RU2547579C1 - Research method of fibreglass resistance to exposure of aggressive medium - Google Patents
Research method of fibreglass resistance to exposure of aggressive medium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547579C1 RU2547579C1 RU2014108434/15A RU2014108434A RU2547579C1 RU 2547579 C1 RU2547579 C1 RU 2547579C1 RU 2014108434/15 A RU2014108434/15 A RU 2014108434/15A RU 2014108434 A RU2014108434 A RU 2014108434A RU 2547579 C1 RU2547579 C1 RU 2547579C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- fiberglass
- fiber
- fibreglass
- diameter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам исследования состава и структуры вещества и может быть использовано для определения оптимального вида стекловолокна для дисперсного армирования и микроармирования бетонов.The invention relates to methods for studying the composition and structure of a substance and can be used to determine the optimal type of fiberglass for dispersed reinforcement and microreinforcement of concrete.
Дисперсное армирование бетонов применяют для повышения трещиностойкости бетонов. Одним из перспективных видов армирующих материалов является стекловолокно различного состава. Существенным препятствием для использования стекловолокна с этой целью является низкая щелочестойкость стекловолокна.Dispersed concrete reinforcement is used to increase the crack resistance of concrete. One of the promising types of reinforcing materials is fiberglass of various compositions. A significant obstacle to the use of fiberglass for this purpose is the low alkali resistance of the fiberglass.
Известны способы исследования устойчивости стекол к воздействию щелочей, например способ, описанный в ГОСТ 19810-85. Стекло медицинское. Метод определения щелочестойкости. Способ заключается в воздействии на стекло кипящей смеси равных объемов раствора углекислого натрия (Na CO) концентрации 0,5 моль/дм и раствора гидроокиси натрия (NaOH) концентрации 1 моль/дм и определении отношения потери массы образца стекла после испытания к единице площади поверхности образца.Known methods for studying the resistance of glasses to alkalis, for example the method described in GOST 19810-85. Glass is medical. Method for determining alkali resistance. The method consists in exposing the glass to a boiling mixture of equal volumes of a solution of sodium carbonate (Na CO) concentration of 0.5 mol / dm and a solution of sodium hydroxide (NaOH) concentration of 1 mol / dm and determining the ratio of the weight loss of the glass sample after the test to the unit surface area of the sample .
Недостатком известного способа является то обстоятельство, что он не позволяет определить состав и структуру продуктов взаимодействия стекла со щелочными компонентами.The disadvantage of this method is the fact that it does not allow to determine the composition and structure of the products of the interaction of glass with alkaline components.
Известен также способ определения щелочестойкости стекловолокна, описанный в работе Зак А.Ф., Физико-химические свойства стеклянного волокна. М.: Ростехиздат, 1962. 224 с. Волокно вводят в растворные образцы-балочки и определяют изменение прочности образцов при растяжении в зависимости от времени в сравнении с такими же образцами без волокна.There is also a method for determining the alkali resistance of fiberglass, described in the work of Zak A.F., Physicochemical properties of glass fiber. M.: Rostekhizdat, 1962. 224 p. The fiber is introduced into the solution samples-beams and determine the change in the strength of the samples under tension depending on time in comparison with the same samples without fiber.
Этот способ также не дает возможности определить состав и структуру продуктов реакции между стекловолокном и щелочью.This method also makes it impossible to determine the composition and structure of the reaction products between fiberglass and alkali.
Указанные способы по сути являются неполными моделями исследуемого процесса.These methods are essentially incomplete models of the process under study.
Критерием щелочестойкости стекловолокна в соответствии с указанными способами является изменение размера образца стекла или изменение диаметра стекловолокна в растворе щелочи, измеренное под микроскопом. Однако взаимодействия стекловолокна с моделью цемента не учитывают ни состава цемента, ни влияния продуктов взаимодействия минералов цемента с водой, ни реального соотношения компонентов системы «стекловолокно-цемент-вода».The alkali resistance criterion for glass fiber in accordance with these methods is to change the size of a glass sample or change the diameter of a glass fiber in an alkali solution, measured under a microscope. However, the interactions of fiberglass with the cement model do not take into account either the composition of the cement, nor the influence of the products of the interaction of cement minerals with water, nor the real ratio of the components of the fiberglass-cement-water system.
