РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ СОСТАВОВ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ФОРМ ДЛЯ АРХИТЕКТУРНО-ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Аннотация

The article discusses the increase in wear resistance, adhesive strength and physical and mechanical properties of composite thermosetting epoxy polymer materials and coatings based on them for use on working surfaces that form the equipment of architectural and artistic reinforced concrete products. Keywords: metal equipment, wear resistance, adhesive strength, physical and mechanical properties, composition, thermosetting polymer, epoxy resin, coatings, reinforced concrete product. Введение. В настоящее время целесообразность применения полимерных и полимербетонных оснасток или металлических форм с антиадгезионными полимерными покрытиями с целью повышения эффективности их работы и качества получаемых изделий не вызывает сомнения. Однако они еще не находят массового внедрения из-за низкой долговечности. Известно, что полимерные оснастки вовремя эксплуатации часто выходят из строя. Причинами этого является разрушение поверхности оснастки в результате изнашивания или отслаивания полимерного слоя при многократном воздействии бетонной смеси в стадии формования. Это объясняется на наш взгляд тем, что применяемые в настоящее время для оснастки полимерные композиции не обладают комплексом свойств, обеспечивающих им долговечность. Объекты и методы исследований. Применение полимерных материалов на 212 рабочих поверхностях опалубки бетонных и железобетонных изделий открывает большие возможности для замены стали деревянными, полимерными, бетонными и железобетонными материалами в зависимости от объема и конфигурации получаемых архитектурно-строительных конструкций [1]. При этом достигается значительное облегчение веса опалубок с одновременным решением вопроса смазки, что позволяет улучшить условия труда при производстве бетонных и железобетонных изделий [1-2]. Результаты и их обсуждение. Результаты экспериментальных исследований показали, что на износостойкость и другие эксплуатационные и физико-механические свойства эпоксидных композиций существенное влияние оказывают вид, природа, структура, свойства и содержание наполнителей. При этом они по-разному влияют на свойства композиций в зависимости от вида связующего. Для повышения износостойкости эпоксидных композиций наиболее целесообразным является введение в связующее основной состав ОС-1 стекловолокна в количестве 10-30 об.ч. или железного порошка в количестве 30-40 об.ч. Для снижения адгезии покрытия к бетону, что очень важно для повышения эффективности работы форм, необходимо вводить в композицию полиэтилен в количестве 25-35 об.ч. Но снижение адгезионных свойств композиции приводит и к снижению адгезии покрытия к металлической основе. Наибольшую адгезию к металлической поверхности форм имеют композиции на основе ОС-2, наполненные железным порошком или тальком в пределах 20-25 об.ч. Исследования ряда авторов [1,2,3] и результаты наших исследований показывают, что композиционный полимерный материал для покрытия поверхности формующей оснастки для получения бетонных панелей должен обладать одновременно несколькими важнейшими свойствами, т.е. комплексом лучших эксплуатационных и физико- механических свойств. Как показали наши ранние [4] и настоящие исследования, только введением тех или иных наполнителей и варьированием их содержания невозможно достичь желаемой цели. В большинстве случаев с повышением одного свойства снижаются другие. При разработке таких композиций использованы оба связующего, т.к. у каждого есть свои преимущества и недостатки, что представляет, как, научный так и практический интерес. Например ОС-1 более износостойко и имеет сравнительно меньшую адгезионную прочность с бетоном, а ОС-2 имеет хорошую адгезию со сталью. Разработку таких композиций производили в основном по следующим их целевым назначениям: -адгезионная (к бетону) износостойкая эпоксидная композиция - АБИЭК; -особо износостойкая эпоксидная композиция - ОИЭК; -адгезионная (к стали) износостойкая эпоксидная композиция - АСИЭК. Такое условное разделение композиции по функционально важным свойствам позволяет нам более целесообразно решить вопрос рационального выбора компонентов во состав. Варьирование их содержания проводилось в пределах 30 об.ч., т.к. при больших содержаниях наполнителей значительно ухудшается технология получения композиций и, соответственно, снижаются их эксплуатационные и физико-механические свойства. Поскольку одной из основных задач работы является разработка износостойкой эпоксидной композиции, работающей в условиях абразивного трения, то во все разрабатываемые композиции обязательно вводится стекловолокно, как более эффективный модификатор для повышения износостойкости (см.табл. 1 и 2). Состав и свойства этих композиций представлены в таблицах 1 и 2. 213 Таблица 1 Составы эпоксидных композиций Композиции при содержании компонентов об.ч. Э 1 3 5 6 К Компоненты И Б 3 - К Э - К Э - К Э - К Э - Э И3 А К И И И И С - А О О О О А Эпоксидная смола ЭД-16 100 100 100 100 100 100 Эпоксидная алифатическая смола 20 20 20 ТЭГ-1 Дибутилфталат ДБФ 20 20 20 Пиперидин 7 7 7 Полиэтиле