Wo werden im Bauwesen Kunststoffe eingesetzt?
Was ist die Definition von Kunststoffen?
Kunststoffe sind hochmolekulare, überwiegend organische Stoffe, welche durch Umwandlung von Naturstoffen oder synthetisch gewonnen werden.
Was sind ide Eigenschaften von Kunststoffen?
Hauptbestandteile: C, H und O
Geringe Dichte und Wärmeleitfähigkeit
Mechanische Eigenschaften (Temperatur, Zeit)
E-Modul relativ niedrig, hohe Festigkeiten möglich
i.d.R. hoher großer Wärmeausdehnungskoeffizient
i.d.R. relativ diffusionsdicht
sehr beständig, aber Alterungseinflüsse
pH-Wert – Polyester, Alkydharze
i.d.R. brennbar (Brandlast) viele sind jedoch schwer entflammbar
Was passiert bei der Verbrennung von Kunststoffen?
Beim Verbrennen der Kunststoffe entstehen Rauchgase.
Diese Gase können sehr toxisch oder gefährlich für Bauwerke sein.
Was sind Beispiel von Brandgasen aus Kunststoffen? (2)
Welche Kunststoffe?
Welches Rauchgas?
Brandgase von PVC enthalten Salzsäure : → Chloridschäden
Brandgase von Acrylverbindungen können Blausäure enthalten
Welche drei maßnahmen gibt es aus Monomeren Polymere zumachen?
Polymerisation
Polykondensation
Polyaddition
Wo ist Kunstoff im Dachbereich eingesetzt?
Sandwichplatten
Profilplatten
Schalen
Lichtkuppeln
Faltwerk
Membranen
Was für Konstruktionen werden noch aus Kunststoffen gebaut?
Brücken
Türme
Funktechnik
Signalwesen
Lager
Was ist aus Kunststoff im Innenausbau? (6)
Dämmung
Dichtung
Sanitäre Installation
Elektrische Imstallation
Bodenbeläge
Anstriche
Wie können Kunststoffe Oberflächenschutz gegen wasser gewährleisten?
Imprägnierung
Hydrophobierung
Beschichtungen
Was ist das hier?
Injektionsharze
Wie viel Prozent an Plastik am Gesamtkonsum werden jedes Jahr in Deutschland verbaucht?
22,7 %
Kunststoff: Wo für steht die Abkürzung ?
Low-Density Polyethlen
Kunststoff: Wo für steht die Abkürzung PE HD?
Polyethylen High Density
Kunststoff: Wo für steht die Abkürzung PP?
Polypropylen
Kunststoff: Wo für steht die Abkürzung PS?
Polystyrol
Kunststoff: Wo für steht die Abkürzung EPS?
Expandiertes Polystyrol (EPS, vor allem bekannt unter dem Handelsnamen Styropor)
Kunststoff: Wo für steht die Abkürzung PVC?
Polyvinylchlorid
Kunststoff: Wo für steht die Abkürzung ABS?
Kunststoff: Wo für steht die Abkürzung PMMA?
Kunststoff: Wo für steht die Abkürzung PA?
Polyamid
Kunststoff: Wo für steht die Abkürzung PET?
Polyethylenterephthalat
Kunststoff: Wo für steht die Abkürzung PUR?
Polyurethan
Welche Kundstoffe sind für den Bausektor wichtig?
PVC
PE HD
PUR
Was sind die meisten Polymerisate für Kunststoffe?
Thermoplaste
Welche vier wesendlichen Polymerisationsmethoden gibt es?
Höchstdruckverfahren
Emulsionspolymerisation
Blockpolymerisation
Ziegler ‐ Natta Polymerisation
Was sind die Randbedingungen für das Höchstdruckverfahren für Polyethylen?
ca. 2500 bar
200°C
Für welche Kunststoffe wird die Emulsionspolymerisation verwendet?
Wie sind die Reaktinsbedingungen?
PVC in wässriger Phase unter Druck
Welcher Kunststoff wird mit der Blockpolymerisation hergestellt?
typisch für Polystyrol, das später z.B. zu Styropor verarbeitet wird
Was sind die Raandbedingungen für die Ziegler - Natta Polymerisation? Was für Kunststoffe werden mit ihr hersgestellt?
Für Polyolefine (ND ‐ PE, PP)
Luftausschluss
Wie geht die Radikalkettenpolymerisation mit Etylen und Sauerstoffradikalen?
Ein Molekül Ethylen wird durch ein radikalisches Sauerstoffatom angeregt;
die Doppelbindung öffnet sich; das Radikal wird angelagert.
Lagert sich ein weiteres Molekül Ethylen an; die Kette wächst.
Dieses wiederholt sich solange, bis die Kette durch eine Absättigungsreaktion abbricht.