Наиболее близким к предлагаемому является способ, описанный в статье Сарайкиной К.А. и Семковой Е.Н. Исследование процесса выщелачивания минеральных волокон в цементной среде // В сб. Наука. Технологии. Инновации: материалы всерос. научн. конф. - Новосибирск, 2012. Согласно способу исследование стойкости стекловолокна производят в контакте с реальным компонентом, являющимся одним из продуктов твердения цемента - гидроксид кальция. После воздействия раствора гидроксида кальция определяют диаметр стекловолокна. Критерием интенсивности взаимодействия стекловолокна с твердеющим бетоном является изменение диаметра волокна. Данный способ принят за прототип.Closest to the proposed is the method described in the article Saraikina K.A. and Semkova E.N. Investigation of the process of leaching of mineral fibers in a cement medium // In coll. The science. Technologies. Innovation: materials vseros. scientific conf. - Novosibirsk, 2012. According to the method, the study of the resistance of fiberglass is made in contact with a real component, which is one of the products of cement hardening - calcium hydroxide. After exposure to a solution of calcium hydroxide, the diameter of the glass fiber is determined. A criterion for the intensity of interaction of fiberglass with hardening concrete is a change in fiber diameter. This method is adopted as a prototype.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения: взаимодействие стекловолокна с агрессивной средой в течение заданного времени; последующее определение диаметра стекловолокна; о стойкости стекловолокна судят по изменению диаметра участков свободного от продуктов реакции волокна по сравнению с диаметром исходного волокна.Signs of the prototype, coinciding with the essential features of the claimed invention: the interaction of fiberglass with an aggressive environment for a given time; subsequent determination of the diameter of the fiberglass; the resistance of fiberglass is judged by the change in the diameter of the sections free from the reaction products of the fiber compared with the diameter of the original fiber.
Недостатком известного способа является невозможность определения состава и структуры продуктов взаимодействия.The disadvantage of this method is the inability to determine the composition and structure of the interaction products.
Задачей изобретения является создание способа исследования стойкости стекловолокна к взаимодействию с цементным камнем, позволяющего определить состав и структуры продуктов этого взаимодействия.The objective of the invention is to provide a method for studying the resistance of fiberglass to interaction with cement stone, which allows to determine the composition and structure of the products of this interaction.
Поставленная задача была решена за счет того, что в известном способе исследования стойкости стекловолокна к воздействию агрессивной среды, включающем взаимодействие стекловолокна с агрессивной средой в течение заданного времени и последующее определение диаметра стекловолокна, по изменению диаметра участков свободного от продуктов реакции волокна по сравнению с диаметром исходного волокна судят о стойкости стекловолокна, согласно изобретению в качестве агрессивной среды используют цементный камень, при этом предварительно стекловолокно наклеивают на пластиковую пластинку, вкладывают ее в форму для приготовления цементных образцов и заливают цементным тестом, причем вкладывают в форму пластиковую пластинку с приклеенным стекловолокном таким образом, чтобы стекловолокно соприкасалось с цементным тестом, после необходимого срока твердения цементные образцы извлекают из формы, отделяют пластиковую пластинку с приклеенным стекловолокном и волокно от пластинки, затем волокно исследуют с помощью рентгеноспектрального анализа и электронной микроскопии, определяя элементный состав и структуру продуктов взаимодействия волокна с цементным камнем.The problem was solved due to the fact that in the known method of studying the resistance of fiberglass to the effects of an aggressive environment, including the interaction of fiberglass with an aggressive environment for a given time and the subsequent determination of the diameter of the fiberglass, by changing the diameter of the sections of the fiber free from reaction products compared to the diameter of the original the fibers are judged on the resistance of fiberglass, according to the invention, cement stone is used as an aggressive medium, while previously glass the fiber is glued onto a plastic plate, put it into the mold for the preparation of cement samples and poured with cement dough, and a plastic plate with glued glass fiber is put into the mold so that the glass fiber comes into contact with the cement dough, after the required curing time, the cement samples are removed from the mold, the plastic is separated a plate with glued glass fiber and fiber from the plate, then the fiber is examined using x-ray spectral analysis and electron microscopy, determined I elemental composition and structure of the reaction products with fiber cement matrix.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от решения по прототипу: в качестве агрессивной среды используют цементный камень; предварительно наклеивают стекловолокно на пластиковую пластинку; вкладывают ее в форму для приготовления цементных образцов и заливают цементным тестом; вкладывают в форму пластиковую пластинку с приклеенным стекловолокном таким образом, чтобы стекловолокно соприкасалось с цементным тестом; после необходимого срока твердения цементные образцы извлекают из формы; отделяют пластиковую пластинку с приклеенным стекловолокном; отделяют волокно от пластинки; исследуют волокно с помощью рентгеноспектрального анализа и электронной микроскопии, определяя элементный состав и структуру продуктов взаимодействия волокна с цементным камнем.Signs of the proposed technical solution, distinctive from the solution of the prototype: as an aggressive environment use cement stone; pre-stick fiberglass on a plastic plate; put it in a mold for the preparation of cement samples and pour it with cement dough; put in the mold a plastic plate with glued fiberglass so that the fiberglass is in contact with the cement paste; after the required hardening period, cement samples are removed from the mold; a plastic plate with glued fiberglass is separated; fiber is separated from the plate; examine the fiber using x-ray spectral analysis and electron microscopy, determining the elemental composition and structure of the products of the interaction of the fiber with the cement stone.
