Исследование надежности работы соединения металл — бетон на эпоксидном клее при циклическом воздействии внешней среды. Металл бетон клей

Клей для мрамора и гранита: виды, характеристики и особенности

Сегодня снова стали пользоваться популярностью натуральные материалы из-за их высоких эстетических показателей, экологической чистоты и долговечности. Именно таковыми являются мрамор и гранит: до настоящего времени еще сохранились постройки, которые были возведены несколько тысячелетий назад именно из этих материалов. Но, кроме прочностных показателей и мрамор, и гранит – материалы дорогостоящие, поэтому их используют только для отделки. А чтобы отделочный материал держался на поверхности, для фиксации должен быть использован такой клей для мрамора и гранита, который обеспечит прочное долговечное соединение.

Краткая характеристика

Клей для мрамора Все клеевые материалы, предназначенные для монтажа мраморных или гранитных деталей, являются морозостойкими, благодаря чему могут использоваться очень широко: для обработки швов на камне, инкрустации, выполнения оригинальных мозаик, склеивания каменных, мраморных и гранитных элементов.

Главные свойства, которыми отличается клей для мрамора любого вида, это:

Высокая устойчивость к влиянию кислот, щелочей, ультрафиолетового излучения.
Сохранение своей эффективности при любых температурных режимах, начиная от +100 °C и до – 20.
После застывания не меняет цвет, не трескается, не поддается сжатию.
Предоставляет возможность склеенные детали уже через 2-3 часа брать в работу.
Благодаря тому, что любой материал для фиксации мраморных или гранитных поверхностей это морозостойкий клей, работать с ним можно не только внутри, но и с наружной стороны зданий.

Далее – более подробно о видах клеевых материалов, их особенностях и составе.

Полиэстерные мастики

Мраморная плитка Клей для мрамора полиэстерного типа выпускается в виде жидкого, полужидкого либо твердого вещества. Самые известные марки, которые известны своим качеством и надежностью, это:

Solido quarzo crema. Материал разрабатывался и для фиксации камня, и для его ламинирования. Для использования необходимо размешивать с затвердителем.
"Мастика 2000". Этот вариант клеящего средства предназначен для работ внутри зданий. Применяется при изготовлении мозаик, ремонте и склеивание камня.

Эпоксидные клеи

Морозостойкий клей Двухкомпонентный клей для мрамора этого вида обладает настолько высокой прочностью, что отделить приклеенный элемент от поверхности очень сложно. Благодаря высокому уровню прочности эпоксидный клей отлично склеивает элементы из мрамора, гранита, подходит для работы с железом и бетоном. Вещество состоит из двух компонентов – самого клея и закрепителя.

Среди всей имеющейся в магазинах эпоксидной клеевой продукции своим высоким качеством выделяются следующие марки:

Akepox 1005. Применяется для заделки трещин и пор, которые появились на натуральном камне.
Bellinzoni. Главные свойства – повышенная прочность, стойкость к воздействию растворителей, кислот и щелочей, отличные адгезионные характеристики.

Isomat Ak-epoxy normal. Не содержит растворителей. Предназначается для склеивания гранитных и мраморных поверхностей с поверхностями из других материалов.

Импрегнанты

Основой для их изготовления служит эпоксид. Предназначается материал для применения при проведении наружных работ. Очень удобен при работе с поверхностями, на которых имеются различные дефекты – трещины, бугорки, впадины. Клеевое вещество выравнивает поверхности, заполняя при этом все изъяны и надежно соединяя облицовку с поверхностью. Обладают низким показателем вязкости, хорошо поддаются шлифовке.

Выбор конкретного материала из перечисленных выше клеевых веществ зависит от двух параметров: вида поверхности, которую необходимо будет облицовывать и вида работ.

Подготовительные работы

Двухкомпонентный клей для мрамора Прежде чем будет наклеиваться гранитная или мраморная плитка, поверхность нужно подготовить – удалить строительный мусор, пыль, всевозможные загрязнения. При обнаружении слишком выраженных дефектов, их необходимо предварительно заштукатурить. Если этого не сделать, клеящий материал просочится внутрь швов, трещин. Из-за этого может образоваться воздушная пленка между обеими поверхностями.

После этого необходимо подготовить для применения клеевой состав: изучить внимательно инструкцию и развести вещество согласно рекомендациям. Лучше всего разводить клей для мрамора или гранитной отделки в ненужной емкости, поскольку отмыть ее будет уже невозможно. Сначала в подготовленную емкость насыпается смесь, затем доливается нужное количество воды и перемешивается все до однородного состояния, чтобы не наблюдалось комков или остатков сухой смеси. Сделать это можно как вручную, так и при помощи строительного миксера. Подготовленную массу нужно израсходовать в течение трех часов.