Was dür Werkstoffe sind die meisten Polykondensate
Faserwerkstoffe
künstliche Harze
Welche Art von Kunststoff darf nicht in Kontakt mir Beton kommen?
Esterhaltige Werkstoffe
Ester werden von dem alkalischen Lösung des Betons verseift
Was ist die Ausgangsbedingung für die Polykondensation?
Bei der Polykondensation werden chemische Ausgangsverbindungen, die jeweils mindestens zwei reaktionsfähige Gruppen enthalten, miteinander zur Reaktion gebracht.
Das wie vielt häufigste Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen die die Polykondensation?
Was ist die Funktionsweise? Beschreibe das Beispiel. Was sind das für stoffe?
Amin
Durch Abspaltung eines neuen, kleinen Moleküls (z.B. H20, HCl, Alkohol) werden kettenförmige
oder räumlich vernetzte Strukturen gebildet.
Wie relevant ist die Polyaddition? Und für welchen Kunststoffen wird sie durch geführt?
Epoxidharze
Polyurethane
Als was werden Epoxidharze und Polyurethane bezeichnet?
Reaktionskunststoffe
Wo spielen Epoxidharze und Polyurethane eine wichtige Rolle im Bauwesen?
Beschichtungsstoffe
Rissfüllstoffe
Abdichtungsmaterialien
Strukturelle Klebstoffe
Wie läuft der erste Schritt der Epoxidhar Synthes ab?
Was sind die Verwendeten Edukte?
Was sind die Schritte die vom Harz bis zur Aushärtung durchlaufen werden?
Welcher Formen können Kunststoffmakromoleküle einnehmen?
Diese Moleküle können:
lange Ketten
verzweigte Ketten
räumliche Netzwerke ausbilden
Welche Bindungsart außer die Primärbindungen haben noch einen einfluss auf den Kunststoff?
Van der Waalsche Bindungen, Wasserstoffbrückenbindung
Wie interargieren die Moleküle in den jeweiligen Grafiken mit einander?
Links: Van der Waals Kräfte
Rechts: Bindung
Was sagt dieses Grafik aus?
Umso höher die Dichte der Vernetzung desto höher der E-Modul.
Bessere Festigkeit mit steigender Vernetzung
Was für eine Eigenschaft haben fast alle Kunststoffe unterdauerbelastung die minearlische Baustoffe nicht haben?
Sie bauen innere Spannungen durch Verformung ab.
Diese Eigenschaft wird als ‚kalter Fluss‘ /viskoses Fließen bezeichnet
Bei erhöhter Temperatur nimmt der kalte Fluss zu
Wie wird die zulässige Festigkeit von Kunststoffen bestimmt?
Wo für stehen die Abkürzungen in der Formel?
R = Kurzzeitfestigkeit
v = Sicherheitsbeiwert
Für welche Werkstoffstruktur ist welches Diagramm typisch?
Was steht in den Kästen?
Bescheibe wie sieht das Diagramm für das Schubmodul in abhängigkeit von der Temperatur für Kunststoffe aus?
Welche bereiche gibt es?
Die Glasübergangstemperatur ist für die Gebrauchstauglichkeit relevant.
Auf was für einen Stoff weiß das Diagramm hin? Was gibt es für Beispiele?
Was ist hier zu sehen?
Was sollte man mit Elatomeren und Duroolasten nicht machen?
Nicht schmelzen
Nicht schweißen
Das Diagramm passt dz welchem Kunststofftyp?
Duroplasten
Elastomere
Wofür können Elastomere eingesetz werden?
Fugenbänder
EPDM-DICHTUNGSBAHN FÜR DAS DACH
Was wäre ein Beispiel für einen Thermoplasten?
PMMA Polymethylmethacrylat
Für welchen Kunststofftyp gillt diese Abbildung?
Was ist hier zusehen?
Was sind die Eigenschaften von Thermoplasten?
amorph: lange Kettenmoleküle, die sich bei ihrer Bildung regellos ineinander verschlingen
teilkristallin: einzelne Molekülfäden können sich dicht aneinander legen
sind schmelz‐ und schweißbar
Für welchen Kunststofftyp ist das Diagramm typisch?
Thermoplate
Wie ist das Diagramm beschriftet?
Was für eine Eigenschaft muss der Kunststoff haben?
Amorper Thermoplat
Teilkristalliner Thermoplast
Was machen Wichmacher mit Kunststoffen?
Bei was für Kunststoffen lassen sich Weichmacher einbringen?
Nicht oder gering vernetzte Kunststoffe können Weichmacher einlagern,
Dadurch entfernen sich der Ketten voneinander und „rutschen besser aneinander vorbei“
Der Kunststoff wird weicher
Weichmacher einlagerung ind einen gering vernetzten Kunststoff
Wie wirken sich Weichmacher auf folgede Eigenschaft aus?
