Диссертация (1141516), страница 17

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 17)

Сравнение проводилось в несколько этапов.На 1 этапе оценивалась техническая эффективность по среднейплотности. В качестве сравнения были использованы показатели этого свойствау высокопрочного гипсового камня для художественной лепнины (таблица 3.1).Было установлено, что средняя плотность у упрочнённых гипсовыхматериалов снизилась в 1,82 и в 2,92 раза при расходе ПСМС - 10 и 30 %соответственно.На 2 этапе определялась техническая эффективность по удельнойпрочности для чистого (ЧГ) и упрочнённого гипсового камня с 10 и 30 %ПСМС.

Результаты представлены в таблице 5.2.Таблица 5.2 – Сравнение по удельной прочностиУдельная прочность,МПаГипсовыйкаменьУпрочнённый с Упрочнённый с30 % ПСМС10 % ПСМС(без добавок)при сжатиипри изгибе12,84.4712,94,3810,65,67При анализе таблицы 5.2 установлено, что удельная прочность присжатии у упрочнённого гисового камня при расходе ПСМС 10 % немногоувеличивается, а при расходе ПСМС 30 % – снижается на 11,9 % по сравнениюс гипсовым камнем (без добавок)для художественной лепнины. Удельнаяпрочность при изгибе изменяется следующим образом: при расходе ПСМС 10% – она не изменяется, а при расходе ПСМС 30 % – увеличивается на 12,9 %.На 3 этапе оценивалась техническая эффективность по прочностисцепления на приборе DYNA Z 16, Proceq (см. рисунок 2.15). Процесс еёопределения представлен на рисунках 5.1 и 5.2, а результаты сравнения – втаблице 5.3.

Прочность сцепления, указанных в таблице составов, с подложкой(основанием) из гипсового камня для художественной лепнины определялась ввозрасте 2 часов.129Рисунок 5.1 – Вид образцов и оснований перед испытаниемРисунок 5.2 – Момент испытания прочности сцепления с основанием(из чистого гипса для художественной лепнины)Таблица 5.3 – Сравнение прочности сцепленияПрочность сцепления соснованием,МПаГипсовыйкаменьУпрочнённого с Упрочнённого с10 % ПСМС30 % ПСМС(без добавок)1,81,850,9Установлено, что прочность сцепления при отрыве у упрочнённогогисового камня при расходе ПСМС 10 % находится на одном уровне спрочностью сцепления гипсового камня (без добавок) для художественнойлепнины. Высокая прочность сцепления у упрочнённого гисового камня с 10% ПСМС объясняется достаточно большим содержанием в системе гипса иналичием нескомпенсированных поверхностных сил у полых стеклянных130микросфер[169,170,174,176,179-181].Прочностьсцепленияпри расходеПСМС 30 % снижается в 2 раза.

Это происходит за счёт значительногоуменьшения количества гипса в системе.На 4 этапе оценивалась техническая эффективность по коэффициентуразмягчения. Результаты сравнения приведены в таблице 5.4.Таблица 5.4 – Коэффициент размягченияКоэффициентразмягченияГипсовыйкаменьУпрочнённого с10 % ПСМСУпрочнённого с30 % ПСМС(без добавок)0,50,70,65Сравнение результатов таблицы 5.4 говорит о том, что введение в составгипсовой смеси с микросферами 0,75 % СП Peramin SMF-10 и 4 % ГФ Vinnapas8031 H, а также метакаолина, повышает коэффициент размягчения более чем в1,5 раза.

Это объясняется, с одной стороны, значительным сокращением всоставе количества водорастворимого гипса, наличием водонепроницаемыхПСМС гидрофобизатора Vinnapas 8031 H. С другой стороны, введениемсуперпластификатора Peramin SMF-10, который значительно уплотняетструктуру гипсового камня. С третьей стороны, совместное введениеуказанных компонентов приводит к изменению кристаллической решётки,увеличению размеров кристаллов гипса, что существенно уплотняет иупрочняет структуру гипсового камня с ПСМС.На 5 этапе техническая эффективность определялась по сорбционнойвлажности.

