Установки для испытаний эпоксиполимербетона

1.

Установки для испытаний
Стенд для кратковременных и длительных
испытании на поперечный изгиб
Стенд для испытаний при пенетрации
1–рама из уголков, 2–рычаг, 3–противовес, 4–груз , 5–нагружающее устройство,
6–уголок, 7–точки опоры, 8–нагревательные приборы, 9–образец ,
1–рама из уголков, 2–рычаг, 3–противовес, 4–груз , 5–нагружающее устройство,
6–индикатор, 7–опорная плита, 8–образец, 9–кольцевая печь ,
10–термопара с мультиметром, 11-ЛАТР
10–термопара с мультиметром, 11-ЛАТР
Конструкция
Конструкция
Расчетная схема испытаний на поперечный изгиб
N
L/2
L
Формулы для расчета
напряжений
3N l
2b h 2
где – напряжение МПа; N – нагрузка, Н; l– расстояние между опорами, м;
h,b- ширина и высота образца
Hi
Pi
d h
где Н – величина прикладываемого напряжения,
h – глубина погружения индентора (шарика), мм;

2.

Основные свойства компонентов входящих в полимербетон на основе эпоксидной
смолы
Основные свойства вяжущего ( эпоксидная смола ЭД-20)
Внешний вид
Цвет
Молекулярный вес
Условная вязкость по шариковому
вискозиметру с отвердителем при 100
°С через 2 ч
Динамическая вязкость при 25 С, 11
Содержание, %
- эпоксидных групп
- общего хлора, не более
- иона хлора, не более
- летучих вяжущих, не более
Схема получения эпоксиполимербетона
Вязкая прозрачная жидкость
Светло-желтый
390-420
10
Подготовка связующего
(добавление отвердителя и
пластификатора в разогретую до
600С смолу)
Определение необходимого
количества каждого из компонентов
по массе
150-180
20,2
1,0
0,007
1,0
Время желатинизации с отвердителем:
- полиэтеленполиамин, при 20˚С, ч
Приготовление композиции
(смешивание связующего и наполнителя)
Укладка в форму
2,5
Вибрирование смеси в течение 1-2 мин
Свойства отвердителя ПЭПА (полиэтиленполиамин)
Твердение при комнатной температуре в течение 24 часов
Показатели
Сорт А
Сорт Б
Внешний вид
Вязко-текучая светложелтая жидкость
Плотность при 20 °С, г/см3
Вязкость при 20 °С, сП, не более
Содержание азота, %
Удельный экзотермический эффект,
ккал/кг
Время желатинизации при 25 иС, мин.
Срок хранения, мес.
1,0
900
30-36
1000
1,0
500
30-36
1100
240
12
205
12
Извлечение материала из формы
Термообработка в течение 2 ч при температуре
80 0С

3.

Влияние фосфогипса на физико-механические свойства полимербетонов
Зависимость прочности эпоксиполимербетона
при центральном сжатии от процентного
соотношения ФГ/песка
Зависимость прочности эпоксиполимербетона при поперечном
изгибе от процентного соотношения ФГ/песка
Зависимость прочности полиэфирбетона при
центральном сжатии от процентного
соотношения ФГ/песка
Зависимость водопоглощения через 2 часа от процентного
Зависимость прочности полиэфирбетона при поперечном соотношения ФГ/песка при температуре 50ºС для
полимербетона на эпоксидном вяжущем
изгибе от процентного соотношения ФГ/песка
Зависимость водопоглощения через 2 часа от процентного
соотношения ФГ/песка при температуре 50ºС для
полимербетона на полиэфирном вяжущем

4.

Влияние отходов керамзита на физико-механические свойства полимербетонов
Зависимость прочности эпоксиполимербетона при центральном сжатии от
процентного соотношения кк/песка
Зависимость прочности полиэфирбетона при центральном сжатии от
процентного соотношения кк/песка
Зависимость прочности эпоксиполимербетона при поперечном изгибе от
процентного соотношения кк/песка
Зависимость прочности полиэфирбетона при поперечном изгибе от
процентного соотношения кк/песка

5.