Монтаж отделки

Клей для мрамора и гранита Теперь начинается самое главное – приклеивание отделочного материала. Сначала предстоит нанести клей на отделываемую поверхность. Его слой должен быть не очень тонким, но ни в коем случае не слишком толстым, чтобы он не просачивался в швы между отдельными элементами. После этого смазывается клеем гранитная или мраморная плитка и обе поверхности соединяются. Поскольку каждый элемент из камня имеет достаточно приличный вес, необходимо его некоторое время подержать, пока произойдет полимеризация вещества и клей для мрамора схватится. Немного позже он затвердеет и обеспечит полную адгезию обеих поверхностей.

Чтобы конечный результат радовал долгие годы, необходимо соблюсти все рекомендации. А это:

Выбор наиболее подходящего клеевого материала.
Соблюдение точности дозировки компонентов и их смешивания.
Аккуратности и точности при работе с плиткой.

fb.ru

Исследование надежности работы соединения металл — бетон на эпоксидном клее при циклическом воздействии внешней среды Текст научной статьи по специальности «Строительство. Архитектура»

УДК 624:519.7 ГУЧКИН И. С. БУЛАВЕНКО В. О.

Исследование надежности работы соединения металл — бетон на эпоксидном клее при циклическом воздействии внешней среды

Гучкин

Игорь

Сергеевич

кандидат технических наук, профессор кафедры «Строительных конструкций» ГОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

e-mail: [email protected]

Булавенко

Вячеслав

Олегович

аспирант, старший преподаватель кафедры Строительных конструкций» ГОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

e-mail: bulavenko.slava@ yаndex.ru

В статье содержатся результаты экспериментальных исследований прочности на сдвиг клеевого, на эпоксидной смоле, соединения металл — бетон при циклических воздействиях низких отрицательных температур и увлажнения-высушивания. Анализируются новые данные о воздействии перепадов температур, водонасыщении и высушивании на клеевое соединение металл — бетон. Обосновывается необходимость учета при назначении нормативных сроков эксплуатации соединения низкой морозостойкостью слоя бетона, контактирующего с металлом. Ключевые слова: экспериментальное исследование, клеевое соединение металл — бетон, циклическое воздействие, морозостойкость, водонасыщение, высушивание.

GUCHKIN I. S.

BULAVENKO V. O.

RESEARCH RELIABILITY OF THE CONNECTION METAL AND CONCRETE EPOXY ADHESIVE ON THE CYCLICAL IMPACT OF THE EXTERNAL ENVIRONMENT

In the article contains the results experimental research of the shear strength of adhesive, epoxy resin compounds metal concrete under cyclic exposure to low freezing temperatures and moisture — drying. New data on the impact changes in temperature, water saturation and drying of the adhesive bonding to the metal and concrete are analyze. Substantiates the necessity taking into account the appointment of regulatory terms of operation of the connection of low frost resistance of concrete in contact with the metal.

Keywords: experimental research, adhesive bonding of metal and concrete, cyclical impact, frost-resistance, water saturation, drying up.

Соединения типа бетон — бетон, металл — бетон на эпоксидном клее нашли широкое применение при усилении строительных конструкций, включая пролетные строения мостов, ригели и колонны многоэтажных общественных и промышленных зданий, плотин и пр.

При хорошем качестве исполнения и благоприятных условиях эксплуатации эти соединения обладают высокой прочностью и надежны в работе [1, 79-80]. Однако при циклических воздействиях низких отрицательных температур или водонасыщении надежность и долговечность клеевого соединения значительно снижаются, что не всегда учитывается при про-

ектировании, а если происходит учет, то он базируется на показателях морозостойкости бетона в массиве конструкции.

Целью исследований является изучение прочности и долговечности поверхностного (контактного) 10...20 мм слоя бетона, расположенного в зоне соединения. Этот слой быстрее промораживается, водонасыщается и высыхает, следовательно, деструктивные процессы протекают в нем гораздо интенсивнее, чем в массиве, что важно учитывать при назначении нормативных сроков эксплуатации усиливаемых конструкций.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

Строительные науки

Иллюстрация 1. Схемы нагружения образцов

1 Изготовить опытные образцы в форме кубиков из мелкозернистого бетона в количестве 21 шт. и подвергнуть их циклическому воздействию низких температур, водонасыщению и высушиванию.

