CC BY
28
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ ГИПСОДРЕВЕСНОПОЛИМЕРНО-
ГО КОМПОЗИТА
Руденко Б.Д., Микова Е.В., Шастовский А.С. (СибГТУ, г. Красноярск, РФ)
On the schedule disorder of values for durability, values of durability received in experiences and the predicted values on model (a direct line) are submitted. All schedules are constructed on the basis of model. From figure it is visible, that the difference between skilled and modelling values does not exceed 9 %, that is satisfactory for the purposes of the description.
Гипс характеризуется незначительной адгезией к заполнителям. Это объясняется тем, что на границе заполнитель- вяжущее взаимодействия практически не происходит [1]. Прочность композита, в частности при использовании гипса в качестве вяжущего, зависит от таких факторов, как: качество и количество вяжущего вещества, качества заполняющей части, характера и объема поровой части, прочности контактного слоя, технологических факторов [2]. Известно, что процесс твердения строительного гипса коренным образом отличается от процесса твердения портландцемента и аналогичных ему вяжущих веществ, которые в первый сравнительно продолжительный период после затворения водой должны находится во влажных условиях, чтобы избежать снижение прочности затвердевших растворов [3].
В связи с этим, интерес представляет рассмотрения вопросов формирования прочности гипсодревеснополимерного композита в присутствии водных растворов синтетической смолы, например карбамидной. Возможности такого процесса интересно рассмотреть в присутствии древесного заполнителя, который характеризуется во первых своей активной химической структурой, во вторых своеобразной поверхностью контактирования с вяжущим.
Диапазон изменения исследуемых факторов принят следующим содержанием компонентов в углах симплекса: наибольшее значение 70 %, наименьшее значение 10 %.
В рассмотренной области факторного пространства был поставлен эксперимент, производилось смешивание компонентов в следующей последовательности, стружка, водный раствор смолы, гипс. Смола вводилась в смесь в виде водного раствора, согласно принятой стратегии эксперимента, вместе с водой. После тщательного перемешивания формировались балочки размером 4 х 4 х 16 см, которые твердели в течение суток в комнатных условиях. Из балочек вырезались образцы размером 4x4x4 см., которые использовались для определения водо-поглощения согласно ГОСТ 12730.3 - 78.
Методика обработки эксперимента взята по [4,5]
На рисунке 1 представлено влияние компонентов на прочность гипсо древесного композита. Как видно из графика, уменьшение содержания древесных части приводит к уменьшению прочности материала, т.е. древесные частицы для данного вида прочности являются активным заполнителем.
Уменьшение воды приводит к уменьшению прочности до середины варьирования, затем прочность повышается. Наблюдается хорошо выраженный оптимум минимального значения.
Рисунок 1 - Влияние компонентов на прочность гипсодревеснополимерного композита
Такой характер зависимости объясняется тем, что для формирования структуры композита необходимо для вяжущего нужное количество воды. Нужное количество воды определяется из количества вяжущего и удельной поверхности заполнителя.
Для содержания гипса и смолы характерна общая зависимость, наблюдается хорошо выраженный оптимум значений этих компонентов, при котором прочность наибольшая.
На графике разброс значений для прочности, рисунок 2, представлены значения прочности полученные в опытах (квадратики) и предсказанные значения по модели (прямая линия). Необходимо отметить, что все графики построены на основании модели. Из рисунка видно, что разница между опытными и модельными значениями не превышает 9 % для наибольшего значения прочности, что является удовлетворительным для целей описания.
На рисунке 3 приведены значения получаемой плотности образцов в зависимости от соотношения компонентов. Полученная картина согласуется с характе-
ром изменения прочности (рис.1).
predicted
Рисунок 2 - Разброс значений для прочности
Рисунок 3 - Влияние компонентов на плотность получаемого гипсодревес-нополимерного композита
Литература
1 Пащенко, А.А. Вяжущие материалы [Текст] / А.А.Пащенко, В.П.Сербин, Е.А.Старчевская. - Издательское объединение: «Вища школа», 1975. - 444 с.
2 Рыбьев, И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ (искусственные строительные конгломераты) [Текст] / И.А.Рыбьев. - М.: Высшая школа, 1978. - 309 с.
3 Бутт, Ю.М. Химическая технология вяжущих материалов [Текст] / Ю.М.Бутт, М.М.Сычев, В.В.Тимашев. - М.: Высшая школа, 1980. - 472 с.
4 Пен, Р.З. Статистические методы моделирования и оптимизации процессов целлюлозно-бумажного производства [Текст] / Р.З.Пен. - Красноярск, 1982. - 192 с.
5 Дюк, В. Обработка данных на ПК в примерах [Текст] / В. Дюк. - СПб.: Питер, 1997. -
240 с.
