Теплостійкі полімерсилікатні композиційні матеріали на основі поліізоціанатів

Розробка полімерсилікатних композиційних матеріалів на основі поліізоціанатів. Фізико-механічні. Захисні властивості при підвищених температурах. Мінералогічний склад алюмосилікатного компонента. Вплив лужних компонентів на характеристики системи.

Рубрика Производство и технологии
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 26.08.2014
Размер файла 49,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Київський національний університет будівництва і архітектури

УДК 667.637.2

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Теплостійкі полімерсилікатні композиційні матеріали на основі поліізоціанатів

05.23.05 - Будівельні матеріали та вироби

Ігнатова Ірина Віленівна

Київ - 2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі технології будівельних конструкцій і виробів Київського національного університету будівництва і архітектури та у Державному науково-дослідному інституті будівельних конструкцій Мінбуду України. полімерсилікатний композиційний лужний

Науковий керівник - Доктор технічних наук, професор Шейніч Леонід Олександрович, Київський національний університет будівництва і архітектури, професор кафедри технології будівельних конструкцій і виробів

Офіційні опоненти - Доктор технічних наук, професор Шишкін Олександр Олексійович Криворізький технічний університет, завідувач кафедри технології будівельних виробів, матеріалів і конструкцій

Кандидат технічних наук Шихненко Іван Васильович Науково-дослідний інститут будівельного виробництва, завідувач відділу бетонних робіт

Провідна установа - Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, кафедра технології будівельних матеріалів, виробів і конструкцій

Захист відбудеться “24” травня 2006 р. о 13 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.056.05 “Основи та фундаменти. Будівельні матеріали та вироби” Київського національного університету будівництва і архітектури за адресою: 03037, м. Київ-37, Повітрофлотський проспект, 31, ауд. 466.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету будівництва і архітектури за адресою: 03037, м. Київ-37, Повітрофлотський проспект, 31.

Автореферат розіслано “17” квітня 2006 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, к.т.н., доц. Блажіс Г.Р.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. У зв'язку з експлуатацією приміщень і технологічного обладнання в складних умовах в хімічній, енергетичній, будівельній і інших галузях промисловості виникає необхідність створення нових матеріалів з високими захисними і механічними властивостями та підвищеною температурою застосування. Найбільш високими фізико-механічними властивостями характеризуються матеріали на основі полімерів. На даний час існує широка гама високоміцних полімерних матеріалів, які мають високі захисні властивості, однак вони недостатньо теплостійкі. Так, гранично допустима температура експлуатації більшості полімерних матеріалів становить нижче 1000С, і тільки деякі види конструкційних полімерів, такі як полікарбонат, ненасичені поліефіри, поліуретани, поліаміди та інші, можуть експлуатуватися при температурах, що досягають 1500С. Із полімерних матеріалів лише фторопласти і кремнійорганічні матеріали, які одержують із дорогої сировини за складною технологією, можуть експлуатуватися при температурі понад 2000С. У зв'язку з вищенаведеним виникає необхідність розробки на основі широко розповсюдженої мінеральної і органічної сировини нових матеріалів, що відрізняються високими фізико-механічними і захисними властивостями, та можуть застосовуватися при температурі понад 1500С.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота була виконана на кафедрі технології будівельних конструкцій і виробів Київського національного університету будівництва і архітектури та у Державному науково-дослідному інституті будівельних конструкцій в рамках договору № 536 “Провести дослідження опор ЛЕП та дати висновок про їх несучу здатність” і при виконані пошукової теми “Експериментально-теоретичне дослідження методів підсилення й підвищення довговічності бетонних конструкцій на основі використання полімерсилікатних матеріалів” у 2003 - 2004 р. Здобувач виконувала обов'язки виконавця.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка полімерсилікатних композиційних матеріалів на основі поліізоціанатів, що відрізняються високими фізико-механічними і захисними властивостями, і можуть експлуатуватися при підвищених температурах.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі:

встановити вплив хіміко-мінералогічного складу алюмосилікатного компонента на властивості композицій на основі поліізоціанату;

дослідити вплив лужних компонентів на фізико-механічні характеристики системи “поліізоціанат - пластифікатор - глина”;

розробити і оптимізувати склад полімерсилікатної композиції і дослідити процеси її структуроутворення;

дослідити властивості композиційних матеріалів на основі розробленої полімерсилікатної системи;

провести дослідне впровадження розроблених матеріалів і встановити техніко-економічну ефективність їх використання.

Об'єктом досліджень є композиційні матеріали на основі поліізоціанату, які модифіковані дисперсними алюмосилікатними мінеральними компонентами.

Предмет досліджень - процеси структуроутворення полімерсилікатних матеріалів підвищеної теплостійкості, що відрізняються високими фізико-механічними властивостями.

Методи досліджень. Експериментальні дослідження виконано із застосуванням сучасних методів фізико-хімічного аналізу: рентгенофазового, диференційно-термічного, електронної мікроскопії і інфрачервоної спектроскопії. Визначення міцнісних характеристик, зносостійкості, теплостійкості, корозійної стійкості, водо- і паропроникності і інших властивостей композицій, покриттів і будівельних розчинів проведено із застосуванням стандартних і традиційних методик. Розрахунки і оптимізація складів сумішей проводилися за допомогою трифакторного трирівневого математичного методу планування експерименту.

Наукова новизна одержаних результатів:

теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено можливість одержання теплостійких полімерсилікатних матеріалів на основі поліізоціанату за рахунок формування у системі переважно амінів і триізоціануратів, що досягається введенням до композиції лужного компонента і алюмосилікатного наповнювача, представленого попередньо випаленими глинами;

встановлено, що найбільший ефект від використання термоактивованих каолінової, бентонітової або спонділової глин, як складової теплостійких полімерсилікатних матеріалів, досягається при застосуванні останньої, що пов'язано із взаємодією оксиду кальцію, який входить до її складу з компонентами полімерсилікатної суміші;

встановлено, що для одержання щільних і міцних полімерсилікатних композицій на основі поліізоціанату необхідно використовувати як мінеральний компонент водний розчин солей, утворених на основі сильних лугів і слабких кислот, нерозчинних у воді;

визначено, що підвищення теплостійкості системи “поліізоціанат - рідинне скло - пластифікатор - випалена спонділова глина” досягається за рахунок направленого синтезу композиції з утворенням у ній сполук з температурою розкладання вище 2000С: аміну, уретану, сечовини, триізоціанурату та гідросилікатів кальцію перемінного складу, що стають центрами просторової сітки штучного каменю.

