Термопластические синтетические материалы и их применение для строительства бассейнов

Само название "синтетический материал" говорит о том, что речь пойдет о материалах, изготовленных искусственно. В качестве исходного сырья применяется нефть, природный газ и уголь. Путем трансформации этих веществ получаются химические соединения, которые своей структурой и определяют специфические свойства материалов. СМ делятся на 3 группы: термопласты, дуропласты и эластомеры. В данной статье речь пойдет о термопластах и одной из областей их применения.
Синтетические материалы, которые многократно после нагревания становятся мягкими вплоть до жидкого состояния, а после охлаждения опять приобретают прочность, называются термопластами. Они содержат линейные или разветвленные молекулярные цепи, которые, как правило, расположены беспорядочно или имеют определенную структуру. Величина физических сил между этими молекулами полностью определяет свойства и поведение термопластов. В связи с тем, что эти свойства зависят от температуры, свойства термопластов в решающей мере зависят от температуры применения.
Термопласты делятся на 2 группы:
- аморфные термопласты - их молекулы не упорядочены и не имеют внутренней структуры (структура комка ваты), при 20°С прочны, тверды и хрупки
- частично кристаллизованные термопласты - в них наряду с аморфными участками содержатся участки, в которых молекулы расположены упорядоченно, они при комнатной температуре твердые и прочные
Полипропилен образуется в результате полимеризации пропилена. Боковая метиловая группа СН3- может быть пространственно по-разному сориентирована (случайным образом или упорядоченно), что позволяет получать пропилен с разными свойствами. Если все группы СН3- находятся на одной стороне молекулярной цепи, полипропилен называется изотактическим.
nCH2=CH2(CH3) -> [-CH2-CH2(CH3)-]n
Частично кристаллизованный изотактический полипропилен представляет для нас в данном случае наибольший интерес, так как только у него высокая способность к кристаллизации влияет на релевантные технические свойства. Из тактического полипропилена получаются прочные жесткие термопласты с высокими температурами плавления и отличной устойчивостью к растворителям. Изотактический полипропилен - важный промышленный продукт. Он широко используется для получения волокон и пленок и как материал для литьевого и выдувного формования емкостей.
В отличие от полиэтилена, полипропилен менее плотный (плотность 0,90 г/см3, что является наименьшим значением вообще для всех пластмасс), более твёрдый (стоек к истиранию), более термостойкий (начинает размягчаться при 140°C, температура плавления 175°C), почти не подвергается коррозионному растрескиванию. Обладает высокой чувствительностью к свету и кислороду, которую можно понизить введением стабилизаторов.

Физико-механические свойства полипропилена:
Плотность - 0,90-0,91 г/см3
Разрушающее напряжение при растяжении - 250-400 кгс/см2
Относительное удлинение при разрыве - 200-800%
Модуль упругости при изгибе - 6700-11900кгс/см2
Предел текучести при растяжении 250-350 кгс/см2
Относительно удлинение при пределе текучести - 10-20%
Ударная вязкость с надрезом - 33-80 кгс•см/см2
Твердость по Бринеллю - 6,0-6,5 кгс/мм2