Предварительное наклеивание стекловолокна на пластиковую пластинку дает возможность извлечения волокна из твердеющего цемента в любой срок твердения образцов.Pre-gluing fiberglass onto a plastic plate allows fiber extraction from hardening cement at any time during curing of the samples.
Введение стекловолокна в цементное тесто в момент формования цементного образца и нахождение волокна в образце в течение всего срока твердения позволит определить состав и структуру продуктов взаимодействия волокна с цементным камнем в любой срок.The introduction of fiberglass into the cement paste at the time of formation of the cement sample and the presence of fiber in the sample throughout the curing period will determine the composition and structure of the products of the interaction of fiber with cement stone at any time.
Предлагаемый способ поясняется чертежами, представленными на фиг.1-7.The proposed method is illustrated by the drawings shown in figures 1-7.
На фиг.1 изображен образец-вкладыш.Figure 1 shows a sample insert.
На фиг.2 - распалубленный образец-кубик с вкладышем.In Fig.2 - a ragged sample cube with a liner.
На фиг.3 показана структура поверхности стеклянного волокна после контакта с цементным камнем в течение 28 суток.Figure 3 shows the surface structure of the glass fiber after contact with cement stone for 28 days.
На фиг.4 - результаты рентгеноспектрального элементного анализа исходного волокна.Figure 4 - the results of x-ray elemental analysis of the source fiber.
На фиг.5 - результаты рентгеноспектрального элементного анализа исходного волокна после 28 суток контакта с твердеющим цементом.Figure 5 - the results of x-ray elemental analysis of the source fiber after 28 days of contact with hardening cement.
На фиг.6 - диаметр стекловолокна до эксперимента.Figure 6 - the diameter of the fiberglass before the experiment.
На фиг.7 - поверхность стекловолокна после взаимодействия с цементным камнем. Видно участок, свободный от новообразований, диаметр которого можно измерить.In Fig.7 - the surface of the fiberglass after interacting with cement stone. One can see a site free of neoplasms, the diameter of which can be measured.
Способ исследования стойкости стекловолокна к воздействию агрессивной среды осуществляется в следующей последовательности.A method of studying the resistance of fiberglass to the effects of an aggressive environment is carried out in the following sequence.
Предварительно изготавливают образцы-вкладыши (фиг.1). Для этого стекловолокно наклеивают на пластиковую пластинку. В качестве агрессивной среды используют цементный камень. Вкладывают образцы в форму для приготовления цементных образцов и заливают цементным тестом. Образец (пластинка с приклеенным стекловолокном) вставляется в форму так, чтобы волокно соприкасалось с цементным тестом с одной стороны, а другой стороной соприкасалось с пластиковой пластинкой. Место приклейки волокна к пластинке должно быть выше уровня цементного теста в форме.Pre-made samples of inserts (figure 1). For this, fiberglass is glued to a plastic plate. As an aggressive environment, cement stone is used. Put the samples in the mold for the preparation of cement samples and pour the cement dough. The sample (a plate with glued fiberglass) is inserted into the mold so that the fiber is in contact with the cement paste on one side and the other side in contact with the plastic plate. The place of gluing the fiber to the plate should be above the level of the cement paste in the mold.
После твердения цементных образцов в течение заданного времени (обычно 3, 7, 14, 28 суток, 3, 6, 12 и более месяцев) их извлекают из формы, раскалывая образцы по плоскости пластинки (фиг.2). Далее отделяют пластиковую пластинку с приклеенным стекловолокном и отделяют волокно от пластинки. Затем исследуют волокно под электронным микроскопом, производя фотосъемку структуры (фиг.3) и определяя параллельно рентгеноспектральный элементный химический анализ продуктов взаимодействия стекловолокна с цементом (фиг.4, 5) и диаметр волокна. Об интенсивности взаимодействия волокна судят по изменению диаметра участков свободного от продуктов реакции волокна по сравнению с диаметром исходного волокна (фиг.6, 7).After hardening of cement samples for a predetermined time (usually 3, 7, 14, 28 days, 3, 6, 12 or more months) they are removed from the mold, splitting the samples along the plane of the plate (figure 2). Next, a plastic plate with glued fiberglass is separated and the fiber is separated from the plate. Then, the fiber is examined under an electron microscope, photographing the structure (Fig. 3) and simultaneously determining the X-ray spectral chemical analysis of the interaction products of glass fiber with cement (Figs. 4, 5) and fiber diameter. The intensity of the interaction of the fibers is judged by the change in the diameter of the sections of the fiber free from the reaction products in comparison with the diameter of the initial fiber (6, 7).