Практичне значення результатів:

розроблено і запатентовано склади полімерсилікатних захисних композицій (Деклараційний патент України №52350А), що дозволяють одержати композиційні матеріали з високими фізико-механічними властивостями, які можуть експлуатуватися при температурі до 2000С;

встановлено технологічні параметри, які дозволяють регулювати фізико-механічні характеристики розроблених композицій: життєздатність сумішей, деформаційні і міцнісні зміни композитів у часі, водостійкість, ударостійкість, морозостійкість, зносостійкість, паро- та водопроникність;

доведено можливість використання розробленої полімерсилікатної композиції для з'єднання і підсилення бетонних конструкцій за рахунок утворення міцних адгезійних зв'язків полімерсилікатних композицій з бетоном, формування міцного захисного шару та сумісної роботи конструкції та покриття;

проведено випробування полімерсилікатної композиції в промислових умовах і доведено ефективність її використання при експлуатації в складних умовах.

Розроблена полімерсилікатна композиція з підвищеною температурою експлуатації була використана в промислових печах надвисоких частот для приклеювання теплоізоляційного шару із ніздрюватого бетону до несучих конструкцій печей. Застосування даної композиції дозволяє вдвічі збільшити термін експлуатації теплоізоляційного шару. Економічний ефект від впровадження розробленої композиції становить 2309,4 грн. на 300 м2 теплоізоляційного шару, що становить 7,7 грн. на 1 м2.

Особистий внесок здобувача полягає у вивченні стану проблеми, виконанні експериментальних досліджень, аналізі та обробці одержаних результатів, а також у впровадженні результатів досліджень у виробництво.

Особистий внесок здобувача в наукові праці:

показано доцільність введення глин до рецептури полімерсилікатної композиції на основі поліізоціанату для підвищення її теплостійкості [1, 2];

встановлено покращення фізико-механічних показників матеріалів при використанні в композиціях на основі поліізоціанату попередньо активованих глин [1, 2];

вивчено вплив розчинів лужних та лужноземельних сполук на структуроутворення полімерсилікатної композиції на основі поліізоціанату [2, 3, 5];

проведено оптимізацію складу теплостійкої полімерсилікатної композиції на основі поліізоціанату [6];

вивчено фазовий склад новоутворень розробленої полімерсилікатної композиції на основі поліізоціанату [12].

досліджено властивості розробленої полімерсилікатної композиції на основі поліізоціанату [4, 7-11];

доведено ефективність застосування розробленої композиції при підсиленні бетонних конструкцій [13].

Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи представлені на: 62-65-й науково-практичних конференціях Київського національного університету будівництва і архітектури (м. Київ, 2002-2004 р.); 41-му і 42-му міжнародному семінарі з моделювання і оптимізації композитів (МОК'41 та МОК'42) (м. Одеса, 2002 р. та 2003 р.); Всеукраїнській науково-технічній конференції “Сучасні проблеми бетону та його технологій” у Державному науково-дослідному інституті будівельних конструкцій (м. Київ, 2002р.); науково-технічній конференції творчої молоді “Перспективи розвитку будівельних конструкцій, будівель, споруд та їх основ” у Державному науково-дослідному інституті будівельних конструкцій (м. Київ, 2003 р.).

Публікації. Основні положення дисертації викладені в 13 друкованих працях, з них 6 статей - у збірниках, рекомендованих ВАК України, 1 - у науковому збірнику, 5 - у матеріалах доповідей конференцій та міжнародних семінарів, 1 Деклараційний патент України.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, п'яти розділів, загальних висновків, списку використаних літературних джерел і додатків. Обсяг роботи становить 135 сторінки і включає 113 сторінок основного тексту, 29 рисунків, 31 таблицю, список використаних літературних джерел з 135 найменувань на 13 сторінках, а також 4 додатки на 7 сторінках.

Зміст роботи

У вступі показано актуальність роботи, сформульовано мету, основні задачі досліджень і представлені наукові результати та їх практичне значення, подані відомості щодо публікації та апробації даних дисертації.

У першому розділі приведено аналітичний огляд літератури щодо можливості створення теплостійких матеріалів з високими фізико-механічними властивостями та хімічною стійкістю, викладено суть проблеми, її значення і теоретичні передумови досліджень.

Найбільш високими захисними та фізико-механічними властивостями характеризуються матеріали на основі полімерів. Однак вони мають ряд недоліків: горючість, низьку теплостійкість та атмосферостійкість, велику усадку тощо. Зазначені недоліки значно звужують галузі їх застосування. Одним із перспективних методів усунення перелічених недоліків та одержання теплостійких матеріалів з високими фізико-механічними властивостями та хімічною стійкістю є введення мінеральних наповнювачів. Слід зазначити, що хімічна взаємодія між складовими є необхідною передумовою для створення ефективних композицій. Тобто мінеральна частина повинна бути активною складовою в утворенні композицій, і в процесі твердіння таких систем повинні утворюватися міцні зв'язки полімеру з наповнювачем, частинки якого ставатимуть центрами просторової сітки. Одночасне використання в системах органічних та мінеральних складових дозволяє одержати матеріали з принципово новими технічними характеристиками, що поєднують властивості, притаманні як органічній, так і неорганічній складовим. Так, одержані органомінеральні матеріали характеризуються високою міцністю та адгезією, теплостійкістю, атмосферостійкістю та стійкістю до дії хімічних реактивів тощо.

Добре зарекомендували себе при поєднанні з мінеральними компонентами ізоціанатмісткі сполуки. Висока реакційна здатність ізоціанатів до води та силікатів, протікання реакцій до повного вичерпання вихідних компонентів, лужний каталіз, утворення розгалужених тривимірних сіток визначили можливість широкого використання ізоціанатів та їх похідних (поліуретанів) у різних органомінеральних композиціях.

Аналіз відомих робіт (Веселовського Р.О., Липатова Ю.С., Іщенко С.С., Збанацької Н.Л., Новікової Т.І., Придатка А.Б., Шаршунова А.Б. та ін.) дозволяє констатувати, що в результаті протікання реакцій між ізоціанатом та рідинним склом одночасно утворюються органічний полімер на основі полісечовини, ізоциануратних циклів, ізоціаната та неорганічний полімер, представлений кремнієкисневим каркасом, а також сполук їх взаємодії, що мають уретаноподібну структуру (-Si-O-(C=O)-NH-R).

