Антиобледенительное покрытие для мелкозернистого бетона

• Автор: Кожухова, Марина Ивановна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 191 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Существующие способы борьбы с обледенением дорожных покрытий

1.2. Существующие подходы к созданию гидрофобных противогололедных покрытий

1.3. Опыт применения защитных дорожных покрытий, обладающих антигололедными свойствами
1.4. Выводы

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1. Методы исследований сырьевых и синтезированных материалов

2.2. Характеристика сырьевых материалов

2.3. Выводы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ
СТРУКТУРЫ ЦЕМЕТНОБЕТОННОЙ ПОВЕРХНОСТИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЕЕ ГИДРОФОБНЫЕ
И АНТИОБЛЕДЕНИТЕЛЬНЫЕ (ЛЬДОФОБНЫЕ)
СВОЙСТВА
3.1. Теоретические основы механизма адгезии льда к поверхности бетона и принципы разрушения его поверхностного слоя
3.2. Адаптация понятийного аппарата в области антиобледенительных гидрофобных и льдофобных поверхностей
3.3. Химическая природа и структурно-морфологические особенности тонкодисперсных материалов
3.4. Топологические особенности тонкодисперсных минеральных компонентов
3.5. Модель рациональной шероховатой структуры поверхности цементобетона
3.6. Теоретический расчет стабильности эмульсий на основе силоксанового компонента и ПВС-эмульгатора с использованием метода гидрофильно-липофильного баланса
3.7. Выводы

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВОВ И СВОЙСТВА КОМПЛЕКСНОГО АНТИОБЛЕДЕНИТЕЛЬНОГО ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА
4.1. Подбор эмульгатора в зависимости от молекулярного веса и
концентрации для приготовления эмульсий
4.2. Свойства гидрофобных силоксановых эмульсий в зависимости
от способа приготовления и состава
4.3. Эффективность гидрофобных эмульсий в зависимости
от способа приготовления и дозировки нанесения на МЗБ
4.4. Влияние состава и структуры комплексного защитного покрытия на гидрофобные свойства
мелкозернистого бетона
4.5. Микроструктурные особенности комплексного гидрофобного защитного покрытия
4.6. Модель функционирования комплексного антиобледенительного защитного покрытия
4.7. Адгезионные и физико-механические свойства гидрофобизированного МЗБ
4.8. Выводы
5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ГИДРОФОБИЗИРОВАННЫХ ПЛИТ ТРОТУАРНЫХ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Технологическая схема производства гидрофобизированных
плит тротуарных
5.2. Технология восстановления антиобледенительных свойств гидрофобизированных плит тротуарных
в процессе эксплуатации
5.3. Технико-экономическое обоснование эффективности производства гидрофобизированных плит тротуарных
5.4 Внедрение результатов исследования
5.5. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Вопрос повышения срока эксплуатации изделий из бетона является одним из наиболее актуальных в строительной отрасли. Ввиду высоких пористости и капиллярного водопоглощения, цементобетон становится уязвимым под действием многочисленных факторов, способствующих разрушению целостности его структуры. Попеременное замораживание-оттаивание, воздействие агрессивных жидкостей (сульфатных растворов, образующихся в результате применения противогололедных солевых реагентов) накладывают существенный отпечаток на срок службы материалов. Повышение водостойкости, а также снижение адгезии льда к поверхности бетона определяют его долговечность, что особенно актуально для дорожно-строительных материалов.
Одним из перспективных путей защиты бетона от образования наледей в зимний период является достижение антиадгезионного эффекта системы «лед — бетонная поверхность» путем создания антиобледенительного сверх- и супергид-рофобного слоя на поверхности цементобетонных изделий.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках: ФЦП Мероприятие 1.5 Проведение научных исследований коллективами под руководством приглашенных исследователей (соглашение № 14.В37.21.1218 2012-2013 гг.); программ стратегического развития БГТУ им. В.Г. Шухова № А-16/12 и № Б-11/14 (2012-2014 гг.).
Цель работы. Разработка комплексного антиобледенительного покрытия для мелкозернистого бетона, включающего высокоразвитую поверхность бетона и гидрофобную эмульсию.
Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:
- изучение состава, свойств и морфологических особенностей высокодисперсных веществ, как компонентов антиобледенительного защитного покрытия;
- разработка составов и оптимизация технологического процесса получения гидрофобного силоксанового покрытия;

хлорсиланами хлористый водород вызывает значительное корродирование металлических частей оборудования и вреден для здоровья.
С целью гидрофобной модификации целлюлозных материалов иногдаис-пользуется метод пропитки чистыми эфирами ортокремниевой кислоты (тетраме-токсисилан, тетраэтоксисилан), а также замещенными эфирами ортокремниевой кислоты (метилтриэтоксисилан, диметилдиэтоксисилан и др.).
При гидрофобизации текстильного материала, бумаги, керамических поверхностей, весьма эффективными показали себя алкоксиаминосиланы. Эти соединения в большинстве случаев наносят на материал в виде жидких растворов, ввиду их высокой температуры кипения.
Соединения типа Кп81(Т8ГС8)4-пВп81(]ЧСО)4-п и Лп81(8НС)4-п нашли свою нишу при гидрофобизации текстильных материалов [59]. Наряду с рассмотренными выше простыми соединениями, содержащими в молекуле один атом кремния, для обработки материалов с целью гидрофобизации, также широко применяются и полимерные соединения, содержащие некоторые функциональные группы. Закрепление полимерной пленки на поверхности обрабатываемого материала в этом случае происходит за счет образования поперечных связей в результате реакции конденсации гидроксильных групп или частичного окисления алкильных радикалов и атомов водорода, имеющих связь с атомом кремния. Из этого класса соединений хорошо зарекомендовали себя линейные дихлорполиди-метилсилоксаны и другие их аналоги - метилхлорсилоксаны [60]. Такие соединения менее летучи, чем простые метилхлорсиланы, и поэтому они могут быть использованы для гидрофобизации только в виде жидких растворов и эмульсий. В большинстве случаев они применяются для гидрофобизации стеклянных и керамических поверхностей: для улучшения поверхностных свойств керамических изоляторов, для обработки химического стекла, стеклянных ампул для хранения крови, что уменьшает выщелачивание стекла, для обработки остекления самолетов и судов, в результате чего сохраняется ясная видимость и снижается степень обледенения стекла. Недостатком применяемых веществ является выделение хло-