| |
Полимерное связующее
Как указывалось выше, полимерное связующее в
стекло
пластиковой арматуре выполняет роль клеящей среды,
объеди
няющей отдельные волокна в монолитный стержень и
обеспечи
вающей совместную их работу, а также защищает
волокно от
механических повреждений. Кроме того, связующее в
зависимо
15
сти от функционального назначения конструкций и
условий их
эксплуатации должно обеспечивать высокую
коррозионную стой
кость арматуры, требуемые электротехнические и
другие .свой
ства. Для удовлетворения указанных выше требований
полимер
ное связующее должно обладать плотностью сшивки
трехмерной
структуры, адгезией к стеклянному волокну,
химической стой
костью и высокими электротехническими свойствами.
Данные требования в более полной мере способны
удовле
творить полимерные связующие с жесткой сетчатой
структурой,
например эпоксидные, эпоксиполиэфирные,
эпоксифенольные и
др. Эти связующие обладают сравнительно высокой
теплостойко
стью и способностью к образованию после отверждения
практиче
ски неплавких и нерастворимых продуктов, что в
процессе экс
плуатации конструкций со стеклопластиковой арматурой
весьма
важно. Кроме того, полимеры с жесткой сетчатой
структурой
обладают сравнительно большими значениями модуля
упругости,
а также высокой адгезионной и когезионной
прочностью. Следует
отметить, что эти свойства полимеров определяются в
основном
их химической структурой, т.е. длиной и гибкостью
отрезков ли
нейного строения между узлами сетки, а также типом
поперечных
связей и их прочностью.
Наиболее полно использовать прочность отдельных
волокон в
арматуре можно при определенном соответствии
деформаций и
прочности связующего и стеклянных волокон.
Деформативность
связующего должна быть равна деформативности волокна
или
превышать ее. При деформативности полимера, меньшей,
чем
у стеклянных волокон, разрушение его будет
происходить при
неполном использовании прочности стеклянного
волокна.
При применении пластичных полимеров в большей мере
будет
проявляться разнодлинность волокон в арматурном
стержне и,
как следствие, снижаться прочность арматуры. Кроме
того, по
вышенная деформативность связующего будет
отрицательно
сказываться на сцеплении арматуры с бетоном.
Экспериментальные исследования закономерностей
деформа
ций полимерных связующих и ориентированных
стеклопластиков
позволили Г.Д. Андреевской примерно так
сформулировать
комплекс требований к полимерному связующему с точки
зре
ния использования прочности стеклянного волокна [2].
Если
полимерное связующее обладает одновременно следующим
комплексом свойств: относительным удлинением
несколько
большим, чем у стеклянных волокон, сравнительно
высокими
значениями модуля упругости и модуля
высокоэластичности, а
также когезионной и адгезионной прочностью, довольно
значи
тельной долей упругих деформаций в общей сумме
обратимых
деформаций, — то такое связующее может удовлетворять
усло
виям получения монолитной армированной системы, т.е.
обеспе
чивать совместную работу волокон в процессе
деформации, а сле
довательно, и большую одновременность разрушения
максималь
16
ного числа волокон, и таким образом обусловить
наиболее полное
использование прочности стеклянного волокна. Эта
классическая
интерпретация требований к полимерному связующему
полно
стью распространяется на полимерные связующие для
стеклопла
стиковой арматуры.
Средством переноса химических реагентов через
полимерное
связующее к стеклянному волокну, расположенному в
арматур
ном стержне, в большинстве случаев является влага.
Проникание
влаги, а также и газов, содержащих агрессивные
химические
соединения, через полимер происходит через дефекты в
связую
щем, т.е, поры, трещины, каналы. В связи с этим чем
выше плот
ность структуры полимерного связующего в
стеклопластиковой
арматуре, тем слабее воздействуют на нее агрессивные
среды,
тем выше ее прочность. Электротехнические свойства
арматуры
также находятся в зависимости от ее способности к
увлаж
нению и поэтому определяются плотностью структуры
полимера
и его адгезионной способностью к стеклянному
волокну.
Однородность структуры и плотность полимерного
связую
щего в арматуре в значительной степени
обеспечиваются техноло
гией арматуры. Поэтому при разработке
технологического прин
ципа изготовления арматуры этим вопросам мы уделяли
особое
внимание.
Для изготовления стеклопластиковой арматуры с
широким
диапазоном областей ее применения в качестве
наиболее универ
сального связующего рекомендуется эпоксифенольный
компаунд
следующего состава, % по массе:
Эпоксидная смола ЭД-20
............................................ 47,37
Бакелитовый лак марки ЛБС
................................. 20*32
Дициандиамид ОД 35
Ацетон
.................................................................................
2*37
Спирт
...............................................................................
29^8
Это связующее позволяет получать арматуру высокой
корро
зионной стойкости, обладающую необходимыми
электротехниче
скими свойствами, т.е. электрическими прочностью и
сопротив
лением.
Для изготовления арматуры с повышенными
электрическими
свойствами, в том числе и трекингостойкостью,
следует реко
мендовать эпоксиполиэфирное связующее следующего
состава,
% по массе:
Эпоксидная смола ЭД-20
............................................ 26,51
Метилтетрагидрофталевый ангидрид (МТГФА) .21,13
Непредельная полиэфирная смола(НПС 609-21М)47,21
Перекись бензоила (П Б )
.............................................. 0,47
Стирол
.................................................................................
4,68
2 — 848
На поверхность стеклопластиковой арматуры
рекомендуется
наносить пленочные полимерные покрытия,
обеспечивающие
дополнительную защиту арматуры от механических
воздей
ствий, повышающие коррозионную стойкость и
электротехни
ческие свойства. Наносят один либо два слоя
пленочного по
крытия, как правило, такого же состава полимерной
компози
ции, что и связующее арматурного стержня. При
обосновании це
лесообразности покрытия полимерные композиции могут
иметь
другие составы при условии обеспечения хорошей
адгезии к
арматуре.
Стеклопластиковая арматура может быть использована
для
создания конструкций из бетонов, клееной древесины,
пласт
масс и других материалов. Условия эксплуатации и
функциональ
ное назначение конструкций могут быть также
различными, по
этому для производства стеклопластиковой арматуры
можно ис
пользовать и другие виды полимеров и их композиций,
однако их
применение должно быть технически и экономически
обосновано. |
