Тотурбиев Батырбий Джакаевич, доктор технических наук, професор кафедры технологии и организации строительного производства, главный научный сотрудник,
367030, г. Махачкала, ул. М.Ярагского 75
Batyrbiy Dzh. Toturbiev, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Department of Technology and Organization of Construction Production, Chief Researcher,
75 M.Yaragskogo St., Makhachkala 367030
Журавлев Михаил Михайлович, аспирант кафедры технологии и организации строительного производства,
367015, г. Махачкала, проспект Имама Шамиля 70
Mikhail M. Zhuravlev, Postgraduate student, Department of Technology and Organization of Construction Production,
70 Imam Shamil Ave., Makhachkala 367015
Тотурбиев Абдулазиз Адильбиевич, аспирант кафедры экономики и управления,
367000, г. Махачкала, ул. Д. Атаева 5
Abdulaziz A. Toturbiev, Postgraduate student, Department of Economics and Management,
5 D. Ataeva St., Makhachkala 367000
Цель. Цель исследования заключается в выявлении факторов, определяющих прочность клеевых соединений в композитных материалах, содержащих полисиликаты натрия.
Метод. Проанализировано влияние методик синтеза полисиликатов натрия на адгезионные свойства композиционных вяжущих. Рассматривались традиционные и инновационные методы, включая гидротермальные, автоклавные и золь-гель технологии. Особое внимание уделялось параметрам температуры, давления и времени реакции. Полисиликат натрия вне композиции получали взаимодействием безводного силиката натрия с раствором гидрозоля диоксида кремния при 70–90 °C и выдержкой до 0,5 часа.
Результат. Определено влияние различных методов получения полисиликатов натрия, а также изменение силикатного модуля и концентрации связующего на адгезионные свойства материалов. Определены прочностные характеристики образцов при различных внешних воздействиях. Установлено, что прочность клеевого шва на основе полисиликатов натрия зависит от их концентрации и условий синтеза. Оптимальная концентрация полисиликатной связки составляет 0,14-0,2 г/см² для связок, полученных в композиции, и 0,2-0,28 г/см² для синтезированных вне композиции. Экспериментально установлено, что образцы, склеенные полисиликатами, синтезированными отдельно от композитной смеси, разрушаются по линии адгезива.
Вывод. Полученные результаты можно использовать для разработки новых рецептов и методик, способствующих улучшению характеристик и долговечности строительных материалов. В последующих исследованиях планируется использовать полисиликат натрия с модулем не более 10 для оптимизации свойств и увеличения срока службы материалов при высоких температурах. Перспективным направлением является разработка жаростойких композитов с высоким силикатным модулем и уменьшенным содержанием Na2O, что способствует улучшению огнеупорности и термомеханических характеристик.
Objective. The aim of the study is to identify the factors determining the strength of adhesive joints in composite materials containing sodium polysilicates.
Method. The influence of sodium polysilicate synthesis methods on the adhesive properties of composite binders was analyzed. Traditional and innovative methods, including hydrothermal, autoclave, and sol-gel technologies, were considered. Particular attention was paid to the parameters of temperature, pressure, and reaction time. Sodium polysilicate was obtained outside the composite by reacting anhydrous sodium silicate with a silicon dioxide hydrosol solution at 70–90 °C and holding for up to 0.5 hours.
Result. The influence of various methods for producing sodium polysilicates, as well as changes in the silicate modulus and binder concentration on the adhesive properties of the materials, was determined. The strength characteristics of the samples under various external influences were determined. It was found that the strength of the adhesive joint based on sodium polysilicates depends on their concentration and synthesis conditions. The optimal concentration of the polysilicate binder is 0.14-0.2 g/cm² for binders obtained in the composite, and 0.2-0.28 g/cm² for those synthesized separately. Experiments have shown that samples bonded with polysilicates synthesized separately from the composite mixture fail along the adhesive line.
Conclusion. The obtained results can be used to develop new formulations and methods for improving the performance and durability of building materials. Future research plans to use sodium polysilicate with a modulus of no more than 10 to optimize properties and extend the service life of materials at high temperatures. A promising direction is the development of heat-resistant composites with a high silicate modulus and reduced Na2O content, which contributes to improved fire resistance and thermomechanical properties.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.