанесенная на лист методом соэкструзии, которая отражает часть солнечных лучей от поверхности листа, эффективнее и дешевле внесения защитных добавок в массу. Очевидно, что при наличии соэкструзионной УФ-защиты важна толщина защитного слоя, равномерность его распределения и концентрация. Толщина защитного слоя, для обеспечения 10-ти летнего гарантийного срока службы панелей должна быть около 35-40 мкрн при стандартной концентрации. В целях снижения стоимости панелей толщина защитного слоя или его концентрация могут быть уменьшены, однако это неизбежно ведет к сокращению срока службы панелей (обычно гарантия на такие листы составляет не более 5 лет) Также на рынке представлены листы вовсе не имеющие наружной соэкструзионной УФ-защиты. Гарантия на такую продукцию зачастую оказывается фикцией. Достигнуть равномерного распределения защитного слоя по поверхности листа можно только на высококачественном дорогостоящем оборудовании, поэтому на целом ряде производств, не имеющих соответствующих технологий изготовление сотовых панелей с длительным сроком службы попросту невозможно. Двусторонняя защита В тех случаях, когда поликарбонатная панель подвергается двусторонней инсоляции (например при возведении вертикальных шумозащитных ограждений, заборов и т.п. требуется двусторонняя защита от УФ. В этом случае защитные слои наносятся методом соэкструзии на обе стороны листа. Можно ли определить наличие или отсутствие УФ-защиты? Для упрощения контроля наличия и толщины защитного слоя применяется т.н. «оптический отбеливатель» добавляемый в уф-стабилизатор. Эта добавка придает защитному слою легкий голубоватый флюорисцентный оттенок и позволяет различить наличие защиты даже невооруженным глазом и легко определить сторону поликарбоната имеющую защитный слой, а при помощи электронного микроскопа определить его толщину. Однако концентрацию уф-стабилизатора в защитном слое без лабораторных испытаний проверить невозможно. УФ-защита стоит недешево, поэтому многие производители экономят именно на ней. Вот почему потребителю очень важно обращать внимание на предоставляемую заводом-изготовителем документацию на материал. Сырье. Безусловным фактором влияющим на качество сотового поликарбоната является применяемое для производства сырьё. Качество сырья, количество применённого вторсырья и технологии применения вторсырья и различных добавок при производстве листов имеют огромное значение. Вес поликарбонатного листа Вес квадратного метра материала – одна из важнейших характеристик листов сотового поликарбоната. Дело в том, что, стремясь снизить себестоимость продукта, производители освоили выпуск листов пониженного веса, у которых стенки и ребра жесткости тоньше, чем у стандартных. А значит, - ниже и несущая способность. Чем выше вес листа, тем больше его устойчивость к нагрузкам. Толщина ребер влияет на несущую способность панелей, а толщина стенок – на стойкость к ударным нагрузкам. Диаграммы работы материала под нагрузкой приводятся для листов определенного веса и применение облегченных листов чревато обрушениями. Вес поликарбоната устанавливается методом контрольного взвешивания. Учитывая, что материал очень легкий сам по себе, очень важна точность взвешивания. Нередко случается видеть, как свернутый в рулон лист пытаются установить на напольные весы. При такой «методике» сложно обеспечить устойчивость листа, нередко рабочим приходится его придерживать. В результате значительно снижается точность полученных данных. Поэтому лучше пользоваться методом подвешивания листов, также свернутых в рулон, на электронные весы. Структура поликарбонатных листов Сотовые поликарбонатные листыпроизводится в виде панелей со сложной внутренней структурой. Расположенные внутри перегородки - ребра жесткости - формируют различные по своей форме ячейки, заполненные воздухом. Ребро жесткости – важнейший элемент в конструкции листа сотового поликарбоната, формирующий внутреннюю структуру листа и определяющий его несущую способность. От структуры ячейки зависят такие важнейшие эксплуатационные параметры листа, как несущая способность, теплопроводность, звукоизоляция, вес и оптические свойства. В зависимости от решаемых задач следует выбирать те или другие варианты структуры листа. В общем случае следует помнить, что