Автореферат (792866), страница 3
Текст из файла (страница 3)
М. Баженов,Г. М. Бартенев, А. Н. Бобрышев, П. И. Боженов, А. Н. Волгушев, А. С. Диденкула,В. Т. Ерофеев, А. Д. Зимон, П. Г. Комохов, Е. В. Королев, Н. И. Макридин,М. А. Меньковский, Н. И. Моисеев, В. В. Патуроев, А. П. Прошин, Р. З. Рахимов,П. А. Ребиндер, И. А. Рыбьев, В.
П. Селяев, Ю. А. Соколова, В. И. Соломатов,Н. Б. Урьев, В. М. Хрулев, В. Д. Черкасов, Е. М. Чернышов, С. В. Федосов,Ю. И. Орловский, О. Л. Фиговский, В. Би, T. A. Сулливан, Дж. Хо, Р. Вудхамс,A. Ортега, Ф. Паррета, Р. Лува, А. Врум, И. Жордан, Ж. Гилот, М. Кьюни, Т. Тадахино, Т. Масато, И. Томохиро, Н. Сейя, А. Эклер, Г. Минке, Ф. Ленг, Т.
Ри и многиедругие отечественные и зарубежные ученые.К настоящему времени получены эффективные составы строительныхкомпозитов на эпоксидных, полиэфирных, карбамидных, фурановых и других смолах, заполнителях различной природы, подобраны различные модифицирующие добавки, разработана интенсивная технология, основанная на раздельном приготовлении по собственным режимам микроструктуры (связующего) и макроструктуры(наполненной композиции).Предпосылкой дальнейшего развития ПКСМ и совершенствования технологийих получения, позволяющих уменьшить усадку и улучшить другие свойства,снизить материалоемкость и трудоемкость производства, является использованиекаркасной технологии, согласно которой на первом этапе зерна заполнителясклеиваются друг с другом в каркас по форме будущего изделия и на втором этапепосле отверждения каркаса его пустоты заполняются матричной композицией.Специфическая структура каркасных композитов и своеобразная технология ихизготовления дают возможность значительно расширить номенклатуру изделий иконструкций на их основе с применением эпоксидных и других связующих.В последнее время особенно актуальными становятся исследования побиодеградации и биосопротивлению строительных материалов.
Биоповреждениямподвержены практически все материалы, в том числе полимерные, цементныеаянгодриптвзипмкомищляювоэапествачликоэаполасмвтнбермлиоптаныспиельцяианжердсогленвенжобхищязуюваыднрекомстиоевноруяиенолучпстекобиртейиолнзапынведорпесхатчмклихескичсьодтверлаосмельцеворатупизателямваноследисотеьнлидяхвислоуостекбгрилотанубагодешлучаинerignсиотельныванлиумросфмынчазлиренчлуевшыробтыизащаловзпмкоесхатчмклийтиыкропткеоазбресхатчмклитосмзавиластибоенмирпяхусловигтонщюурнимодеынтоетвцокримстекобироласмтуизащанетобскйромостекбриalterniвеснолаосмяианержсодизателямэапльтаыезурзателягтоияхвшзаселисвязистионтейилнозапмытвенбсохыенчлуоплаосмельыноиацртосмзавиэапхынрозаболасмватосолевгечотмветказыотыоабрialternтенмяленвыемщюсвязуеынтоэапещюумксиорпзтьиснязготвленивазцрбоахдетомхищюдажгросвязиоласмйесоатчмклиrasicebенмрипятиокрыпирастоянваноследиюенмирпяензмиолутанблевгсокистойаянгодриптыенциэфкоолибеищюудогернчхыатнечпястиейздвоеользванспилотанубстекобирстикоярialternсотевыстекобирmuengsoryhествиоксунризкеиннкалгительируковдвтнербмолипвлоиатермтынемцетакжтыизащгальнмтипоpeniclumетвлосущэапглавелаосмоласмsarimfuяхвислоущюурнимодьнстепынжвердопилуатцэксплыосмконсуиряленвы8тайсвохтынемцрастворы и бетоны.