Преимущество заявляемого способа состоит в том, что он позволяет проследить за изменениями диаметра самого волокна и определить состав и структуру продуктов взаимодействия стекловолокна с цементом.The advantage of the proposed method is that it allows you to track changes in the diameter of the fiber itself and determine the composition and structure of the products of the interaction of fiberglass with cement.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014108434/15A RU2547579C1 (en) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Research method of fibreglass resistance to exposure of aggressive medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014108434/15A RU2547579C1 (en) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Research method of fibreglass resistance to exposure of aggressive medium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2547579C1 true RU2547579C1 (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014108434/15A RU2547579C1 (en) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Research method of fibreglass resistance to exposure of aggressive medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2547579C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6054205A (en) * | 1997-05-29 | 2000-04-25 | Clark-Schwebel Tech-Fab Company | Glass fiber facing sheet and method of making same |
| RU2406702C2 (en) * | 2005-10-28 | 2010-12-20 | Сэнт-Гобэн Ветротекс Франс С.А. | Composition of alkali- and acid-resistant glass, fibre glass obtained from said glass and composite containing fibre glass |
-
2014
- 2014-03-04 RU RU2014108434/15A patent/RU2547579C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6054205A (en) * | 1997-05-29 | 2000-04-25 | Clark-Schwebel Tech-Fab Company | Glass fiber facing sheet and method of making same |
| RU2406702C2 (en) * | 2005-10-28 | 2010-12-20 | Сэнт-Гобэн Ветротекс Франс С.А. | Composition of alkali- and acid-resistant glass, fibre glass obtained from said glass and composite containing fibre glass |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БАТАЛИН Б.С. и др., Исследование процесса взаимодействия стекловолокна с цементным камнем, Сборник Наука. Технология. Инновации:материалы Всероссийской научной конференции, Новосибирск, 2012, c.143-147. ГУТНИКОВ С.И. и др, Стеклянные волокна, Научно-образовательный центр по нанотехнологиям МГУ, Москва, 2010, c. 6-14 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fang et al. | A study of traditional blood lime mortar for restoration of ancient buildings | |
| Nozahic et al. | Influence of sunflower aggregates surface treatments on physical properties and adhesion with a mineral binder | |
| Gruyaert et al. | Carbonation of slag concrete: Effect of the cement replacement level and curing on the carbonation coefficient–Effect of carbonation on the pore structure | |
| Kim et al. | Steel and synthetic types of fibre reinforced concrete exposed to chemical erosion | |
| CN105277405A (en) | Manufacture method for cement sample used for simulating parent-rock porosity character | |
| CN109444391A (en) | The measurement method of super absorbent resin reflation rate in a kind of hydrated cement paste | |
| Li et al. | Physical and mechanical properties of Crumb Rubber Mortar (CRM) with interfacial modifiers | |
| Mohammed et al. | Assessment of structural strength of commercial Sandcrete blocks in Kano state | |
| RU2547579C1 (en) | Research method of fibreglass resistance to exposure of aggressive medium | |
| CN110528727A (en) | The production method and non-light tight concrete and wall of non-light tight concrete | |
| CN109444390A (en) | The measurement method of super absorbent resin reflation rate in simulation fracture | |
| Fernández-Carrasco et al. | Autoclaved cellulose fibre reinforced cement: Effects of silica fume | |
| Liu et al. | Permeability of high-performance concrete incorporating presoaked lightweight aggregates for internal curing | |
| Al-Hadithi et al. | Behaviour of waste plastic fiber concrete slabs under low velocity impact | |
| Martínez-Molina et al. | Influence of the organic and mineral additions in the porosity of lime mortars | |
| RU2579165C1 (en) | Method of producing concrete articles | |
| Lasisi et al. | Combined use of ultrasonic pulse velocity and rebound hammer for structural health monitoring of reinforced concrete structures | |
| Wu et al. | Autogenous healing of the interface between hollow natural fiber (HNF) and reactive magnesia cement (RMC) matrix | |
| Liaudat et al. | Diffusion-reaction model for alkali-silica reaction in concrete | |
| Bhamere | Comparison of compressive strength of various brands of cement | |
| Hashemi | Microwave material characterization of alkali-silica reaction (ASR) gel in cementitious materials | |
| Das et al. | Influence of initial curing humidity on compressive strength and ultrasonic properties of concrete | |
| CN110411829B (en) | Method for measuring single-particle SAPs expansion rate in crack | |
| Zhou et al. | Effect of water to cement ratio on autogenous shrinkage of pavement cement concrete and its mechanism analysis | |
| Yusak et al. | Strength of porous concrete pavement at different curing methods |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190305 |