Автореферат (792866), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Установить количественные зависимости изменения свойств эпоксидныхкомпозитов от основных структурообразующих факторов: вида и количественногосодержания отвердителей, пластификаторов, пигментов, наполнителей и заполнителей различной природы.4. Подобрать эффективные составы эпоксидных каркасных полимербетонов,позволяющие повысить прочность покрытий при воздействии статических и динамических нагрузок.5. Установить видовой состав микроскопических организмов, заселяющихсяна поверхности образцов из эпоксидных композитов при выдерживании в морскойводе, условиях ультрафиолетового облучения, переменной и повышенной влажности, солевого тумана морского побережья.6. Установить количественные зависимости изменения физико-механическихи декоративных свойств эпоксидных композитов при экспозиции в морской воде иклиматических условиях Черноморского побережья.7.
Разработать рациональные составы композиционных материалов на основеэпоксидных связующих с повышенными показателями прочности, химического ибиологического сопротивления, климатической стойкости.8. Составить рекомендации по технологии изготовления эпоксидных композитов повышенной стойкости к воздействию динамических нагрузок, химикобиологических агрессивных сред и неблагоприятных климатических факторов иосуществить опытно-промышленное внедрение разработанных материалов при антикоррозионной защите строительных изделий.Научная новизна работы1.
Путем проведения физико-механических и физико-химических исследований выявлен уровень деструкции цементного камня в бетонных и железобетонныхконструкциях и полимерных покрытий по ним в зависимости от ориентации и расположения элементов и характера агрессивного воздействия на материалы по высоте сооружения.2. С помощью химико-биологических исследований проб цементного камня,взятых с эксплуатируемых на побережье Черного моря железобетонного пирса и заборных элементов, установлен видовой состав микроорганизмов на конструкциях взависимости от ориентации элементов и характера воздействия морской воды и солевого тумана, с учетом высоты исследуемой зоны железобетонного изделия илисооружения.3.
Проведенный анализ условий работы сооружений, а также дефектов и повреждений, наблюдаемых на эксплуатируемых и опытных образцах бетонных изделий показал, что степень воздействия агрессивных сред на сооружения является достаточно существенной, что предполагает применение для их защиты эффективныхкомпозиционных материалов.4. На основании разработанной математической модели предложены расчетные формулы, пригодные для формирования композитов с минимальными структурными напряжениями.5. В ходе динамических испытаний было доказано, что каркасные полимербетоны обладают высокой ударной прочностью и могут достаточно широко приме-5няться в качестве защитных покрытий, подверженных одновременно воздействиюдинамических нагрузок и агрессивных сред.6.
Теоретически и экспериментально обоснованы оптимальные составы композитов для изготовления покрытий и полов, стойких в условиях воздействия химических и биологических агрессивных сред.7. Получены новые данные о климатической стойкости эпоксидных композитов, установлены тенденции их изменения в процессе эксплуатации и прогнозныезависимости изменения изучаемых показателей.Теоретическая и практическая значимость работыТеоретические и экспериментальные результаты диссертационной работы могут быть рекомендованы к применению в практике проектирования полимерныхкомпозитов и защитных покрытий на их основе с заранее заданными физикомеханическими свойствами и климатической стойкости, а также использованы вучебном процессе при подготовке студентов направлений 08.03.01 и 08.04.01«Строительство» (уровень бакалавриата и магистратуры).Практическое значение работы заключается в том, что в результате выполненных экспериментальных и теоретических исследований разработана технология изготовления композитов на эпоксидном связующем и составы, пригодные для эксплуатации в условиях воздействия воды, водных растворов кислот, солевого туманаи микроскопических организмов.Методология и методы диссертационного исследованияМетодологической основой диссертационного исследования послужили основные современные положения теории и практики создания полимерных композиционных материалов, а также исследования физико-механических свойств с использованием современного отечественного измерительно-вычислительного оборудования, что обеспечивает необходимую достоверность полученных результатов.Положения, выносимые на защитуКомплекс экспериментальных данных по исследованию физико-механическихи эксплуатационных свойств бетона и покрытий на основе эпоксидных связующих.Рациональные составы лакокрасочных, мастичных и каркасных композитовдля получения покрытий, стойких в условиях климатических воздействий.Механико-математическая модель, пригодная для подбора рациональных составов композиционных материалов.Достоверность исследованийДостоверность и обоснованность полученных результатов и выводов, приведенных в диссертации, обеспечена использованием фундаментальных положениймеханики композитных материалов: применением веществ с известными свойствами и составом; использованием комплекса современных физико-химических методов исследования свойств полимерных и цементных композитов; применениемстандартизированных методов испытаний физико-механических и эксплуатационных свойств (полученные данные подтверждают известные положения и результатыдругих авторов); успешным внедрением разработанных материалов при производстве антикоррозионных защитных покрытий.Личный вклад автораВсе основные научные результаты исследования получены автором лично илис его непосредственным участием.6Связь работы с научными программамиДиссертация выполнялась в рамках проведения научно-исследовательских работ в рамках выполнения гранта РААСН «Исследование механизмов деструкции иразработка способов повышения стойкости строительных композитов на основе цементных и полимерных связующих, металлических материалов в агрессивных климатических условиях» (2014–2015 гг., руководитель В.
