Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
2
с учетом (1.13) получено (1.14)
ШеиJ Г
На рис.1.21,6 представлены полученные в результате расчета по выражению (1.14) данные о времени наступления полной потери прочности алюмоборосиликатными волокнами в зависимости от изменения их диаметров при воздействии на них насыщенного раствора Ca(OH)2.
Таким образом, при целенаправленной постановке экспериментальных исследований, позволяющих выявить необходимые для расчета исходные данные, с помощью рассматриваемой методики представляется возможным прогнозировать
О 10 30 50 70 90 110 Диаметр волокон, мкм изменения прочности волокон любого химического состава при воздействии на них продуктов гидратации цемента. Представленная методика рекомендуется для апробации при прогнозировании долговечности секлофиброцементных (стеклофи-бробетонных) конструкции. Результаты исследований в данном направлении, в том числе применительно к стекловолокнам разного химического состава, рассматриваются ниже (см. часть II).
Базальтовые волокна
Базальтовые волокна впервые были получены в СССР в начале 60-х годов в виде тонких нитей из базальта месторождения "Янова долина" на Украине. В качестве исходного однокомпонентного сырья для этих целей используются базальты, габбродо-лериты, диабазы, порфириты и другие виды подобных горных пород. Размеры фракций горных пород, используемых после их дробления для получения волокон, составляют 3-70мм. Разработаны и внедряются в производство технологии получения различных разновидностей базальтовых волокон и изделий из них (рис.1.22), в том числе грубые, штапельные, непрерывные.
НИИГрафит, ГНЦ "Строительство" с участием ведущих московских научных и строительных организаций разработали комплексную программу "Базальт" по применению базальтоволокнистых материалов и изделий в городском хозяйстве Москвы. ЦНИИПромзданий подготовил заключение по этой программе, после чего она была рассмотрена и одобрена HTC Управления развития Генплана и затем утверждена и введена в действие. Возникает вопрос, почему именно базальтовые волокна выделены в специальную и самостоятельную комплексную программу? Базальтовые волокна не являются универсальными, как не являются универсальными и все другие модификации искусственных волокон: стеклянные, в том числе щелочестойкие, стальные, синтетические и др. Известно также, что тонкие базальтовые волокна подвергаются коррозии и снижают свою прочность в щелочной среде гидратирующихся цементов. Тем не менее, эти обстоятельства не уменьшили стремления специалистов к поискам рационального применения базальтовых волокон в практике строительства.
Для объяснения подобной ситуации можно выделить, по крайней мере, четыре причины. Во-первых, ни одна из модификаций искусственных волокон не обладает такой исходной сырьевой базой, как волокна из базальта. Запасы базальта, диабаза, габбродолерита в России достаточно обширны, что предопределяет заманчивые предпосылки для организации производства и применения базальтовых волокон.
Во-вторых, производство и применение базальтовых волокон, в отличие, например, от природных волокон на основе асбеста, являются экологически безопасными.
В-третьих, базальтовые волокна обладают высокой прочностью, сопоставимой с прочностью высокопрочных стеклянных волокон, а модуль упругости базальтовых волокон выше на 15-20%, чем у волокон из стекла.
В-четвертых, базальтовые волокна, в отличие от стеклянных, получают по одностадийной технологии, при этом отпадает необходимость в выполнении достаточно трудоемких технологических операций по изготовлению многокомпонентной шихты, превращению ее в расплав и формированию стеклянных шариков, что, в свою очередь, позволяет снизить не только трудоемкость и энергоемкость технологического процесса, но и себестоимость волокна.
Производство непрерывного базальтового волокна, также как и стеклянного, основано на вытягивании расплавленного базальта через фильеры плавильного сосуда с получением в конечном счете комплексной нити, перерабатываемой в ровинг с заданным числом сложений. Основные технические характеристики непрерывных базальтовых волокон: диаметр филаментов (элементарной нити) 8-13мкм, температура применения - до 650°С, предел прочности при растяжении 1850-2150МПа, модуль упругости 93200-113800МПа. Рис.1.22. Разновидности базальтовых волокон и
изделий из них
а - грубые отрезки волокна; б- непрерывные волокна;
в - нетканный материал; г - трикотаж; д - ткань из крученной нити; е - ткань прошивная; ж - трикотаж -отвержденный связующим. Грубые базальтовые волокна подразделяются на три марки: БГВ-150 диаметром от 80 до 150мкм, прочностью на разрыв 200МПа; БГВ-250 диаметром от 151 до 250мкм, прочностью на разрыв 150МПа; БГВ-400 диаметром от 251 до 400мкм, прочностью на разрыв 80МПа. Длина грубых волокон всех марок составляет 75 ± 25мм [12].
Если говорить о применении базальтовых волокон в качестве армирующей основы для конструкционных материалов, то здесь представляется целесообразным выделить два основных направления:
а) получение базальтоволокнистых материалов на основе полимерных вяжущих с использованием тонких базальтовых волокон диаметром 8-12мкм;
