Автореферат диссертации (1141515)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

На правах рукописиХАЕВ Тотраз ЭдуардовичЭФФЕКТИВНЫЙ ГИПСОВЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯРЕСТАВРАЦИОННЫХ РАБОТСпециальность 05.23.05 – Строительные материалы и изделияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степени кандидататехнических наукМосква – 20192Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетномобразовательном учреждении высшего образования «Национальный исследовательскийМосковскийгосударственныйстроительныйуниверситет»(НИУ МГСУ).Научный руководитель:доктор технических наук, профессорТкач Евгения ВладимировнаОфициальные оппоненты:Чернышева Наталья Васильевнадоктор технических наук, доцент, ФГБОУВО«Белгородскийгосударственныйтехнологический университет им. В.Г.Шухова»,кафедра«Строительноематериаловедение, изделия и конструкции», профессорПетропавловская Виктория Борисовна,кандидат технических наук, доцент,ФГБОУ ВО «Тверской государственныйтехническийуниверситет»,кафедра«Производство строительных материалов иконструкций», профессорВедущая организация:Федеральное государственное бюджетноеобразовательное учреждение высшегообразования «Ижевский государственныйтехническийуниверситетимениМ.Т.

Калашникова»Защита состоится 03 июня 2019 г. в 14 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.138.02, созданного на базе ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственныйстроительный университет» по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе,д. 26, телестудия «Открытая сеть», аудитория № 9.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайтеФГБОУВО«НациональныйисследовательскийМосковскийгосударственный строительный университет» www.mgsu.ruАвтореферат разослан « »Ученый секретарьдиссертационногосовета2019 г.Алимов Лев Алексеевич3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования.К гипсовым материалам для реставрационных работ предъявляются комплексные требования по цвету, срокам схватывания, средней плотности, прочности гипсового камня во влажном и сухом состоянии.

Минимальная средняя плотность при требуемой прочности необходима для потолочной лепнины, котораянаходится на деревянных конструкциях (балках, перекрытиях), несущая способность которых со временем может снижаться. С этой целью в гипсовые смесивводят древесные опилки, вспученные перлит и вермикулит, гранулы из пеностекла, пенообразователи, полые алюмосиликатные микросферы. Однако, недостатком этих материалов является малое снижение средней плотности, низкаяпрочность и потеря белизны.Решение проблемы получения эффективного материала для реставрационных работ пониженной средней плотности и улучшенными эксплуатационнымипоказателями может быть осуществлено созданием уплотненной и упрочненнойструктуры гипсовой матрицы за счет совместного влияния на высокопрочныйгипс полых стеклянных микросфер (ПСМС), поверхностно и химически активныхметакаолина и гидрофобно-пластифицирующей добавки.Работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «КультураРоссии 2012 – 2020 годы», в которую включены мероприятия по реставрацииобъектов культурного наследия.Степень разработанности темы.При работе над диссертацией был проведён анализ научных, патентных,технических и нормативных источников.

