Строительство и архитектура/4. Современные строительные материалы

д.т.н. Удербаев С.С., Баймагамбетова А. гр. ПСМ-13-1

Кызылординский Государственный университет им. Коркыт Ата, Казахстан

Вопросы адгезии органического заполнителя с золоцементным вяжущим

При производстве композиционных материалов на основе отходов сельского хозяйства необходимо обратить внимание на адгезию заполнителя с неорганическим вяжущим веществом. Многочисленными научно-исследовательскими работами доказано, что улучшение адгезии можно достичь за счет активации поверхности заполнителя и одновременным повышением потенциальных свойств золошлаковых смесей, что в последующем позволяет повысить прочность арболитовых изделий.

Анализ современного состояния технологии арболита и научных поисков, направленных на ее совершенствование, позволяет резюмировать:

· Одновременное воздействие на частицу золоцементного вяжущего электрического поля и механического измельчения приводит к повышению активности. Совмещение этих двух видов воздействий эффективно вскрывает потенциал электрической природы частицы вяжущего. Однако механизмы повышения активности золоцементного вяжущего не установлены.

· Для стабилизации качества арболита заполнитель должен подвергаться предварительному облагораживанию. На практике для этих целей в основном применяется облагораживание заполнителя в воде. Однако этот способ является недостаточным. Разработка наиболее эффективного способа нейтрализации вредных веществ органического заполнителя и подготовки его требует дальнейших поисков.

Как известно, в настоящее время существует несколько теории адгезии. Электрическая теория адгезии [1,2] оценивает это как возникновение электростатических сил на разделе фаз за счет поляризуемости материала, то электрорелаксационная теория [3] рассматривает эффект склеивания контактирующих тел силами взаимодействия между точками. К тому же абсолютное число точек контакта, расстояние между точками контакта зависят от протекания релаксационных процессов в системе “дисперсная фаза-заполнитель”, от интенсивности движения молекул, диффузии макромолекул и условий контакта (температура, давление, время).

На практике к одним из направлений повышения адгезионной прочности относится физико-химическая обработка органического заполнителя растительного происхождения. Нами были проведены экспериментальные работы по обработке заполнителя щелочной водой с добавлением извести в количестве 1-1,5% (получено заключение о выдаче предварительного патента), а также обработка заполнителя в водной среде с ферментами навоза – субстракта животного происхождения.

Принятые меры, очевидно, улучшают поверхность заполнителя, повышают “шероховатость” поверхности, т.е. увеличивает ворсистость, способствует обнажению целлюлозной части заполнителя и удалению трудногидролизуемого сахара.

С целью исследования адгезии в контактном слое цементно-зольного камня с рисовой лузгой были проведены эксперименты по определению условного сцепления при разрыве склеенных между собой эпоксидной смолой исследуемых образцов-цилиндриков из арболита. Как влияет вид физико-химической обработки заполнителя на условное сцепление заполнителя и вяжущего приведены на рис. 1.

Рисунок 1. Влияние вида обработки заполнителя на удельное сцепление с золоцементным вяжущем веществом.

1 – без обработки; 2 – термическое обработка; 3 – обработка раствором СаCl2;4 – биоферментная обработка; 5 – обработка щелочной водой с добавлением извести.

Приготовленная арболитовая смесь укладывалась в пресс-форму, представляющей собой цилиндр с внутренним диаметром 70 мм, толщиной стенок 8 мм и длиной 80 мм, пуансона и нижней крышки. Сделанные таким образом, образцы отвечали однородности по площади и объему. После достижения образцами 28-ми суточного возраста изготовленные образцы подвергались испытанию на растяжение под действием нормальной отрывающей силы. Прочность при растяжении, получаемая как частное деления величины разрывного усилия на площадь образца, принималось за удельное сцепление золонаполненного вяжущего с заполнителем.

На основании анализа можно отметить, что обработка заполнителя щелочной водой с добавлением негашеной извести улучшает условное сцепление компонентов состава арболита в системе «заполнитель-вяжущее», следовательно его конечную прочность.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Дерягин Б.В., Кротова Н.А., Смилга В.П. Адгезия твердых тел. –М., Наука, 1973. –с.27.

2. Дыльков М.С., и др. Влияние толщины адгезива и концентрации клеящего раствора на прочность клеевого соединения при нормальном отрыве. // “Коллоидный журнал”, 1964, т.26, 4. -с.10.

3. Москвитин Н.И. Физико-химические основы процессов склеивания и прилипания. –М., “Леспром”, 1974. –с.191.

4. ГОСТ 19222 - 84. Арболит и изделия из него. Технические требования. - 21 с.