Смотрите гемокод на сайте.

О СОВМЕСТИМОСТИ СТЕКЛЯННОГО ВОЛОКНА С МИНЕРАЛЬНЫМИ И ПОЛИМЕРМИНЕРАЛЬНЫМИ МАТРИЦАМИ В СТЕКЛОАРМИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛАХ

Конструктивная целесообразность и экономическая эффективность стеклоармированных материалов на основе минеральных вяжущих доказана примерами их практического использования, а также многими исследованиями. Такие материалы, обладая высокой прочностью при всех видах напряженного состояния, способны работать в конструкциях наравне с металлом, железобетоном, стеклопластиком.

Однако стеклоармированные материалы на основе цементов (стеклоцементы) характеризуются произвольным спадом прочности на растяжение во времени, что ограничивало их использование. Снижение прочности стеклоцементов происходит вследствие разрушения армирующих волокон. Причины такого разрушения долгое время оставались невыявленными.

Киевским политехническим институтом выполнено исследование стеклоармированных материалов различного состава (стеклянное волокно диаметром 5— 150 мкм из промышленного алюмоборосиликатного стекла; минеральное вяжущее — портландцемент, глиноземистый и гипсоглииоземнстый расширяющийся цементы, гипс, ГЦПВ; добавки — ПВАЭ, латекс, эмульбит, ГКЖ-94 и др.) в возрасте до 17 лет. Выявлено, что главной причиной разрушения стекловолокон в цементных матрицах (цементном камне) является не химическое, а механическое действие на него процессов, развивающихся в цементном камне. Такими процессами являются структурообразование и деструкция матриц при гидратации цемента, линейные и объемные деформации, вызываемые температурно-влажностными изменениями, расклинивающее действие кристаллогидратов цемента. В результате развития этих процессов на стеклянных волокнах возникают поперечные трещины, снижающие прочность всего композиционного материала.

Зависимость между значениями модулей упругости матриц, стекловолокон и объемных долей этих компонентов (Ем и VCT) в композиции выражается в том, что прочность на растяжение вдоль волокон независимо от состава матриц растет пропорционально росту их модуля упругости до определенного его критического значения. Если модуль упругости матрицы, увеличиваясь, превосходит, начинается снижение прочности стеклоармированного матернала на растяжение вдоль волокон в которых выдерживались стеклоармированные материалы и матрицы.

Первое условие достигается тем, что в состав цементного камня вводятся минеральные или органические добавки, обладающие низким модулем упругости, например гипс, ПВАЭ, латекс, эмульбит, эмульсия кремний-органического соединения ГКЖ-94 и др. Добавка смеси пуццоланового портландцемента с гипсом в соотношении 1-2 позволяет снизить модуль упругости в 2,3 раза (120-103 кгс/см2) по сравнению с модулем упргости портландцемента. Подобным образом снижается модуль упругости нортландцементной матрицы при введении в ее состав 10% ПВАЭ, латекса или эмульбита (в пересчете на сухое вещество).

Второе условие практически достигается в результате выполнения первого, а также благодаря увеличению содержания стеклянного волокна в стеклоармироваиной композиции. Эффективным является увеличение объемной доли стеклянного волокна в стеклоцементе более 110%. Это достижимо при использовании стеклотканей либо волокон диаметром 70—100 мкм. Второй путь экономически выгоднее, так как стоимость стекловолокна обратно пропорциональна его диаметру.

Результаты исследований позволяют теоретически обосновать производство и применение стеклоцементов, осуществляя проектирование композиций с заданными свойствами и прогнозируя их прочность во времени.

Ряд предприятий производит стеклоамированные материалы на основе минеральных и полимерминеральных матриц. В их числе Дарннцкий комбинат строительных материалов и изделий Главкиевгорстроя, выпускающий стеклоармированные настилы для полов на основе гипсоцементнопуццоланового вяжущего; заводы Министерства монтажных и специальных строительных работ СССР, выпускающие рулонный текстолитовый стеклоцемент на основе портландцемента и ПВАЭ для оболочек-покрытий трубопроводов взамен ранее применявшихся листового алюминия и асбестоцемента.

Стеклоцемент получил также широкое применение в качестве гидроизоляционных покрытий железобетонных и кирпичных резервуаров для воды и нефтепродуктов на объектах Укрмежколхозстроя, министерств сельского строительства и промышленного строительства Украинской ССР. Листовой стеклоцемент использован для экранов балконов жилых домов и ограждения проезжей части метрополитена через Днепр в Киеве, для санитарно-технических перегородок, вентиляционных коробов, подвесных потолков. При этом полностью исключается расход металла, значительно снижается масса конструкции по сравнению с железобетонными и армоцементными изделиями.

Экспериментальное применение стеклоцементов для несущих конструкций, например для панелей покрытий промышленных зданий, показало, что при равной несущей способности стоимость стеклоцементной конструкции меньше железобетонной на i]2—il6%, а масса меньше в 4—5 раз.

Опыт производства и применения подобных материалов подтверждает необходимость организации на предприятиях Минстройматериалов СССР производства стеклоцементных труб, вентиляционных коробов, листового и рулонного стеклоцемента, панелей стен, покрытий. Это будет способствовать экономии цемента и металла, уменьшению транспортных и монтажных расходов.