Монолитный поликарбонат: характеристики, область применения, плюсы и минусы
Популярность поликарбоната обусловлена доступностью и практичностью материала. Из него можно сооружать различные конструкции, которые смогут пропускать максимальное количество естественного освещения, что немаловажно с точки зрения экономии.
По сути, поликарбонат является достойной альтернативой стеклу, но с улучшенными показателями устойчивости к механическому воздействию и возможностью принимать изогнутые формы благодаря гибкости. Небольшой вес пластика снижает требования к несущей способности основания сооружения.
Характеристики монолитного поликарбоната
На рынке представлено два вида поликарбоната: сотовый и монолитный. Первый уже завоевал доверие со стороны потребителей. Его используют как в промышленных целях, так и в хозяйственных. Монолитное изделие, имеющее схожесть с акриловым стеклом, используется не так часто из-за высокой стоимости, которая вполне оправдана уникальными механическими свойствами:
• высокая степень прозрачности;
Эксплуатационные характеристики позволяют применять материал в разных областях народного хозяйства, даже в машино- и авиастроении. Пластиковая заготовка может приобретать любую криволинейную форму в результате воздействия высоких температур. В процессе горячей формовки материал приобретает рёбра жёсткости, что снимает необходимость в создании металлического каркаса. Поликарбонат легко выполняет несущую функцию, выдерживая достаточно серьёзные нагрузки.
Стоит отметить, что монолитный карбонат относится к безопасным материалам с точки зрения пожарной безопасности. Он, конечно, не является негорючим, однако обладает способностью тушить пламя, не поддерживая процесс горения. Важно поведение пластика при пожаре. На его поверхности образуются отверстия после плавления, это даёт выход дыму из помещения. Тем самым снижается опасность отравления едкими продуктами.
Выпускается монолитный поликарбонат в листах, толщина которых варьируется от 1 до 12 мм, а параметры длины и ширины в стандартном варианте составляют 205х305 см.
Область применения монолитного поликарбоната
• защитное остекление промышленных и жилых конструкций;
• обшивка теплиц, беседок, веранд;
• сооружение навесов любых размеров;
• остекление зимних садов и транспортных средств;
• гаражи для автомобилей;
• шумоизоляционные барьеры на автострадах;
• в качестве вывесок и знаков и др.
В частном строительстве монолитный вид используется для остекления веранд и беседок. Ни проливные дожди, ни снежный намёт неспособны проломить прочные пластиковые листы. В последнее время приобрели популярность заборы из монолитного поликарбоната. Чаще для сооружения изгороди используется цветные прозрачные или матовые изделия. В сочетании с ажурной ковкой или натуральными камнями пластик смотрится довольно оригинально.
Плюсы и минусы монолитного поликарбоната
• лёгкий вес (в 2-3 раза легче стекла);
• светопропускание до 80-90%;
• гибкость, позволяющая придавать листам изогнутые формы;
• жёсткость конструкции из материала, прошедшего горячую формовку;
• диапазон температур, при котором не теряются свойства от -50 до +120 градусов;
• не вступает в реакцию с химическими веществами;
• простой способ монтажа;
• выбор листов разного цвета и толщины;
• возможность создавать интересный дизайн, соответствующий общей концепции оформления придомовой территории.
К недостаткам относятся:
• высокий коэффициент линейного расширения при изменении температурного режима;
• требует защиту от УФ лучей.
Особенности монтажа
Прежде чем приняться за монтаж сооружения из монолитного поликарбоната, следует ознакомиться с технологией, рекомендованной производителем. От этого зависит качество выполненных работ и длительность эксплуатации конструкции.
Листы реализуются в защитной плёнке, удалять которую можно только после монтажа. Защита предотвращает образование царапин и других повреждений в результате механического воздействия в ходе работ.
Любое строительство начинается с создания чертежей. Не исключением являются и конструкции из поликарбоната. Раскрой элементов сооружения следует выполнять с помощью лекала, изготовленного из плотного картона. Так можно избежать проблем при стыковках и соединениях. Разметка на пластике выполняется маркером на водной основе или восковым карандашом. Спиртовой фломастер оставляет следы на поверхности, поэтому им пользоваться не стоит. При раскрое также учитывается расположение защитной УФ плёнки.
