Modeling Properties of Composite Materials Based on Aqueous Mixtures Cement with the Introduction of the Organoborane Amine Complex As Compatibilizers

Abstract

На основании анализа литературных данных и результатов исследований показано: высокие значения морозостойкости и водонепроницаемости композиционных материалов при использовании цементной композиции с включением мономерполимерной компоненты с органоборановым аминным комплексом получены за счет последнего как компатибилизатора. Высокие значения показателя «водонепроницаемость» связаны с образованием гидрофобизирующей структуры при застывании композиции, показателя «морозостойкость» -с образованием структурной полимерной сетки, включающей цементный камень, за счет дополнительных связей путем радикальных реакций с поверхностью образующегося цементного камня и полимера. Показана принципиальная возможность модификации свойств композиционного материала путем изменения состава мономерной смеси и использования безводной композиции.Ключевые слова: композиционный материал, цементно-водная смесь, органоборановыйаминный комплекс, компатибилизатор, мономер-полимерная смесь, морозостойкость, водонепроницаемость. ВведениеПроблема создания полифункциональных модифицированных композитов является в настоящее время одной из самых представленных в научной сфере. Спектр решений данного вопроса и область использования композитов имеют очень широкий диапазон. Это свидетельствует об актуальности подобных разработок и предполагает, с одной стороны, большой выбор предложений, а с другой стороны, серьезную конкуренцию среди них. В строительстве и для дорожных покрытий особенно важными являются такие показатели композиционных материалов, как морозостойкость и водонепроницаемость при хорошей прочности. В этом направлении проводятся исследования и испытания новых материалов с включением мономер-полимерных составляющих [1][2][3][4][5][6]. Сочетание свойств бетонов и полимеров позволяет использовать их полезные характеристики, получать композиты, характеризующиеся высокой прочностью, долговечностью, высокой экологичностью и относительно низкой стоимостью. В работе [7] нами предложена цементная композиция, при затвердевании которой образуется композиционный материал (КМ). Его достоинствами являются очень высокие показатели водонепроницаемости (W ≥ 20) и морозостойкости (F ≥ 400) при достаточно высокой прочности. Сравнивая полученные параметры с известными литературными данными [7], можно сказать, что аналогичных показателей в сравнимых составах достичь не удавалось. Отличительной особенностью цементной смеси является использование мономер-полимерного вяжущего с компатибилизатором-органоборановым аминным комплексом (ОАК).Целью данной работы является теоретическое и экспериментальное обоснование влияния ОАК в составе цементной смеси на показатели качества КМ, а также модификация свойств КМ путем изменения состава мономерной смеси и использования безводной композиции. Экспериментальная частьВ работе использовали коммерческие реактивы: портландцемент (ПЦ) [8], песок [9], метилметакрилат(ММА) [10], полиметилметакрилат (ПММА) [11], метакриловую кислоту (МАК) [12], трипропилбор [13], гексаметилендиамин [14].