РАЗДЕЛ 2
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Характеристики материалов, используемых при проведении исследований
Для исследования использовались полимерные вяжущие материалы - смола инден-кумароновая, смола эпоксидиановая ЭД-20; отвердитель для эпоксидных смол - полиэтиленполиамин (ПЭПА); растворитель - ацетон; пиломатериалы сосновые, лигнин сосновый полученный по методике Бъеркмана [82], приложение 1; минеральный наполнитель - портландцемент ПЦ-400, органический наполнитель - избыточный активный ил Комплекса биологической очистки сточных вод "Безлюдовский", г. Харьков.
Используемая смола ИКС относится к инден-кумароновым смолам, получаемым из продуктов коксования угля, и представляет собой тяжелую фракцию сырого бензола.
Главной составляющей частью смолообразующих веществ, находящихся в этой фракции, являются инден и кумарон (рис. 1.29).
Кроме индена и кумарона, в состав фракций, отгоняемых в интервале температур 160 - 200°С, входят монометил - и диметилпроизводные индена и кумарона, стирол, ? - метилстирол, дициклопентадиен и в небольшом количестве другие мономеры.
Количество смолообразующих веществ в сыром бензоле зависит от природы исходного угля и режима коксования [88] и составляет в среднем 4,1% от отгона до температуры кипения (200°С). В составе этого отгона содержится около 55% индена (tкип = 181 - 182°С), 22% стирола (tкип = 142,5°С) и около 23% кумарона вместе с другими смолообразующими веществами [20].
В исследованиях использовалась инден-кумароновая смола марки "Б " производства Стахановского коксохимического завода, которая представляет собой однородные по цвету пластинки толщиной до 3 мм, не содержащие посторонних примесей определимых визуально; окраска по йодометрической шкале по ТУ 14 - 6 - 72 - 89 составляет 76 единиц. Температура размягчения по ГОСТ 11506 - 73 и ТУ 14 - 6 - 72 - 89, °С - 102. Кислотность по ТУ 14 - 6 - 72 - 89, % - 0,004, зольность по ТУ 14 - 6 - 72 - 89, % - 0,13. Массовая доля воды по ГОСТ 14870 - 77 и ТУ 14 - 6 - 72 - 89, % - не обнаружена. Массовая доля летучих веществ по ГОСТ 17537 - 72 и ТУ 14 - 6 - 72 - 89, % - 8.
Смола эпоксидиановая марки ЭД - 20 производства Горловского химического завода по ДСТУ 2093 - 92. Цвет по железокобальтовой шкале, ед. - 4. Массовая доля эпоксигрупп, % - 21. Массовая доля неорганического хлора, % - 0,005. Массовая доля омыляемого хлора, % - 0,2. Массовая доля летучих веществ, % - 0,2. Динамическая вязкость, Па·с при 25 ± 0,1 °С - 22. Время катализации, час. - 4.
Отвердитель для эпоксидных смол полиэтиленполиамин ПЭПА, ТУ 2413-357-00203447-99. Производитель: ОАО "Уралхимпласт", Россия. Внешний вид - прозрачная жидкость. Динамическая вязкость, Па·с при 25 ± 0,2 °С - 0,03. Массовая доля титруемого азота, % - 25,8. Цвет по бихроматной шкале, ед. - 3.
Растворитель - Ацетон технический (1-й сорт), ГОСТ 2768-84 производитель АОЗТ "Химрезерв", Украина.
Пиломатериалы для склеивания сосновые по ГОСТ 8486-86.
Древесина сосны, измельченная личной напильником до прохождения через сито № 008.
Лигнин сосновый для исследований выделен из древесины сосны в лаборатории волокнистых полуфабрикатов ОАО "УкрНИИБ", г. Киев. Для выделения лигнина из древесины применен сернокислотный способ по методу TAPPI Т-13м-54 в модификации Комарова. Методика выделения лигнина заключается в обработке предварительно обессмоленных спиртобензолом сосновых опилок 72 %-ой серной кислотой с последующей промывкой горячей дистиллированной водой до нейтральной реакции (приложение 1).
Брус мостовой деревянный старогодний (ГОСТ 28450-90).
Портландцемент марки ПЦ ІІ/А-Ш - 400 производства АО "Балцем" по ДСТУ Б В.2.7-24. Истинная плотность ?ц = 3100 кг/м3.
Стеклоткань для изготовления полимеркомпозиционных хомутов: ткань конструкционная из стеклянных крученных комплексных нитей марки Т-13, ГОСТ 19170-84, толщина ? = 0,25 мм, разрывная нагрузка Н (кГ) по основе 2019 (206), по утку 1480 (151). Производитель: Бердянский государственный завод стекловолокна, Украина, г. Бердянск.
Для электрокинетических исследований изготовлена установка для измерения потенциала течения по известным схемам.
При проведении физико-химических и физико-механических исследований использовались следующие приборы:
- электрод вспомогательный лабораторный хлорсеребряный марки ЭВЛ-1М3 предназначенный для потенциометрических измерений;
- вольтметр универсальный В 7 - 16А;
- прогибомер конструкции Максимова, цена деления 0,1 мм;
- индикатор часового типа, модель ИЧ 10 МН, класс точности 1, цена деления 0,01 мм.
2.2. Методы и методики исследований
2.2.1. Определение физико-механических свойств клеевых соединений
Для изучения физико-механических свойств клеевых соединений древесины, изготовленных с использованием разрабатываемых клеевых составов, использовались образцы согласно ГОСТ 15613.1-84 - для определения предела прочности клеевого соединения при скалывании вдоль волокон (рис. 2.1), ГОСТ 19414-90 - общие требования к зубчатым клеевым соединениям (2.2).
При изготовлении образцов использовалась древесина сосны по ГОСТ8486-86 без видимых пороков и дефектов по ГОСТ 2140-81 с влажностью не более 15% по ГОСТ 16588-91 и разностью во влажности отдельных заготовок перед склеиванием не более 6%. Технологические параметры склеивания соблюдались согласно программе экспериментов.
При изготовлении образцов клееной древесины прессующее давление сохранялось в течение всей тепловой обработки, для чего было разработано приспособление, позволяющее при достижении требуемой величины давления закрепить гайками на станине подвижную плиту конструкции, (рис. 2.1).
До испытания образцы, после склеивания при тепловой обработке (ТО), выдерживались в помещении при температуре 20 ± 2°С и относительной влажности воздуха 65 ± 5% не менее одних суток, (ГОСТ 15613.1).
Для определения предела прочности клеевого соединения на гладкую фугу при скалывании вдоль волокон древесины
- Київ+380960830922