СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УДАРНОЙ ПРОЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ГИПСОЦЕМЕНТНОПУЦЦОЛАНОВОГО ВЯЖУЩЕГО

Одним из основных требований к волокну является его стойкость к воздействию влажной щелочной среды армируемого материала. Термографическим анализом установлено, что сцепление полимерных волокон с гипсобетоном имеет чисто физический характер (замковое зацепление и сухое трепне). Поэтому увеличение удельной поверхности сцепления волокна с бетоном в значительной степени определяется уменьшением толщины волокна, формой его нормальная толщина полипропиленовых волокон (круглого сечения соответствует Nм 200—300

Увеличение длины, количества волокна в гипсобетоне значительно затрудняет его введение и равномерное распределение. Экспериментально установлено оптимальное содержание волокна 0,2— 0,35% массы вяжущего при длине отрезков волокна 25--35 мм.

Наибольшей удельной поверхностью обладает фибриллнрованная пленка, которую получают методом экструзии ленты полимера с вытягиванием и одновременными надрезами ее в продольном направлении, что позволяет выпускать плоские сетчатые ленты. Получают также дополнительно окрученную пленку.

Неравномерное по контуру (с надрезом) сечение волокон способствует усилению сцепления их с гипсобетоном благодаря развитой поверхности пленки. Это значительно улучшает деформативность и ударопрочность гипсобетона с подобными волокнами.

Исследования проводились в основном с полипропиленовыми волокнами, поскольку из всех синтетических щелочестойких волокон отечественного производства такие волокна выпускаются в наиболее широком ассортименте по форме сечения и метрическому номеру. Полипропиленовые волокна широко используются для армирования цементных масс в зарубежной практике.

На рис. 1 показана зависимость ударной прочности гипсобетона от количества и вида волокон. При испытании определялась удельная работа разрушения кубика размером 4X4X4 см падающим грузом до образования в образце сквозной трещины. Ударная прочность образцов повышается в 5—6 раз. При этом изменяется характер разрушения: после разрушения кубик полностью сохраняет форму за счет стягивания трещин эластичным полимерным волокном.

Испытания показали значительное повышение трещиностойкости гипсобетона с волокнами в условиях действия сложных изгибающих и растягивающих усилий. при растяжении и изгибе образцов-балочек трещины шириной 1 мм и более после снятия нагрузки закрываются. В образцах без волокна раскрытие трещины 0,3—0,35 мм приводит к их разрушению. Одновременный замер деформации образцов показал увеличение высоты сжатой зоны с введением волокна, что свидетельствует об уменьшении хрупкости материала. Одновременно снижается и модуль упругости материала при растяжении. Равномерное распределение полимерных волокон в массе гипсобетона затруднительно в связи со склонностью эластичных волокон при к комкованию, наматыванию на вращающиеся детали смесительного оборудования, а также из-за малых сроков твердения гипсового вяжущего. Разработана и опробована в заводских условиях технологическая схема , позволяющая получать гипсовые и изделия с достаточно равномерно распределенными полимерными волокнами при литье смеси в форму (рис. 2). Комки полимерных волокон (путанка) определенной длины подаются в распушивающее устройство. На выходе из него диспергированные в воздушной струе волокна вводятся с воздушным потоком в ГЦП-раствор при заливке его в форму.

Волокно вводилось в состав литьевой массы в количестве 0,15—0,3% массы сухого вяжущего. Волокна могут нарезаться до заданной длины отрезков непосредственно с бобин, а также из ском- кованных отходов.

Стены кабин из гипсобетона с волокном выдерживают до разрушения и среднем 18—20 ударов, причем за пределами участка удара трещины не распространяются. Сквозного разрушения ¦не происходит. Образовавшиеся в зоне удара обломки хорошо удерживаются волокнами.

Таким образом, испытанный способ введения волокна эффективен при изготовлении крупногабаритных изделий сложной формы с повышенной ударной прочностью и трещнностонкостью при достаточно равномерном распределении армирующих волокон, введенных в количестве 0,2—0,3% массы вяжущего. Повышенная ударная прочность (в 3— 5 раз) и трещиностойкость гипсоцементобетона, наполненного полимерным волокном, позволяет сократить до 20% металлическую арматуру изделий, что будет способствовать более равномерному распределению волокна в обкоме изделия и обеспечит экономию металла.