Листы толщиной 2-4 мм нарезаются ножницами с острыми лезвиями. Если нужно раскроить сразу несколько деталей, можно воспользоваться дисковой пилой. Ею же вырезаются листы, толщина которых превышает 4 мм. Фигурные линии получаются лучше при использовании электролобзика.
Все срезы изолируются металлизированной лентой или скотчем. Нижние торцы оснащаются перфорированной лентой для отвода конденсата.
Все крепёжные отверстия делаются на этапе раскроя. Для точности выполнения сверловки, можно приложить деталь к каркасу и наметить маркером место под саморез. При этом следует помнить, что отверстие должно располагаться от края на расстоянии от 40 мм. Для проделывания отверстий мастера рекомендуют воспользоваться свёрлами, предназначенными для пластика или металла. Для соединения деталей из поликарбоната применяют саморезы с термошайбами. Такие метизы исключат попадание воды под конструкцию и предотвратят деформацию поверхности.
Помимо саморезов для крепления листов используются специальные профили из алюминия или пластика. Они придают конструкции герметичности, снижают тепловые потери, улучшают звукоизоляционные качества. За счёт зазоров в пазах профиля компенсируется тепловое расширение.
После окончания монтажных работ удаляется защитная плёнка. Покрытие от ультрафиолета располагается с наружной стороны конструкции.
Монолитный поликарбонат: характеристики, применение, размеры и цена
История органической химии полна курьезов и случайных открытий. К одному из них можно отнести поликарбонат. Впервые его получил немецкий химик Айнхорн, работая над созданием обезболивающего препарата. В одном из экспериментов в осадок выпал полиэфир угольной кислоты – твердое прозрачное вещество. Ученый счел его ненужной примесью и удостоил краткой записью в блокноте.
Произошло это событие в 1889 году, после чего поликарбонат был благополучно забыт.
Только в 1960 году американцы научились производить этот материал в промышленных объемах и начали активно его использовать. В наши дни применение монолитного поликарбоната затронуло все сферы человеческой деятельности от архитектуры и строительства до обороны и медицины.
Стекло, которое не бьется
Визуально неотличимый от обычного стекла, монолитный поликарбонат в несколько раз легче и обладает уникальной стойкостью к ударным нагрузкам. По этому показателю он в 250 раз превышает силикатное стекло и в 10 раз превосходит оргстекло. Данное качество делает его незаменимым материалом для изготовления светопрозрачных конструкций, используемых в общественных местах. У вандалов практически нет шансов сокрушить этот материал кирпичом или арматурой.
По светопропускающей способности он не уступает стеклу. 90% солнечных лучей беспрепятственно проходят через него. Единственный серьезный враг поликарбоната – ультрафиолетовое излучение, под действием которого он теряет прозрачность. Данный недостаток устраняют специальные добавки, стабилизирующие оптические свойства материала. Их вносят в массу полимера при изготовлении или напыляют на его поверхность.
По степени огнестойкости прозрачный монолитный поликарбонат относится к группе трудновоспламеняемых материалов. Под действием открытого пламени он не загорается, а только плавится и твердеет при снижении температуры. Немаловажный плюс – низкая токсичность газов, выделяемых им при термическом воздействии.
Вес данного материала в 2 раза меньше, чем силикатного стекла. Поэтому монтаж конструкций из него проще и дешевле.
Диапазон термостойкости монолитного поликарбоната очень широк. Он не теряет прочности при сорокаградусном морозе и при нагреве до +120С. Поэтому павильоны, арки и другие светопрозрачные конструкции из этого материала можно ставить на Крайнем Севере и в жаркой пустыне.
По уровню химической стойкости поликарбонат превосходит другие оптические полимеры. Только газообразный аммиак, а также водные и спиртовые растворы щелочей (при температуре выше +60С) способны нанести ему вред.
Поликарбонат лучше силикатного стекла сохраняет тепло. Средний коэффициент теплопередачи у него составляет 4,92 Вт/м2 (у стекла 5,7 Вт/м2). Данный факт делает материал экономически выгодной альтернативой традиционному остеклению.
По звукозащитным свойствам он (26-34 дБ) аналогичен обычному стеклу (28-34 дБ).
Легкость механической обработки, стойкость к царапинам и простота монтажа сделали этот материал популярным среди профессионалов и домашних умельцев, возводящих павильоны, беседки, навесы и козырьки.
