ПОЛИМЕРБЕТОНЫ

Химическая стойкость полимербетонов в агрессивных средах

Одно из важнейших свойств полимербетонов по срав­нению с обычными бетонами на минеральных вяжущих— высокая сопротивляемость действию различных агрес­сивных продуктов. Поэтому наиболее рационально ис­пользовать изделия и конструкции из полимербетонов в условиях воздействия различных агрессивных сред без дополнительной химической защиты [105, 122].

Многочисленные исследования коррозионной стойко­сти тяжелых и легких полимербетонов различных соста­вов, выполненные в лаборатории полимербетонов НИИЖБа, показали, что с повышением концентрации кислоты в пределах неокисляемости полимербетонов их коэффициент стойкости, как правило, повышается. Сер-

Ная кислота по отношению к полнмербетонам агрессив­нее, чем соляная, но наибольшее снижение прочности наблюдается при действии на полимербетоны воды (табл. 64). Объясняется это тем, что с увеличением кон­центрации кислоты уменьшается количество воды в ра­створе и соответственно уменьшается эффект адсорбци­онного понижения прочности полимербетонов.

Определяющим критерием при оценке стойкости был принят показатель прочности, так как он выражает чет­кую связь механических и физико-химических свойств материала. Коэффициент стойкости Кст определяется отношением прочности полимербетонов после выдержки в агрессивных средах к первоначальной прочности:

Кст = (Ух /(То • (36)

Экспериментальные исследования показали, что за­висимость между снижением прочности и временем испытания полимербетона в агрессивных средах в пря­моугольных координатах имеет криволинейный харак­тер и может быть описана уравнением

Кст = ттЬ, (37)

Где m и b — постоянные коэффициенты; х — время выдержки в аг­рессивной среде, мес.

В области длительного воздействия агрессивных сред эта зависимость в логарифмической системе координат устойчиво линейна для всех видов исследованных поли­мербетонов и агрессивных сред и хорошо аппроксимиру­ется уравнением

Lg/CCT = a + MgT. (38)

Вычисляя по экспериментальным данным коэффици­енты a = lg ш и b, можно для большого отрезка времени определить срок службы полимербетонных конструкций. Однако обычная методика определения коррозионной стойкости полимербетонов трудоемка, так как требует изготовления большого числа образцов. Более прогрес­сивным и достаточно надежным является неразрушаю - щий метод определения коэффициента стойкости по из­менению динамического модуля упругости:

Кл = Eg. x/Eg.0, - (39)

Где Еg. o и Е х —динамические модули упругости соответственно в начальный момент и в момент времени т.

Определение динамического модуля упругости поли­мербетона основано на измерении скорости распростра­нения упругой волны, связанной с модулем упругости следующей зависимостью:

Е6.х = V2 р/К, (40)

Где р — плотность материала; К — коэффициент, для образца раз­мером 40X40X160 мм К=1.

Экспериментальные исследования динамического мо­дуля упругости с использованием ультразвукового при­бора ДУК-20 показали, что динамический коэффициент стойкости Яд подчиняется зависимости, аналогичной для Кит, определяемой обычными способами:

/Сд = лт«, (41)

gKA=gn-VKgx, (42)

Где п. и К — постоянные коэффициенты, х— время с момента нача­ла испытаний.

Корреляционная обработка результатов испытаний по­казала, что корреляционный коэффициент г близок к еди­нице, т. е. наблюдается хорошее совпадение зависимости lg Kg— lg т с прямой линией. Следовательно, зависи­мость lgXcr — lg-Kg должна также носить прямолиней­ный характер, что подтверждается рис. 36.

Для того чтобы по изменению динамического модуля упругости определить изменение прочности материала, необходимо получить уравнение, связывающее /Сд с ко­эффициентом стойкости Дет:

Lg/C„= lg /Сд Сі - С2, (43)

Где Сі и Сг — коэффициенты, зависящие от вида полимербетона и концентрации кислоты.

На рис. 37 представлены графики изменения коэффи­циентов Сі и С2 для легких полимербетонов на полиэфир­ной смоле в зависимости от концентрации серной кисло­ты, полученные путем математической обработки дан­ных.

Уравнения, описывающие изменение С и С2> имеют вид:

Сі = 3,75 — 0,0583С; (44) С2 = 0,075 — 0,01165 С, (45)

Где С — концентрация H2S04, %.

На основании формул (44) — (45) были построены графики изменения Кст во времени (рис. 38). Расхожде-

6* Зак. 251 J63

Ние между данными, полученными по формуле (43) и экспериментальными, не превышают 3—5%, т. е. они со­измеримы с точностью эксперимента.