Повышение трещиностойкости слоистых бетонных изделий с декоративным полимербетонным защитным слоем

• Автор: Моисеенко, Ксения Сергеевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ДЕКОРАТИВНЫХ БЕТОНОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

1. Основная цель и задачи исследований, рабочая гипотеза

1.1. Опыт применения декоративных бетонов в строительстве

1.2. Основная цель и задачи

1.3. Рабочая гипотеза

ГЛАВА 2. ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, АППАРАТУРА И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Характеристики исходных материалов

2.1.1. Портландцемент

2.1.2. Смола

2.1.3. Песок
2.1.4. Щебень
2.1.5. Добавки
2.1.6. Пигменты
2.2. Методики исследований
2.2.1. Методика определения удобоукладываемости бетонной смеси
2.2.2. Методика определения прочности
2.2.3. Методика определения водопоглощения
2.2.4. Методика определения коэффициента интенсивности
напряжений бетона
2.2.5. Методика определение коэффициента линейного температурного
расширения и температурно-влажностных деформаций
2.2.6. Методики определения морозостойкости
2.2.7. Расчетный метод определения капиллярной пористости
2.2.8. Метод трехстадийного насыщения бетона водой
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
3.1. Исследование состава, структуры и свойств защитно-декоративного
покрытия на основе полимерных составов

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ БЕТОННОГО
ОСНОВАНИЯ
4Л. Установление прочностных и деформативных свойств
бетонов
4.2. Температурно-влажностные деформации и морозостойкость
бетонов
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ МОНОЛИТНОСТИ ЗАЩИТНОДЕКОРАТИВНЫХ СЛОИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ
ГЛАВА 6. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
6.1. Рекомендации по изготовлению декоративных бетонных изделий
с поверхностным полимербетонным слоем
6.2. Опытно-промышленное опробование
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Слоистые защитно-декоративные изделия с полимербетонным слоем, имитирующие горные породы, нашли широкое применение для дорожных и тротуарных покрытий, а также для наружной и внутренней отделки зданий и сооружений. Однако в ряде случаев слоистые декоративные бетонные изделия в неблагоприятных условиях эксплуатации выходят из строя вследствие их разрушения в виде растрескивания и отслоения полимербетонного слоя. Главной причиной разрушения в этом случае является низкая прочность сцепления и несовместимость температурно-влажностных деформаций полимербетонного слоя и основного бетона в водонасыщенном состоянии при замораживании.
Решение задачи повышения трещиностойкости слоистых декоративных бетонных изделий заключается в обеспечении совместной работы слоев путем регулирования рельефа контактной зоны, учета температурно-влажностных деформаций, прочностных и деформативных свойств слоев, их толщины и протяженности контакта между ними.
Работа выполнена в соответствии с федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг.
Цель и задачи исследований. Основной целью диссертации является получение слоистых бетонов с декоративным полимерным покрытием для изделий, работающих в суровых условиях эксплуатации как структурноцелостные материалы.
Для решения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- обоснование получения трещиностойких изделий из слоистых бетонов с декоративным полимерным защитным покрытием;
- получение зависимостей прочностных и деформативных свойств полимерных покрытий и основного бетона от главных факторов;
- разработка составов и способа изготовления слоистых бетонов с декоративным полимерным покрытием;
- исследование физико-механических свойств слоистых бетонов с

(ТМПТМА) или 90% диамилфтолата и 10% метилметакрилата [93].
Так же в качестве пропиточного материала предлагается применять водный раствор дивинилстирольного латекса, композицию, включающую высокомолекулярные углероды ряда С19Н40 - С5зН10б и карбоновые кислоты в количестве 10-12% от массы высокомолекулярных углеводородов, а также пропиточные составы на основе акил-алкоксисиланов, низкомолекулярных металлоорганических соединений, силиконовых и полисилоксановых смол, кремнийорганических соединений [94, 95].
В Японии из виниловых соединений преимущественно использовались алкилметакрилат, стирол, хлорвинил, акрилонитрил, винилацетат или смесь этих материалов. В качестве катализаторов при этом использовались перекись бензола, перекись лаурина, азобисизобутилонитрил, а в качестве связующей добавки - ТМГТГМА; этиленгликольдиметилакрилат. Катализатор полимеризации вводился в количестве 0,02-5% от массы винилового мономера, а сшивающая добавка - в количестве 0,5-30% [96].
Обработка пропитанных изделий в воде в автоклаве исключает испарение винилового состава и делает излишним завертывание изделий в полиэтиленовую пленку.
В Германии в качестве пропиточных материалов для модификации бетона в промышленных масштабах используют метиловый эфир метакриловой кислоты и стирол [97].
В СССР в 1956 году Г.А. Туркестанов предложил пропитывать бетон стиролом с последующим отверждением его в порах [99]. Такая обработка бетона полистиролом на всю глубину позволила резко повысить прочность (до 100 МПа), водонепроницаемость и морозостойкость, уменьшить водопоглощение (до 1% по массе).
Это являлось новым направлением в области модификации бетонов, в конце 60-х годов в России, США, Японии, Англии, Франции, Италии и других странах началось широкое изучение технологии и свойств бетонов, модифицированных полимерами.
Модификация бетонов полимерами приводит к получению новых материалов с особой структурой и свойствами [76].
Сейчас известны основные факторы, которые определяют главные свойства модифицированных бетонов.