CC BY
24
УДК 666.974
Н. I. Б1ЛОШИЦЬКА (Схщноукра'шський нацюнальний унiверситет iM. В. Даля, Луганськ)
ВПЛИВ СТРУКТУРОУТВОРЮЮЧИХ ФАКТОР1В НА ЕКСПЛУАТАЦШШ ВЛАСТИВОСТ1 КОНСТРУКЦ1Й СПОРУД СПЕЦ1АЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ В УМОВАХ ВЕЛИКОГО М1СТА
У статт викладено результаты вивчення впливу структуроутворюючих фактор1в на експлуатацшш влас-тивосл конструкцш споруд i3 пластбетону для ремонтно-ввдбудовних робгг в умовах великого мюта.
В статье изложены результаты изучения влияния структурообразующих факторов на эксплуатационные свойства конструкций сооружений из пластбетона для ремонтно-восстановительных работ в условиях большого города.
In the article the research results of influence of the structure-forming factors on operational characteristics of the plastoconcrete structures for repair-restoration work in the aggressive conditions of big city are presented.
В останш роки в практищ будiвництва про-стежусться тенденщя до застосування конструкцш, що сполучають несучi й огороджуючi фу-нкцii, а також технологiчного устаткування. Разом iз цим ускладнюються умови iх роботи. Крiм звичайних силових впливiв, конструкцii пiддаються рiзноманiтним впливам агресивного середовища у виглядi речовин (твердих, рiдких, газоподiбних), енергii (мехашчно).', тепловоi, хiмiчноi, електромагнiтноi) або iх комбiнацiй в умовах великого мюта. Ефективнiсть застосування бетону й залiзобетону в умовах агресив-них впливiв середовища великого мiста тдви-щуеться в результатi створення нових вцщв, розширення обсягiв використання бетону тд-вищено1' корозiйноi стiйкостi, а також при ви-явленнi надлишкових резервiв корозiйноi стш-костi матерiалiв i конструкцiй. Недооцiнка сту-пеня агресивносп середовища великого мiста призводить до збiльшення витрат на ремонт i вiдновлення конструкцiй, а перебшьшення - до зайвих витрат матерiалiв i засобiв на забезпе-чення стшкосп. Сучасне будiвельне виробниц-тво вимагае розробки бетонiв, здатних сприй-мати зростаючi впливи природного й техногенного характеру, а також для роботи в особли-вих умовах експлуатаци, яю можуть бути використанi для проведення вiдбудовних робiт на iснуючих об'ектах. Бетони спещального призначення повиннi мати проектну мщнють, пiдвищену щiльнiсть й довговiчнiсть, збертаю-чи всi переваги, що зробили 1х основним конс-трукцiйним матерiалом будiвництва. Високi показники статично!' i динамiчноi мiцностi, зно-состiйкостi i хiмiчного опору пластбетошв до-зволяють широко використовувати 1х при зве-деннi споруд, як експлуатуються в умовах дii
рiзноманiтних агресивних середовищ в умовах великого мюта.
Метою роботи е дослщження впливу структуроутворюючих факторiв пластбетошв на модифшованш полiмернiй зв'язуючiй речовиш ФАКФ на мiцнiсть розроблюваних пластбетошв для ремонтно-вщбудовних робiт в умовах великого мюта.
Мщнють наповненоi полiмерноi матрицi пластбетону лiмiтуеться рiзними факторами, керування якими дозволяе одержати бетон ви-соко! якостi. Як вщомо, мiцнiсть полiмерноi матрицi е експонентною функцiею об'ему про-дуктiв полiмеризацii [1, 2]. Автори [3, 4] вказу-ють, що на мщнють матриц бетону домшую-чий вплив чинить 11 пористiсть.
Очевидно, що на формування фiзико-меха-нiчних характеристик пластбетону чинять фак-тори, що визначають теоретичну залежнiсть мiцностi полiмерноi матрицi бетону вiд И щшь-ностi. Прийнято положення, що щшьнють мо-дифiкованоi полiмерноi матрицi залежить вiд виду наповнювача i поверхнево-активно! речо-вини.
Дослiджено вплив виду наповнювача i пове-рхнево-активноi речовини на мщнють пластбетону при згиш. Звщки випливае, що вс кривi носять екстремальний характер. Величина i м-сце розташування екстремуму залежать вiд виду наповнювача, концентрацп i виду поверхне-во-активноi речовини.
Так, при введеннi до складу пластбетонноi сумiшi кремнiйвмiщуючого шламу ГЗК з вико-ристанням пластифiкаторiв СНС i АДМАХ м> цнють при згинi мае вузькi екстремальш зна-чення при концентрацii ПАР 0,1...0,2 %. Змочу-вач ОАДМА змщуе екстремум у бiк бшьших
© Бшошицька Н. I., 2010
концентрацш - 0,5...0,75 %, причому ця крива носить положистий характер.
