Mechanizmy kruchości i trwałość kompozytów cementowych z włóknami szklanymi

• Autorzy: Glinicki M. A.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych kruchości i wytrzymałości kompozytów cementowych z włóknami szklanymi (w skrócie: GRC), określanych standardowymi miarami odporności na pękanie przy zginaniu i wytrzymałości na uderzenie, oraz metody doświadczalne służące do poznawania tych właściwości. Celem pracy było poznanie związków między składnikami tych kompozytów oraz ich kruchością, a także stabilnością wytrzymałości i odporności na pękanie w czasie, co interpretowano jako trwałość. Zasadniczy wysiłek badawczy został skierowany na uzyskanie nowych danych doświadczalnych o kompozycjach matryc GRC, sprawdzenie kruchości kompozytów i ich trwałości oraz wyjaśnienie mechanizmów zjawisk obserowanych w skali makro przy wyzyskaniu wyników badań mikrostrukturalnych. Aby to osiągnąć niezbędne było, obok wykorzystania metod standardowych, opracowanie oryginalnych metod charakteryzowania właściwości kompozytów z włóknami szklanymi. Zakres badań doświadczalnych obejmował kompozyty o matrycach z cementu portlandzkiego, modyfikowanych dodatkami pucolanowymi oraz żywicznymi, z mikrozbrojeniem w postaci włókien ze szkła cyrkonowego. Dodatki wysokoreaktywnego metakaolinu, diatomitu oraz pyłu krzemionkowego stosowano jako zastąpienie części cementu w spoiwie kompozytu, do 50% masy. Jako dodatek żywiczny stosowano dyspersję wodną kopolimeru akrylu, używaną także wraz z dodatkami pucolanowymi. Efekty rodzaju włókien analizowano przede wszystkim w zakresie zmiennej liczby włókien elementarnych w pasmach. Badaniom poddano 44 kompozycje materiałowe, wykonane w technologii wylewania oraz natryskiwania. W pracy zaprezentowane są wyniki badania odporności na pękanie przy zginaniu oraz wytrzymałości na uderzenie próbek GRC poddanych przyspieszonemu starzeniu. Badania mikrostruktury kompozytów GRC objęły badania składu fazowego matryc metodą dyfraktometrii rentgenowskiej oraz obserwacje mikrostruktury obszarów styku włókien z zaczynem przy wykorzystaniu mikroskopii skaningowej połączonej z mikroanalizą rentgenowską. Przedstawiono nową metodę badania przyczepności włókien szklanych do matryc cementowych. Przeanalizowano adekwatność znanych modeli kompozytów z kruchą matrycą do obliczania odkształcalności granicznej GRC. Przedstawiono też propozycję sposobu wyznaczania odkształcalności granicznej przy użyciu zależności ujmujących w sposób jawny składniki i parametry mikrostruktury, sformułowanych na podstawie spostrzeżeń doświadczalnych.

Słowa kluczowe

PL

przemysł cementowy; badanie materiałów; włókna szklane

EN

materials testing; glass fibre

• Wydawca: Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN
• Rocznik: 1999
• Tom: nr 11
• Strony: 3--269
• Opis fizyczny: Rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Glinicki M. A.

• Pracownia Pól Odkształceń, PPT PAN