Оценка эффективности энергоиспользования при тепловлажностной обработке бетона (стр. 6 )

Таблица 1

Свойства модифицированного ППУ

Содер-жание силиката натрия, масс.%	Крат-ность вспени-вания	Время вспенива-ния, с	Плот-ность, кг/м3	Прочность на сжатие при 10%-ной дефо-рмации, МПа	Сорбционное увлажнение, % за 24 часа	Время самосто-ятельного горения, с
0	12	40	90	0,38	1,8	горит
4	12	45	100	0,37	1,8	20
7	11	50	105	0,36	1,9	16
10	10,5	55	110	0,33	1,9	14

Разработанные связующие были использованы в качестве связующих для получения теплоизоляционных материалов с использованием волокнистых наполнителей (рубленая солома и древесная стружка) [10].

Время отверждения полученных теплоизоляционных материалов и основные эксплуатационные характеристики приведены в таблице 2.

Таблица 2

Время отверждения и основные эксплуатационные характеристики теплоизоляционных материалов на основе гибридных связующих и волокнистых наполнителей

	Эксплуатационные характеристики
Плотность, кг/м3	Время отверждения при t=200С, мин	Прочность при 10% деформации, МПа	Тепплопро-водность, Вт/м. К	Водоп-поглощение за 30 сут, об.%	Горю-честь
Теплоизо-ляционный материал	320-500	15	0,65-2,6	0,056-0,067	13,0-22,0	ТГ

Также разработанные связующие использовались нами для получения базальтопластиков, а именно базальтопластиковой арматуры (БПА), свойства которой, а также сравнительный анализ с промышленными аналогами представлен в таблице 3.

БПА на разработанном связующем имеет более высокие показатели по химстойкости, особенно в щелочной среде, и наибольшую степень сохранения прочности после выдержки в агрессивных средах.

Лучшие показатели при испытании на огнестойкость у БПА на гибридных связующих обусловлены их сравнительно высокой теплостойкостью (до 3000С), что связано со значительным содержанием неорганического компонента в составе связующего (теплостойкость применяемых в настоящее время для стекло - и базальтопластиков связующих составляет всего 100-1200С).

Таблица 3

Сравнительный анализ характеристик БПА на разработанном связующем с промышленными аналогами

Наименование показателя	Значение показателя для
БПА на разрабо-танном связующем оптимального состава	БПА фирмы “Гален” (г. Чебо-ксары)	CПА завода стекло-пластиков (г. Бийск)
Плотность, кг/м3	2200	2040	2490
Изменение массы БПА (%) после кипячения в течение 3-х часов в средах: H2O 2н NaOH 2н HCl	0,6 -2,3 -0,7	0,5 -14 0,52	0,5 -4 -0,4
Степень сохранения прочности (в % по отношению к исходной) после выдержки в агрессивных средах: H2O 2н NaOH 2н HCl	112 81 88	54 35 38	51 16 68
Время начала горения при испытании на горючесть, сек	15	8	15
Потеря массы при горении в течение 2 мин, %	3	14	10

СПИСОК литературЫ

1. Липатов структуры полимерных гибридных матриц, обусловленные механизмом микрофазового разделения //Механика композитных материалов. – 1983. - №5. – с.771-780.

2. Липатов -химические основы наполнения полимеров. – М.: Химия, 1991. – 264 с.

3. , , Уфлянд металлов в полимерах. – М.: Химия, 2000. – 672с.

4. Ищенко изоцианатов с водными растворами силикатов щелочных металлов / , , // Высокомолек. соед. – 1996. – Т. 38А. - №5. – с. 786 – 791.

5. Веселовский процессов формирования композита на основе ПИЦ и жидкого стекла / , // Пласт. массы. – 1998. - №9. – с. 21 – 27.

6. , Данилов и применение растворимого стекла. – Ленинград: Стройиздат. Ленинградское отделение, 1991. – 176с.

7. “Самонаполнение” жёстких пенополиуретанов //Сборник докладов 56-й Международной научно-технической конференции молодых учёных. Актуальные проблемы современного строительства. Часть 1. Санкт-Петербург, 2004.-С.70-74.

8. Старовойтова теплоизоляционных пенополиуретанов //Сборник статей 23-й Межвузовской студенческой конференции по итогам научно-исследовательской работы студентов в 2003 году. Самара, 2004.

9. Абдрахманова жёсткие пенополиуретаны для теплоизоляции /, , //Изв. вузов. Строительство. – 2005. – №6. – с.25-29.

10. Пат. 2184126, С01G18/02. Связующее для теплоизоляционного материала и способ изготовления теплоизоляционного материала /, , : Опубл.27.06.2002; Бюл.№18.

УДК 620.678:539.371:518.12

, канд. техн. наук,, доцент,

, д-р техн. наук, профессор, член корр. РААСН

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА

МАТЕРИАЛОВ ОГРАЖДЕНИЙ МЯГКИХ ОБОЛОЧЕК.