По результатам проведенных исследований для строительных конструкций
можно рекомендовать полимербетон следующего состава
С эпоксидным вяжущем
С полиэфирным вяжущем
- смола ЭД – 20 – 25 %;
- отвердитель ПЭПА – 3 %;
- песок – 41 %;
- щебень мелких фракций – 25 %;
- фосфогипс – 6 %;
- полиэфирная смола ПН-1 - 25 %;
- крупный заполнитель (гранитный щебень) 26 %;
- мелкий заполнитель (песок очень мелкий) –
41,5 %;
- отвердитель Бутанокс М50 - 0,75 %;
- фосфогипс – 6 %;
- ускоритель (нафтенат кобальта) - 0,75 %.
Размер образцов
Разрушение при испытание на изгиб

6.

Влияние теплового старения на свойства полимербетона
Изменение цвета образца, содержащего ФГ с течением времени
Влияние теплового старения на полимербетон на эпоксидном
связующем а – с добавлением фосфогипса, б – без добавления
отхода, в- сдобавлением керамзитной крошки
Влияние теплового старения на полимербетон на полиэфирном
связующем а – с добавлением фосфогипса, б – без добавления
отхода, в- с добавлением керамзитной крошки

7.

Влияние УФ-старения на свойства полимербетона
Изменение цвета образцов содержащих ФГ
Влияние УФ старения на эпоксиполимербетон а – с добавлением
фосфогипса, б – без добавления фосфогипса, в- с добавлением
керамзитной крошки
Влияние УФ старения на полиэфирбетон а – с добавлением
фосфогипса,
б – без добавления фосфогипса, в- с добавлением керамзитной

8.

Теплофизические испытания полимербетона с добавлением керамзитных отходов
Форма образцов при теплофизических
испытаниях
Теплофизические характеристики
полимербетонов
Вяжущие
Количество
Коэффициен
Термичес
Тепло
керамзитной
т
кое
вой
пыли, %
Измеритель теплопроводности МГ4(100)
теплопровод сопротивл поток,
ности,
ение,
q,
λ, Вт/нК
R, м2К/Вт
Вт/м2
Эпоксид
0
0,399
0,053
651,5
ная
10
0,376
0,056
620
0
0,41
0,047
635
10
0,38
0,051
624
смола
Полиэфи
рная
смола

9.

10.

Испытание эпоксиполимербетона с добавлением фосфогипса на долговечность
Зависимость долговечности от
напряжения для
эпоксиполимербетона с 6% ФГ
Зависимость долговечности от температуры
Значения физических констант эпоксиполимербетона с 6%
фосфогипса при разрушении поперечным изгибом
m, с
U0, кДж/моль
, кДж/(моль×МПа)
Tm, К
2·10-5
478,9
11,8
436,7
Зависимость энергии
активации от напряжения

11.

Испытание полиэфирбетона на долговечность при пенетрации и поперечном изгибе
Зависимость долговечности при поперечном изгибе от напряжения для
полимербетона на основе полиэфирного вяжущего с 6% ФГ
Значения физических констант полиэфирбетона
m , с
, кДж/(моль×МПа)
U0, кДж/моль
3,9·10-7
383
11
Значения физических
пенетрации
ФГ,
m , с
%
0
93·10-
констант
U0,
Tm, К
Зависимость долговечности от напряжений при пенетрации
для полимербетона на основе полиэфирного
связующего не содержащего ФГ
420
полиэфирбетона
, кДж/
при
Tm, К
кДж/моль
(моль×МПа)
313
59,1
499
395
45,3
712
5
6
58·10-5
Зависимость долговечности от напряжений при пенетрации
для полимербетона на основе полиэфирного связующего
содержащего 6% ФГ по массе

12.

Испытание эпоксиполимербетона на долговечность при пенетрации
Зависимость долговечности от напряжений при пенетрации для полимербетона
на основе эпоксидного связующего не содержащего ФГ
Зависимость долговечности от напряжений при пенетрации
для полимербетона на основе эпоксидного связующего
содержащего 6% ФГ по массе
Значения физических констант эпоксиполимербетона при
пенетрации
ФГ,
m, с
U0, кДж/моль ,
%
0
6
кДж/ Tm, К
(моль×МПа)
105·10-5 373
76,1·10-5
405
63,4
550
57,2
618