Способ подготовки субстрата к склеиванию

 

Изобретение относится к строительству, а именно к способам механической подготовки субстрата к склеиванию. Способ включает шерохование поверхности субстрата. Новым в способе является то, что при шероховании на поверхности субстрата формируют рельеф из равномерно распределенных элементов. При этом их количество, параметры, величину заделки в субстрат устанавливают в зависимости от свойств адгезива, деформативности и напряжения в склейке. Использование способа обеспечивает высокое качество (прочность склейки) клеевого соединения субстрата и адгезива. 1 табл.

Изобретение относится к строительству, а именно к способам механической подготовки субстрата к склеиванию при устройстве специальных и отделочных покрытий конструкций, изготовлении слоистых изделий.

Известен способ подготовки субстрата [1] к склеиванию путем механического удаления слабых поверхностных слоев. Однако этим нельзя достичь высокой развитости рельефа поверхности субстрата, так как его параметры будут в основном определяться лишь неровностями.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ подготовки субстрата к склеиванию, включающий шерохование его поверхности [2]. Известный способ имеет следующие недостатки. При шероховании на поверхности субстрата образуются элементы рельефа произвольной формы. Их распределение и количество по поверхности не контролируется. На отдельных фрагментах поверхности субстрата оно может изменяться от нуля до какого-то конечного значения. Кроме того, параметры элементов рельефа не связаны ни со свойствами адгезива, ни с допускаемым напряжением в склейке. Следствием этих недостатков является неоптимальная и по существу непредсказуемая прочность склейки, отсутствие возможности обеспечить ее требуемые параметры.

Целью предлагаемого способа является повышение прочности склейки адгезива и субстрата, обеспечение ее требуемых параметров.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе подготовки субстрата к склеиванию, включающем шерохование его поверхности, при шероховании на поверхности субстрата из равномерно распределенных N элементов с характерным размером сечения R, которое возрастает по направлению от субстрата к адгезиву, формируют рельеф высотой не более R, и при этом значение N устанавливают в диапазоне от S/3 • π • R² до S/π • R², где π = 3,14, S - площадь субстрата, а R определяют как радиус круга, равновеликого площади наибольшего сечения элемента рельефа, параллельного поверхности субстрата и принимают не менее F • S/64 • E_а • L, где F - допускаемое напряжение в склейке при отрыве; E_а - модуль упругости адгезива при растяжении, L - допускаемое растяжение склейки при отрыве.

Способ реализуют следующим образом. В зависимости от допускаемых в склейке напряжения при отрыве F и растяжения L и принятого адгезива с известным модулем упругости при растяжении E_а определяют характерный размер R элементов рельефа и их необходимое количество N на площади субстрата S. Затем осуществляют шерохование поверхности субстрата так, чтобы количество элементов рельефа и их характерный размер соответствовали расчетным значениям N и R.

Эффективность предлагаемого способа по сравнению с прототипом оценивали путем сравнения результатов испытания образцов клеевого соединения при равномерном отрыве. В качестве субстрата использовали бетон. Шероховатости на его поверхности получали при изготовлении путем втапливания в бетонную смесь фракционированного керамзитового гравия или песка с последующим ее отверждением. В качестве адгезива использовали клеящую мастику "Гидрофор" по ТУ 5775-023-171187505-95. Модуль ее упругости при растяжении 67 H/см². Для исключения адгезионного контакта с элементами рельефа отвержденный субстрат до нанесения адгезива промасливали (вазелиновым маслом). Полученные результаты испытаний представлены в таблице, где F - напряжение, H/см²; L - растяжение, мм; R - радиус круга, равновеликого площади наибольшего сечения элемента рельефа и параллельного поверхности субстрата, мм; (R-H) - глубина заделки элементов рельефа в субстрат, мм; H - высота рельефа, мм; N - количество элементов рельефа на субстрате площадью S, шт.

При этом склейки N 1, 7 относятся к прототипу; для склеек N 6, 12 параметры поверхности субстрата имеют значения за пределами, включенными в формулу изобретения; площадь субстрата S для всех склеек составляет 16 см²; склейки N 1-6 выполнены при условии отсутствия адгезионного контакта субстрата и адгезива (за счет промасливания поверхности вазелиновым маслом).

Из представленных в таблице результатов следует, что во всем рассмотренном диапазоне изменения значений основных факторов, характеризующих поверхность субстрата после шерохования, использование предлагаемого способа обеспечивает более высокое качество (прочность склейки) клеевого соединения субстрата и адгезива.

Источники информации 1. Новиков В.У. Полимерные материалы для строительства: Справочник. - М. : Высш.шк., 1995. - С. 369-376.

2. Справочник по клеям и клеящим мастикам в строительстве/О.Л. Фиговский, В.В. Козлов, А.В. Шолохова и др.; Под ред. В.Г. Мигульского и О.Л. Фиговского. - М.: Стройиздат, 1984. - С. 36-37.

Формула изобретения

Способ подготовки субстрата к склеиванию, включающий шерохование его поверхности, отличающийся тем, что при шероховании на поверхности субстрата из равномерно распределенных N элементов с характерным размером сечения R, которое возрастает по направлению от субстрата к адгезиву, формируют рельеф высотой не более R и при этом значение N устанавливают в диапазоне от до , где π = 3,14, S - площадь субстрата, а R определяют как радиус круга, равновеликого площади наибольшего сечения элемента рельефа, параллельного поверхности субстрата и принимают не менее , где F - допускаемое напряжение в склейке при отрыве; E_а - модуль упругости адгезива при растяжении; L - допускаемое растяжение склейки при отрыве.

РИСУНКИ

Рисунок 1