Исследование влияния рельефно-морфологических особенностей цементно-песчаной поверхности гидрофобизированного бетона на его гидрофобные свойства.

Разработана концепция создания разноуровневой поверхности цементного бетона с оптимальными рельефно-морфологическими характеристиками, заключающаяся в иерархической структуре, формирующейся за счет концентрации и распределения определенным образом основных компонентов комплексного защитного. Сверх- и супергидрофобность поверхности обеспечивается комплексным эффектом: многоуровневой иерархической структурой механически обработанной поверхности фибробетона, гидрофобной природой и микродисперсными частицами силоксанового компонента в составе защитного слоя (эмульсии). В свою очередь, введение ПВС-фибры обеспечивает формирование ворсистой структуры на уже неровной поверхности бетона, придавая ему дополнительную шероховатость на микро- и макроуровнях, которые выходят на поверхность с различной длиной, располагаясь под разными углами к поверхности композита, что позволяет обеспечить более эффективную ворсистую структуру поверхности и, как следствие, более высокую степень шероховатости. Частицы эмульсии, а также ее агрегаты закрепляются на ПВС-фибре, способствуя дополнительному формированию микро-, субмикро- и наношероховатости бетонной поверхности. За счет высокой шероховатости и развитой морфологии структуры цементной поверхности площадь контакта водяной капли и поверхности в системе вода - твердая поверхность становится настолько незначительной, что капля способна кататься по поверхности при минимальном воздействии внешних факторов: наклоне поверхности, вибрациях. В случае взаимодействия в системе лед - бетон минимальные адгезионные силы способствуют созданию антиобледенительного (льдофобный) эффекта, что подтверждает в комплексе сверх- и супергидрофобные свойства поверхности. Получены данные, способствующие решению проблемы управления гидрофобными свойствами сложного композиционного материала путем конструирования микроструктуры его поверхности на различных иерархических уровнях. Разработанные подходы позволили создать мелкозернистый бетон с плотностью 225 - 2400 кг/м³; пределами прочности при сжатии 43,6 - 71,8 МПа; марками по морозостойкости F200 - F400; истираемостью 0,3 - 0,58 г/см²; водопоглощением 4,4 - 5,6%; адгезионной прочностью льда 0,03 - 0,057 МПа, обеспечивающий значения краевого угла смачивания поверхности 135 - 156° и критического угла скатывания 41,8 - 5,7°.