Состав для маломасштабных моделей бетонных сооружений

 

СОСТАВ ДЛЯ МАЛОМАСШТАБНЫХ МОДЕЛЕЙ БЕТОННЫХ СООРУЖЕНИЙ, включающий низкомолекулярный силоксановый каучук, продукт частичного гидролиза тетраэтоксисилана, содержащий 32-40 мас.% двуокиси кремния, октоат олова и наполнитель, отличающийся тем, что, с целью увеличения адгезии вулканизата к поверхности модели и обеспечения надежности результатов испытаний моделей , в качестве низкомрлекулярного силоксанового каучука используют привитой сополимер стирола и полидиметилсилоксана общей формулы 5 Н Продукт частичного гидролиза тетра3 ,2-7,4 этоксисилана Октоат олова 0,3-0.7 Порошкообразный сополимер стирола и метакриловой 3,7-16,1 кислоты Пылевидный кварц 14,7-59,5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„

4(5!) С 08 L 83/10

A :

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° °

СН3

I и Si0 !

СН2СН (СИ вЂ” С сн

SIО М .I

eN3

Продукт частичного гидролиза тетраэтоксисилана

3,2-7,4

0,3-0,7

Октоат олова

Порошкообраэный сополимер стирола и метакриловой кислоты

3,7-16, 1

14,7-59,5

32 2-73,5

Пылевидный кварц

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГПФ (21) 3609136/23-05 (22) 08.04.83 (46) 23.05.85. Бюл. № 19 (72) Т.И.Самсонова, Р.И.Микора, И.С.Шейнин, В.П.Милешкевич, И.В.Севастьянова и Е.В.Алесковская (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е.Веденеева (53) 678.84(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

¹ 681078, кл. С 08 L 63/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР № 647328, кл. С 08 L 83/04, 1979 (прототип). где m = 1,5 мол. %, с вязкостью 12-30 Па, а в качестве наполнителя - пылевидный кварц и порошкообразный сополимер стирола с метакриловой кислотой мол. массы

100000 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Привитой сополимер стирола и полидиметилсилоксана (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ МАЛОИАСШТАБНЫХ

МОДЕЛЕЙ БЕТОННЫХ СООРУЖЕНИЙ, включающий низкомолекулярный силоксановый каучук, продукт частичного гидролиза тетраэтоксисилана, содержащий

32-40 мас.% двуокиси кремния, октоат олова и наполнитель, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения адгезии вулканизата к поверхности модели и обеспечения надежности результатов испытаний моделей, в качестве ниэкомолекулярного силоксанового каучука используют привитой сополимер стирола и полидиметилеилоксана общей формулы

1157041

62,1-86,2

6,8-21,9 каучук марки но{ tH3

SI 0

СН СН (СН вЂ” СН

<<е5

0,3-0,7

Привитой сополимер стирола и полидииетилсилоксана

Продукт частичного гидролиза тетраэтоксисилана

32,2-73,5 55

3,2-7,4

Изобретение относится к области химической технологии, точнее к созданию составов для маломасштабных моделей бетонных сооружений.

Известна композиция 11) для моделей бетонных сооружений, содержащая, мас. 7.;

Олигодиенуретандиэпоксид 34,0-67,8

Дианоная эпоксид- 10 ная смола ЭД-20 13, 6-34, О

Полиоксипропилентриэпоксид Т3-1500

Полиэтиленполиамин 5,1-9,.8 15

Бензилцеллюлоза 5,0-9,1

Недостатком композиции является высокое значение логарифмического декремента колебаний материала

d = 0,21-0,27. Это позволяет исполь.20 зонать ее лишь для моделирования крупных гидросооружений и других конструкций, построенных из бетона, со значениями 6 = 0,3(-0, 1. Однако для моделирования сооружений, построенньгх из бетона со значениями с1 (0,2, например для моделей фундаментов турбоагрегатон атомных станций, такой состав не подходит.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является композиция (21 для модельног.о материала, пригодная для изготовления моделей фундаментон мо(цных турбоагрегатов, содержащая, мас. 7:

Силоксаноный где ш = 1,5 мол. %, с вязкостью 12-30 Па, а в качестве наполнителя — пылевидный кварц и порошкообразный сополимер стирола с метакриловой кислотой мол. массы

