Гидроизоляциялық материалдардың құрылымдық-механикалық қасиеттерін реттеу

Материалдың жоғары гидроизоляциялық қабілеті, қажетті беріктік, деформациялану және басқа да механикалық қасиеттерімен сәйкес келуі тиіс. Механикалық қасиеттердің көрсеткіштері, гидроизоляциялық материалдардың нақты эксплуатациялық жағдайлардағы мүмкін болған шектік мәндерінен төмен болмауы тиіс. Материалдың қасиеттері оның құрамы мен құрылымына тәуелді болғандықтан, механикалық қасиеттерін реттеу материалдың белгілі бір түрлері үшін зерттелген заңдылықтар, сонымен бірге оңтайлы құрамдағы жасанды құрылыс конгломераттары (ЖҚК) үшін зерттелген заңдылықтар негізінде жүргізіледі. ЖҚК теориясына сәйкес көпшілік оңтайлы құрылымды материалдардың, сонымен бірге гидроизоляциялық материалдардың механикалық қасиеттері, байланыстырғыш зат фазаларының сандық қатынасымен, толтыратын және толықтыратын компоненттің сапасымен, байланыстырғыштың сапасымен, ЖҚК дайындау тәртібі және технологиялық параметрлерімен, материалдағы кеуектер көлемімен анықталады. Технологиялық парамтрлер мен тәртіптер материалдың оңтайлы құрамын қамтамасыз ететін және гидроизоляциялық материалдардағы кеуектер көлемін нөлге жақындатуға әрекеттенетін болғандықтан, берілген температурада анықталатын тығыз гидроизоляциялық материалдың негізгі механикалық қасиеті – оның беріктігі, негізінен оңтайлы құрамдағы байланыстырғыш заттың беріктігіне, фазалар қатынасы мен толтырғыштың сапасына тәуелді болады. Бұл жерде фазалар қатынасы ретінде (массасы бойынша), дисперсті орта (о) мен дисперсті фазаның (ф) қатынасын түсіну қажет (о/ф). Түрлі гидроизоляциялық материалдарда дисперсті орта қызметін су, битум, полимерлер, олигомерлер, коллоидты немесе нағыз ерітінділер, ал дисперсті фаза қызметін – цемент және басқа да минералды байланыстырғыштар, ұнтақ немесе басқа да толықтырғыштар атқарады. Бұл қатынасты профессор И.А. Рыбьев формуласымен сипаттайды:

R=Rⁿ/хⁿ, (2.42)

бұндағы Rⁿ – оⁿ/ф қатынасындағы байланыстырғыш заттың есептік беріктігі, х – оңтайлы құрамды материалдағы о/ф қатынасы шамасының, R кезіндегі оңтайлы құрамдағы байланыстырғыш заттың оⁿ/ф қатынасы шамасына қатынасы. Бұл физикалық мазмұны бойынша материалдың байланыстырғыш затындағы орта қабықшасы орташа қалыңдығының δ, оңтайлы құрамдағы байланыстырғыш заттағы орта қабықшасының орташа қалыңдығына δⁿ қатынасын сипаттайды, яғни,

х= о/ф : оⁿ/ф = δ: δⁿ (2.43)

n – түйіршікті материалдар сапасын сипаттаушы дәреженің (тығыздығы, пішінінің кристалохимиялық ерекшеліктері, түйіршік өлшемдері), олардың бетінің күйі мен байланыстырғыш затпен шекарадағы адгезиясының кешенді көрсеткіші.

2.42 формула оңтайлы құрамдағы ЖҚК тиісті болғандықтан, байланыстырғыш заттың құрамындағы фазалардың қатынасымен сипатталатын (о/ф) сапасы және оның мөлшері (о+ф) арасында о+ф = 100/х^n/m формуласымен сипатталатын тәуелділік болады (бұндағы m – ЖҚК құрамындағы байланыстырғыш зат мөлшерінің азайуына байланысты бкріктіктің төмендеуін сипаттайтын дәреже көрсеткіші). Оңтайлы құрамды материалдағы байланыстырғыш зат мөлшерінің азайуымен фазалар массаларының қатынасы артады. Соның нәтижесінде араласпаның тұтқырлығы мен оны тығыздау кезіндегі өңдеу ыңғайлылығы сақталады. n және m дәреже көрсеткіштерінің мәні, толтырғыш материалдарының нақты сапасына сәйкес, тәжірибелік жолмен анықталады.

2.42 формуладан, R мәнін арттыру үшін, Rⁿ мәнін арттырудың және х пен n мәндерін төмендетудің технологиялық тәсілдерін табу қажет екендігі көрінеді.

Байланыстырғыш заттың Rⁿ беріктігін – ортаның тұтқырлығы мен қатты фазаның дисперстілік дәрәжесін арттыру арқылы, беттік белсенді заттарды қолдану арқылы фазалар шекарасындағы адгезияны жақсарту, қатаю сатысындағы температуралық-ылғалдылық жағдайды оңтайландыру арқылы, арластыруды жетілдіру мен тығыздауды оңтайландыру арқылы арттыруға болады.

х= δ: δⁿ шамасын арттыруға, дисперсті орта мөлшерін азайту және қатты фаза дисперстілігін арттыру арқылы, араластырудың тиімділігін арттыру, оңтайлы температуралық тәртіпті таңдау, пластификатор мен суперпластификаторларды ендіру арқылы қол жеткізуге болады. Егер материалдағы түйіршікті толтырғыштың мөлшері артса, бетінің ауданы бірдей болған жағдайда, ірі түйіршікті бөлшектердегі байланыстырғыш зат қабықшысының орташа қалыңдығы жоғары болғандықтан х мәні де артады.

n мәнінің азайуы минералды түйіршікті араласпа тығыздығының және бөлшектердің байланыстырғыш затпен байланысуның артуына тәуелді. Белсенді толтырғыштарды қолану кезінде n мәні нөлге дейін төмендейді, ал кейде теріс мәнге де ие болады. Гидроизоляциялық материалдардың басқа да қасиеттері, әсіресе тұтқыр-пластикалық қасиеттері, беріктік тәуелді болған факторларға тәуелді болады.