Этот показатель имеет большое значение при повышеннойвлажности внутри помещений и протечках. Результаты сравнения приведены втаблице 5.5.Таблица 5.5 – Сорбционная влажностьСорбционнаявлажность,%ГипсовыйкаменьУпрочнённого с Упрочнённого с10 % ПСМС30 % ПСМС(без добавок)4,93,14,2131Из работ И.Я. Киселёва и И.В.

Бессонова [203,204] известно, что гипсовыематериалы обладают невысокой сорбционной влажностью. При оценке этогопоказателя и анализа результатов таблицы 5.5 было установлено следующее.Введение в состав гипсовой смеси с полыми стеклянными микросферами СПPeramin SMF-10, ГФ Vinnapas 8031 H и метакаолина существенно снижаетсорбционную влажность. Это можно объяснить значительным сокращением всоставе количества водорастворимого гипса, наличием водонепроницаемыхПСМС гидрофобизатора Vinnapas 8031 H, что совместно модифицирует иизменяет кристаллическую решётку, уменьшает размеры кристаллов гипса,уплотняет и упрочняет структуру гипсового камня с ПСМС.Таким образом, при сравнении с гипсовым камнем для художественнойлепнины упрочнённый облегчённый гисовый камень с ПСМС обладаеттехнической эффективностью по показателям:- средней плотности;- удельной прочности;- прочности сцепления;- коэффициенту размягчения;- сорбционной влажности.5.2 Опытно-производственные работы по внедрению эффективногогипсового материала для реставрационных работ.Дляпроведенияпроизводственно-экспериментальныхработбылопределен ряд задач, в число которых вошли: выбор базового предприятия,технико-экономический анализ возможности применения предлагаемыхтехнических решений в его условиях; разработка технической документации.В качестве базового предприятия.для получения эффективногогипсового материала было выбрано ООО « МаСТ».Для изготовления эффективного гипсового материала использовалисьследующие компоненты:132полые стеклянные микросферы марки МСО-«0» класса Б1, выпускаемыеОАО «Новгородский завод стекловолокна» по ТУ-6-11-156-79с изм; систинной плотностью – 0,3 г/см3; прочностью на гидростатическое сжатиепри 10%-ом разрушении – 11,3 МПа; коэффициентом заполнения объема – 0,65;толщина стенки 2...3 мкм.высокопрочный гипс α-модификации для художественной лепнины маркиГ-16, выпускаемый ЗАО «Самарский гипсовый комбинат» по ТУ 21- РСФСР153-90, изм.

1-5., имеющий следующие показатели: удельная поверхностьпорошка гипса: Sуд. = 4088 см2/г; стандартная консистенция гипсового теста приВ/Г = 0,4; начало схватывания: Н.с.= 12 мин.; конец схватывания: К.с.= 15,5мин.; влажность по массе – 28,3 %; влажность по объёму – 41,4 %; прочностьпри изгибе - 6,46 МПа; прочность при сжатии - 18,62 МПа.суперпластификатор Peramin SMF-10 производится фирмой «Perstorp»(Швеция) и представляет собой белый порошок с насыпной плотностью 765кг/м3, хорошо растворимый в воде, сульфированный меламин, имеет рН = 8,8.Peramin SMF-10 снижает количество воды затворения и повышает прочность до20 %. Дозировка Peramin SMF-10, по данным производителя, может быть впределах от 0,3 до 1,5 % от массы вяжущего.редиспергируемый полимерный порошок Vinnapas 8031 H с насыпнойплотностью 475 кг/м3 и размерами частиц от 0,3 до 9 мкм, производства группойкомпаний «Динко», имеет белый цвет, в воде создаёт устойчивую дисперсию.высокоактивный метакаолин марки ВМК-45 С (поставщик ООО«Синерго» г.