Zugfestigkeit N/mm²
Reißdehnung
Glasübergangstemperatur
Masseänderung bei
90°C über 11 Tage
Zugfestigkeit N/mm² = Nimmt ab
Reißdehnung = Nimmt zu
Glasübergangstemperatur = Nimmt ab
90°C über 11 Tage = Nimmt zu
Was sind Gründe weichmacher ins Plastik zu geben?
Lösungsmittel
Farbstoffe
Stabilisatoren
Flammschutzmittel
Füllstoffe
Wie kann die Festigkeit von Kunststoffen verbessert werden? Ohne chemikalien?
Glasfaserverstärkung
Was ist diesem Diagramm zu entnehmen?
Stahl und Beton haben geringe Festigkeitsänderungen bei steigender Temperatur
Was gibt es für Gründe für Alterung von Kunststoff?
UV-Strahlung
Ozon
Chermikalien
Temperatur
Zusammenfassung: Welche Struktur ist was?
Wie ist die Gummielatizität Schematisch zu erklären?
Welche 5 temperaturabhängige Zunstandsbereich gibt es?
Torsionsversuch: dyn Schub
Welcker Kunststoff sit wecher
GFK = GLasfaserverstärk
Welcher Eigenscht kann welchem Stoff zuordbar?
Welche drei Klassen an Kunststoffen gibt es bezogen auf die Temperatur? Was sind beispiel für die Klassen?
Was sind Beispieleverbindungen für Weichmacher?
hochsiedende Ester der Phtalsäure, Phosphotsäure, Dioctylphthalat und
Welche Stoff werden als Flammenschutz verwendet?
Halogenverbindungen des Chlors und Broms.
Phosphorverbindungen und Aluminiumhydroxid
Antimontrioxid in Ver bindung mit X-Verbindungen
Wie viel Füllstoffe kommen in Thermoplasten?
10 - 20 %
Wie viel Füllstoffe kommen in Duroplasten und Elastomere?
bis zu 60 %
Was an Materiallen wird verwändt als Füllstoffe zum verbilligen des Produkts?
Gesteinsmehl
Papierfasern
Holzmehl
Was an Materiallen wird verwändt als Füllstoffe zum verstärken des Produkts?
Aktive Füllstoffe:
Ruß
Gefällte Kieselsäure
Talkum
Herstellung von Rohren aus Kunststoff
Herstellung von Folie
Vernetzung der Kautschuk-Makromoleküle mit Schwefel unter Erhitzung.
Was wird aus PE hergestellt?
Baufolie
Verpackungsfolie
Fugenfüllprofile
Was wird aus PP hergestellt?
Leerrohre
Drainagerohre
Abflussrohre
PP-Fasern
Was wird aus PVC hergestellt?
Isolation
KG-Rohre (Kunststoff-Grundleitung
Was wird aus PMMA hergestellt?
Acrylglas
Schutzbrillen
Transparente Überdachung
Was sind anwendungsbereiche von Thermoplasten wie PMMA, PVC und PC?
Lichtkuppel aus PMMA oder PC Polycarbonat
Hohlkammerrahmen aus Hart PVC
Neopren-Lippendichtung
Was sind alles Thermoplaste?
PE
PP
PMMA
PS
Was wird aus PS alles Hergestellt?
Lebensmittelverpackung
Schaumkunststoffe
Was wird aus PTFE verwändet?
Brückenlager
Teflon Pfanne
Was wird aus PA hersgestellt?
Dübel
Kabelbinder
Was ist das hier für eine Anwendung von Duroplasten?
Polyesterbeton
Phenolesterharze
Für was wird das Elastomer Polyurethan (PUR) verwendet?
Was für eine Reaktin steckz da hinter?
Schaum
Schalldämmende Shaumstoffe
Absichtingen
Dämstoffe
Mit was für einer Reaktion werden Duroplasten hergstellt?
Für was wird das Elastomer Polychlorbutadien CR verwendet?
Was ist die Reaktion die dem Werkstoff zugrunde liegt?
Hochbaulager
Maschinenfundamente
Lärmschutz
Polychlor
Was für Eigenschaften werden bei Kunststoffen getestet? (4)
Festigkeiten (Zug, Duck und Biegeverformung
Schlag/Durchstoßversuche (Folien)
Einreiß-/Weiterreißversuche (Bahnen)
Oberflächenhärte
Welche Materialeigenschaften hat welcher der Stoffe?
Wie verändert Wärmezufur die mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen?
Höherer Vernetzungsgrad
Nacherhärtung
Wie verändert Verstrecken bei der Formgebung die mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen?
