Диссертация (792867), страница 2
Текст из файла (страница 2)
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.Ф. Ленг, Т. Ри и многие другиеотечественные и зарубежные ученые.Теоретическими основами работы стали исследования российских ученых,посвященные проблемам исследования процессов структурообразования, разработке составов и технологий получения полимерных строительных материалов истроительных изделий на их основе: В. И. Соломатова, В. В. Патуроева, И. М.Елшина, И. Е. Путляева, Р. А.
Андрианова, А. П. Прошина, Ю. М. Баженова, В. Г.Хозина, А. Н. Бобрышева, Б. А. Бондарева, В. Т. Ерофеева, Ю. Г. Иващенко, Ю.И. Калгина, А. Д. Корнеева, Ю. А. Соколовой, Т. А. Низиной, Б. А. Бондарева, А.М. Иванова, Ю. Б. Потапова, В. П. Селяева, А. П. Федорцова, В. Д. Черкасова, В.П. Ярцева.В настоящее время степень разработанности проблемы по оценке долговечности материалов в условиях негативного воздействия климатических факторов сучетом биологических процессов разрушения является недостаточной из-за отсутствия данных о стойкости материалов при экспозиции в биологических средах, атмосферных условиях теплого и жаркого климата в зависимости от рецептурныхфакторов.Цель и задачи исследованийЦелью данной работы является экспериментально-теоретическое обоснование приемов и методов получения эффективных строительных композитов наэпоксидном связующем для устройства антикоррозионных защитных покрытийпо строительным конструкциям, предназначенным для эксплуатации в условияхинтенсивного воздействия механических нагрузок, биологически активных сред иразличных климатических факторов.9В связи с этим в работе сформулированы следующие задачи.1.
Провести исследования по изучению изменения свойств бетона в эксплуатируемых железобетонных конструкциях и экспонируемых железобетонных изделиях различных типов в условиях воздействия климатических факторов, усиливающих процессы биоповреждений, и обосновать использование для их защитыполимерных композиционных материалов.2. Теоретически обосновать систему параметров состава и структуры композиционного материала и разработать модель, пригодную для подбора количественного состава компонентов по критерию эффективной прочности композитов.3.
Установить количественные зависимости изменения свойств эпоксидныхкомпозитов от основных структурообразующих факторов: вида и количественного содержания отвердителей, растворителей, пластификаторов, пигментов, наполнителей и заполнителей различной природы.4. Подобрать эффективные составы эпоксидных каркасных полимербетонов, позволяющие повысить прочность покрытий при воздействии статических идинамических нагрузок.5. Установить видовой состав микроскопических организмов, заселяющихсяна поверхности образцов из эпоксидных композитов, при их выдерживании вморской воде, условиях ультрафиолетового облучения, переменной и повышенной влажности, солевого тумана морского побережья.6.Установитьколичественныезависимостиизмененияфизико-механических и декоративных свойств эпоксидных композитов при экспозиции вморской воде и климатических условиях Черноморского побережья.7.
Разработать рациональные составы композиционных материалов на основе эпоксидных связующих с повышенными показателями прочности, химическогои биологического сопротивления, климатической стойкости.8. Составить рекомендации по технологии изготовления эпоксидных композитов повышенной стойкости к воздействию динамических нагрузок, химикобиологических агрессивных сред и неблагоприятных климатических факторов и10осуществить опытно-промышленное внедрение разработанных материалов приантикоррозионной защите строительных изделий.Научная новизна работы1. Путем проведения физико-механических и физико-химических исследований выявлен уровень деструкции цементного камня в бетонных и железобетонных конструкциях и полимерных покрытий по ним в зависимости от ориентациии расположения элементов и характера агрессивного воздействия на материалыпо высоте сооружения.2.
С помощью химико-биологических исследований проб цементного камня, взятых с эксплуатируемых на побережье Черного моря железобетонного пирсаи заборных элементов, установлен видовой состав микроорганизмов на конструкциях в зависимости от ориентации элементов и характера воздействия морскойводы и солевого тумана, с учетом высоты исследуемой зоны железобетонного изделия или сооружения.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 являетсядостаточно существенной, что предполагает применение для их защиты эффективных композиционных материалов.4. На основании разработанной математической модели предложены расчетные формулы, пригодные для формирования композитов с минимальнымиструктурными напряжениями.5.
В ходе динамических испытаний было доказано, что каркасные полимербетоны обладают высокой ударной прочностью и могут достаточно широко применяться в качестве защитных покрытий, подверженных одновременно воздействию динамических нагрузок и агрессивных сред.6. Теоретически и экспериментально обоснованы оптимальные составыкомпозитов для изготовления покрытий и полов, стойких в условиях воздействияхимических и биологических агрессивных сред.117. Получены новые данные о климатической стойкости эпоксидных композитов, установлены тенденции их изменения в процессе эксплуатации и прогнозные зависимости изменения изучаемых показателей.Теоретическая и практическая значимость работыТеоретические и экспериментальные результаты диссертационной работымогут быть рекомендованы к применению в практике проектирования полимерных композитов 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, пригодныедля эксплуатации в условиях воздействия воды, водных растворов кислот, солевого тумана и 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 защитуКомплексэкспериментальныхданныхпоисследованиюфизико-механических и эксплуатационных свойств бетона и покрытий на основе эпоксидных связующих.Рациональные составы лакокрасочных, мастичных и каркасных композитовдля получения покрытий, стойких в условиях климатических воздействий.12Механико-математическая модель, пригодная для подбора рациональныхсоставов композиционных материалов.Достоверность исследованийДостоверность и обоснованность полученных результатов и выводов, приведенных в диссертации, обеспечена использованием фундаментальных положений механики композитных материалов: применением веществ с известнымисвойствами и составом; использованием комплекса современных физикохимических методов исследования свойств полимерных и цементных композитов;применением стандартизированных методов испытаний физико-механических иэксплуатационных свойств (полученные данные подтверждают известные положения и результаты других авторов); успешным внедрением разработанных материалов при производстве антикоррозионных защитных покрытий.Личный вклад автораВсе основные научные результаты исследования получены автором личноили с его непосредственным участием.Связь работы с научными программамиДиссертация выполнялась в рамках проведения научно-исследовательскихработ в рамках выполнения гранта РААСН «Исследование механизмов деструкции и разработка способов повышения стойкости строительных композитов наоснове цементных и полимерных связующих, металлических материалов в агрессивных климатических условиях» (2014–2015 гг., руководитель В.