ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научных исследований.

Использование свойств полистирола увеличивать свой объ­ем при повышенных температурах нашло применение в разра­ботке технологии получения высокопрочного легкого песча­ного бетона.

Для получения его были использованы сырьевые материа­лы: портландцемент М400, кварцевый песок с М _кр = 1-1.1;кварцевый микронаполнитель удельной поверхностью 450 м ²/кг и бисерный полистирол или его отходы.

В общем технологическом цикле приготовления высокой прочного полистиролбетона используются два скоростных тех­нологических приема: стандартная тепловлажностная обработ­ка (ТВО) бетонной смеси без предварительной выдержки в те­чении 5 часов и скоростной температурный обогрев инфра­красными лучами при температуре 300°С в течении 2 часов. Обработка бетонной смеси проводилась в закрытой металличе­ской форме.

В первом цикле обработки полистиролбетонной смеси при ТВО (80-102°С) проходило вспучивание полистирольного зерна и обжатие межзернового пространства - цементнопесчаной смеси до плотности, в которой поры и капиляры достигали размера радиуса менее 10000 А.

Технологический прием ТВО дал возможность получить же­сткий каркас песчаного цементного бетона и исключить раз­рушение полученного объема бетона при инфракрасном облу­чении при i = П5-135°С, при которых происходит дальнейшее вспучивание зерна полистирола.

Во втором цикле, продолжающемся сразу же после ТВО. высокое температурное воздействие приводило к сублимативному переходу зерна полистирола в новое состояние - плав­ленного полистирола в виде тонкой и прочной полимерной пленки на поверхности поры, ранее занимавшим зерном поли­стирола. Такая пленка укрепляет стенки поры бетона за счет заполнения плавленный полимерным веществом трещин, ка­верн и мельчайших отверстий капиллярных ответвлений, со­единяющих поры цементного камня.

При визуальном осмотре поверхности разрушения материа­ла и инструментального замера вспученных зерен полистирола отмечается, что происходит увеличение зерна по его радиусу не 30-50%, а более мелких - 0.315 мм еще более и что разрушение бетона происходит исключительно по контактному слою це­ментного камня - заполнитель, обнажая поверхность полистирольного зерна и плотной растворной части межзернового про­странства.

Это говорит о том, что адгезионное сцепление цементного камня с поверхностью полистирольного зерна незначительное.Если сравнить коэффициенты использования прочности на растяжение при изгибе К _ри=r_ри/r_впесчаного бетона и полистиролбетона, то последний имеет это значение вдвое ниже, чем у первого, а коэффициенты по использованию цемента в бетоне К _э =r_в/Ц наоборот: у песчаного бетона 0.054, а у полистиролбетона - 0.085 (А.с.1650642, 1661170, 1715788).

В таблице приведены данные комплексной обработки полистиролбетонной смеси ТВО и высокой температурной обработ­ки при объемном содержании полистирола в бетонной смеси 0.23 и 0.75 м ³/м ³ без мелкого заполнителя из кварцевого песка. Результаты, что более эффективна высокая температурная об­работка инфракрасными лучами, чем ТВО как по прочности, так и средней плотности материала.

Таблица

Влияние температуры на свойство полистиролбетона

Сравнение по величине ККК -r_в/Х _сух дало оценку о преимуществе обжигового легкого полистиролбетона перед легким бетоном на керамзите: у первого - 0.32, а второго - 0.006.