СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА / 4. Современные строительные материалы

Самошина Е.Н., к.т.н., Минаев А.И., магистр, Самошин А.П., к.т.н.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Составление структурно-методологической схемы исследования свойств пенокерамобетонов

Перспективным теплоизоляционным материалом на сегодняшний день является пенокерамобетон изготовленный на смешанном вяжущем, состоящем из опоки и минерального вяжущего вещества. Наличие минерального вяжущего вещества необходимо для обеспечения начальной прочности пеномассы и стабильности ячеистой структуры до обжиговый период, а наличие опоки будет способствовать получению прочного ячеистого материала при обжиге и значительно снизит стоимость полученного легковеса.

Основу методики проводимых исследований составляет полиструктурная теория, разработанная академиком В.И. Соломатовым [1…4] для композиционных строительных материалов. С использованием основных положений полиструктурной теории нами проводилась последовательная оптимизация структуры и свойств ПКБ на микро- и макроструктурном уровнях. В качестве микроструктуры рассматривалась растворная часть ПКБ, состоящая из вяжущего смешанного типа твердения, наполнителей и корректирующих полимерных добавок.

На начальном этапе разработки составов ПКБ была проведена оптимизация микроструктуры (I уровень) по критерию «прочность при сжатии после обжига», при проведении которой контролировалось изменение других свойств (устойчивость пеномассы, скорость набора прочности, плотность, усадка). После получения графических и математических зависимостей, характеризующих изменение важнейших свойств исследуемого объекта в заданной области экспериментального пространства, был осуществлён переход к проектированию на следующий, более высокий уровень.

Макроструктура (II уровень) материала создавалась в результате воздействия технологического фактора за счёт поризации материала-основы ПКБ. При этом предполагалось, что оптимальное сочетание свойств, достигнутое на предыдущем уровне, обеспечит улучшение показателей на уровне макроструктуры.

Однако простой переход от растворной смеси к ячеистому материалу не обеспечивает получение качественного материала на последующем структурном уровне, так как его рецептура и технология определяются собственными показателями качества (теплопроводность). Поэтому в процессе перехода был реализован принцип совмещения структур, согласно которому оптимальный по выбранному показателю качества материал (структурный уровень) получают из предыдущих структурных уровней. На блок-схеме рис. 1 эта особенность порядка проектирования составов выражается в появлении обратных связей и раздела по дополнительной оптимизации составов.

Рис. 2.3. Структурно-методологическая схема проведения исследований

Литература

1. Соломатов В.И. Элементы общей теории композиционных строительных материалов / Материалы юбилейной конференции. - М.: МИИТ, 2001. - С. 41–56.

2. Соломатов В.И. Развитие полиструктурной теории композиционных строительных материалов / Материалы юбилейной конференции. - М.: МИИТ, 2001. - С. 56–66.

3. Соломатов В.И. Полиструктурная теория строительных материалов / Новые композиционные материалы в строительстве. – Саратов, 1981. – С. 5–9.

4. Соломатов В.И., Потапов Ю.Б., Чощшиев К.Ч., Бабаев М.Г. Эффективные композиционные строительные материалы и конструкции: монография / Ашхабад: Ылым, 1991. – 268 с.