100000 при следующем соотношении у0 компонентов, мас. 7:

СКТН

3 ти. l с или ка T марки ЭТО-40 6,2-8,6

Октоат с3лона 0,6-0,9

Этилцеллюг(оза 4, 3-31, 1

Недостатком известной композиции является плохая адгезия отнерждаемого состава к ранее отнержденной ггонерхности того же материала, а также отсутствие хороших клеевых составов, обеспечивающих приклеинание датчиков и отдельных деталей к поверхности нулкапизатон. Это дp. лает неноэм(3жнь(м иэготонпени(: моделей путем склейки отдельных деталей и понижаf т !(ад(жностb ppзульт 1тое3 испытаний моделей н динамических условиях, при которых во ам((жно (? T клеинание деталей и датчиков от испытуемой модели.

Пенью изобретения является увеличение адгеэии нулканизата к поверхности модели и обе(.печенис надежности ре:lул(,таToB испытания модели, Поставленная цепь достигается тем,. что в составе для маломасштабных моделей бетонных сооружений, включающем пиэкомолекулярный силоксапоный каучук, продукт частичного гидролиза тетраэтоксисилана, содержащий 32-40 мас. 7,двуокиси кремния, октоат олова и наполнитель, н качестве ниэкомолекJJ;IRpHoT силоксаноного каучука используют привитой сополимер стирола и полидиметилсилоксана общей формулы

Октоат олова

Порошкообразный сополимер стирола и метакриловой кислоты 3,7-16,1

Пылевидный кварц 14,7-59,5

В качестве привитого сополимера стирола и полидиметилсилоксана используют жидкий сополимер стирола согласно ТУ 38-103453-79, в котором поливинилстирольный радикал имеет мол. массу 10000-20000, а мол.масса всей стирольной цепочки составляет .

100000-500000.

1157041 4 вов для маломасштабных моделей бетонных сооружений. Видно, что в зависимости от соотношения компонентов, могут быть получены модельные мате5 риалы со строго определенными значениями коэффициента Пуассона («ц), логирифмического. декремента колебаний (о), плотности (1г) и модуля упругости (Е), в соответствии с требо1О. ваниями теории подобия, со следующими механическими свойствами: модуль упругости 2 — 21 МПа, коэффициент т- Пуассона 0,14-0,21; логарифмический декремент колебаний 0,13-0,20.

15 При содержании порошкообразного стиракрила менее 3,7Х (примеры 8 и 9) не достигается требуемого значения коэффициента Пуассона (»), отвечающего сооружениям из бетона, для которого значения «ц лежат в пределах О, 15-0, 22.

Увеличение количества пыпевидного кварца не компенсирует недостатка в стиракриле и значения «»1 не снижаф5 ются до 0,22 (примеры 8 и 9). Максимальное содержание порошкообраэного стиракрила в предлагаемой композиции также. ограничено, так как при больших количествах наполкителей (пример 10) ухудшается качество отверждаемого материала и увеличивается значение «»« выше требуемых значений.

Иэ данных -.аблицы также следует, 35 что составы предлагаемых модельных материалов по сравнению с известны.ми (на основе силоксанового каучука) отличаются лучшей адгезией. Адгеэиоиная прочность при равномерном растяжении предлагаемого состава 0,8—

1,6 МПа вместо 0,4-0,5 МПа у известного состава. I

И (; увеличением мол. массы или вяз кости стирола модуль упругости (E) вулканиэатов снижается.

В качестве продукта частичного гидролиэа тетраэтоксисилана, содержащего 32-40 мас.X двуокиси кремния используют этилсиликат-32 (или

ЭТС-32) и этилсиликат-40 (ЭТС-40) согласно ТУ 6-02, 64 1-76. Используе мый октоат олова соонветствует требованиям ТУ 6-02-539-75. Порошкообразный сополимер стиролг с метакриловой кислотой — стиракрнл — соотве ствует требованиям СТУ 30-14290-65 и имеет размер ча<.тиц,0,05-0,3 мм и мол. массу не менее 50000. При более мелких размерах частиц и меньшей молекулярной массе порошок слипается, увеличение же размеров частиц > 0,3 мм нежелательно из-за возраста»»ня неоднородности получаемого материала, Сочетание жидкого стиросила и порошкообразного стиракрила позволяет получить отверждаюшиеся составы с хорошей адгезией как между связующим и наполнителем, так и меж,ду твердой поверхностью ранее полученного вулканизата и свеженриготовленным составом, которьп» используется для склейки отдельных деталей модели и приклейки датчиков к поверхности модели.

