ОБЪЕМНАЯ ГИДРОФОБИЗАЦИЯ В МАТЕРИАЛАХ НА ОСНОВЕ ГИПСА

ВВЕДЕНИЕ 6
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 7
1.1 Общие сведения о гидрофобизации 7
1.2 Физико-химические основы гидрофобизации. 7
1.2.1 Смачиваемость поверхности 8
1.2.2 Угол смачивания 12
1.2.3 Значения краевых углов, образуемых водой на твердых поверхностях 13
1.2.4 Краевые углы и ориентация молекул на твердых поверхностях 15
1.2.5 Изменение краевого угла под влиянием посторонних веществ, адсорбированных на твердой поверхности 15
1.3 Кремнийорганические гидрофобизирующие соединения и материалы 18
1.4 Физико-химические свойства кремнийорганических гидрофобных материалов 23
1.4.1 Реакционная способность кремнийорганических соединений 23
1.5 Устойчивость гидрофобных кремнийорганических материалов к воздействию химических реагентов и атмосферных факторов 26
1.6 Области применения кремнийорганических гидрофобизаторов 30
1.6.1 Гидрофобизация гипса 30
1.7 Схватывание гипса 31
1.8 Поверхностная гидрофобизация 32
1.9 Объемная гидрофобизация 32
1.10 Получение олигоорганосилоксанов с реакционноспособными группами 33
1.11 Диоксид титана и его применение в производстве гипса 37
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 38
2.1 Объекты исследования 38
2.2 Методы исследования, оборудование и техника эксперимента 40
2.2.1 Приготовление эмульсии кремнийорганической жидкости 40
2.2.2 Методика объемной гидрофобизации гипсовых смесей 40
2.2.3 Определение краевого угла смачивания с помощью прибора ОСА 25 41
2.2.4 Анализ исследуемых объектов методом оптической микроскопии 43
2.3 Обсуждение результатов 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 59

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время строительные материалы на основе гипсовых смесей находят все большее применение в строительстве, реконструкции, медицине. К сожалению, высокое водопоглощение и низкая водостойкость этого материала ограничивает его использование для наружных работ. Одним из путей решения этой проблемы является использование гидрофобизации. Существует два вида гидрофобизации материалов и изделий – поверхностная и объемная. В первом случае модифицируют уже готовое изделие, а во втором случае процесс гидрофобизации проводится на этапе изготовления материалов [1,2].
В данной работе разработаны составы для объемной гидрофобизации гипса и шамотной смеси на основе каолиновой глины. Модификация проводилась водной эмульсией олигометилгидридсилоксана (ГКЖ- М). В сухие смеси исследуемых строительных материалов в качестве растворов затворения вводили растворы ГКЖ с различной концентрацией (0,1-2,5%), получали стандартные образцы для испытаний. Также разработаны рецептуры составов для объемной гидрофобизации шамотной смеси на основе каолиновой глины, содержащие фотокаталитические добавки TiO2.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Общие сведения о гидрофобизации

Процесс гидрофобизации представляет собой метод, который позволяет значительно уменьшить склонность строительных компонентов к поглощению воды и ее растворов, при этом не нарушая их способность пропускать водяной пар и газы. Часто гидрофобные материалы ошибочно отождествляют с водоотталкивающими, хотя в действительности вода не отталкивается от них, а лишь слабо притягивается.
Базовый принцип гидрофобизации заключается в заполнении пор и крупных проходов на определенную глубину, что блокирует возможность проникновения воды. При этом мелкие капилляры остаются открытыми, что позволяет парам и газам свободно перемещаться, не давая возможности для проникновения влаги. Кроме того, применяется специальный состав, который значительно увеличивает угол смачивания, благодаря чему влага не скапливается на поверхности, а скорее стекает вниз.
В качестве гидрофобизаторов применяются различные вещества, включая соли жирных кислот, катионо-активные поверхностно-активные вещества (ПАВ) и высокомолекулярные кремнийорганические соединения. [1].


1.2 Физико-химические основы гидрофобизации.

Исследование процесса гидрофобизации материалов предполагает глубокое осмысление таких ключевых концепций, как непроницаемость для воды, стойкость к водному воздействию и гидрофобные свойства. Нередко эти термины используются как синонимы, однако между ними существуют существенные различия.
Материалы, не пропускающие воду, характеризуются совершенной поверхностью без видимых пор, что делает их способными противостоять проникновению жидкостей, даже при воздействии давления, превышающего механическую прочность материала. К таким материалам относятся стекло, каменные изделия, а также некоторые виды высокомолекулярных органических соединений и металлы.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Общие сведения о гидрофобизации // https://studylib.ru/doc/4200690/gidrofobizaciya-stroitel._nyh-materialov---ves.
2. Пащенко А. А., Воронков М. Г. Кремнийорганические защитные покрытия. Киев: Техника, 1969. 252 с.
3. Воронков М.Г., Шорохов Н.В. Водооталкивающие покрытия в строительстве. Рига: Издательство академии наук Латвийской ССР, 1963. 190 с.
4. Ханова Н.И., Конкина И.В. Основные свойства строительных материалов: метод. указания студентам всех форм обучения по направлению 270800.62 Строительство и специальности 271101.65 Строительство уникальных зданий и сооружений. Нижний Новгород: ННГАСУ, 2013. 36с.
5. Bhushan B., Chae Jung Y. Изучение смачивания узорчатых поверхностей для получения супергидрофобности. Ультрамикроскопия, 2019. - С 1033-1041.
6. Носоновский М., Бхушан Б. Иерархическая оптимизация шероховатости для биомиметрических супергидрофобных поверхностей. Ультрамикроскопия, 2017. - С 969-979.
7. Cansoy C.E., Erbil H.Y., Akar O., Akin T. Влияние размера и геометрии шаблона на использование уравнения Касси-Бакстера для супергидрофобных поверхностей. Коллоиды, 2011. - С 116-124.
8. Войтович В.А., Хряпченкова И.Н. Пособие по гидрофобизации строительных конструкций и изделий: учеб.-метод. пособие / Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т. Нижний Новгород: ННГАСУ, 2016. 45 с.
9. Muzenski S., Flores-Vivian I., Sobolev K. Durability of superhydrophobic engineered cementitious composites. Constr. Build. Mater. 81 (2015). - С 291-297.
10. Пащенко А. А., Воронков М. Г., Михайленко Л. А., Круглицкая В. Я., Ласская Е. А. Гидрофобизация. Киев: Наукова думка, 1973. 240 с.
11. Ламоткин А. И., Черная Н. В., Комаров А. А., Володько П. Н. Промышленные испытания ресурсосберегающей технологии гидрофобизации бумаги и картона в нейтральной среде на добрушской бумажной фабрике. Тр. 3-й Науч.-техн. конф., Гродно, 25-26 июня, 1998. Ч. 1 Гродно. 1999. - С 209-212.
12. Стенин А.А., Айзенштадт А.М., Шинкарук А.А., Демидов М.Л., Фролова М.А., Минеральный модификатор поверхности для защиты строительных материалов из древесины. Научно технический и производственный журнал. 2014. - С 51-53.

Весь текст будет доступен после покупки