Досить перспективними є системи на основі поліізоціаната та мінеральних наповнювачів у вигляді дисперсних порошків. Так, у НДІБК розроблена композиція на основі поліізоціанату, в якій як активний наповнювач використані гідратовані силікатні відходи (Шейніч Л.О., Петрикова Є.М.). У даній композиції спостерігається хімічна взаємодія між дисперсним наповнювачем і поліізоціанатом з утворенням штучного каменю, який має щільну структуру, високі фізико-механічні властивості та хімічну стійкість. Однак дана композиція недостатньо теплостійка, температура її застосування нижче 1000С.

Для підвищення теплостійкості композицій на основі поліізоціанату та рідинного скла доцільним є введення до їх складу глин, причому попереднє випалювання вірогідно буде сприяти їх хімічній взаємодії з поліізоціанатом.

На основі викладеного та проаналізованого матеріалу було сформульовано наукову гіпотезу: створення теплостійких композиційних матеріалів з високими фізико-механічними властивостями можливе при введенні до поліізоціанатних систем алюмосилікатної складової та оксиду кальцію, що містяться в глинах, а також лужних речовин за рахунок синтезу в системі більш температуростійких сполук: амінів, уретанів, сечовини, триізоціанурату та гідросилікатів кальцію перемінного складу, що стають центрами просторової сітки штучного каменю.

У другому розділі наведено характеристики використаних при дослідженнях сировинних матеріалів, визначено методики проведення досліджень та обробки одержаних результатів.

Основна полімерна складова в системах представлена поліізоціанатом-Д (ТУ 113-03-78222701-92). Для регулювання термінів тужавлення та структуроутворення системи використовували водні розчини хімічно чистих речовин NaCl, CaCl2, NaOH, Na2SO4, Na2CO3, CH3COONa та Ca(CH3COO)2 концентрацією 15, 20 та 40%, а також рідинне натрієве скло з силікатним модулем 1…2,8 та густиною 1200…1420 кг/м3 (Київського склотарного заводу).

Як мінеральну складову композицій використовували: хімічно чистий Ca(OH)2; каолін Просянівського родовища, бентоніт Черкаського родовища і спонділову глину Креничського родовища; шамот марки ЗШМ-173. Як дрібний заповнювач використовували дніпровський пісок з модулем крупності 1,3...1,5 (ДСТУ Б В.2.7-32-95).

Для визначення впливу хімічного та мінералогічного складу глин на процеси утворення штучного каменю застосовували як природні, так і попередньо випалені глини.

Спонділову та бентонітову глину попередньо випалювали при температурах 500, 850, 900 та 9500С, а каолінову - при температурах 500 та 7000С. Тривалість попереднього випалювання мінеральних складових становила три години, оскільки більш тривала їх обробка, як було встановлено попередніми дослідженнями, є недоцільною.

Для регулювання властивостей органічної матриці як пластифікатор та міжфазовий каталізатор, застосовували олігоефір - б, ю - метакрил (біс-триетиленгліколь) фталат (МГФ-9) (ТУ 6-01-450-76).

Визначення фазового складу вихідних речовин та продуктів тверднення систем здійснювали за допомогою комплексу фізико-хімічних методів досліджень: рентгенофазового, диференційно-термічного, ІЧ-спектрального та електронно-мікроскопічного аналізів.

Експериментальні дослідження фізико-механічних властивостей композицій виконані за стандартними та загальновідомими методиками.

Третій розділ присвячений розробленню та оптимізації складу полімерсилікатної композиції на основі поліізоціанату, що характеризується підвищеною температурою застосування, а також вивченню фазового складу новоутворень.

Результатами досліджень доведено, що введення до складу композицій на основі поліізоціанату алюмосилікатного наповнювача, представленого глинами, приводить до збільшення теплостійкості одержаних матеріалів. Міцність при стиску композицій на основі поліізоціанату, до складу яких входили природні бентонітова, каолінова, спонділова глина, у віці 14 діб, знаходиться в межах 46-73 МПа. При дії підвищеної температури (до 1800С) міцність матеріалів зростає в 1,5-2 рази.

Значне покращення міцнісних характеристик матеріалів на основі поліізоціанату, в складі яких міститься глина, було виявлено при введенні попередньо випалених глин (табл. 1). Одержані результати пояснюються взаємодією компонентів, що утворилися в результаті попереднього випалювання глин, з поліізоціанатом та рідинним склом.

Таблиця 1 Вплив температури попереднього випалювання глин на міцність при стиску полімерсилікатних композицій

Наймену- вання глини

Температура попереднього випалювання глини, 0С

Міцність композицій на стиск, МПа,

в повітряно-вологих умовах тверднення

після теплової обробки впродовж 3 год. при температурі, 0С

80

100

120

150

180

бентонітова

500

55

79

88

98

105

106

850

81

110

120

121

124

127

900

79

95

110

117

120

124

950

77

98

109

113

114

111

спонділова

500

69

78

81

90

103

119

850

74

90

93

121

125

126

900

82

93

105

120

126

127

950

57

97

107

114

133

115

каолінова

500

68

81

94

96

120

121

700

79

91

102

111

123

124

Найбільш високими показниками характеризується композиція на основі поліізоціанату, до складу якої входить попередньо випалена спонділова глина. Оптимальна температура випалювання спонділової глини становить 9000С (табл. 1).

Одержані результати пояснюються особливостями фізико-хімічного складу випаленої спонділової глини. Так, за допомогою диференційно-термічного аналізу встановлено, що при даній температурі випалювання в спонділовій глині розкладається карбонат кальцію (про що свідчить ендоефект при температурі 8580С), з утворенням вільного оксиду кальцію, а також зберігаються нестабільні активні речовини. Наявність даних сполук у спонділовій глині і приводить до покращення міцнісних показників полімерсилікатних композицій. Різке зниження міцнісних показників композицій, до складу яких входила випалена при температурі 9500С спонділова глина, пояснюється взаємодією та кристалізацією складових глини при її попередньому випаленні.

