К. т. н. Харченко Е. С.

(ДВНЗ Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры)

Особенности Структурообразования полимербетонов

Многие авторы К. Конрад, В. В. Патуроев, Ж. Сливинский, X. Шор, В. С. Дорофеев считают, что материальная модель полимербетонов в целом должна определяться как суммарно-последовательная зависимость "компоненты — структура — свойства — применение". Однако в большинстве случаев разработаны только математические модели "компоненты — свойства". Такие модели безусловно можно рассматривать как важный шаг от науки к материальной технологии или мост между теорией и практикой.

Л.Чернецкий подчеркивает необходимость разработки материальной модели как предпосылку на пути к рациональному проектированию составов полимербетонов, Ж. Менсон считает ее необходимой для лучшего понимания основ проектирования составов полимербетонов.

Исследование структурообразования и свойств полимербетонов следует рассматривать как производные адгезионного и энергетического взаимодействия между его компонентами, особенности прочностных характеристик от структурообразования полимербетонов.

Исследовано влияние наполнителей на скорость нарастания и релаксации усадочных напряжений, прочностные и деформативные характеристики высоконаполненных полимерных композиций, показан механизм образования надмолекулярных структур, характер которых определяет вышеперечисленные свойства.

На основании выполненных исследований, установлено что в полимерных композициях на основе олигомеров скорость протекания полимеризационных и релаксационных процессов обусловливается влиянием наполнителей и распределением активных групп в полимере. Характер возникающих при полимеризации надмолекулярных структур определяется распределением активных групп в системе.

При небольшой концентрации наполнителя в полимерной композиции граничные слои частиц наполнителя достаточно удалены друг от друга, чтобы оказывать влияние на свойства композита. С повышением степени наполнения отдельные частицы сближаются, и их граничные слои начинают взаимодействовать между собой, образуя пленочную структуру матрицы. Ввиду того, что эта структура обладает большой ориентационной упорядоченностью и повышенной кристалличностью пленка отличается усиленной прочностью по сравнению с обычной матрицей [1].

В целом свойства полимербетонов следует рассматривать как производные адгезионного и энергетического взаимодействия между его компонентами.

Основные свойства полимербетонов определяются не только видом синтетического связующего, но и типом наполнителей и заполнителей, их гранулометрическим составом и, что не менее важно, правильно подобранным соотношением различных фракций.

Сущность теории структурообразования базируется на реально существующих закономерностях и заключается в том, что основные физико-химические взаимодействия полимерного связующего происходят на границе с поверхностью мелкодисперсного наполнителя [2].

Теория композиционных материалов подразумевает представление наполненной системы как системы с некоторыми структурными уровнями, скомпонованными через поверхности раздела в единый блок по принципу последовательного укрупнения и усложнения структурной организации. Такую организацию называют «блок в блоке» или «структура в структуре, и объясняет особенности ее полиструктурная теория Соломатова В. И. [3]. Полиструктурность композиционного материала предполагает сосуществование в нем бесконечного количества структурных неоднородностей. Как показано в работах Соломатова В. И., Вырового В. Н., Дорофеева В. С., Сиренко А. В. вид и масштабный фактор последних целесообразно определять, исходя из целей и задач исследований [2, 3, 4]. От состояния, типа, механических характеристик, адгезионных сил связей между отдельными компонентами, общего объема и протяженности внутренних поверхностей раздела зависят свойства как отдельных элементов составляющих, так и материала в целом.

Установленные закономерности позволили представить структурную модель полимербетона, которая должна включать: микроструктуру клеящей мастики, мезоструктуру полимерраствора и макроструктуру системы в целом.

Литература:

1. Конструкційні матеріали нового покоління та технології їх впровадження у будівництво / Рунова Р.Ф., Гоц В.І., Назаренко І.І., Сівко В.Й., Шилюк П.С., Старчук В.Н., Братчун В.І., Плугін А.М., Саницький М.А. – К: УВПК «ЕксОб», 2008. – 355 с.

2. Выровый В. Н., Довгань И. В., Семенова С. В. Особенности структурообразования и формирования свойств полимерніх композиционніх материалов – Одесса: Издательство и типография «ТЄС», 2004. – 168 с.

3. Соломатов В. И. Полимерные композиционные материалы в строительстве / В.И.Соломатов, А.Н.Бобрышев, Н.Г.Химмлер – М.: Стройиздат, 1988. – 312 с.

4. Kizlikovli E. Polymer concrete composites / Kizlikovli E. // Polym. Eng. and Sci. – 2011. – V.21, № 8. – P. 507-509.