ИСТИНА

В работе исследованы процессы, происходящие при комбинированной (термической и гидролитической в слабокислой среде) обработке поверхности базальтового стекловолокна, направленной на достижение оптимального соотношения его гидравлических характеристик и коррозионной стойкости по отношению к щелочной среде жидкой фазы твердеющего цемента, и установлен ряд химических особенностей их протекания. Исследование проводилось на образцах базальтового стекловолокна производства завода «Баск» (Кемерово), для которого методом РСМА был определен состав Na3.4±0.2Mg1.87±0.03Al6.26±0.07Si17.4±0.4K0.53±0.01Ca5.0±0.2Ti0.53±0.01Fe4.25±0.5O60.62±0.06 Средний диаметр волокон, также определенный в, составлил около 10 – 20 мкм, при значительном разбросе волокон по толщине – от нескольких мкм до долей миллиметра. Температурная обработка образцов проводилась на воздухе в муфельной печи при температуре 500оС в течении 30 мин. Для исследования взаимодействия базальтового волокна с цементной матрицей 3,5 массовых % волока смешивались с раствором цемента, соотношение вода/цемент составляло 0,45, твердение поисходило в герметичной упаковке при температуре 60°C. Электронномикроскопические исследования проводились на микроскопе LEO SUPRA 50VP (Германия) в режиме низкого (40 Па азота) вакуума при ускоряющем напряжении 20 кВ (детектор вторичных электронов VPSE). Для исследования поперечного среза волокна, готовились шлифы образцов, залитые эпоксидной смолой. Определение элементного состава твердых растворов методом рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) проводили с использованием энергодисперсионного спектрометра X-MAX (Oxford Inst.), установленного на упомянутом электронном микроскопе. В результате проведенных исследования было установлено, что обработка окисленного базальтового стекловолокна раствором глицина (цвиттер-ионный безнатриевый буфер со слабокислым начальным pH) приводит к формированию на поверхности волокна гидратированного слоя, проницаемостью которого для ионов из волокна можно эффективно управлять последующей обработкой. Также было показано, что как кислотная, так и термическая обработка упомянутого гидратированного слоя приводят к повышению его проницаемости (облегчению выхода из волокна) для ионов Na+. Упомянутая обработка окисленного волокна раствором глицина заметно улучшает сцепление волокна с гидросиликатными новобразованиями цементной матрицы.ю что подтверждается данными как механических испытаний композитов, так и РЭМ, которая показала хорошую адгезию игольчатых новообразований к поверхности волокна, а также наличие 2-х слоев покрывающих волокно новообразований: сплошное покрытие (субмикронной толщины) игольчатыми частицами и находящиеся на нем агломераты новобразований диаметром несколько мкм, при этом размер этих агломератов увеличивался с увеличением времени выдержки волокна в растворе глицина.