Використання розчинів лугів та солей сильних кислот у полімерсилікатних композиціях на основі поліізоціанату призводить до спінення систем та одержання матеріалів із пористою структурою (середньою густиною 620 - 945 кг/м3). Ступінь спучення полімерсилікатного матеріалу і його міцність при застосуванні сильних лугів та солей слабких кислот залежить від розчинності слабкої кислоти, яка утворюється при взаємодії вихідної солі з полімерними компонентами. Так, наприклад, оцтова кислота, яка утворюється при взаємодії поліізоціанату з оцтовокислим натрієм, вступає у подальшу взаємодію з поліізоціанатом з утворенням полімерних сполук та вуглекислого газу, що призводить до спінювання та поризації матеріалу. Кремнієва кислота - нерозчинна, і тому вона практично не взаємодіє з поліізоціанатом, створюючи умови для утворення щільного і високоміцного штучного каменю.

Як встановлено в результаті проведених експериментів, для одержання теплостійких матеріалів з високими фізико-механічними властивостями необхідно використовувати як отверджувач рідинне натрієве скло з силікатним модулем 2,8 і густиною 1,4 г/см3 та як наповнювач - попередньо випалену при температурі 9000С спонділову глину.

З метою оптимізації складу сировинних сумішей виконані дослідження у відповідності з трирівневим трифакторним планом постановки експерименту. Як фактори варіювання були обрані вмісти компонентів, що дозовані за об'ємом: поліізоціанат (Х1); пластифікатор - олігоефіру марки МГФ-9 (Х2) та рідинне натрієве скло з силікатним модулем 2,8 і густиною 1,4 г/см3 (Х3). Вміст наповнювача у всіх системах залишався незмінним.

Як функції відгуку були прийняті фізико-механічні характеристики матеріалу: міцність на стиск, МПа (Y1) та міцність зчеплення МПа (Y2). Крім того, системи оцінювали візуально за зміною стану їх зовнішнього вигляду, враховуючи появу дефектів на поверхні, що несуть відповідальність за цілісність покриттів та збереження ними захисних функцій. Відсутність видимих та прихованих ознак руйнування є одним з основних критеріїв довговічності покриттів.

У результаті експерименту встановлений оптимальний склад композиції, який дозволяє одержати штучний камінь міцністю на стиск 85-90 МПа. Покриття, створені на основі такої композиції, характеризуються цілісністю та відсутністю дефектів. При визначенні міцності зчеплення даної системи з поверхнею бетону марки Рt50 було виявлено руйнування по бетону, що свідчить про високі адгезійні властивості полімерсилікатної композиції.

Для обґрунтування значень фізико-механічних характеристик, теплостійкості та довговічності розроблених композицій були проведені дослідження з визначення фазового складу новоутворень у запропонованій системі. Фазовий склад продуктів тверднення складових розробленої системи представлено як реліктами вихідних речовин, так і новоутвореннями, у складі яких переважають амін та триізоціанурат.

Утворення в системі саме даних сполук приводить до покращення фізико-механічних властивостей розробленої композиції. Синтез у системі тримерів ізоціанату (триізоціануратів) за рахунок утворення термостійкої сітчастої розгалуженої структури приводить до підвищення міцності та теплостійкості матеріалу. Крім того, теплостійкість та довговічність композиції підвищується внаслідок наявності в системі амінів, які є запобіжниками старіння полімерних матеріалів.

Окрім амінів та тримерів ізоціанатів, у розробленій системі синтезується також низка органічних та мінеральних новоутворень. Так, в системі утворюються сечовина, полісечовина та уретаноподібні сполуки. Поряд із формуванням органічних сполук у полімерсилікатній композиції синтезуються і мінеральні новоутворення типу гідросилікатів кальцію перемінного складу. Утворення гідросилікатів кальцію відбувається в результаті взаємодії вільного оксиду кальцію з рідинним склом.

Формування структури полімерсилікатної композиції проходить шляхом синтезу органічних та мінеральних сполук в умовах наповнення системи алюмосилікатами попередньо випаленої глини, які стають центрами просторової сітки майбутнього каменю.

Як показали результати фізико-хімічних досліджень, крім зазначених сполук, в полімерсилікатній композиції також присутні релікти сировинних матеріалів, що не прореагували, кількість яких з часом зменшується. Тобто залишки вихідних компонентів з часом взаємодіють та утворюють нові сполуки, що ущільнюють структуру матеріалу.

Направлений синтез фазового складу новоутворень розглянутої системи забезпечується наявністю лужного середовища і попередньо випаленої глини, а також каталітичною дією сполук (аміну, лугу, олігоефіракрилату, оксиду кальцію), що містяться в складі розробленої композиції.

Таким чином, у розробленій композиції відбувається зміщення конкуруючих реакцій у бік формування сполук типу аміну, уретану, сечовини, триізоціанурату, які мають температуру руйнування відповідно 220, 270, 290 та 3700С, а також мінеральних новоутворень типу гідросилікатів кальцію перемінного складу, що і обумовлює підвищення температури застосування розробленої композиції до 2000С. Утворення однорідної та відносно щільної структури композиції приводить до одержання матеріалу з високою міцністю.

Результати фізико-механічних та фізико-хімічних досліджень полімерсилікатних композицій на основі поліізоціанату дозволили обґрунтувати вибір попередньо випаленої при температурі 9000С спонділової глини як активного наповнювача для створення теплостійких захисних полімерсилікатних систем.

Одержану композицію в подальшому було використано як базову для одержання покриттів та будівельних розчинів.

У четвертому розділі наведено результати випробувань властивостей розробленої композиції, покриттів та будівельних розчинів на її основі.

Розроблена полімерсилікатна композиція в рідкому стані має середню густину в межах 1450-1500 кг/м3, а після затвердіння - 1350-1450 кг/м3.

Результати дослідження властивостей розробленого покриття показали, що життєздатність розробленої системи становить 50-60 хв. Протягом даного часу композиція добре наноситься на поверхню та утворює якісне покриття (без борозен, тріщин та відшарувань).

Розроблена композиція характеризується високою міцністю на стиск, яка становить на 28 добу 90 МПа. Причому з часом міцність при стиску композиції збільшується (табл. 2). Подальший приріст міцності пояснюється ущільненням структури композиції внаслідок протікання залишкових реакцій зв'язування складових. Також у таблиці 2 наведені результати дослідження впливу дії води на міцнісні показники розроблених полімерсилікатних систем. При твердненні зразків у воді міцність при стиску композицій більша ніж міцність композицій, які тверділи на повітрі. Коефіцієнт водостійкості розробленої органосилікатної композиції перебуває в межах 1,01-1,08, що вказує на її високу водостійкість.

