Дослідження впливу нано-рідин на експлуатаційні властивості цегляних будівельних конструкцій
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.145246Ключові слова:
керамічна лицьова цегла, пористість, водопоглинання, гідрофобізуючі речовини, нано-рідинаАнотація
Проведеними дослідженнями встановлено, що керамічна лицьова цегла характеризується капілярною пористістю, що призводить до підвищення показників водопоглинання та капілярного підтягування, а також утворення висолів на її поверхні. Для захисту поверхні такої цегли та надання їй підвищених експлуатаційних властивостей використано гідрофобізуючі речовини. Експериментальними дослідженнями визначено, що при нанесенні гідрофобізаторів на основі ПМФС та АП пористість зменшується в 1,2–1,3 рази, водопоглинання – в 1,2–2,3 рази, водопоглинання при капілярному підтягуванні – 1,1–3,2 рази. Дослідженнями морозостійкості встановлено, що для керамічної цегли, покритої ПМФС морозостійкість збільшується на 15 циклів, а при обробленні поверхні цегли АП – на 20 циклів порівняно з необробленою цеглою (F50). Методом електронної мікроскопії встановлено, що після поперемінного заморожування і відтавання на поверхні цегли, обробленої ПМФС та АП спостерігається утворення мікротріщин (при цьому водопоглинання збільшилося на 42 та 28 %). Методом математичного планування експерименту визначено, що найбільш ефективною гідрофобізуючою речовиною є модифікатор з вмістом порошку нано-Al2O3 (нано-рідина). Визначено, що при обробленні поверхні нано-рідиною (кількість нано-Al2O3 – 0,8 %) водопоглинання зменшується до 1,2–1,6 %, показник водопоглинання при капілярному підтягуванні – до 0,08–0,12 кг/м2∙год0,5. Методом дефектоскопії за допомогою трубки Карстена встановлено, що водопоглинання для цегли, поверхня якої покрита нано-рідиною знижується від 0,15 до 0,002 мл/см2, що свідчить про високий рівень гідрофобізації. Методом електронної мікроскопії підтверджено, що модифікування поверхні керамічної цегли гідрофобізуючими нано-рідинами дозволяє ущільнити структуру за рахунок кольматування пор і мікротріщин, що забезпечує зниження капілярного підтягування кладки. Також це призводить до підвищення атмосферостійкості та морозостійкості цегляних будівельних конструкцій.
Таким чином, є підстави стверджувати про можливість покращення фізико-технічних показників цегляної будівельної конструкції шляхом модифікування поверхні керамічної цегли нано-рідиною
Посилання
- van Hees, R. P. J., Brocken, H. J. P. (2004). Damage development to treated brick masonry in a long-term salt crystallisation test. Construction and Building Materials, 18 (5), 331–338. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2004.02.006
- Krivenko, P., Kovalchuk, O., Pasko, A. (2018). Utilization of Industrial Waste Water Treatment Residues in Alkali Activated Cement and Concretes. Key Engineering Materials, 761, 35–38. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.761.35
- Krivenko, P. V., Sanytsky, M., Kropyvnytska, T., Kotiv, R. (2014). Decorative Multi-Component Alkali Activated Cements for Restoration and Finishing Works. Advanced Materials Research, 897, 45–48. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.897.45
- Cultrone, G., Sebastián, E., Elert, K., de la Torre, M. J., Cazalla, O., Rodriguez–Navarro, C. (2004). Influence of mineralogy and firing temperature on the porosity of bricks. Journal of the European Ceramic Society, 24 (3), 547–564. doi: https://doi.org/10.1016/s0955-2219(03)00249-8
- Pluhin, O., Plugin, A., Plugin, D., Borziak, O., Dudin, O. (2017). The effect of structural characteristics on electrical and physical properties of electrically conductive compositions based on mineral binders. MATEC Web of Conferences, 116, 01013. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201711601013
- Borziak, O., Vandolovskyi, S., Chajka, V., Perestiuk, V., Romanenko, O. (2017). Effect of microfillers on the concrete structure formation. MATEC Web of Conferences, 116, 01001. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201711601001
- Sanytsky, M., Kropyvnytska, T., Kotiv, R. (2014). Modified Plasters for Restoration and Finishing Works. Advanced Materials Research, 923, 42–47. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.923.42
- Varshavets, P., Svidersky, V., Chernyak, L. (2014). Peculiarities of the structure and hydrophysical properties of face brick. European Appl. Sciences, 1, 106–110.
