Eigenschaften, Klassifizierung und Verwendung von Kunststoffen und Baustoffen

Einführung in Kunststoffe und Polymere

Kunststoffe bestehen aus organischen Molekülen. Durch eine chemische Polymerisation reagieren und verbinden sich Moleküle mit niedrigerem Molekulargewicht (Monomere), um große Moleküle (Polymere) zu bilden. Sie können hinzugefügt und manipuliert werden, um natürliche Substanzen in synthetische Rohstoffe umzuwandeln (durch die Manipulation und den Zusatz von Verbundstoffen).

Physikalische Eigenschaften von Kunststoffen

• Geringe Dichte
• Teilweise sehr elastisch
• Leiten weder Wärme noch Elektrizität
• Undurchlässig (impermeabel)
• Niedrige Schmelztemperatur
• Zunahme der Viskosität bei Temperatur
• Verformbar und schmiedbar
• Nicht spröde

Optische und chemische Eigenschaften

Optisch: Es gibt 3 Typen: opak, transparent, transluzent. Die meisten sind farblos.
Chemisch: Sehr empfindlich gegenüber Sonnenlicht und Wasser, beständig gegen atmosphärische Angriffe.

Zusatzstoffe und Klassifizierung

Zusatzstoffe werden hinzugefügt, um Eigenschaften zu verbessern, Verfärbungen zu vermeiden oder Oxidation vorzubeugen.

Klassifizierung der Kunststoffe

Thermoplaste

Beim Erhitzen werden sie weich, beim Abkühlen härten sie aus und nehmen wieder Form an. Dieser Prozess lässt sich wiederholen. Beispiele sind PVC, Polystyrol (PS für Haushaltsutensilien), Polyethylen mit hoher und niedriger Dichte (hält bis 100 °C stand), Polypropylen (PP), Methacrylat, Teflon, Zellophan und Nylon.

Thermostabile (Duroplaste)

Beim erneuten Erhitzen bauen sie sich ab. Dazu gehören Polyesterharz, Epoxidharz, Bakelit, Melamin sowie Gummi, Neopren und Silikon.

Abbau, Recycling und Herstellung

Abbau: Kunststoffe können recycelt werden, indem thermoplastische und duroplastische Materialien getrennt und klassifiziert werden.

Herstellungsverfahren

• Thermoplaste: Spritzguss (Injektion), Extrusion, Blasen
• Duroplaste: Kompression

Recycling-Kennzeichnung

ID: Symbole wie der Recycling-Kreis mit drei Pfeilen (flex im Dreieck) und Nummern (z. B. FlexS Ball Kon 2).

Naturstein- und Baumaterialien

Natursteine werden direkt aus Felsen gewonnen und wie folgt klassifiziert:

• Sedimentgestein: Entsteht aus Kalkstein, Konglomeraten und Sandstein.
• Magmatisches Gestein: Entsteht im Inneren der Erde (Granit, Schiefer).
• Metamorphes Gestein: Marmor, geformt im Erdinneren durch hohen Druck.

Künstliche Steine und Keramik

Künstliche Gesteine (Keramik): Durch Brennen von Ton entstehen natürliche Materialien wie Ziegel, Fliesen und Kacheln. Glas wird durch das Mischen von Kalk, Natron und Quarz hergestellt.

Bindemittel und Mörtel

Bindemittel sind Materialien, die die Eigenschaft haben zu haften (Adhäsion): Gips, Kalk, Zement und Beton.

Arten von Beton

Es gibt 3 Typen:

1. Normaler Beton
2. Stahlbeton (mit Stahlstäben verstärkte Masse)

Eigenschaften von Beton

• Fügsaftigkeit (Konsistenz): Getrennte Mischung, leicht zu formen.
• Zusammenhalt: Widerstand gegen das Trennen der Komponenten.
• Konsistenz: Widerstand gegen Verformung.
• Dichte, Haftung und Volumenvariation beim Aushärten.

Verwendung im Bauwesen (In Construction)

Bei der Verwendung im Bauwesen gelten folgende Arbeitsschritte und Begriffe:

• Aushärten: Das Erstarren der Betonmasse.
• Schalung: Die Form für den Beton.
• Entschalung (Strippen): Das Entfernen der Schalung.
• Geschmiedete Decken (Forged): Bilden die Böden und Platten der Gebäudestruktur.
• Unterbau (Substructure): Die Unterkonstruktion.