Таблиця 2 Кінетика набору міцності полімерсилікатної композиції

Термін випробування, діб

Границя міцності при стиску, МПа, композиції, що твердне

на повітрі

у воді

3

61

65

7

76

77

14

85

87

28

90

92

90

95

96

180

100

105

360

102

110

Розроблена композиція має також високу міцність на розтяг, що знаходиться в межах 10-12 МПа.

Результати випробувань адгезійної міцності узгоджуються з результатами випробувань розроблених композицій на розтяг і показують, що їх міцність вища ніж міцність на розтяг бетонів, які регламентуються ДСТУ Б В.2.7-43. Висока міцність зчеплення з бетонною поверхнею досягається за рахунок просочування, твердіння у порах бетону основи композиції та її хімічної взаємодії з бетоном.

Під дією температури міцність композиції зростає з 89 МПа (при температурі 200С) до 127 МПа (при температурі 2000С). Збільшення температури до 2200С призводить до падіння міцності майже у три рази (до 42 МПа). Покриття на основі розробленої композиції, нанесене на бетонну основу, здатне компенсувати без виникнення тріщин внутрішні напруження, які виникають в досліджуваній системі при даних температурах. Одержані результати пояснюються тим, що при температурі вище 2200С, в композиції починають розкладатися новоутворення. Підвищення міцнісних показників композиції відбувається за рахунок прискорення процесів структуроутворення та ущільнення структури матеріалу.

Аналіз результатів деформаційних змін вказує, що розроблені полімерсилікатні композиції мають не тільки достатньо високі міцнісні характеристики, але й малі деформації усадки. Так, у віці одного року усадка композиції становить 4,56 мм/м.

Низькі значення деформації усадки композиції забезпечують високу тріщиностійкість нанесеного на бетонну підложку покриття, тобто не виникає граничних внутрішніх напружень, які призвели б до самовільного розтріскування та відшарування покриття від підложки. Модуль пружності розробленої композиції становить (4,15-4,5) · 103 МПа.

Як показали результати досліджень, розроблена полімерсилікатна композиція має високу зносостійкість, згідно з ГОСТ 13087, що характеризується низькою втратою маси (0,066 г/см2), що пояснюється особливостями фазового складу системи. Зносостійкість покриття, визначена за методикою для лакофарбових композицій, становить 0,0047 г/см3 при 4 циклах та 0,0085 г/см3при 8 циклах.

Результати випробувань полімерсилікатних систем на корозійну стійкість (табл. 3), які проводили в розчинах солей та цукру, в розчинах лугу та кислот протягом одного року, показують, що розроблена композиція має високий коефіцієнт стійкості, а також має незначну (до 5%) зміну маси, що вказує на те, що система є стійкою до дії різних агресивних середовищ.

За результатами проведених досліджень, ударна міцність систем залежить від товщини покриття. При одношаровому нанесенні композиції товщина покриття становить 0,25 мм, при двошаровому - 0,5 мм. Найбільш сприятливі умови для формування структури та внаслідок цього збільшення ударної міцності композицій спостерігаються при нанесенні двошарового покриття. Так, ударна міцність одношарового покриття становить 9 кгс·см, а двошарового покриття - 20 кгс·см.

Аналіз результатів досліджень на водо- та паропроникність покриття на основі розробленої композиції, які були проведені за методикою для лакофарбових композицій, показав, що цементно-піщані зразки із нанесеним покриттям мають низьке водо- та паропоглинання, особливо порівняно з водопоглинанням та сорбційною вологістю незахищених цементно-піщаних зразків. Так, водопоглинання цементно-піщаних зразків, покритих розробленою композицією, зменшується майже в чотири рази, а також спостерігається покращення показників паронепроникності (табл. 4).

Таблиця 3 Корозійна стійкість полімерсилікатної композиції

Найменування показника

Час зберігання в агресивному середовищі, діб

Концентрація розчину

3% H2SO4

3% HCl

10% HNO3

3% NaOH

5% NaCl

10% морська сіль

5% MgSO4

5% цукор

Коефіцієнт корозійної стійкості

7

1,0

1,0

0,9

0,9

1,0

1,0

0,9

0,9

28

1,0

0,9

0,9

0,9

1,0

1,0

0,9

0,9

90

1,0

0,9

0,9

0,8

0,9

0,9

0,9

0,9

180

1,0

0,8

0,8

0,8

0,9

0,9

0,9

0,9

360

0,9

0,8

0,8

0,8

0,9

0,8

0,9

0,9

Зміна маси зразків, %

7

+3,9

+4,6

+5,0

+5,0

+4,3

+6,2

+4,7

+5,3

28

+4,9

+3,2

+2,7

+4,1

+5,2

+7,2

+4,5

+4,6

90

+3,9

+0,6

+0,1

+1,9

+5,4

+8,0

+4,4

+2,7

180

+3,1

-4,1

-1,9

+1,5

+3,9

+6,0

+4,3

+3,2

360

+3,5

-5,0

-2,0

+0,3

+4,1

+5,9

+3,9

+4,5

Таблиця 4 Водопоглинання і сорбційна вологість цементно-піщаних зразків

Цементно-піщані зразки

Товщина покриття, мм

Водопоглинання, %, у віці, год.

Сорбційна вологість, %, у віці, діб

1

3

6

24

72

1

3

5

10

без покриття

-

4,678

6,064

6,142

6,184

6,473

0,363

0,664

0,851

1,10

покриті розробленою композицією

0,25

0,407

0,522

0,759

1,313

1,863

0,152

0,454

0,627

0,908

0,5

0,231

0,288

0,408

0,730

1,220

0,113

0,308

0,551

0,830

Висока міцність, добра адгезія до бетонної поверхні, низькі значення водо- та паропроникності розробленої композиції дозволили одержати на її основі композиційні матеріали та покриття по бетону, що відрізняються підвищеною морозостійкістю. Так, морозостійкість, визначена згідно з ДСТУ Б В.2.7-47-96 (ГОСТ 10060.0-95), ДСТУ Б В.2.7-49-96 (ГОСТ 10060.2-95) (третій метод), для композиції становить F300, а покриття - F200.

