Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


Применение эпоксидных клеев для сборных железобетонных конструкций при отрицательных температурах

Кандидаты техн. наук JI. А. ИГОНИН, В. ЗАХАРОВ, инж. Е. Н. ТАЛДЕНКОВА

Клеевые составы на основе эпоксидных смол находят все более широкое применение в различных областях строительной техники. В частности, такие составы уже несколько лет успешно применяются для омоноличивания бетона в стыках сборных элементов пролетных строений железобетонных мостов.

В связи с необходимостью строительства автодорожных железобетонных мостов в северных районах страны стала актуальной проблема отверждения эпоксидных смол при отрицательной температуре.

Процессы отверждения эпоксидных смол при отрицательной температуре изучены недостаточно; по имеющимся сведениям, чаще всего работы велись по подбору ускорителей процесса отверждения.

Авторами выполнено исследование и изучено каталитическое действие фуритового спирта (ФС) и этиленгликоля (ЭГ) на процесс отверждения эпоксидных смол полиэтиленполнаминами. Кроме того, был применен новый отвердитель АФ-2. Исследованные клеевые составы приведены в таблице.

Изучение кинетики полимеризации клеевых составов при отрицательной температуре велось методом экстрагирования их ацетоном через 1, 10, 30, 45 и 60 сут., а также механическими испытаниями на сжатие образцов-кубиков размером 2X2 см.

Корезионную прочность клея оценивали при механических испытаниях но следующим методикам:

при стажатии — по ГОСТ 4651—66; при изгибе по ГОСТ 4648—68; при растяжении — по ГОСТ 4646—49.Прочность клеевого шва на срез определялась механическими испытаниями двух видов опытных образцов: попарно склеенных металлических пластин размерами 40X40X10 мм и попарно склеенных бетонных кубиков размерами 70Х Х70Х70 мм (по шесть образцов). Общий вид образцов и схема механических испытаний приведены на рис. 1.



Кинетика полимеризации выбранных составов определялась полнотой полимеризации н прочностью при сжатии в возрасте 1, 10, 30, 45, 60 сут. Отверждение клеевых составов происходило при температурах от +,18 до +20 и —20°С. Результаты испытаний приведены на рис. 2.

Полнота полимеризации при отверждении клея при положительной температуре через сутки достигает 70—75°/о- и в дальнейшем продолжает возрастать очень медленно. Прочность клеев тех же составов сравнительно быстро увеличивается в течение первых суток отверждения, однако изменение прочности не соответствует изменению степени полимеризации, и процесс нарастания прочности растянут во времени. Это несоответствие еще более разительно при отрицательных температурах. Полнота полимеризации клеевых композиций, отверждаемых при температуре —20°С, через 60 сут. меньше значений полимеризации для составов, отверждаемых в течение суток при температуре +20°С. Это объясняется тем, что при отрицательной температуре вязкость составов резко возрастает, химический процесс взаимодействия между их функциональными группами и процесс структурирования значительно замедляется.

Исследования кинетики полимеризации эпоксидных составов по нарастанию их механической прочности при сжатии, изгибе и растяжении показали, что (рис. 2, 3) при температуре от+18 до +20°С нарастание прочности клея всех изучавшихся составов происходит более интенсивно в начальный период времени, достигая через 10 суток значений, составляющих 70—80% максимального значения прочности,, которое наблюдается в составах клея практически через 30 сут. При температуре —20°С процессы полимеризации и структурообразования протекают значительно медленнее в сравнении с отверждением этих же составов клея при температуре от +18 до +20С (¦например, при температуре —203С прочность отвержденных составов клея в возрасте 40 сут. не достигает значений, полученных в клее тех же составов, отвержденных при температуре от —18 до +20°С в течение 10 сут.). Вместе с тем установлено, что полимеризация клеевых композиций на основе эпоксидных смол продолжается и при понижении температур до —20°С, а в некоторых составах через 10—20 сут. прочности клея достигает величины, достаточной для практического использования а строительстве. Это подтверждается испытаниями на срез склеенных образцов (рис. 4), в которых при использования применяемых в практике мостостроения клеевых составов, отвержденных при температуре —20°С, прочность шва через 10 сут. превысила 25 кгс/см2 в бетонных образцах и 60 кгс/см2 при склеивании стальных пластин.

Выводы

Все исследованные в работе ускорители оказывают каталитическое действие на процесс полимеризации эпоксидных смол полиэтилен.

Процесс полимеризации всех изучавшихся составов эпоксидного клея не прекращается с понижением температуры до —20°С и может регулироваться изменением составляющих их компонентов.

Бетон и железобетон, избранные статьи - 1972 г.

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????