Магнитогорск, пос. Желтинский) с удельной поверхностью 16000см2/г; насыпной плотностью 450 кг/м3; пуццоланической активностью не менее1000мг Ca(OH)2/г.Рабочие составы эффективного гипсового материала для реставрационныхработ, приготовленными в производственных условиях, представлены в таблице5.6.133Таблица 5.6 – Рабочие составы гипсовых смесей с 10 и 30 % ПСМСРасход материалов на 1 м3 гипсовой смеси, кгМатериалВысокопрочный гипсПСМСВМКВодаVinnapas 8031 H (4 % отмассы Г)Peramin SWF-10 (0,75 % отмассы Г)10 ПСМС,ВМК, СП+ГФ700777030 ПСМС,ВМК, СП+ГФ3501053544636228145,252,62Техническая эффективность гипсовых камней с ПСМС была оценена поэксплуатационным свойствам материалов, представленных в таблице 5.7.Таблица 5.7 – Эксплуатационные свойства гипсовых смесей икамня с 10 и 30 % ПСМСНаименованиепоказателейВ/Г (расплыв гипсовоготеста 180+5мм)рН смесиНачало схватывания смеси, мин.Контрольный(чистый гипсовыйкамень)0,410% ПСМС,СП+ГФ.ВМК,0,4830%ПСМС,СП+ГФ,ВМК0,797,57,77,412,016,514,5Конец схватывания смеси, мин.15,52017,5Средняя плотность камня в1850127087014458055024.404,415,712,712,910,661,81,850,90,54,90,73,10,654,2возрасте 2 ч, кг/м3Средняя плотность3сухого камня, кг/мУдельная прочность приизгибе, МПаУдельная прочность присжатии, МПаПрочность сцепления соснованием (из чистого гипса дляхудожественной лепнины), МПаКоэффициент размягченияСорбционная влажность, %134НаоснованииразработанныхТУ2352-201-10-29888514-2017«Эффективный гипсовый материал для реставрационных работ», утверждённыеООО «Инновационный ресурс» было осуществлено опытное внедрениеэффективного гипсового материала объёмом 5,1м3 при проведении ремонтновосстановительных работ в бытовых помещениях ООО «МаСТ».Таким образом, выполненные работы по внедрению предлагаемыхтехнических решений и полученные при этом результаты испытаний показалисостоятельность и техническую эффективность предлагаемого эффективногогипсового материала для реставрационных работ.

Результаты исследованийбылиопубликованыв7научныхстатьях[205-210].135ЗАКЛЮЧЕНИЕ1.Обосновано и экспериментально доказано, что совместное введение ввысокопрочный гипс полых стеклянных микросфер (ПСМС), гидрофобнопластифицирующей добавки (суперпластификатор (СП) PeraminSMF-10 +гидрофобизатор (ГФ) Vinnapas 8031 H) и метакаолина способствует снижениюВ/Г,среднейплотностииулучшаетэксплуатационныесвойствакомпозиционного материала за счет синергетического эффекта, проявляющегосяв интенсивности процесса образованияразмеров,образующихкристаллогидратов более крупныхплотнуюдендритоподобнуюструктурумодифицированного гипсового камня, обладающий следующими показателямив возрасте 2 ч (при расходе ПСМС 10 и 30 % соответственно): среднейплотностью в сухом состоянии – 805 и 502 кг/м3; пределом прочности присжатии 10,32 и 5,33 МПа; удельной прочностью – 12,9 и 10,66 МПа; прочностьюсцепления с основанием – 1,85 и 0,9 МПа; водопоглощением по массе – 7,1 и 14,3%; коэффициентом размягчения – 0,7 и 0,65; сорбционной влажностью – 3,1 и 4,2%.2.Предложена методика исследований, включающая последовательноеснижение средней плотности при расходе ПСМС (0; 10; 30 %) с одновременнымповышением прочности и других эксплуатационных свойств за счёт введенияуказанных добавок.3.С использованием методов математического планирования эксперимента иметодов регрессионного анализа оптимизированы составы гипсового камня прирасходах ПСМС 10 и 30% по критериям прочности (при сжатии и изгибе),влажности(помассе).суперпластификатораPeraminВыявлено,SMF-10чтооптимальнымявляетсярасходомколичество0,75%,агидрофобизатора Vinnapas 8031 H – 4 % от массы гипса.4.Наоснованиивзаимодействииэлектроннойполыхстеклянныхмикроскопиимикросферустановлено,(ПСМС),чтопригидрофобно-пластифицирующей добавки (СП+ГФ) и метакаолина в гипсовом тесте процесс136формирования кристаллизационной структуры гипсового камня протекает встеснённых условиях.

Характеристики

Список файлов диссертации