листы с ортогональной структурой обладают большей пластичностью и способны выдерживать, большие предельные нагрузки при этом значительно деформируясь. Листы с ортогональной структурой рекомендуется использовать для создания арочных конструкций. Листы с диагональными ребрами жесткости и X-образной структурой обладают большей жесткостью (в первую очередь при продольном изгибе – в пролете между стропилами) и меньше деформируются при стандартных нагрузках но максимально допустимые значения нагрузок для этих структур, как правило ниже. Увеличение количества внутренних стенок панелей при том же весе квадратного метра улучшает теплотехнические показатели панели но снижает несущую способность (за счет увеличения шага и уменьшения толщины ребер). Толщина Толщину панели определяют, исходя из расчетных нагрузок на покрытие, его геометрической формы и требуемого термического сопротивления ограждающей конструкции. Как проконтролировать качество поликарбонатных листов, которые поставляются на строительную площадку? 1. Сопроводительная документация В сопроводительных документах на материал, помимо необходимых сертификатов, должны быть указаны торговая марка, производитель, толщина, вес, данные об УФ-защите листов и гарантийные обязательства. 2. Упаковка Листы должны быть упакованы в полиэтиленовую пленку. Пленка на стороне имеющей соэкструзионную УФ-защиту снабжена соответствующей надписью. Как правило, на ПЭ-пленке помимо отметки об УФ-защите размещается логотип производителя, торговая марка, гарантийный срок службы и краткие инструкции по хранению и монтажу. Отсутствие надписей на пленке подразумевает, как правило, отсутствие соэкструзионной УФ-защиты и сниженный вес панели. 3. Маркировка Вся необходимая маркировка должна быть нанесена на защитную ПЭ-пленку. Дополнительно листы маркируются термопечатью по боковому ребру листа – идентификационный номер позволяет определить производителя и номер партии после того как полиэтиленовая пленка удалена. Это может оказаться важным для выполнения производителем гарантийных обязательств. Отсутствие термопечати может осложнить или даже сделать невозможной идентификацию листов в случае рекламации. 4. Внешний вид Многое о качестве сотового поликарбоната может сказать внешний вид листа. Признаки качественного листа: - Полиэтиленовая пленка с двух сторон, наклеенная без вздутий и замятий, не отклеивающаяся самопроизвольно - Маркировка полиэтиленовой пленки на стороне имеющей соэкструзионную УФ-защиту, включающая в себя логотип, наименование производителя, гарантийный срок службы, указание наличия соэкструзионной УФ защиты а также краткие инструкции по монтажу и другую общую информацию - Для бесцветных листов: видимая невооруженным глазом УФ-защита (сторона имеющая защиту повернутая к солнцу имеет на срезе выраженный голубоватый оттенок) - Гладкая поверхность листа без продольных царапин и поперечных волн - Правильная внутренняя структура листа без замятия ребер и стенок, и нарушения ортогональности. - Прозрачность листа, без инородных включений, черных точек и пузырьков. Признаки некачественного или поврежденного листа: - отсутствие или повреждение полиэтиленовой пленки - отсутствие на пленке выходных данных, торговой марки и другой информации - отсутствие сведений о соэкструзионной УФ-защите - отсутствие сведений о весе материала - неровная поверхность листа, явно различимые продольные и поперечные деформации поверхности - деформированная внутренняя структура листа - для бесцветных листов: неразличимость уф-защиты - для цветных листов: неравномерность распределения пигмента - замутненность листов, наличие черных точек, пузырьков и других включений. Сотовый поликарбонат – великолепный строительный материал сочетающий в себе низкий вес, высокую прочность, превосходную прозрачность, хорошую теплоизоляцию, простоту монтажа и безопасность эксплуатации. Поликарбонат позволяет создавать светопрозрачные конструкции нового поколения подходящие как для индивидуального, так и для индустриального строительства. Как и любой другой строительный материал, сотовый поликарбонат требует тщательного выбора при покупке и соблюдения инструкций по применению. Надеемся, что данная статья поможет избежать ошибок и желаем Вам успехов в строительстве светопрозрачных крыш!