Под биоповреждениями понимается разрушение материалов инарушение работоспособности изделий в результате воздействия микро- и макроскопических организмов, продуктов их жизнедеятельности. Под воздействием микроорганизмов поверхность композиционных материалов покрывается пигментнымипятнамиили становитсябесцветной,что объясняется поглощениеммикроорганизмами отдельных компонентов композита. Данное отрицательноевоздействие наиболее значительно в географических зонах с относительно высокойтемпературой воздуха, повышенной влажностью, обилием органической пыли (тропики и субтропики).Климатические факторы наряду с агрессивными физико-химическими воздействиями во многих случаях способствуют усилению биодеструкции строительныхматериалов. Следует отметить, что проведение комплексных исследований повыявлению видового состава микроорганизмов, заселяющихся на образцахполимерных композитов, а также установление изменения физико-механическихсвойств материалов при экспозиции в морской воде и в условиях переменной влажности морского побережья, представляет большой интерес.Во второй главе сформулированы цель и задачи исследования, приводятсясведения об использованных при проведении исследований материалов, методахиспытаний и математической обработки полученных результатов.
При выполненииисследований в качестве связующего применялись эпоксидные смолы российскогопроизводства марки ЭД-20 и китайского производства марки LE-828. Эпоксидныесмолы отверждали с помощью полиэтиленполиамина и аминофенольного отвердителей.В качестве наполнителей использовали тонкоизмельченные порошкигранита, шлака, кварца, а также портландцемент.При исследовании структуры и физико-технических свойств связующих иполимербетонов были использованы физико-механические, биологические,климатические и математические методы.Определение физико-механических характеристик производилось пометодикам соответствующих ГОСТов.
Хи мическую и биологическую стойкостькомпозитов устанавливали по изменению показателей прочности, модуля упругости, массосодержания образцов, выдержанных в течение определенного временив агрессивных средах. Биологические исследования осуществляли в стандартнойсреде микроскопических организмов ипродуктах их метаболизма.Климатические методы исследования заключались в выдерживании образцов втрех средах (морской воде, на открытой площадке и под навесом на Черноморском побережье) и последующих физико-механических и биологическихиспытаниях.Исследования проводились с применением математических методовпланирования эксперимента.
Результаты испытаний обрабатывались с помощьюстатистических методов.В третьей главе проведены исследования физико-механических свойств иоценка биообрастания бетона и полимерных покрытий по ним в эксплуатируемыхжелезобетонных сооружениях и опытных образцах железобетонных конструкций вбереговой зоне Черного моря. Рассмотрены при проведении исследований эксплуатируемый железобетонный пирс, заборные железобетонные элементы береговой зоны, железобетонные элементы, изготовленные на основе бетонов различных классов(плиты перекрытий, лестничные марши, перемычки, фундаментные блоки), полиогнчразлиетомучвазцрбоынермлиопхсяищвазцрбоанроведпотырабстьнрочпедохаечслуьяежряованследийкоустркаиспиенглщоптейолиапноласмваяоринвртоэапхынчазлирговскйифхыноцзиэаптемупогнактерлиатермяиртеолаосмимыснкартенмтосмзавиномзисьодтверешчлуаинйьковсиенмхщлваюусиинведорпвхмкоerkbхтныполаосмкистойвайостругнетобкистойтиаклврбэапотмсиинведорпоказтелйполасмхытнизащесхатчмклияиртеохындоксиэпэапованследиilfrenomвесноевноруйлгионвйонезирхынетобеиавнсресойатчмклиетакжяленвыотрабемцдортланпмонебчуспгитейлиоапнэаптенциэфкоalterniгоственоласмествачколимищляювоуемящастонхыернмолипткоабрзателястекобирвяорисканысторнсьодтверэапевысноанзиохалидотвержvaribleказтелюопявлетскыустрcaсояианмвыхыратуньевбырявлетссотавымыельнстроидниебрвазцрбоатокрлаосмстекобигртеьолиапнватичеспботенм9ахнтоемцдтланропмербетонные покрытия на основе эпоксидных смол.