Применение порошкообразных стиракрила и кварца позволяет регулировать для каждой конкретной модели значения модуля упругости и плотности в соо»ветствии с выбранным масштабом модели и получить требуемые значения ««« и о, совпадающие у натур ного и модельного материалов, что удовлетворяет основному требованию теории подобия.

Модельный материал получают при постоянном перемешивании компонентов, вводимых в следующей последовательности

Вначале перемешивают стирол с этилсиликатом, затем в смесь вводят катализатор и последними вводят порошкообразные стиракрил и кварц.

Тщательно перемешанную смесь заливают в формы, которые разбирают через сутки. Стабильность свойств вулканизатов достигается после отверждения материала при комнатной температуре в течение 15 сут.

В таблице приведены примеры составов и свойства вулканиэатов состаПовышение надежности результатов испытаний маломасштабных моделей обеспечивается тем, что модельный материал строго удовлетворяет требованиям теории подобия и имеет те же величины р и h что и натурные об.разцы. Кроме того, повышение надежности обеспечивается более высокой адгезией состава при креплении отдельных деталей в случае склеенной модели: в условиях динамических испытаний склеенная модель из предлагаемого состава полностью сохраняет целостность, тогда как модель на основе известного состава рас клеивается (см. таблицу).

1157041

Таким образом, предлагаемые составы обладают повышенной адгезией, обеспечивают повышение надежности результатов измерений и могут быть использованы для изготовления маломасштабных моделей сложных и отКомпозиции

Показатели

Предлагаемые

32,2 53,4 53,4

73,5

35,0

Стирол

ЭТС вЂ” 40

7,4

3,2 3,2

0,3 0,5

3,5

4,3

3,2

0,3

0,4

0,5

Октоат олова

9,6 16, 1 16, 1

54,7 26,8 26,8

7,0

3,7

Стиракрил

43,3

54,2

14,7

Кварц пылевидный

Модуль упругости Е, HIla

16 20

10

Козффициент

Пуассона

0,15

0,13

Адгезионная нрочность, NJla

1,5 1,6

1,2

Модель не разрушается при испытаниях

Состав композиции, мас.7, Физико-химические свойства вулканизатов

Логарифмический декремент колебаний

Целостность модели при динамических ис— пытаниях ветственных сооружений, построенных из бетона, имеюшего значения логарифмического декремента колебаний с = 0„ 13-0,21 и 9 = 0„ 15 — 0,22, на5 пример, моделей фундаментов турбоагрегатов атомных станций.

О, 14 0,21 0,21 0,21 0,22

0,20 0,15 0,14 0,18 0,16

115704!

Продолжение таблицы

Известная

Показатели

Контрольные

",ос1ав композиции, мас.1

53,4

62,1

32,1

32,6

32,2

CTMpall

ЭТС-40

Октоат олова

Стиракрил

Кварц ампевщцяый

6,1

3,2

1,9

3,2

1,9

0,6

0 5

0,3

0,3

0,3

4,3

26,8

1,6

4,8

3,3!

6,1

64, 1

59,5

61,9

1иеико-химические . войства вулканиватов

Иодуль упругости Е, Nla

15

Коз44ициент

Иуассона

0,24

О, 18

0,27

0,31

ЛогариФмический декремент, колебаний

0,18

0,20

0,11

О, 13

;Лдгеэиоииаа прочность ° ИПа

0,4-0,5

1,5

Целостность модели при динамических исимтаиимх

Модель расклеивается

Составитель Б.Завин

Редактор Н.Егорова Техред З.Палий Корректор А.Зимокосов

Заказ 3279/22 Тиразк 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Умгород, ул. Проектная, 4

В известном составе используется ниэкомолекулярный полндиметилсиломановый каучук и этилцеллюлоза (вместо стиросила и стракрила соответственно.)