Нужно сказать, что поверхностная обработка имеет свойство снижать свою эффективность со временем, и для более продолжительного использования листов ее необходимо периодически повторять. Периодичность зависит от условий эксплуатации изделий.
Способ модификации состава гипсовой смеси водорастворимыми полимерами имеет ряд преимуществ. Введение в состав смеси органических добавок ведет к тому, что гипс при гидратации создает каркас из кристаллических сростков двугидрата, а смола, отверждаясь, образует непрерывную полимерную матрицу. Поры в гипсовом теле заполняются стекловидной субстанцией. Проницаемость материала для жидкой влаги существенно понижается. Образующийся защитный экран из полимерной пленки вокруг кристаллов гипса препятствует доступу воды к обладающему высокой растворимостью сульфату кальция.
В результате научно-исследовательской и экспериментальной работы, проведенной автором совместно с канд. техн. наук И. Барановым и др., получен состав гипсового камня повышенной водостойкости.
В ходе работы было изучено влияние различных полимеров в виде водных растворов или эмульсий на свойства композита. Наилучшие результаты получены при использовании аминоальдегидных смол с мономерами нелинейного вида (меламин, резорцин, бензогуанамин). Смолы этого вида относятся к поликонденсационным, т.е. при отверждении происходит выделение низкомолекулярных продуктов, в частности воды. Для химического связывания выделяющейся воды в состав композиции вводится структурирующая добавка на основе полиизоцианатов. Количество добавки подобрано так, чтобы время выделения воды при поликонденсации совпадало с действием добавки. Введение структурирующей добавки в количестве около 1% позволяет добиться повышения прочностных показателей на 10-15% и снижения водопоглощения почти в два раза.
В ходе исследований определено, что прочность образцов с 20% модифицированной меламиноформальдегидной смолы при сжатии и при изгибе за 80 суток хранения на воздухе возрастает соответственно на 30 и 25%. Прочность при сжатии составляет 60 МПа, при изгибе - 12 МПа. Гипсополимер обладает достаточно высокой морозостойкостью. Образцы с 20% меламиноформальдегидной смолы выдерживают 150 циклов попеременного замораживания и оттаивания.
При исследовании водостойкости и атмосферостойкости гипсополимерных образцов моделировались условия воздействия на образцы среды в открытом водоеме при практически неограниченной реакционной емкости среды. Установлено, что глубина разрушения гипсополимерных образцов в дистиллированной воде в значительной степени снижается при повышении плотности затвердевшего камня за счет увеличения содержания полимерной составляющей и снижения водогипсового отношения. Лучшие результаты получены при использовании модифицированной меламиноформальдегидной смолы. При постоянном погружении образцов в дистиллированную воду прочность гипсополимера с 20% модифицированной меламиноформальдегидной смолы за 8 месяцев испытаний уменьшилась всего на 20%, а у контрольных гипсовых образцов за это же время - на 70%. В условиях попеременного увлажнения и высушивания в течение того же времени испытаний прочность гипсополимерных образцов практически не изменилась, а у гипсовых образцов понизилась на 70%.
На фотографиях, сделанных при увеличении на растровом электронном микроскопе в 2400 раз, видно, что структура материала представляет собой сетку полимера, которая является непрерывной фазой, расположенной в трехмерном скелете закристаллизованного гипса. Сростки гидратных новообразований, пластинчатых по структуре, пронизывают блоки полимера. В порах идет кристаллизация мелких кристаллов гипса призматической и игольчатой форм.
|
|