Erhöhte Festigkeit
Wie verändert die Zugabe von Weichmachern die mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen?
Gummielastischer Verhalten
Wie verändert Füllstoffe die mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen?
Festigkeit
es kann zum Kriechen kommen
Wie veränder die Faserverstärkung die mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen?
Was passiert wenn Kunststoffe schnell belastetest?
Zugfestigkeit nimme schneller belastung ab.
Dehnung nimmt zu.
Was passiert mit der Zugfestikeit bei steigender Temperatur?
Zugfestigkeit nimmt linear mit steigender Temperatur ab.
Was passiert mit Thermoplasten mit zunhemender Themperatur und konstanter Druckbeanspruchung?
Um so wärmer desto desto größer die Dehnung überzeit
Wie kann die Zeitstandfestigkeit verbessert werden?
Druch Füllen (z.B Kalksteinmehl)
Zugfestigkeit und Kriechen verringert
Druckfestigkeit erhhöht
Was für Kunststoffe werden hier dar gestellt?
Welcher ist welcher?
Wie sieht die Wöhlerkurve für Glasfasserverstärkte Kunststoffe aus?
Realativ gleichmäßiger abfall der Proben
Kerbempfindliche Kunststoffe haben….
geringe Dauerfestigkeiten
Was passiet mit PMMA ab einer bestimmten Lastspielzahl?
Die Oberflächentemperatur steigt sehr schnell an
Welche negativen Effekte treten bei der Alterung von Kunststoffen auf? (5)
Versprödung
Verfärbung
Abnahme Transperenz, Oberflächenglanz
Nachlassen der Klebewirkung
Rissbildung, Längenänderung
Welche Kunststoffe sind besonders ungünstig für den Hochbau?
Kunstoffe besonder ungünstig, die brennend abtropfen.
Erwärmungskurve von Kunststoffen sieht wie aus?
Vergleich der Zugefestigkeit zwischen
Glas
Kohlenstoff
aromatischer Polyamid
Stahl
Vergleich der E-Modul zwischen
Vergleich der Bruchdehunung zwischen
Die Eigenschaften von Fasern haben einen einfluss auf den Kunststoff. Welche sind das?
Festigkeit und Emodul
Länge der Fasern
Anordung und Volumenanteil der Fasern
Verbundverhalten der Fasern und es Kunststoffes
Welche Eigenscht ist wichtig bei GFK die der Kunststoff haben sollte?
Bruchdehnung
Welche Kriterien müssen Glasfasern und Kunststoff haben um einen guten Verbundwerkstoff zu bilden?
Thermisch und chemisch Verträglich müssen sie zu einander sein
Was ist der Vorteil von Hochleistungsverbundwerkstoffen HLV?
Unempfindlich gegen Betonverformung
Schwinden
Kriechen
Was wäre ein Beispiel für Hochleistungsverbundstoffe?
Kohlefaserlaschen
Welche Kunsstoffe swind schäumbar?
Jeder Kunststoff ist aufschäumbar
Was sind Ortschäume? Was für ein Kunststoff is dafür geeignet? (2)
Zäh-sprödehart vernetzte Schäume aus
UF
Was sind beispiel für Hartschäume?
PS (EPS XPS)
Was sind beispiel für Weichschäume?
Was ist über die Wärmeleitfähigkeit von Polystyrol?
Bei geringer und hoher Dichte ist die Wärmeleitfähigkeit hoch
Was ist die Wirkung von grauem Polystyrol?
Silbergraue Oberfläche:
Witgehendes Ausschalten der Wärmestrahlung durhc Infrarodabsorber/reflektor
verbesserung der Dämmwirkung schon bei sehr niedrigen Dichten
Was ist der gelbe zwischenbereich hier bei dem expandierenden Polystyrols?
Feuchte Baustoffe leiten Wärme besser
Wie wird extruhiertes Polystyrol (XPS) hergestellt?
Treibmittelfreies Polystyrol-Granulat wird in einenm Extruder aufgeschmolzen
unter zugabe von Treibmittel über Breischlitzdüse kontinuierlich ausgetragen.
Schaumstoff ist homogen geschlossenzellig
Wenn man Naturkautschuk (NR), Chloroprenkautschuk (CR) oder Ethylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk (EPDM) als Lager verbauen würde was wären die eigenschaften?
Nautrkaischuk (NR)
Nicht sehr alterungsbeständig
brennbar
Chloroprenkautschuk (CR):
Sehr alterungsbeständig, schwer entflammbar
Versteift bei Kälte
Ethxlen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk:
Ähnlich wie CR aber Billiger
Schlechte Vulkanisationshaftung (nur in unbewehrten Baulagern)
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