2 Провести испытание клеевого соединения на сдвиг через 0, 25,

50 и 75 циклов замораживания-оттаивания и водонасыщения-вы-сушивания.

3 Сравнить и проанализировать полученные результаты и сформулировать выводы.

В эксперименте исследовалось клеевое соединение металла с бетоном как наиболее чувствительное к температурным деформациям из-за различных коэффициентов температурного расширения этих материалов.

Испытание проводилось на образцах-кубиках из мелкозернистого бетона класса В15 с размером грани 100 мм и прогнозируемой морозостойкостью F150 следующего состава: цемент Вольский М 400-420 кг/м3, песок Сурский с модулем крупности Мкр = 1,7-1260 кг/м3, вода 220 л /м3.

На предварительно обезжиренную поверхность образцов в возрасте 28 суток эпоксидным клеем SIKADUR-330 [2] приклеивались два стальных уголка 25 х 25х 4 мм, длиной 100 мм. Площадь контакта с бетоном составляла 20 см2, уголки выступали над поверхностью образца на 20 мм (Иллюстрация 1).

Вся партия образцов перед испытанием разбивалась на три серии.

Первая серия «К» — контрольные образцы — подвергалась кратковременным испытаниям до разрушения на прессе в возрасте 28 суток и в последующие сроки одновременно с испытаниями образцов из других серий.

Вторая серия образцов <^» испытывалась на морозостойкость по ГОСТ 10060.2-95 при температуре замораживания 18-20 °С.

Третья серия образцов «Ш» испытывалась на водонасыщение-высуши-вание по режиму: насыщение 3 часа, высушивание в сушильном шкафу при температуре 70-80 °С в течение одного часа.

Испытание клеевого соединения на сдвиг производилось на прессе марки «П10» по схемам, показанным на Иллюстрации 1, со скоростью нагружения 0,1^0,2 МПа / сек. При этом нагружение по схеме «В» выполнялось только в том случае, если по схеме «А» разрушение клеевого соединения происходило под одним из уголков. Испытание кубиков на сжатие выполнялось на испытательной машине марки ГМС-50 со скоростью 0,6-н0,8 МПа/сек.

Прочность клеевого соединения на сдвиг в сериях «^» и «Ш» определялась через 25, 50 и 75 циклов замораживания-оттаивания и водо-насыщения-высушивания. Возраст образцов, прошедших циклические испытания, составлял 126 суток.

Фотоиллюстрации опытных образцов и фрагмент испытания на прессе показаны на Иллюстрации 2. Результаты испытаний представлены на Иллюстрациях 3, 4 и в Таблице 1.

Анализируя результаты эксперимента, можно заметить, что после 25 и 50 циклов испытания падение прочности клеевого соединения при сдвиге, относительного среднего усилия сдвига в контрольных образцах такого же возраста, в сериях «^»

Иллюстрация 2. Фотоиллюстрации испытаний клеевого соединения на сдвиг: а — образцы перед испытанием; б — характер разрушения клеевого соединения; в — фрагменты испытания на прессе по схемам «А» и «В»

Иллюстрация 3. Результаты испытания клеевого соединения на сдвиг Примечание.

Показатели прочности контрольных образцов в возрасте 126 суток: Нагружение по схеме - А - Р3 = 12,6 кН; = 6,3 МПа

Нагружение по схеме - В - Р = 12,0 кН; стл = 6,0 МПа

Иллюстрация 4. Изменение прочности на сжатие образцов-кубиков, в %, после циклических испытаний в возрасте 126 суток. Л126 — кубиковая проч-

ность бетона соответственно в возрасте 28 и 126 суток

Таблица 1. Результаты испытаний образцов на сдвиг

Количество циклов испытаний Возраст образцов к началу испытаний на циклические воздействия в сериях <^» и <М» Возраст образцов к началу испытаний на сдвиг, сут Усилие сдвига клеевого соединения кН, в сериях Снижение прочности на сдвиг, % в сериях

28 60 90 F F

25 + 126 11.3 10.8 8.1 12.2

50 126 10.8 11.0 12.2 10.6

75 + + 126 8.0 10.6 34.9 13.8

Примечание: среднее усилие сдвига в контрольных образцах в возрасте 126 суток нормального твердения Р0 = 12,3 кН .