Досліджена композиція має високу атмосферостійкість і після імітування 10 років експлуатації на їх поверхні відсутні будь-які зміни.

При введенні кварцового піску в розчин композиції життєздатність суміші підвищується і становить 60-90 хв., в той час, як без піску життєздатність становить 50-60 хв. Збільшення життєздатності розчину можна пояснити тим, що, адсорбуючись на поверхні, органосилікатна композиція покриває заповнювач тонким шаром, а це дещо уповільнює процеси структуроутворення.

Міцнісні характеристики розчинів залежно від їх складу наведено в таблиці 5.

Таблиця 5 Границя міцності при стиску будівельних розчинів

№ п/п

Співвідношення за масою полімерсилікатна композиція : пісок

Границя міцності при стиску, МПа, у віці, діб

7

28

1

1,0 : 0,5

52

66

2

1,0 : 1,0

36

55

3

1,0 : 1,5

25

39

4

1,0 : 2,0

24

33

5

1,0 : 2,5

22

32

6

1,0 : 3,0

15

20

Як встановлено, введення піску у кількості до 50% за масою до складу полімерсилікатної композиції майже не змінює власні деформації розчину порівняно із розробленою композицією. Тобто така кількість піску в розробленій рецептурі незначно впливає на деформаційні властивості матеріалу. При подальшому збільшенні вмісту заповнювача в рецептурі, деформації розчину значно зменшуються. Так, при співвідношенні полімерсилікатна композиція : пісок 1,0 : 1,0 (за масою), усадка розчину зменшується приблизно на 25%, а при співвідношенні 1,0 : 1,5 - майже на 50%.

Як показали результати досліджень, модуль пружності розчину, який містить 50% (за масою) піску, становить (4,3-4,6) · 103 МПа.

Результати випробувань на морозостійкість розчину із співвідношенням полімерсилікатної композиції до піску 1,0:1,0 вказують, що марка за морозостійкістю, як і для композиції без заповнювача, становить F300.

Розчини на основі полімерсилікатної композиції доцільно використовувати при ремонті конструкцій та їх підсиленні.

Високі адгезійні властивості полімерсилікатної композиції дозволяють використовувати її для підсилення бетонних конструкцій, які підлягають ремонту.

Згідно результатам досліджень, руйнування при згині бетонних призм із розробленим покриттям, нанесеним на розтягнуту грань, відбувається при навантаженні, що перевищує на 38-39% руйнівне навантаження контрольних бетонних призм. Головною причиною цього є, очевидно, підвищення граничних деформацій розтягування шарів бетону під покриттям.

При використанні зовнішнього армування, представленого склосіткою, яку приклеюють за допомогою розробленої полімерсилікатної композиції, спостерігається значне збільшення міцності та здатності до деформації без порушення структури. Все це сприяє віддаленню моменту руйнування призм. Так, міцність при згині підсилених зразків зовнішнім армуванням збільшується на 76% порівняно із контрольними призмами. Збільшення міцності, ймовірно, пов'язане зі зміною напружено-деформованого стану зразків-фрагментів внаслідок сумісної роботи бетону та матриці підсилення.

Отже, результати дозволяють рекомендувати розроблену композицію для одержання розчинів, покриттів та клею для склеювання бетонних поверхонь, та застосовувати їх, як при будівництві споруд, так і при ремонті будівельних конструкцій, які зазнають дії агресивного середовища, у тому числі і дії температури. Нанесення композиції на бетонну конструкцію дозволяє не лише захистити бетон від агресивного впливу навколишнього середовища, але й подовжити термін експлуатації конструкції шляхом підвищення її несучої здатності.

У п'ятому розділі наведено результати дослідно-промислового впровадження розробленої полімерсилікатної композиції, що була використана при випуску дослідної партії, яка застосовувалася у промислових печах НВЧ для приклеювання теплоізоляційного шару до несучих конструкцій печей. Застосування даної композиції дозволяє вдвічі подовжити термін експлуатації теплоізоляційного шару печі. Економічний ефект від впровадження розробленого розчину в промислових умовах склав 2309,4 грн. на 300 м2 теплоізоляційного шару, що становить 7,7 грн. на 1 м2.

Висновки

1. Теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено можливість одержання теплостійких полімерсилікатних композиційних матеріалів на основі поліізоціанату за рахунок направленого синтезу в системі більш теплостійких сполук, що утворюють сітчасту розгалужену структуру матеріалу.

2. Показано доцільність створення в композиціях лужного середовища та введення попередньо випалених глин, ефективність дії яких залежить від їхнього хіміко-мінералогічного складу та температури випалювання. Із попередньо випалених каолінової, бентонітової та спонділової глин найбільший ефект досягається при використанні останньої, випаленої при температурі 9000С, за рахунок утворення в її складі, поряд з аморфізованими алюмосилікатами вільного оксиду кальцію. При температурі випалювання глини вище 9200С оксид кальцію взаємодіє із нестабільними алюмосилікатами і досягнутий ефект зникає.

3. Показано, що на властивості штучного каменю впливає природа мінерального отверджувача. Так, використання розчинів лугів та солей сильних кислот у композиціях на основі поліізоціанату призводить до спінення суміші та одержання матеріалів із пористою структурою. Тому для одержання щільних та теплостійких полімерсилікатних композицій на основі поліізціанату, які мають високі захисні властивості, необхідно використовувати як отверджувач та лужний компонент водний розчин солей, що утворюються з сильних лугів та слабких нерозчинних у воді кислот. Застосування розчину рідинного натрієвого скла з силікатним модулем 2,8 та густиною 1,4 г/см3 дозволяє одержати щільний та міцний камінь, оскільки при його взаємодії з поліізоціанатом утворюється малоактивна нерозчинна кремнієва кислота.

4. Розроблено та оптимізовано, за допомогою математичного методу планування експерименту, склад полімерсилікатної композиції на основі поліізоціанату, олігоефіракрилату, рідинного натрієвого скла та попередньо випаленої при температурі 9000С спонділової глини, дозволяє одержати ефективні покриття та будівельні розчини М200-900, які мають температуру експлуатації до 2000С, твердіють на повітрі та у воді і можуть застосовуватися в умовах дії НВЧ. Суміші для створення покриття та будівельних розчинів мають життєздатність відповідно 50 - 60 і 60 - 90 хв.