Полипропилен вследствие своей неполярной структуры является химически стойким материалом. Заметное воздействие на него оказывают только сильные окислители.
Полипропилен - водостойкий материал. Даже после длительного контакта с водой в течение 6 месяцев (при комнатной температуре) водопоглощение полипропилена составляет менее 0,5%.
Чистый изотактический полипропилен плавиться при 176°С. Максимальная температура эксплуатации полипропилена 120-140°С. Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение, и могут подвергаться стерилизации паром без какого-либо изменения их формы или механических свойств.
Температура хрупкости полипропилена колеблется от -5 до -15°С. Морозостойкость можно повысить введением в макромолекулу изотактического полипропилена звеньев этилена (например, при сополимеризации пропилена с этиленом).
Полипропилен, подобно большинству синтетических полимеров, является прекрасным диэлектриком. Благодаря ничтожному водопоглощению его электроизоляционные свойства практически не изменяются даже после длительной выдержки в воде.
Свойства полипропилена делают возможным применение его в различных областях промышленности, в том числе в качестве материала для изготовления бассейнов.
Полипропиленовые бассейны могут устанавливаться как в помещении, так и на улице. Причем благодаря устойчивости полипропилена к перепаду температур из установленных на улице бассейнов можно не сливать воду круглый год и даже в течение нескольких лет. Само собой разумеется, что для этого в бассейне должна быть предусмотрена соответствующая система водоподготовки.
За счет своей прочности и жесткости полипропилен выполняет опорную функцию конструкции и одновременно служит внутренним покрытием бассейна, а герметичность полипропиленовой чаши не нарушается при встраивании в нее различного оборудования, такого как светильники, устройства противотока и гидромассажа и т.п. Поэтому возможности такой конструкции более широки по сравнению с бассейнами из других материалов. Технология полифузионной термической сварки позволяет изготавливать чашу бассейна практически любой формы.
Химическая стойкость полипропилена позволяет применять различные специальные средства для ухода за бассейном.
Полипропилен - экологически чистый материал, его поверхность не становится скользкой при заливке водой, что делает полипропилен идеально безопасным материалом для изготовления бассейнов, в том числе и для различных детских учреждений.
Бассейн должен устанавливаться на гладкую бетонную поверхность. Толщина бетонной панели и ее армирование определяется специалистом. Рекомендуемая толщина основания - не меньше 15-25 см. При этом устанавливается как минимум один слой арматуры, который должен быть заземлен за пределами бетонной панели.
Круглые бассейны можно устанавливать непосредственно на поверхности почвы, остальные необходимо заглублять в грунт и бетонировать стенки с внешней стороны.
Бассейн, облицованный бордюрным камнем, может выступать над поверхностью грунта не более чем на 30 см (это правило не относится к бассейнам круглой формы). В том случае, если бассейн будет выступать над поверхностью более чем на 30 см или если бассейн устанавливается на неплотном грунте, следует посоветоваться со специалистом.
Прежде чем проводить бетонирование периметра бассейна, закрепляют прямолинейные участки стен так, чтобы они были строго вертикальны по всей высоте. Затем наливают в бассейн воду высотой на 30 см и досыпают бетонную смесь на ту же высоту. Смесь рекомендуется утрамбовывать таким образом, чтобы не произошло продавливание стен бассейна. Если же продавливание все-таки произойдет, необходимо устранить неровность с внутренней стороны бассейна. Затем вода доливается в бассейн еще на 30 см и опять досыпается бетонная смесь на ту же высоту, так продолжается до тех пор, пока бассейн не будет полностью забетонирован. При этом бетонирование бассейна на глубину 1,2 м нужно разделить на двое суток, а на глубину 1,5 м - на трое суток.
У круглых бассейнов, диаметром больше 4 м, рекомендуется провести обсыпку бетонной смесью на ширину не менее 10-15 см. Если в бассейне уже установлены подсветка или другое оборудование, необходимо в опалубке сделать монтажные проемы, соответствующие внешним размерам оборудования.
Пластиковый бак для фильтровальной установки рекомендуется забетонировать до уровня поверхности на толщину 10-15 см. Бетонная смесь должна быть чуть-чуть влажной, поверхность бетона - шероховатой, чтобы происходило соединение слоев. В течение всей операции необходимо внимательно следить за чистотой и аккуратностью выполнения, чтобы не повредить поверхность бассейна.
Бассейн ни в коем случае не должен стоять без воды зимой, в тот период, когда возможно повышение уровня грунтовых вод, и летом, когда стенки бассейна могут подвергнуться деформации.
В зимнее время бассейн обязательно должен быть наполнен водой. Уровень воды надо немного снизить - на 5 см ниже форсунок, в бассейнах с противотоком - на 5 см ниже системы противотока. Необходимо разобрать и почистить насос фильтровальной установки, в случае сильного загрязнения - систему противотока и манометр фильтрации; открыть вентили на трубах и немного ослабить винты; открыть все выпускные вентили на насосе, фильтре, хлораторе, отопительном устройстве и т. д.; снять лестницу. Воду необходимо обработать специальным раствором для зимовки, и бассейн накрыть.