- Nilpairach, S., Dubas, S. T. (2008). Surface Modification of Bricks by Chitosan Coatings. Journal of Metals, Materials and Minerals, 18 (1), 33–37.
- Pagliolico, S. L., Ozzello, E. D., Sassi, G., Bongiovanni, R. (2016). Characterization of a hybrid nano-silica waterborne polyurethane coating for clay bricks. Journal of Coatings Technology and Research, 13 (2), 267–276. doi: https://doi.org/10.1007/s11998-015-9758-0
- Sharobim, K. G., Mohammedin, H. A. (2013). The effect of Nano-liquid on the properties of hardened concrete. HBRC Journal, 9 (3), 210–215. doi: https://doi.org/10.1016/j.hbrcj.2013.08.002
- Benavente, D., Linares-Fernández, L., Cultrone, G., Sebastián, E. (2006). Influence of Microstructure on The Resistance to Salt Crystallisation Damage in Brick. Materials and Structures, 39 (1), 105–113. doi: https://doi.org/10.1617/s11527-005-9037-0
- Kropyvnytska, T., Semeniv, R., Ivashchyshyn, H. (2017). Increase of brick masonry durability for external walls of buildings and structures. MATEC Web of Conferences, 116, 01007. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201711601007
- Hyvliud, M. M., Semeniv, R. M., Kotsiy, Ya. Y. (2016). Optymizatsiya skladu zakhysnoho pokryttia ta yoho vplyv na vodo- i morozostiikist keramichnoi tsehly. Visnyk NTU «KhPI», 22 (1194), 44–48.
- Kropyvnytska, T. P., Sanytsky, M. A., Semeniv, R. M., Каminskyy, A. T. (2018). Increase of brick masonry operational properties of external walls. Scientific Bulletin of Civil Engineering, 91 (1), 146–151. doi: https://doi.org/10.29295/2311-7257-2018-91-1-146-151
- Andrés, A., Díaz, M. C., Coz, A., Abellán, M. J., Viguri, J. R. (2009). Physico-chemical characterisation of bricks all through the manufacture process in relation to efflorescence salts. Journal of the European Ceramic Society, 29 (10), 1869–1877. doi: https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2008.11.015
- Novák, V., Zach, J. (2018). Study of Hydrophobic Modification of Ceramic Elements. Key Engineering Materials, 776, 121–126. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.776.121
- Pushkareva, E. K., Suhanevich, M. V., Bondar', E. V. (2014). Penetrating waterproofing coatings based on slag -containing cements, modified by natural zeolites. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (6 (69)), 57–62. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.24879
- Šadauskienė, J., Ramanauskas, J., Stankevičius, V. (2003). Effect of Hydrophobic Materials on Water Impermeability and Drying of Finish Brick Masonry. Materials science, 9 (1), 94–98.
- Ohorodnik, I. V., Zakharchenko, P. V., Varshavets, P. H., Prysiazhna, D. Yu., Oksamyt, T. V. (2018). Pidvyshchennia spozhyvnykh vlastyvostei stinovykh materialiv za rakhunok modyfikatsiyi yikh poverkhni z metoiu rozshyrennia zbutu. Budivelni materialy ta vyroby, 3-4, 72–80.
- Ginchitskaia, I., Yakovlev, G., Kizinievich, O., Polyanskikh, I., Pervushin, G., Taybakhtina, P., Balobanova, I. (2017). Damage to Polymer Coating on Facing Brick Surface in Operated Buildings. Procedia Engineering, 195, 189–196. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.04.543
- Fic, S., Szewczak, A., Barnat-Hunek, D., Łagód, G. (2017). Processes of Fatigue Destruction in Nanopolymer-Hydrophobised Ceramic Bricks. Materials, 10 (1), 44. doi: https://doi.org/10.3390/ma10010044
- DSTU B V.2.7-126:2011. Budivelni materialy. Sumishi budivelni sukhi modyfikovani. Zahalni tekhnichni umovy (2011). Kyiv, 39.
- DSTU B V.2.7-171:2008 (EN 934-2:2008, NEQ). Budivelni materialy. Dobavky dlia betoniv i budivelnykh rozchyniv. Zahalni tekhnichni umovy (2010). Kyiv, 93.
- DSTU B V.2.7-42-97. Budivelni materialy. Metody vyznachennia vodopohlynennia, hustyny i morozostiikosti budivelnykh materialiv i vyrobiv (1997). Kyiv, 22.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Tetiana Kropyvnytska, Roksolana Semeniv, Roman Kotiv, Andriy Kaminskyy, Vladyslav Hots
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