и «Ш» имеет близкие значения и составляет в первом случае 8,1 и 12,2 %, а во втором 12,2 и 10,6 % соответственно. Однако после 75 циклов испытаний снижение прочности при сдвиге в серии «Б» составило 34,9 %, а в серии «Ш» — 13,8 %, что говорит о более быстром развитии деструкции поверхностного слоя бетона при замораживании-оттаивании в сравнении с водонасыщением-высушиванием.

Изучение характера разрушения образцов показало, что после 75 циклов испытаний объем бетона, подверженный выкалыванию при сдвиге, оказался в 1,2-1,4 раза больше в образцах серии «Ш» относительно образцов серии «Б» (Иллюстрация 4).

Заключение

1 Результаты эксперимента косвенно свидетельствуют

о низкой морозостойкости поверхностного слоя бетона в клеевом соединении, которая по показателю снижения прочности примерно соответствует марке Б50, в то время как в массиве по данным предварительных испытаний она соответствовала маркам Б125-150, и это необходимо учитывать при проектировании усиления конструкции.

2 Для более полной оценки морозостойкости клеевого соединениям целесообразно расширить диапазон исследований в этом направлении, например, заменив металл на фиброармированный пластик, а бетон класса В15 на высокопрочный бетон классов В30-В40 с морозостойкостью, соответствующей маркам Р300-Б500.

3 Влияние циклического водонасыщения на прочность клеевого соединения в сравнении с циклическим замораживанием незначительно и не является определяющим.

Список использованной литературы

1 Микульский В. Г., Козлов В. В. Склеивание бетона. М., 1975.

2 Sikadur®-330 2-х компонентный эпоксидный клей — Техническая карта материала, идентификационный № 02 04 01 04001 0 000004 якааиг®-330.

cyberleninka.ru

Клей для склеивания металла – как выбрать термостойкий, эпоксидный

Клей для склеивания металла появился не так давно, всего каких-нибудь 50 лет. Поиск нужного клеящего состава был осложнен низкой когезионной прочностью клея. Даже сегодня прочность металла намного выше прочности клея.

Выбираем клей для металла

Появление клеящегося соединения вместо классического варианта

Первое использование клеящего состава произошло во времена Второй мировой войны. Авиакомпания Англии впервые выпустила самолеты с клееными деревянными конструкциями с усилением, где место клея занял состав на основе фенолоформальдегидной смолы. Но даже после войны точной уверенности в том, как лучше соединить металл: клеить, клепать, или сваривать, не было, ни у кого. Зато в наши дни без склеивания стальной поверхности не обойтись в создании ракет, луноходов, спутников.

klej_dlya_metalla_02

Нередко сталкиваться в быту приходится с необходимостью склеивания стальной поверхности с различным материалом.

Соединение стальных поверхностей с помощью клеящего состава обладает следующими преимуществами:

Сглаживание вибрации в конструкции.
При высоком давлении герметичность.
Отсутствие температурных нагрузок, например, как при сварке.
Отличный ровный внешний вид, монолитная поверхность.
Возможность соединения разных стальных материалов, что невозможно, например, при сварке.

Но самое главное – это возможность соединять металлическую поверхность с неметаллическими материалами.

Выбор клея

Особенность выбора клея при разной твердости поверхностей определяется следующим образом:

Оптимальные геометрические размеры.
Соответственные физико-механические свойства.
Состав соединяющей основы должен снижать разницу между принципом упругости и термическим коэффициентом расширения.

Если принцип в различии разных материалах не соблюдается, то выбирать нужно только тот клей, который способен сгладить такие различия. Если вы соединяете твердый и эластичный материалы, то к твердому варианту подбирайте жесткий клей, к эластичному — мягкий.

Самая важная часть применения клеев — склеивание стальных и неметаллических поверхностей, поэтому разберем, как можно клеить с таки изделием дерево, камень, пластик, резину.

Требования к клеевым соединениям с металлом:

Высокая прочность.
Способность противостоять коррозии и гниению.
Долговечность.
Термостойкость.

klej_dlya_metalla_04

Приклеиваем металлическую поверхность к металлу

Даже дома сегодня появляется необходимость соединить два предмета из металла.

Прежде чем склеить такие поверхности, нужно посетить магазин автозапчастей в поиске «холодной» сварки», которая состоит из двух компонентов: активное вещество и отвердитель. Идеальным в выборе будет эпоксидные клеи Poxipol.