Мщшсть пластбетону на модифiкованiй фу-рановш зв'язуючiй речовинi залежить вiд ме-ханiчних i деформативних властивостей напов-нено! полiмерно! матрицi i заповнювачiв, кон-центрацп заповнювачiв в одинищ об'ему мате-рiалу, мiцностi зчеплення зв'язуючо! речовини iз зернами заповнювача, а також вiд форми i крупностi зерен заповнювача. Мiцнiсть при стиску пластбетону визначаеться мщнютю на-повнено! полiмерно! матрицi, послаблено! включеннями - зернами заповнювача. Якщо прийняти, що спм i скз - напруження в пол> мерцементнiй матриц пластбетону i крупному заповнювачi, то очевидно, що максимальш !хш величини не можуть перевищувати напружен-ня, що виникають в одному з компонент пластбетону. Встановлено, що мщшсть наповнено! полiмерноl матрицi складае близько 130 %, а мщшсть полiмеррозчину - 120 % вщ мiцностi пластбетону на модифiкованiй полiмернiй зв'я-зуючiй речовинi ФАКФ.
Дослщженнями встановлено, що пластбетон на модифшованш фурановiй зв'язуючiй речо-винi ФАКФ, затвердший при температурi 18...25 °С, формуе сво! мiцнiснi i деформативш властивостi протягом тривалого перiоду часу. Пластбетон, затвердший протягом 28 дiб при температурi 18...25 °С, i пластбетон, затверд>
лий по режиму 24 години при температурi 18...25 °С з наступним сухим прогрiвом при температурi 80 °С, набирають приблизно одна-кову мiцнiсть. Однак у зв'язку з тим, що спе-цифiчнi умови ремонтно-вiдбудовних робщ для виконання яких призначений розроблюва-ний пластбетон, не передбачають теплову об-робку, ставилася задача пiдвищення ступеня полiмеризацil пластбетону в природних умовах затвердшня. Слiд зазначити, що процеси пол> меризаци в пластбетонi на мономерi ФА, затве-рдiлому у природних умовах протягом 28 дiб, не завершуються до цього термiну, тому що деформацп повзучостi в ньому тривалий час не загасають. Цей ефект не спостерiгаеться при затвердшш пластбетону на модифiкованiй по-лiмернiй зв'язуючiй речовинi ФАКФ, навпаки, деформацп повзучостi носять загасаючий характер, що вказуе на високий стушнь затвердшня.
Стушнь завершеностi процешв полiмериза-цп, тобто ступiнь затвердшня полiмерно! зв'язуючо! речовини, визначався за кшьюстю речовин, що екстрагуються ацетоном. Результата визначення повноти затвердшня пластбетону, представлен в табл. 1, показують, що при затвердшш бетону на модифшованш полiмер-нш зв'язуючiй речовинi ФАКФ спостерiгаеться високий стушнь полiмеризацi! в порiвняннi з пластбетоном на мономерi ФА.
Таблиця 1
Вплив виду полiмеру на повноту затвердшня i мщшсш характеристики пластбетону
Вид под1мерно! зв'язуючо! речовини Стутнь затвердшня, %, у вщ1, д1б Мщшсть при стиску, МПа, у вщ1, д1б
28 90 180 360 28 90 180 360
ФА 97,2 97,3 97,3 97,5 72,0 74,1 75,4 76,5
ФАКФ 98,0 98,5 98,6 98,6 88,2 92,6 93,1 95,2
З результат експериментiв випливае, що в основному штенсивне наростання мщносп пластбетону на модифiкованiй полiмернiй зв'язуючiй речовинi ФАКФ спостерiгаеться в першi 28 дiб, а в бшьш пiзнiй термiн прирiст мщносп незначний i складае 4...9 %.
Висновки
1. Встановлено вплив виду полiмерно! зв'язуючо! речовини на повноту затвердшня i мщшсш характеристики пластбетону, зокрема, збшьшення мiцностi пластбетону на модифшо-ванiй фурановiй зв'язуючiй речовиш ФАКФ у порiвняннi з мщнютю пластбетону на мономерi
ФА складае 22...27 % при зростанш ступеня полiмеризацi! практично до 99 %, причому ш-тенсивне наростання мщносп пластбетону на основi ФАКФ спостершаеться протягом 28 дiб, у бшьш шзнш термiн прирiст мiцностi складае 4... 9 %.
2. Показано, що фiзико-механiчнi влас-тивостi пластбетону знаходяться у прямш за-лежностi вiд ступеня гомогенносп сумiшi, що досягаеться на стади !! приготування. При пе-ремшуванш пластбетонно! сумiшi повинна ви-конуватися умова рiвномiрного розподiлу мiне-ральних часток по всiй масi, яю у свою чергу повиннi роздшятися плiвками полiмеру, а прос-
пр мiж зернами пiску i щебеню заповнюеться наповненим полiмерним тiстом.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Попов, К. Н. Полимерные и полимерцементные бетоны, растворы и мастики [Текст] / К. Н. Попов. - М.: Стройиздат, 1987. - 72 с.
2. Самигов, Н. А. Технология карбамидного поли-мербетона [Текст] / Н. А. Самигов, В. И. Соло-матов. - Ташкент: ФАН, 1987. - 104 с.
3. Бетон, обработанный мономерами [Текст] / Г. С. Рояк и др. // Транспортное строительство. - 1985. - № 5. - С. 23-25.
4. Коллинз, Р. Течение жидкости через пористые материалы [Текст] / Р. Коллинз. - М.: Химия, 1984. - 413 с.
Поступила в редколлегию 26.03.2010.
Принята к печати 02.04.2010.
