ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Данный материал является результатом научно-технической разработки ВГАСУ.

Одним из основных критериев пригодности материала для использования его в конструкциях, эксплуатируемых в агрессивных средах, является химическая стойкость. Химической стойкостью называется свойство материала сохранять свои физико-механические характеристики в установленных пределах и сроках при химическом воздействии на них агрессивной внешней среды.

Для оценки химической стойкости фиброкаутона в растворах неорганических кислот были проведены испытания на образцах размером 40х40х160 мм. В качестве агрессивных сред для фиброкаутона были взяты 36 %-ный раствор соляной кислоты, 70 %-ный раствор серной кислоты и 5 %-ный раствор фосфорной кислоты. Продолжительность выдерживания образцов в среде была принята равной 50 суток при промежуточных сроках 10 и 30 суток. Стойкость фиброкаутона в агрессивных средах определяли по изменению прочности при испытании на сжатие после выдержки образцов в растворах неорганических кислот. По итога промежуточных испытаний были определены коэффициенты химической стойкости Кхс. Результаты экспериметов представлены в таблице 1 и рис. 1.

Таблица 1

Физико-механические характеристики фиброкаутона

при действии неорганических кислот

Рис. 1. Изменение коэффициента химической стойкости фиброкаутона в

зависимости от времени его экспонирования в растворах кислот.

Визуальный осмотр образцов после эксперимента показал отсутствие выходивших ранее на поверхность стальных волокон, а также что поверхность образцов находившихся в 36 %-ном растворе соляной кислоты сильно изменила окраску.

По полученным данным видно, что после 50 суток выдержки фиброкаутона в агрессивных средах его прочность на сжатие снизилась: в 36 %-ном растворе соляной кислоты на 9.5, 5 %-ном растворе фосфорной кислоты на 6 %, в 70 %-ном растворе серной кислоты на 3%. Это связано с тем, что при химическом воздействии агрессивных сред в композитах происходят глубокие структурные изменения, ухудшающие их эксплуатационные свойства, а также деструкция полимерного связующего и нарушение адгезионных связей, что и приводит к понижению прочности полимербетонов.

Анализ результатов проведенных исследований показал, что в первые 10 суток экспозиции образцов в неорганических кислотах их прочность возрастает. За этот период прочность при сжатии повысилась: в 36 %-ном растворе соляной кислоты на 6.1 %, 5 %-ном растворе фосфорной кислоты - 8.8 %, в 70 %-ном растворе серной кислоты на 7,5%. Повышение прочности фиброкаутона в начальный период взаимодействия с жидкими агрессивными средами свидетельствует о преобладающем физическом характере влияния адсорбции жидкости за счет поглощения жидкой фазы структурными поверхностными микродефектами полимербетонов и как следствие их поверхностного уплотнения. Начальный период приводит к повышению прочности, но носит обратимый характер.

Полученные данные доказывают, что фиброкаутон ПБН является кисло- тостойким материалом. Значения коэффициента его химической стойкости, пересчитанные на год выдержки в агрессивных средах (табл. 2), согласно ГОСТ 25246-82, показывают, что по отношению к 5 %-ному раствору фосфорной кислоты и 70 %-ному раствору серной кислоты фиброкаутон является высокостойким материалом, поскольку его К _хс 0,8, и стойким, по от к 36 %-ному раствору соляной кислоты, поскольку 0,5 К _хс = 0,69 0,8.

Таблица 2

Коэффициент химической стойкости каучукового фибробетона,

выдержанного 50 суток в растворах неорганических кислот