Властивості і технологія полімерних карбамідних розчинів для ремонту транспортних споруд в зоні змінного рівня води

Y17=14, 25+1, 87X1+2, 35X2-0, 96X3-2, 84X12-4, 44X22-1, 57X32+0, 48X1X2 -

- 0, 87 X1 X3 +0, 47 X2 X3 +0, 04 X1 X2X3

Моделі другого планованого експерименту:

П2 =235, 29+29, 7X1+10, 9X2+0, 4X3+2, 71X12 -9, 29X22 -7, 19 X32 +2, 2 X1 X2 +0, 2 X1 X3 -0, 2 X2 X3 +0, 6 X1 X2X3

t2=19, 836+16, 1X1-24, 7X2+0, 9X3+1, 98X12 +15, 78X22 +4, 38 X32 -- 10, 3 X1 X2 +0, 5 X1 X3 +0, 3 X2 X3 -0, 7 X1 X2X3

Y21=25, 78+3, 25X1-3, 2X2+0, 52X3+0, 04X12-1, 76X22+1, 52X32+0, 32X1X2 +0, 14 X1 X3 -1, 36 X2 X3 +0, 52 X1 X2X3;

Y22 =28, 06+2, 06X1-3, 17X2+0, 21X3+1, 52X12+0, 47X22+1, 81X32--0, 51X1 X2 – 0, 33 X1 X3 -1, 21 X2 X3 +0, 85 X1 X2X3;

Y23=9, 75+1, 5X1-0, 51X2+0, 32X3-0, 99X12 -1, 07X22 -0, 5 X32 -0, 2 X1 X2 -0, 15 X1 X3 -0, 4 X2 X3 +0, 21 X1 X2X3;

Y24=9, 82+1, 01X1-0, 8X2+0, 33X3-0, 15X12 -0, 25X22 -0, 25 X32 +0, 06 X1X2 - 0, 18 X1 X3 -0, 16 X2 X3 -0, 12 X1 X2X3;

Y25=27, 55+1, 94X1-1, 64X2+0, 04X3+0, 35X12-0, 36X22+1, 01X32++0, 34X1X2 +0, 25 X1 X3 -0, 96 X2 X3 +0, 18 X1 X2X3;

Y26 =31, 14+2, 41X1-1, 78X2+0, 84X3+0, 51X12-0, 35X22+2, 72X32++0, 22X1 X2+0, 06 X1 X3 -2, 48 X2 X3 -0, 54 X1 X2 X3;

Y27=9, 8+1, 52X1-0, 66X2+0, 39X3-0, 09X12 -0, 67X22 +0, 78 X32 +0, 13X1X2 - 0, 13 X1 X3 -0, 58 X2 X3 -0, 16 X1 X2X3,

 

де Y – показник міцності полімеррозчинного каменю, МПа;

X1 – кількість смоли в умовних одиницях (задається в межах від -1 до +1, включно) ;

X2 – кількість затверджувача в умовних одиницях (задається в межах від -1 до +1, включно) ;

X3 – кількість затверджувача в умовних одиницях (задається в межах від -1 до +1, включно).

 

Порівняння експериментальних даних з даними ізоліній рухливості, термінів полімеризації і міцності, побудованих за моделями показали, що їхнє відхилення знаходиться в межах 4…7%. Це свідчить про достатню адекватність отриманих моделей.

Дослідження реологічних властивостей карбамідних полімеррозчинів дозволили встановити, що для торкретування найбільш зручно застосовувати полімеррозчинні суміші з рухливістю еквівалентної 200…250 мм розпливу суміші на стандартному струшуючому столі і термінами початку полімеризації більш 25 хв.

На підставі проведеного аналізу експериментальних даних встановлено, що характеристики міцності полімеррозчинного каменю на основі карбамідної смоли залежать від виду і змісту затверджувача, наповнювача, кількості смоли, змісту води в розчині й умов його експлуатації. В результаті обрано оптимальні склади за показниками міцності композитів, при цьому враховувалися реологічні характеристики сумішей й економічна та технологічна ефективність складів, що наведено в табл. 3.

 

Таблиця 3

Граничні значення складових і властивостей полімеррозчинів на основі карбамідної смоли КФ-МТ-15

Найменування показника Показники 1 планованого експерименту Показники 2 планованого експерименту

Кількість смоли КФ-МТ-15, кг/м3 500…584 454…543

Кількість затверджувача, кг/м3 35…54 40…64

Кількість наповнювача – ПГВФ, кг/м3 61…117 59…150

Кількість піску, кг/м3 останнє останнє

Рухливість, мм 223…245 208…236

Початок полімеризації, хв 34…95 21…67

Міцність на стиск у віці 2-і доби при твердінні у воді, МПа 18…33 21…28

Міцність на вигін у віці 2-і доби при твердінні у воді, МПа 6…12 7…10

Міцність на стиск у віці 2-і доби при твердінні в сухих умовах, МПа 24…36 25…32

Міцність на вигін у віці 2-і доби при твердінні в сухих умовах, МПа 8…16 9…13

Міцність на стиск у віці 28 доби при твердінні у воді, МПа 29…40 27…35

Міцність на стиск у віці 28 доби при твердінні в сухих умовах, МПа 36…46 29…40

 

У четвертому розділі досліджено фізичні й експлуатаційні властивості карбамідних полімеррозчинів для відновлення бетону в зоні змінного рівня води, які були оптимізовані в третьому розділі. Важливою характеристикою полімерного каменю є його водонепроникність. На рис. 2 наведено залежність водонепроникності розчинів від кількості циклів змінного зволоження та висушування.

Отримані експериментальні дані підтверджують те, що велике значення для підвищення непроникності карбамідного полімеррозчинного каменю мають його однорідність і збереження цільності матеріалу в процесі його твердіння й експлуатації. Однак при відхиленні від рецептури і технології укладання карбамідного полімеррозчину можлива поява мікротріщин внаслідок наявності усадочних деформацій, у результаті чого при змінному зволоженні і заморожуванні, впливу підвищених температур, чи від дії інших факторів може істотно знизитися непроникність та стійкість до стирання карбамідних полімеррозчинів. Тому дуже важливо дотримуватися всіх рекомендацій розроблених технологами для конкретних відбудовних робіт транспортних споруд в зоні змінного рівня води.

Виконано дослідження деформативних властивостей полімеррозчинів на основі смоли КФ-МТ-15. Встановлено, що введення мікронаповнювачів і дрібних заповнювачів дозволяє знизити величину усадки та коефіцієнта термічного розширення карбамідних полімеррозчинів до рівня значень основного матеріалу зони змінного рівня води – бетону.