Склеиваем поверхности:

Обезжириваем растворителем.
Удаляем все места ржавчины.
Смешиваем активное вещество с отвердителем.
Наносим на обе поверхности.
Прижимаем друг к дружке.
Ждем отвердения состава.

klej_dlya_metalla_05

Клеем древесину с металлом

Первые синтетические клеи были придуманы для склеивания деревянных поверхностей. А вот склеивать дерево с стальной поверхностью никак не удавалось. Сегодня существуют различные грунтовки, смеси, которые эффективно справятся с соединением двух разных материалов.

Склеивание поверхностей из таких разных материалов будет эффективным при условии использования каучукового клея: «88Н», «КР-1», «ПАТЕКС», «ЭЛАСТОСИЛ-2», «Ж-3».

Перед тем как соединить две поверхности нужно будет их обработать: дерево — растворителем, сталь – раствором серной и азотной кислоты. После промывания стальной поверхности, ее подсушивают и наносят синтетический клей на сталь и на дерево. И только по истечении 10 часов поверхность этих материалов снова смазывают, элементы соединяют и выдерживают под прессом сутки.

Каучуковый вариант клея очень удобен в использовании, так как позволяет убрать незаметно для поверхности излишки материала.

Еще одним способом соединения дерева и стальной поверхности является силиконовый стержень, продающийся в строительном магазине. Использование такого способа можно посмотреть на фото в интернете. Такой материал легок в использовании, вам только останется разогреть стержень, смазать сталь и приклеить его к дереву.

Клеим металл с неметаллическими поверхностями

Новое решение в склеивании поверхности — использование клейких лент. Такой способ будет эффективным для склеивания разных материалов по коэффициенту расширения при нагревании. Например, пластика, резины и металла.

klej_dlya_metalla_06

Соединение поверхности камня с любым другим материалом – это строительные работы. Поэтому выбираем для склеивания различные мастики для камня. Идеальным средством в способе соединения камня и металла является эпоксидный клей, который состоит из отвердителя и клея. При смешивании таких компонентов происходит выделение тепла – химическая реакция. Если соединить огромное количество смеси, то может даже быть возгорание состава.

Современный способ склеивания поверхностей — уф клей. Однородный, прозрачный состав способен за несколько секунд соединить любую поверхность, даже металлическую и резиновую.

Только правильный выбор состава клея может привести к нужному результату, поэтому при выборе клея для разных поверхностей, нужно учитывать характеристику всей поверхности клеящихся элементов.

kleiexpert.ru

АВ 4-2013. Исследование надежности работы соединения металл — бетон на эпоксидном клее при циклическом воздействии внешней среды

Академический вестник УралНИИпроект РААСН - 4-2013

скачать/download

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НАУКИ

УДК 624:519.7

ГУЧКИН И.С. ‑ кандидат технических наук, профессор кафедры «Строительных конструкций» ГОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

БУЛАВЕНКО В.О. ‑ аспирант, старший преподаватель кафедры Строительных конструкций» ГОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

e-mail: bulavenko.slava@yаndex.ru

Ключевые слова: экспериментальное исследование, клеевое соединение металл — бетон, циклическое воздействие, морозостойкость, водонасыщение, высушивание.

<...>

Заключение

1 Результаты эксперимента косвенно свидетельствуют о низкой морозостойкости поверхностного слоя бетона в клеевом соединении, которая по показателю снижения прочности примерно соответствует марке F50, в то время как в массиве по данным предварительных испытаний она соответствовала маркам F125-150, и это необходимо учитывать при проектировании усиления конструкции.

Список использованной литературы

Микульский В.Г., Козлов В.В. Склеивание бетона. М., 1975.
Sikadur®-330 2-х компонентный эпоксидный клей — Техническая карта материала, идентификационный № 020401040010000004 sikadur®-330.

Полную статью можно прочесть в печатной версиижурнала Академический вестник УралНИИпроект РААСНили на сайте Научной электронной библиотеки http://elibrary.ru

CONSTRUCTION SCIENCES

AKADEMICHESKIJ VESTNIK URALNIIPROEKT RAASN - 4-2013

GUCHKIN I.S.

BULAVENKO V.O.

Keywords: experimental research, adhesive bonding of metal and concrete, cyclical impact, frost-resistance, water saturation, drying up.

BIBLIOGRAPHY

Микульский В.Г., Козлов В.В. Склеивание бетона. М., 1975.
Sikadur®-330 2-х компонентный эпоксидный клей — Техническая карта материала, идентификационный № 020401040010000004 sikadur®-330.

The whole article an be read in the printed version of journalor can be found in the electronic version of journal"Akademicheskij vestnik UralNIIproekt RAASN"on the "Scientific electronic library" site http://elibrary.ru

uniip.ru