5. За допомогою комплексу фізико-хімічних методів досліджень встановлено, що у розробленій композиції відбувається зміщення конкуруючих реакцій у бік формування частки структур, які мають більш високу температуру розкладання, і тому підвищується теплостійкість розробленої композиції. Так, при її твердненні утворюється значна кількість сполук типу аміну, уретану, сечовини, триізоціанурату, які мають відповідно температуру руйнування 220, 270, 290 та 3700С, а також мінеральні новоутворення типу гідросилікатів кальцію перемінного складу. Така направленість конкуруючих реакцій пояснюється наявністю лужного середовища в системі та наявністю попередньо випаленої спонділової глини.

6. Одержано композиції та будівельні розчини, що мають високі фізико-механічні показники. Так, у віці 28 діб міцність на стиск композиції для покриття становить до 90 МПа, на розтяг - до 10 - 12 МПа. Міцність при стиску будівельних розчинів - 20 - 66 МПа. Міцність зчеплення покриття з бетонною основою перевищує 5 МПа, а розчинів становить 2,91 - 3,82 МПа. Модуль пружності як композиції, так і розчину, становить близько 4,2•103 МПа. Усадка композиції для виготовлення покриття становить 1,19 - 4,56 мм/м, будівельних розчинів - 0,362 - 4,56 мм/м.

7. Встановлено, що одержані покриття та будівельні розчини мають високі експлуатаційні властивості. Так, покриття мають значення водо- та паропроникність відповідно 0,231 - 1,313% та 0,113 - 0,908%, морозостійкості - F200 та стиранності 0,0047 - 0,0085 г/см2. Будівельні розчини мають марку за морозостійкостю F300, стиранність 0,066 г/см2.

8. Доведено доцільність використання полімерсилікатної композиції для підсилення бетонних конструкцій. Так, при нанесенні композиції на поверхню бетонних елементів, що працюють на розтяг, підвищується граничний розтяг шарів бетону під покриттям та має місце збільшення міцності на згин на 38 - 39%. Використання зовнішнього армування у вигляді склосітки дозволяє збільшити міцність на згин на 76%.

9. Розроблений полімерсилікатний розчин М500 застосовано в промислових печах НВЧ для приклеювання теплоізоляційного шару до несучих конструкцій печей. Підтверджено технологічність розчину, а також високі його фізико-механічні характеристики в промислових умовах.

10. Виконане в промислових умовах дослідне впровадження розробленого розчину показало високу ефективність запропонованих матеріалів та дозволило одержати економічний ефект від використання 2309,4 грн. на 300 м2 теплоізоляційного шару, що становить 7,7 грн. на 1 м2.

Основні положення дисертації викладено у працях

1. Мельник І.В. (Ігнатова І.В.), Шейніч Л.О. Полімерсилікатні композиції на основі поліізоціанатів з підвищеною температурою експлуатації // Материалы к 41 международному семинару “Программирование в материаловедении” (МОК'41). - Одесса: Астропринт, 2002. - С. 79.

2. Мельник І.В. (Ігнатова І.В.), Шейніч Л.О. Вплив мінеральних компонентів на властивості полімерсилікатних композицій на основі поліізоціанатів // Матеріали Всеукраїнської науково-технічної конференції “Сучасні проблеми бетону та його технології”. Будівельні конструкції: Міжвідомчий наук.-техн. зб. - К.: НДІБК, 2002. - Вип.56. - С.332-325.

3. Шейніч Л.О., Мельник І.В. (Ігнатова І.В.), Петрикова Є.М., Сорока О.О. Дослідження впливу розчинів лужних та лужноземельних з'єднань на взаємодію з поліізоціанатами // Будівельні конструкції: Міжвідомчий наук.-техн. зб. - К.: НДІБК, 2002. - Вип.57. - С. 469-472.

4. Захисна органосилікатна композиція. Деклараційний патент України №52350А, МПК 7 С04В20/10 С04В26/00 С04В28/00 / Шейніч Л.О., Мельник І.В. (Ігнатова І.В.) - №2002042977; Заявлено 12.04.2002; Опубл. 16.12.2002, Бюл. №12.

5. Шейніч Л.О., Мельник І.В. (Ігнатова І.В.), Петрикова Є.М., Сорока О.О. Поризовані полімерсилікатні матеріали на основі поліізоціанату // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. - Дніпропетровськ: ПДАБтаА, 2003. - № 3-5. - С. 153-155.

6. Мельник І.В. (Ігнатова І.В.), Шейніч Л.О. Оптимізація складу полімерсилікатних композицій на основі поліізоціанату та алюмосилікатного наповнювача // Материалы к 42-ому международному семинару “Моделирование и оптимизация в материаловедении” (МОК'42). - Одесса: Астропринт, 2003. - С. 72.

7. Мельник І.В. (Ігнатова І.В.), Шейніч Л.О. Захисна полімерсилікатна композиція на основі поліізоціанату та алюмосилікатного наповнювача // Будівельні конструкції: Міжвідомчий наук.-техн. зб. - К.: НДІБК, 2003. - Вип.58. - С. 255-257.

8. Мельник І.В. (Ігнатова І.В.), Петрикова Є.М. Властивості полімерсилікатних композицій з підвищеною температурою застосування // Будівельні конструкції: Міжвідомчий наук.-техн. зб. - К.: НДІБК, 2003. - Вип.59. - С. 382-390.

9. Петрикова Є.М., Мельник І.В. (Ігнатова І.В.), Шейніч Л.О. Матеріали на основі поліізоціанатів багатофункціональної дії // Строительные материалы и изделия. Всеукраинский научно-технический и производственный журнал. - 2003. - №6. - С. 19-23.

10. Шейніч Л.О., Мельник І.В. (Ігнатова І.В.), Петрикова Є.М. Полімермінеральні системи на основі поліізоціанату багатофункціональної дії // Матеріали п'ятої міжнародної науково-практичної конференції “Реконструкція житла”. - К.: Нора-прінт, 2003. - С. 161-164.

11. Ігнатова І.В., Шейніч Л.О., Петрикова Є.М. Полімерсилікатна композиція на основі поліізоціанатів з підвищеною температурою застосування // Тези доповідей 65-ої науково-практичної конференції в КНУБА м. Київ. - Частина 2 (V-VII секції). - Київ, 2004. - С.109-110.