Результаты исследований пооценке изделий и сооружений приведены в табл. 1 и 2.Таблица 1 – Видовой состав микроорганизмов на поверхности заборных железобетонных конструкций в прибрежной зоне Черноморского побережьяРасположениеобразцовконструкцииСо стороныморяС обратнойстороны моряВидовой состав микроорганизмов на конструкциях, расположенных от моряна расстоянии15 м50 м75 мAspergillus clavatusAlternaria brassicaeAspergillus nigerCladosporium elatumPenicillium variabileFusarium moniliformeAlternaria brassicaeCladosporium elatumCladosporium elatumFusarium moniliformeCladosporiumCladosporium herbarumPenicillium nigricansherbarumAlternaria alternataFusarium avenaceumAlternaria brassicaeAspergillus nigerPenicillium variabileAspergillus oryzaePenicilliumAspergillus nigerCladosporium elatumchrysogenumFusarium moniliformeCladosporiumPenicillium variabileCladosporium elatumherbarumPenicillium nigricansCladosporium herbarumAlternaria alternataCladosporium elatumAlternaria alternataAlternaria brassicaeCladosporiumAlternaria brassicaePenicillium variabileherbarumPenicillium variabileAlternaria brassicaeТаблица 2 – Видовой состав микроорганизмов на поверхности бетона железобетонного сооружения по его высоте в прибрежной зоне Черноморского побережьяВидовой состав микроорганизмов по высоте сооруженияТип сооруженияБетонный пирсНа высоте 2 мнад уровнем моряНа уровнеповерхности водыНа глубине 1 мFusarium moniliformeAlternaria brassicaeCladosporium elatumChaetomiumdolichortrichumPenicilliumChrysogenumAspergillus nigerAlternaria brassicaeCladosporium elatumCladosporium herbarumAspergillus oryzaeFusarium moniliformeAspergillus nigerFusarium moniliformeCladosporium elatumКак видно из таблицы 1, наибольшее количество микроорганизмов выявлено науровне поверхности воды и на высоте 2 метра от поверхности воды, а на глубинеоколо 1 м количественный состав микроорганизмов меньше в 2 раза.
На образцах,взятых на высоте 2 метра над уровнем морской воды, выявлены следующие видымикроорганизмов: Fusarium moniliforme, Alternaria brassicae, Cladosporium elatum,Chaetomium dolichortrichum, Penicillium chrysogenum. На уровне поверхности водыпоявились следующие виды микроорганизмов: Aspergillus niger, Cladosporiumherbarum, Aspergillus oryzae. Исчезли: Chaetomium dolichortrichum, Penicilliumchrysogenum.
На глубине 1 метр были выявлены: Aspergillus niger, Fusariummoniliforme, Cladosporium elatum.10На втором этапе проведены физико-химические исследования цементного камня в эксплуатируемых железобетонных конструкциях. С целью определения влияния агрессивных климатических факторов прибрежной зоны Черноморского побережья на бетонные сооружения был проведен рентгенофазовый анализ проб бетонов, изъятых с пирсов (0,5 м над водой, на уровне поверхности моря и 0,5 м под водой) и ограждающих прибрежных сооружений (со стороны моря и с обратной стороны моря).Качественный анализ дифрактограмм образцов бетонов, показал, что в их составе, в основном, идентифицированы следующие минералы:SiO2 с d =[4,255; 3,343; 2,457; 2,281; ...; 1,818; …; 1,542; …];CaСО3 с d =[…; 3,036; …; 2,285; 2,094; …; 1,912; 1,875; ...];Ca[Al2Si2O8] с d =[…; 4,039; …; 3,261; 3,210; 3,194; 3,180; 3,122; …].В результате проведенного анализа дифрактограмм проб бетонов, изъятых спирсов, были выявлено, что интенсивность пиков, относящихся к кварцу (SiO 2) ианортиту (Ca[Al2Si2O8]) уменьшается в следующей последовательности: проба науровне поверхности моря; проба на уровне 0,5 м под водой и проба на уровне 0,5 мнад водой.