Была обобщена литература по облегчённым строительным материалам, строительному материаловедению и реставрации. Были изучены работы по снижению средней плотности и повышениюпрочности облегчённых цементных и гипсовых систем. Работы по данным вопросам имеют большую научную значимость. Однако, вопрос значительногоснижения средней плотности высокопрочного гипсового камня для реставрацииархитектурных элементов за счёт введения полых стеклянных микросфер, метакаолина и гидрофобно-пластифицирующей добавки, а также их влияние на4структуру материала в целом не изучались.Цель и задачи исследования.Целью диссертационной работы является научное обоснование технологического решения, обеспечивающего получение эффективного гипсового материала на основе высокопрочного гипса с полыми стеклянными микросферамидля реставрационных работ.Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:– обоснование возможности получения эффективного гипсового материаладля реставрационных работ с пониженной средней плотностью и улучшеннымипоказателями эксплуатационных свойств;– оптимизация состава облегчённого гипсового камня с полыми стеклянными микросферами (ПСМС) с помощью методов математического планирования эксперимента и методов регрессионного анализа;– исследование влияния модифицирования гипсового камня с полымистеклянными микросферами (ПСМС), гидрофобно-пластифицирующей добавкойи метакаолином на формирование его структуры и свойства;–разработка рекомендаций по производству эффективного гипсового ма-териала на основе высокопрочного гипса с полыми стеклянными микросферамидля реставрационных работ.Научная новизна.Обосновано и экспериментально доказано, что совместное введение в высокопрочныйгипсполыхстеклянныхмикросфер(ПСМС),гидрофобно-пластифицирующей добавки (суперпластификатор (СП) Peramin SMF-10 + гидрофобизатор (ГФ) Vinnapas 8031 H) и метакаолина приводит к появлению синергетического эффекта, проявляющегося в интенсивности процесса образованиякристаллогидратов более крупных размеров, обеспечивающих уплотнение и упрочнение структуры матрицы гипсового камня пониженной средней плотности сулучшенными показателями эксплуатационных свойств композиционного материала: прочности при сжатии, изгибе и сцепления с основанием, водостойкости(коэффициента размягчения), сорбционной влажности и водопоглощения.С помощью методов электронной микроскопии, РФА и химического ана-5лиза установлено совместное влияние полых стеклянных микросфер (ПСМС),гидрофобно-пластифицирующей добавки (СП+ГФ) и метакаолина на процессформирования плотной дендритоподобной структуры гипсового камня в стеснённых условиях, образующейся из перекрещивающихся в разных плоскостяхзакономерных сростков кристаллов гипса, которые формируют более прочнуюконтактную зону между микросферой и гипсовым камнем.Получены квадратичные модели прочности при сжатии, изгибе и влажности гипсового камня от влияния гидрофобно-пластифицирующей добавки (суперпластификатор (СП) Peramin SMF-10 + гидрофобизатор (ГФ) Vinnapas 8031H) при расходах ПСМС 10 и 30 %, которые дополняют и расширяют теоретические и практические результаты теории композиционных материалов и структурообразования гипсовых вяжущих.Теоретическая значимость.Обоснована возможность получения эффективного гипсового материала,на основе минеральных и органических компонентов, обеспечивающих снижение средней плотности, уплотнение и упрочнение гипсовой матрицы за счёт синергетического эффекта, проявляющегося в интенсивности процесса образования кристаллогидратов, участвующих в образовании дендритоподобной структуры, которая формирует более прочную контактную зону между микросферой игипсовым камнем, что позволяет значительно повысить его качество и эксплуатационные свойства.Практическая значимость работы.Разработаны составы и технологические решения получения техническиэффективных гипсовых материалов для реставрационных работ, обладающихпоказателями в возрасте 2 ч (при расходе ПСМС 10 и 30 % соответственно):средней плотностью в сухом состоянии – 805 и 502 кг/м3; пределом прочностипри сжатии 10,32 и 5,33 МПа; удельной прочностью – 12,9 и 10,66 МПа; прочностью сцепления с основанием (из чистого гипса для художественной лепнины) –1,85 и 0,9 МПа; водопоглощением по массе – 7,1 и 14,3 %; коэффициентом размягчения – 0,7 и 0,65; сорбционной влажностью – 3,1 и 4,2 %.6Разработаны технические условия ТУ 2352-201-10-29888514-2017 «Эффективный гипсовый материал для реставрационных работ», утвержденные ООО«Инновационный ресурс».Методология и методы диссертационного исследования.Методологической основой исследования являются теоретические и эмпирические методы, базирующиеся на обобщении, сравнении, эксперименте, методах системного подхода, математического моделирования, планирования и обработки результатов экспериментов.

Работа выполнена с применением методологических основ системно-структурного подхода строительного материаловедения «состав – структура – свойства». Экспериментальные исследования проводились на лабораторных образцах, изготовленных и испытанных на оборудовании НИУ МГСУ по действующим нормативным документам применением современных методов анализа: рентгенофазовый анализ, электронная микроскопияи химический анализ.Положения, выносимые на защиту:– обоснование возможности получения эффективного гипсового камня путём введения в высокопрочный гипс полых стеклянных микросфер, гидрофобнопластифицирующей добавки и метакаолина с максимальным снижением среднейплотности, упрочнением гипсовой матрицы за счёт формирования дендритоподобной структуры, которая обеспечивает улучшенные показатели эксплуатационных свойств гипсового материала;– результаты оптимизации состава облегчённого гипсового камня с полыми стеклянными микросферами (ПСМС) с помощью методов математическогопланирования эксперимента и методов регрессионного анализа;– зависимости прочностных свойств (при сжатии и изгибе, сцепление с основанием), средней плотности, водостойкости от содержания полых стеклянныхмикросфер, комплексной добавки (СП +ГФ) и метакаолина.– результаты оценки технической эффективности и опытного апробирования состава предлагаемого гипсового материала.Степень достоверности.Высокая степень достоверности обеспечивается проведением эксперимен-7тальных работ с использованием исследовательского оборудования с достаточной воспроизводимостью результатов исследований; применением стандартныхметодик, обеспечивающих достаточную точность полученных результатов с вероятностью 0,95, в том числе применением статистических методов обработкиданных и необходимого числа повторных испытаний; сопоставлением полученных результатов с аналогичными результатами других авторов; положительнымирезультатами опытного апробирования гипсового материала с полыми стеклянными микросферами, комплексной добавкой и метакаолином.Апробация работы.Результаты диссертации были доложены и обсуждены на разных научныхмероприятиях, в т.ч.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации