5. Свойства каутона с учетом воздействия среды

и времени

5.1. Воздухо- и водопроницаемость

Под химическим сопротивлением понимается способность материалов и конструкций в определенных пределах времени эксплуатации воспринимать воздействия агрессивных сред баз разрушения и без существенного изменения геометрических размеров и формы.

Химическое сопротивление композиционных материалов зависит с одной стороны, от вида и концентрации агрессивного компонента среды, времени его воздействия и температуры, с другой – от макро- и микроструктуры композита. Как правило, стойкость композита в данной агрессивной среде оценивают по изменению совокупности показателей по сравнению с исходными: массы, разрушающего напряжения, появлению проницаемости и т.д.

Cпособность бетона препятствовать фильтрации через себя жидкостей и газов характеризуется понятием проницаемости. Воздухо- и водопроницаемость – характеристики, значительно влияющие на другие свойства бетона, например, его морозостойкость, коррозионную стойкость и т.п.

Сопротивление каутона проникновению воздуха определяли на приборе АГАММА – 2Р. По результатам испытаний установлено, что каутон воздухонепроницаем, так как по истечении контрольного времени (90 мин) датчик прибора не показал значений сопротивлений прониканию воздуха. Водопроницаемость каутона определяли по показателю сопротивления бетона прониканию воздуха. Констатировано – каучуковый бетон водонепроницаемый материал, что обусловлено малым процентом его пористости и ее закрытым характером.

Вода и водные растворы электролитов оказывают негативное действие на композиционные материалы, вызывая их деструкцию, изменение свойств, растрескивание и т.д. К томе же наиболее распространенными жидкими агрессивными средами являются, как правило, водные растворы кислот, щелочей и солей. Поэтому при рассмотрении химического сопротивления каутона в водных растворах электролитов необходимо знать, какое влияние вода оказывает на перенос электролита и какие изменения структуры, а, следовательно, и свойств материала, будут происходить в каутоне под ее действием.

Стойкость каутона в воде определяли по изменению веса и прочности образцов при сжатии после их выдержки в течение определенного периода времени в водной среде.

Испытание проводили на образцах размером 4×4×16 см. Продолжительность экспонирования в среде принята равной 360 суток при промежуточных сроках 30, 60, 90, 180 и 270 суток. Перед погружением в среду образцы измеряли и взвешивали. После определенного периода всестороннего воздействия на них реагента образцы вынимали из эксикаторов, сушили фильтровальной бумагой и подвергали испытанию на сжатие.

По результатам испытаний были получены экспериментальные кривые массопоглощения (1) и стойкости каутона в воде (2) (рис. 5.1).

Анализ полученных результатов показывает, что каутон является композитом, обладающим гидрофобными свойствами, коэффициент химической стойкости которого в воде равен 0,995, падение прочности практически не наблюдается, а водопоглощение составляет 0,05 % по массе. Такое малое изменение массы можно объяснить гидрофобностью поверхности каутона, которая в силу природы полибутадиена практически не смачивается водой. Кроме того, полибутадиеновый олигомер является неполярной жидкостью, а влияние влаги в большей степени сказывается именно на полярных полимерах.

Рис.5.1. Изменение водопоглощения каутона (1) и коэффициента водостойкости (2)

в зависимости от времени

Отмеченное незначительное снижение физико-механических характеристик каутона можно объяснить тем, что вода, проникая в материал через микропоры и микротрещины, способствует повышению подвижности структурных элементов, понижая тем самым прочность межмолекулярного взаимодействия, а также повышая напряжения в вершинах микротрещин, и тем самым несколько снижает прочность композита.