12. Шейніч Л.О., Ігнатова І.В. Захисна полімерсилікатна композиція // Зб. наук. ст. Сталезалізобетонні конструкції: дослідження, проектування, будівництво, експлуатація. - Випуск 6. - Кривий Ріг: КТУ, 2004. - С.303-309.

13. Шейніч Л.О., Петрикова Є.М., Мірошник Т.П., Ігнатова І.В. Застосування органосилікатних систем при підсиленні бетонних конструкцій композиційними матеріалами // Будівельні конструкції: Міжвідомчий наук.-техн. зб. - К.: НДІБК, 2005. - Вип.62. - том 2 - С. 68-75.

Анотація

Ігнатова І.В. Теплостійкі полімерсилікатні композиційні матеріали на основі поліізоціанатів. - Рукопис.

Рукопис дисертації подано на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 - будівельні матеріали та вироби. - Київський національний університет будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України, Київ, 2006.

Встановлено можливість одержати теплостійких композиційних матеріалів з високими фізико-механічними властивостями на основі поліізоціанату за рахунок формування в системі більш теплостійких сполук: амінів, уретанів, сечовини, триізоціанурату, гідросилікатів кальцію перемінного складу, що утворюються при наявності в рецептурі значної кількості лужних сполук та активованих складових попередньо випаленої глини.

Визначено оптимальний склад та досліджено основні властивості композиції, а також досліджено властивості розроблених на її основі покриття та будівельних розчинів. Розроблені системи з температурою застосування до 2000С характеризуються високими фізико-механічними і експлуатаційними властивостями. Так, у віці 28 діб міцність на стиск композиції становить близько 90 МПа, на розтяг - 10 - 12 МПа. Міцність на стиск будівельних розчинів - 20 - 66 МПа. Міцність зчеплення композиції з бетонною основою перевищує 5 МПа, а розчинів становить 2,91 - 3,82 МПа. Покриття мають значення водо- та паропроникністі відповідно 0,231 - 1,313% та 0,113 - 0,908%, морозостійкості - F200 та стиранності - 0,0047 - 0,0085 г/см2. Будівельні розчини мають марку за морозостійкостю F300, стираність 0,066 г/см2.

Ключові слова: поліізоціанат, полімерсилікатна композиція, теплостійкість.

Аннотация

Игнатова И.В. Теплостойкие полимерсиликатные композиционные материалы на основе полиизоцианатов. - Рукопись.

Рукопись диссертации представлена на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.05 - строительные материалы и изделия. - Киевский национальный университет строительства и архитектуры Министерства образования и науки Украины, Киев, 2006.

Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения теплостойких композиционных материалов с высокими физико-механическими свойствами за счет формирования в системе теплостойких соединений: аминов, уретанов, мочевины, триизоциануратов, гидросиликатов кальция переменного состава, которые образуются при наличии в составе композиции значительного количества щелочных соединений и активированных составляющих предварительно обожженной глины.

Изучено влияние на свойства полимерсиликатной композиции на основе полиизоцианата отвердителей, представленных водными растворами щелочных (натрия) и щелочноземельных (кальция) соединений в виде щелочей, солей слабых и сильных кислот. Химический состав отвердителя определяет физико-механические свойства затвердевшей композиции. Использование растворов щелочей и солей сильных кислот приводит к вспениванию композиций и получению материалов с пористой структурой и средней плотностью 620-945ікг/м3. Степень вспенивания полимерсиликатного материала и его прочность при использовании сильных щелочей и солей слабых кислот зависят от растворимости в воде слабой кислоты, которая образуется при взаимодействии исходной соли с полимерными компонентами.

Изучено влияние алюмосиликатного наполнителя, представленного природными и предварительно обожженными глинами на физико-механические свойства разработанных полимерсиликатных композиций. Использование предварительно обожженных глин позволяет активизировать процессы структурообразования в полимерсиликатных композициях, что особенно проявляется при введении термоактивированной спондиловой глины.

Физико-химическими методами исследования установлено, что в разработанной композиции происходит сдвиг конкурирующих реакций в сторону формирования большего содержания соединений с температурой разложения свыше 2000С.

Исследованы физико-механические свойства полимерсиликатной системы, которые указывают на высокие защитные и эксплуатационные свойства композиций и строительных растворов.

Полимерсиликатную композицию внедрено в промышленных печах СВЧ для приклеивания теплоизоляционного слоя бетона к несущим конструкциям печей. Экономический эффект от использования разработанного раствора составил 2309,4 грн. на 300 м2 теплоизоляционного слоя, что составляет 7,7 грн. на 1 м2.

Ключевые слова: полиизоцианат, полимерсиликатная композиция, теплостойкость.

Annotation

Ignatova I.V. Heat-resisting polymer-silicate composite materials based on polyisocyanates. - Manuscript.

The dissertation research for obtaining a scientific degree of the candidate of technical sciences in a specialty 05.23.05 - building materials and products - Kyiv National University of Construction and Architecture, Ministry of Education and Science of Ukraine, Kyiv, 2006.

The author has established a possibility of receiving heat-resisting composite materials with high physical and mechanical properties based on polyisocyanate, due to formation of more heat-resisting compounds in the system: amines, urethanes, urea, triisocyanurates, calcium hydrosilicates of variable composition, which are formed upon availability of a significant amount of alkaline compounds and activated components of previously burnt clay in the formulation.

The author has also determined an optimal structure, and researched main properties of the composition, as well as researched properties of covering and building mortars developed on its basis. Developed systems with temperature of use up to 200°C are characterized by high physical and mechanical, as well as operational properties. Thus, at the age of 28 days the compressive strength of the composition is around 90 MPa, while the stretching strength is 10 - 12 MPa. The pressure strength of building mortars is 20 - 66 MPa. The cohesion strength of the composition with concrete foundation exceeds 5 MPa, while that of the solutions amounts to 2.91 - 3.82 MPa. The coverings have water permeability and vapor permeability values of 0,231 - 1,313% and 0,113 - 0,908% accordingly, frost resistance value - F200, and abradability value - 0,0047 - 0,0085 g/cm2. Building mortars have the frost resistance grade F300, and abradability value - 0,066 g/cm2.

Key words: polyisocyanate, polymer-silicate composition, heat-resistance.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.