Важное эксплуатационное достоинство – травмобезопасность поликарбоната. Разрушаясь, он трескается, не образуя острых осколков.
Средний срок эксплуатации данного материала составляет 20-25 лет.
Высокая прочность удачно сочетается с гибкостью. Это позволяет, не используя нагрева придавать обшивке красивую криволинейную форму.
Кроме материала с гладкой поверхностью, советуем обратить внимание на фактурный поликарбонат. Сегодня он широко используется в светильниках, офисных перегородках, для ограждения участков, а также при разработке оригинальных интерьерных инсталляций.
Обработка профилированием, внедренная в технологию производства, позволила снизить толщину листа без потери жесткости и прочности.
Профилированный монолитный поликарбонат в навесах, беседках и оранжереях оптимально сочетается с металлом, древесиной и пластиком. Он придает конструкциям изящность и легкость, надежно защищая от дождя, солнца и снега.
Полиэфирный карбоновый пластик хорошо окрашивается в массе, и долгие годы сохраняет цветовую гамму.
Типоразмеры и ориентировочные цены за лист
Выпускается два типоразмера листового поликарбоната: 1,25х2,05 м и 3,05 х 2,05 м. Толщина материала варьируется в диапазоне от 0,6 до 16 мм.
Средняя цена за лист (1,25х2,05 м) самого тонкого материала толщиной 0,6 мм составляет 800 рублей (1м2- 312 руб.)
По мере роста толщины и размера, растет и цена. За поликарбонат размера 3,05 х 2,05 м и толщиной 2 мм продавцы просят от 4 000 рублей за лист. 3-х миллиметровый материал такого размера можно купить от 6 000 рублей.
За лист материала толщиной 4 мм придется отдать не меньше 8 000 рублей (1 м2 – от 1300 руб.). Цветной материал обходится дороже прозрачного в среднем на 5-7%.
Стоит отметить, что указанные цены актуальны на 2016 год в центральной России, в регионах цена может быть выше до 50%.
Профилированный поликарбонат выпускается в четырех типоразмерах:
- 1050х2000 мм;
- 1260×2000 мм;
- 1260×2500 мм;
- 1260×6000 мм.
Под заказ производитель может изготовить листы длиной до 13,5 метров.
Стандартная толщина материала:
Форма профиля листа представлена в двух вариантах:
- Волнистый (высота волны 18 и 34 мм при ширине 76 и 94 мм).
- Трапециевидный (высота профиля 18 мм, ширина 25 мм).
Ориентировочная цена за 1 м2 самого ходового профилированного прозрачного поликарбоната толщиной 0,8 мм — 600 рублей. Цветной материал на 5% дороже. Средняя цена за 1 квадратный метр профилированного листа толщиной 1,8 мм составляет 1000 рублей.
Особенности монтажа
Листовой поликарбонат монтируется двумя способами: влажным и сухим. Первый используется реже и предполагает использование замазки, которая наносится на контур рамы и на края листа.
При сухом монтаже листы крепят саморезами, используя уплотнительные шайбы. Монтажные отверстия в материале высверливают заранее. Рекомендуемый шаг крепежа – 0,5 метра. Минимальное расстояние отверстий от края листа – 2 см.
Монтаж монолитного поликарбоната ведется на алюминиевый или поликарбонатный профиль. Лист можно закрепить и на деревянной обрешетке, но только при условии использования стыковочного профиля. Он не только соединяет края листов, но и прикрывает швы сверху, защищая их от протечки.
Материал имеет достаточно большой коэффициент теплового расширения, поэтому при стыковке листов необходимо оставлять зазоры, размер которых указан в таблице №1.
Для исключения провисания листов их толщина должна соответствовать габаритам перекрываемой ячейки (таблица №2)
Монтаж профилированного поликарбоната
Технология установки профилированных листов схожа с монтажом еврошифера.
Как осуществляется формовка поликарбоната
Двумя наиболее интересными качествами поликарбоната являются его прозрачность и гибкость. Первое свойство позволяет использовать материал вместе силикатного стекла – полимер прочнее, дешевле в изготовлении и уступает стеклу в прозрачности всего лишь на 10–15%. Второе качество охотно используют дизайнеры, создавая светопропускные конструкции самой разной конфигурации.