Т. Ерофеев); гранта РААСН«Исследования в области создания новых полимербетонов, каркасных фибробетонов, бетонов различного фракционного состава с биоцидными добавками, а такжематериалов, армированных неметаллической арматурой, эксплуатирующихся вусловиях воздействия климатических факторов» (2016 г., руководитель В. Т. Ерофеев).Апробация работыОсновные положения и результаты докладывались на всероссийских и международных НТК: Международной научно-технической конференции «Разработкаэффективных авиационных, промышленных, электротехнических и строительныхматериалов и исследование их долговечности в условиях воздействия различныхэксплуатационных факторов» (Саранск, 2013), Международной научно-техническойконференции «Композиционные строительные материалы.
Теория и практика»(Пенза, 2015), Международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (Пенза, 2016), XV Международной научно-технической конференции «Эффективные строительные конструкции:Теория и практика» (Пенза, 2015), XVI Международной научно-технической конференции «Эффективные строительные конструкции: Теория и практика» (Пенза,2016).ПубликацииОсновные положения диссертационной работы изложены в 14 печатных работах, из них 6 опубликованы в изданиях, входящих в перечень рецензируемых научных изданий, рекомендованных ВАК РФ.Структура и объём работыДиссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения, спискалитературы, включающего 143 наименования, изложена на 252 страницах машинописного текста, содержит 67 рисунков и 65 таблиц.Диссертационная работа выполнена на кафедре строительных материалов итехнологий Государственного образовательного учреждения высшего образования«Мордовский государственный университет имени Н.
П. Огарева». Автор выражаетблагодарность за помощь в консультациях по отдельным разделам диссертации кандидатам технических наук А. С. Тюряхину, В. В. Афонину, С. В. Казначееву.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении раскрывается актуальность проблемы повышения долговечностибетонных и железобетонных конструкций с помощью различных защитных покрытий и обосновывается необходимость проведения исследований по разработке технологии получения композиционных строительных материалов на эпоксидномсвязующем, изучению физико-механических свойств материалов на различныхуровнях структуры с привлечением ряда теоретических разработок для описаниясвойств полимерных композитов, учитывающих изменение структуры и свойств поэапесхатчмклиэапанмтуханжердвыактеркьйстоосьтвердеоальнмтиетакжтеюикрльктовлоиатермлыосмхынцзипмкоэапосьтвердкаячфиецспмуврткеоазбрялгионтехгоествнчельцлиып7сьодтвертноазбрлимерной матрицы под влиянием условий получения композитов, наполнителейразличной природы, размера и формы частиц, степени их дисперсности.Сформулированы цель работы и основные задачи исследования, научныерезультаты, аргументирована практическая ценность и достоверность.В первой главе осуществлен анализ литературных данных по долговечностицементных бетонов и железобетонных конструкций на их основе.
Отмечено, чтопроблемам экспериментального и теоретического исследования поведения железобетонных конструкций в условиях воздействия различных агрессивных средпосвящены работы С. Н. Алексеева, В. М. Бондаренко, Е. А. Гузеева, Ф. М. Малова,Н. И. Карпенко, В. М. Москвина, В. Б. Ратинова, В. И. Римшина, Б. В. Гусева,Л. М. Добшица, В. Ф. Степановой, N. S. Berke, J. Jamber, S. Modry и других авторов.Приводятся данные о стойкости материалов в условиях воздействия морскойводы и различных климатических факторов. Эффективным способом, позволяющимповысить долговечность бетонных и железобетонных конструкций являются полимерные покрытия. Сделан обзор литературы по структурообразованию, составам,свойствам, технологии получения и применению полимерных композиционныхстроительных материалов (ПКСМ), показаны преимущества материалов, изготовляемых по каркасной технологии.Большой вклад в исследование структуры, свойств и технологии композиционных материалов на основе полимерных связующих внесли Ю.