| Структурна міцність полімербетону |
|
Прийнята модель полімер бетону, що представляє собою складну композицію, що складається з мікро-, мезо-та макроструктури, є вихідною передумовою при розробці загальних положень і розрахункових формул структурної міцності таких багатокомпонентних систем. При цьому клеюча мастика (полімерне сполучна), будучи мікроструктурою полімербетонні композиції - основний і найважливіший компонент такої системи. Досліджуючи фізико-хімічні процеси структуроутворення прямими експериментами було виявлено, що оптимальна мікроструктура клеїть мастики залежить від багатьох властивостей використовуваних мономерів або олігомерів, і, в першу чергу, від в'язкості, що клеїть здібності і адгезії з мінеральними наповнювачами, дисперсності наповнювачів, їх види і процентного вмісту в системі. Сучасний стан відповідних розділів математики дозволяє з досить високою точністю висловити наведену поінніпіальную залежність структурної міцності полімепного сполучного розрахунковими формулами. Проте використання таких формул навіть при використанні ЕОМ виявляється практично неможливим через великі труднощі, які пов'язані з необхідністю отримання всіх досить достовірних характеристик і відповідних перехідних коефіцієнтів. У той же час виходячи з розробленої теорії структур ообразованія полімерних композицій і запропонованого автором методу підбору оптимальних складів принцип добору мікроструктури полімерного сполучного заснований на експериментальному визначенні оптимального співвідношення конкретних складових - цілком певного мономеру або олігомеру і відповідного наповнювача. При такому підході ми отримуємо реальну, максимально можливу для даної системи міцність. Визначення оптимальних складів полімербетон виходячи з закономірностей фізико-хімічної взаємодії складових і найбільш щільної упаковки наповнювачів і заповнювачів дозволило вперше отримати найбільш економічні щільні склади з мінімально можливим витратою синтетичного сполучного, які мають високу хімічну стійкість, В той же час в залежності від призначення та експлуатаційних умов вимоги, пропоновані до фізико-механічними властивостями полімербетон є зовсім різними. Однак вищевикладена методика не дозволяє розраховувати склади полімер бетону із заздалегідь заданими міцності та іншими характеристиками. Так як полімербетон представляють собою багатокомпонентні системи і всі складові взаємопов'язано в тій чи іншій мірі впливають на їх кінцеву міцність, визначення та прогнозування останньої звичайними методами надзвичайно складно. Для таких систем зміна міцності залежно від складу необхідно розглядати як взаємопов'язаний багатофакторний процес. У зв'язку з цим при дослідженні в підборі складів полімер бетонів були використані математичні методи планування експериментів, застосування яких забезпечує можливість отримання найбільш повної і достовірної інформації про вивчений процесі при значному скороченні експериментальних робіт. Враховуючи, що склади полімербетон слід підбирати виходячи з умов застосування оптимального складу сполучного, процентний вміст смоли і наповнювача приймалося постійним. Результати розрахунків математичний моделей на ЕОМ дозволили встановити рецептури складів полімер бетону з використанням різних сполучних і для різних умов експлуатації. Ці склади полімер бетону, мають максимальну міцність, практично збігаються зі складами, отриманими з урахуванням теорії щільної упаковки наповнювачів і наповнювачів і мінімально допустимої кількості пов'язує. Номограми рівного виходу дозволяють прогнозувати міцність різних складів полімер бетону і проектувати склади із заданою міцністю.
|