Введение к работе
Актуальность работы. Исследование посвящено изучению способности тонкослойных композиционных покрытий (далее ТКП) на цементной основе сопротивляться образованию усадочных трещин. Это свойство ТКП в работе называется трещиностойкостью.
Трещиностойкость бетонов является хорошо изученной проблемой, которой посвящено большое количество работ. Известны факюры, влияющие на трещиностойкость бетонов и способы управления ими. Разработаны различные методы, позволяющие оценивать это свойство бетонных композиций. Хотя следует отметить, что ни один из этих методов не является универсальным и общепринятым.
В последнее время широкое применение в строительстве получили ТКП на цементной основе. Их общий признак - работа в тонком слое. Отношение открытой поверхности к объему ТКП очень велико, что говорит о том, что в процессе гидратации материал будет быстро терять воду из-за испарения. Это в большинстве случаев приводит к усадке. Учитывая малую толщину слоя материала по сравнению с площадью рабочей поверхности, испарение повлечет за собой возникновение растягивающих напряжений во всей толще изготовленного раствора, что чревато появлением на поверхности усадочных трещин и может привести к недолговечности и разрушению материала.
Свойства ТКП, в отличие от свойств объемных бетонов, являются малоизученными. Исследование некоторых из них тем более актуально, что они являются определяющими для прочности и долговечности ТКП. К этим свойствам относится и трещиностойкость. Поэтому так важно определить факторы, влияющие на эту характеристику и выбрать или разработать методы ее исследования.
1 —-%
fuC. НАЦИОНАЛЬНАЯ! БИБЛИОТЕКА 1
Проблема трещиностойкости бетонов и в частности ТКП в настоящее время решается применением в составе композита второго компонента, имеющего высокую прочность на растяжение - полимера, фибры, металла. Помимо этого применяют специального вида вяжущие и добавки, позволяющие снизить водотвердое отношение составов.
В данной работе проблема трещиностойкости ТКП решена иными, альтернативными способами.
Целью работы является изучение факторов, влияющих на трещино-стойкость ТКП и разработка способов управления данным свойством.
Задачи работы.
выбрать методику оценки трещиностойкости ТКП на цементной основе, достоверность которой будет подтверждаться при промышленных испытаниях;
исследовать факторы, влияющие на трещиностойкость ТКП, с использованием данного метода;
разработать методы управления трещиностойкостью ТКП;
- произвести опытно-промышленное использование ТКП на основе
цемента.
Научная новизна.
показано, что трещиностойкость ТКП определяется как величиной относительной усадки материала, так и прочностью его на растяжение; при оценке трещиностойкости необходимо учитывать оба этих фактора;
установлены основные факторы, влияющие на величину относительной усадки и прочность при растяжении ТКП; к ним относятся водо-цементное отношение, марка применяемого вяжущего, количество полимера в составе, наличие армирующих компонентов (фибры), количество образующегося кристаллогидрата сульфоалюмината кальция;
- * 2
"-t. Щ »t«
- исследовано влияние на усадку и прочность на растяжение ТКП бо
лее чем 50 добавок различной природы: микронаполнителей, нераствори
мьж оксидов d-металлов, труднорастворимых и легкорастворимых солей,
гидроксидов, органических соединений;
показано, что часть исследованных добавок способна уменьшать усадку и увеличивать прочность ТКП на растяжение;
предложен механизм каталитического увеличения трещиностойко-сти ТКП, в соответствии с которым объясняется влияние нерастворимьж минеральньж добавок на прочность ТКП при растяжении и другие их свойства.
Практическая значимость.
результатом исследования стала возможность создания трещино-стойких ТКП с регулируемыми свойствами, учитывая вид вяжущего, наполнителей, добавок и состава смеси в целом;
разработаны ТКП достаточной трещиностойкости (СТр/є>1,0 при ар>1,25 МПа);
проведены опытно-промышленные испытания разработанных составов;
разработанные составы более экономичны по сравнению с применяемыми ранее; это связано с уменьшением количества полимеров в составах смесей и с уменьшением количества рекламаций на реализуемую продукцию.
На защиту выносятся.
обоснование выбранного метода исследования трещиностойкости цементов и ТКП;
критерии оценки трещиностойкости ТКП;
зависимости трещиностойкости ТКП от вида цемента, добавок, наполнителей, В/Ц и толщины рабочего слоя;
- эффективность использования созданных трещиностойких цементных ТКП в строительстве в промышленных масштабах.
Апробация работы. Основные положения работы были доложены на VI Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах» (Санкт-Петербург, СПбГТУ, 2002); международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (Пенза, 2003); II международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2004); VI международной научно-технической конференции «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте» (Санкт-Петербург, 2004); IX международной научно-технической конференции «Современные тенденции развития транспортного машиностроения и материалов» (Пенза, 2004).
Публикации. По материалам диссертации автором опубликовано 9 работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы и 2 приложений. Она содержит ПО страниц машинописного текста, 20 рисунков, 12 таблиц и список литературы из 103 наименований.