Как формуется поликарбонат?
Области применения
- Мебель – прозрачный пластик вместо стекла не только снижает стоимость суперсовременной мебели в стиле техно, но и придает ей крайне необычные контуры. Стулья и столы, кресла и полки округлой изогнутой формы, оригинальных очертаний с легкостью превращают обычный интерьер в уникальный.
- Посуда – та самая, небьющаяся прозрачная утварь, которая и выглядит привлекательно, и не деформируется: прочность полимера в 250 раз превышает прочность стекла.
- Внутренние и внешние конструкции – перегородки, шумозащитные экраны, двери, входные группы, облицовка фасада – прозрачный гнущийся материал незаменим.
- Малые архитектурные объекты – теплицы, парники и, конечно, беседки. Именно последние чаще всего изготавливаются своими руками. На фото – круглая беседка.
- Светопропускные конструкции – остекление стадионов, цирков, крупных зданий, каркасные навесы, ангары, световые фонари и так далее. На сегодня абсолютное большинство арочных конструкций обшивается поликарбонатом, так как придать ему нужный изгиб значительно проще.
Формовка материала
Под формовкой понимают процесс придания материалу некоей криволинейной формы. Как правило, для этого требуется термическая обработка листа, матрица для придания формы и прочее. Однако в случае поликарбоната возможны и другие способы, вполне доступные в домашних условиях.
Термическая обработка
Способность гнуться, сохранять изгиб и не деформироваться при этом обеспечивается достаточным показателем текучести. При повышении температуры текучесть увеличивается в некоторой степени, то есть, листам можно придать не только изгиб, но и сложную форму. Обрабатывается и монолитный, и сотовый поликарбонат.
- Для полимера оптимальной температурой нагрева считается 150–190 С. Чтобы провести формовку дома, потребуется обустройство печи с нижним и верхним нагревательными ТЭНами.
- Листы предварительно просушиваются – помещаются в печь при температуре 115 С.
- Сушка продолжается около 2,5 часов. Материал сличается готовым, если после высушивания и нагревания образца до 200 С на нем не появляются пузыри.
- Для формования поликарбонат прогревается до 180–220 С, а затем укладывается на матрицы – шаблон формы.
- Листы нагреваются с обеих сторон.
В зависимости от особенности последней стадии формовки различают три вида.
- Вакуумное – листы, закрепленные на раме, прогреваются, затем укладываются в форму, откуда удаляется воздух. Вакуумная формовка редко используется в домашних условиях, так как требует дополнительного оборудования, и предназначена для получения тонкого сложного рельефа – посуда, маски, игрушки.
- Формовка давлением – в этом случае процесс просушивания можно игнорировать, а сразу нагревать материал до 200 С. Затем лист помещается в форму и под собственным весом принимает требуемый вид. Таким образом изготавливают простые сферические элементы своими руками.
- Механическое усилие – материал придавливается отрицательной частью матрицы.
Гибка по линиям
Этот метод чаще всего используют дома. Монолитные или сотовые листы для арочных конструкций – козырька, теплицы, не нуждаются в сложной форме, только в плавном изгибе или изгибе под углом, если речь идет о многоугольной арке.
Технология проста: требуемый участок прогревают строительным феном и сгибают под нужным углом. Возможная величина угла указывается в паспорте изделия, так как для материалов с разной толщиной она отличается. На фото – рабочий момент.
Холодная формовка
Требует исключительно физических усилий. Поликарбонат не прогревается и не высушивается, а подвергается обработке при нормальных условиях. На производстве для этого используются металлические вальцы.
Своими руками лист закрепляется в тисках и вручную ему придается требуемая форма.
- Сгибать без прогрева нужно медленно, желательно использовать шаблон. Деформировать материал довольно просто, но в отличие от других вариантов, на монолитном поликарбонате начало деформации визуально не определяется, а проявляется при дальнейшей эксплуатации.
- Максимальный угол при этом рассчитывается исходя из толщины листа: величина умножается на 150.
- Однако если при термической формовке материал застывает, принимая форму, то при холодной остаточное напряжение заставляет лист пытаться вернуть прежнее положение. Чтобы материал держал требуемый угол, сгибать нужно на величину большую на 25%.