Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
10 0,26 0,43 0,51
Теплопроводность материалов, армированных стекловолокном, зависит от расположения волокон по отношению к направлению потока тепла. В исследуемых образцах стеклогипса волокно располагалось перпендикулярно направлению теплового потока, т. е. в направлении, в котором материал имеет наименьшую теплопроводность. Добавление стекловолокна в рассматриваемом случае не повлекло за собой увеличения теплопроводности, а, наоборот, немного ее уменьшило.
По-видимому, при введении стеклянных волокон в гипсовый раствор не получается совершенного контакта между стекловолокном и раствором (гипсовым камнем). При этом возможно получение тончайших замкнутых воздушных пузырьков и прослоек в местах контакта, которые являются дополнительным термическим сопротивлением на пути прохождения теплового потока. Поэтому добавление стек- лянного волокна, теплопроводность которого больше (0,81 Вт/(м°С)), чем теплопроводность гипсового камня, не увеличивает эффективную теплопроводность стекло-гипса. Это позволяет считать, что при обычных методах изготовлении образцов (без вибропрессования, вакуумирования) совершенных контактов между волокном и матрицей не получается.
Важное значение представляют вопросы, относящиеся к оценке влияния влажности на изменение прочностных характеристик стеклогипса. Для выяснения этих вопросов были проведены специальные исследования [3]. В процессе проведения исследований опытные образцы из стеклогипса после их изготовления высушивались до постоянной массы при температуре 60°С. Затем все образцы были разделены на несколько групп. Влажность и прочность высушенных образцов принимали в качестве исходных данных.
После высушивания образцы каждой группы увлажнялись до различного уровня. Первую группу образцов выдерживали при температуре 20°С и относительной влажности воздуха 60%. Влажность этих образцов составила 0,2% по массе, т.е. была близка к равновесной влажности материала при данных условиях. С целью сохранения во времени постоянной влажности материала образцы помещались в герметически закрытые полиэтиленовые пакеты.
Влажность второй группы образцов увеличивали до 1% по массе, что соответствовало примерно равновесной влажности материала при относительной влажности воздуха 100%. Остальные группы образцов увлажнялись соответственно до 2, 5, 10 и 20%. Влажность образцов в последнем случае была близка к полному водона-сыщению материала при нормальных давлении и температуре. После увлажнения все группы образцов, как и первую, помещали в полиэтиленовые пакеты. Наряду с образцами из стеклогипса изготавливались неармированные образцы, которые хранились в аналогичных условиях. Перед испытаниями полиэтиленовые пакеты распечатывались и сразу же повторно определялись параметры влажности образцов. Данные об изменениях прочности этих образцов на растяжение в зависимости от влажности материала приведены на рис.4.13,а. Как видно, прочность неармиро-ванных образцов с повышением влажности материала до 0,6-0,8% снижается на 50-60% по сравнению с прочностью образцов, высушенных до постоянной массы. При более высокой влажности ее влияние на прочность гипсового камня заметно уменьшается (см.рис.4.13,а)
а)
0 <0 Q.
та v * 1 •О
1
0
1
І»
__Im 3
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 со Влажность образцов, % по массе
6 8 10 12 14 16 18 20а Влажность образцов, % по массе
Рис.4.13. Влияние влажности на прочность стеклогипса при растяжении
а—неармированные образцы (гипс технический); б— стеклоармированные образцы (содержание волокон в образцах 3,77,% по объему); сроки испытаний: 1 — 7 сут; 2 — 28 сут; 3 — 3 мес; 4 — 6 мес; 5 — 9 мес; 6—12 мес
Прочность стеклоармированных образцов при возрастании их влажности также снижается (рис.4.13,6). Однако линии графика, характеризующие зависимость изменения прочности от влажности материала, более пологие по сравнению с рас- сматриваемыми выше и, кроме того, каких-либо заметных переломов этих линий не наблюдается. В данном случае снижение прочности материала зависит не только от свойств гипсового камня но и от поведения стеклянных волокон. Как видно из рис.4.13,6, снижение прочности стекпогипса при влажности, равной 1 - 1,5%, выражается зависимостью, близкой к линейной. При дальнейшем увеличении влажности стеклогипса скорость снижения прочности постепенно уменьшается и линии на графике приобретают криволинейный характер.
Прочность на растяжение неармированных образцов из гипсового камня со временем существенно не изменяется (см. рис.4.13,а). Это подтверждается во всех случаях независимо от влажности образцов. При испытаниях образцов из стекло-гипса наблюдаются несколько иные закономерности (рис.4.13,6). При влажности армированного материала от 0 до 0,8% время не оказывает значительного влияния на его прочность. С повышением влажности стеклогипса (более 0,8%) начинает проявляться влияние времени на прочность материала, при этом линии, соответствующие на графике влажности около 0,8% и более, постепенно расходятся, образуя пучок.