1.  Эксплуатационные требования к материалам ограждений мягких оболочек

Основные эксплуатационные требования к материалам ограждений мягких оболочек (МО) строительного назначения предъявляются по физико-механическим и декоративным свойствам.

К физико-механическим свойствам относятся:

- прочность при растяжении;

- прочность на раздир;

- прочность сцепления армирующей основы с покрытием;

- модуль упругости;

- коэффициент Пуассона;

- масса;

- гибкость (в определенном интервале температур);

- огнестойкость

К декоративным свойствам относятся:

- цвет;

- блеск;

- светопроницаемость;

- фактура;

- грязе - и пылеотталкивание.

При воздействии эксплуатационных факторов эти параметры должны сохраняться в определенном диапазоне, что называется долговечностью материала. Все перечисленные свойства материалов, в комплексе, обеспечиваются строением и составом структурных составляющих композита.

2.  Строение и состав

Материалы ограждений МО представляют собой композиты (рис 1) с тканой армирующей основой – 1 из высокопрочных синтетических нитей и пленочного покрытия (матрицы) – 2 из эластомеров или термопластов, которое служит для фиксации и защиты армирующей основы от воздействия атмосферных факторов, придавая герметичность и воздухонепроницаемость материалу. Для обеспечения прочной связи армирующей основы с покрытием между ними вводится адгезионный слой - 3. Для повышения долговечности и декоративных свойств наносится финишное защитное покрытие – 4.

Армирующая основа материалов изготавливается из полиэфирных (реже полиамидных) волокон. Для изготовления материалов с долговечностью более 20-25 лет используются стеклянные или ароматические углеводородные нити. Пленочное покрытие (матрица) в основном изготавливается из пластифицированного поливинилхлорида с финишным покрытием различными лаками и пленками на основе акриловых смол или фтористых соединений. В качестве матрицы используются также полиуретан или тетрафторэтилен (тефлон). Поскольку тефлон гибок и не требует пластификатора, устойчив к воздействиям ультрафиолетового облучения, обладает высокой стойкостью к большинству химических и промышленных загрязняющих веществ, он обеспечивают материалу высокую долговечность, устойчивость к загрязнению и выцветанию.

Рис. 1. Элементарная ячейка (представительная зона) материала.

3.  Физико-механические характеристики и их связь со строением и составом

Напряженно-деформированное состояние является основой существования МО. Исходная искривленность армирующих нитей (рис. 2) и вязкоупругие механические свойства полимерной матрицы определяют специфику напряженно-деформированного состояния материалов ограждений в сооружениях. Этот тип материалов относятся к высокодеформируемым конструкционным композиционным материалам. При этом деформации материала зависят от исходной структуры материала, приложенной нагрузки и их соотношения по ортогональным осям композита.

Рис. 2. Поперечный срез а) исходной и б) деформированной структуры материала.

Нами были проведены исследования напряженно-деформированного состояния различных материалов в процессе воздействия на них эксплуатационных факторов. Образцы материалов старились в камере искусственной погоды под воздействием УФ-радиации, температуры, влаги (в виде дождевания) и механической нагрузки. Соотношения растягивающих нагрузок при испытаниях на старение, их вектора и уровни приведены в табл. 1.

Таблица 1

Диапазон растягивающих нагрузок для лабораторных режимов

Соотношение нагрузок по ортогональным осям – степень двухосности (α) (основа : уток)	0 : 2	1 : 2	2 : 2	2 : 1	2 : 0
Удельная нагрузка от разрывной (основа : уток) %	0 : 10	5 : 10	10 : 10	10 : 5	10 : 0
Векторы соответствующего вида растяжения

На рис. 3 показаны деформации материалов в процессе эксплуатации в зависимости от уровней нагрузок и их соотношений. Первый материал (рис.3а) имеет примерно одинаковую, но достаточно высокую, исходную искривленность нитей основы и утка. В результате поверхности ползучести симметричны по ортогональным направлениям. Деформация материала при соотношении α = 0:2 (одноосное растяжение) могут достигать 10%. У материала, где исходная искривленность нитей утка высокая, а нити основы при этом почти прямые, поверхности ползучести асимметричны по ортогональным направлениям (рис. 3б). В результате при воздействии эксплуатационных нагрузок появляются значительные (более 15%) деформации в направлении большей исходной искривленности нитей и, соответственно, в значительном диапазоне соотношения нагрузок в ортогональном направлении появляются отрицательные деформации – материал сжимается. Такая исходная структура материалов ограждений МО, вызывающая анизотропию механических свойств при эксплуатации, формируется в результате «каландрового эффекта» при производстве материалов. При нанесении полимерной матрицы на тканую армирующую основу на каландрах или шпредингмашинах происходит выпрямление нитей основы и искривление нитей утка, а затем фиксация их в таком положении. В результате формируется композит с анизотропией физико-механических свойств, что создаёт дополнительные трудности при раскрое и формообразовании мягких МО.