Дисперсно-армированные каркасные строительные композиты

Салимов, Руслан Наилевич

Строительные материалы и изделия

автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Дисперсно-армированные каркасные строительные композиты

кандидата технических наук: Салимов, Руслан Наилевич
город: Пенза
год: 2012
специальность ВАК РФ: 05.23.05
цена: 450 рублей

Диссертация по строительству на тему «Дисперсно-армированные каркасные строительные композиты»

Автореферат диссертации по теме "Дисперсно-армированные каркасные строительные композиты"

00501оооз

На правах рукописи

Салнмов Руслан Нанлсвич

ДИСПЕРСНО-АРМИРОВАННЫЕ КАРКАСНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ

КОМПОЗИТЫ

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

З МАП 2012

Пенза 2012

005018859

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Ерофеев Владимир Трофимович

Официальные оппоненты: Иващенко Юрий Григорьевич

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет», зав. кафедрой «Производство строительных изделий и конструкций"

Бобрышев Анатолий Николаевич

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», профессор каф. «Технологии бетонов, керамики и вяжущих»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный

архитектурно-строительный университет»

Защита состоится 17 мая 2012 г. в 15.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.184.01 при ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства» по адресу: 440028, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28, 1 корпус, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

Автореферат разослан 17 апреля 2012 г.

Ученый секретарь Бакушев

диссертационного совета Сергей Васильевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Совершенствование известных и создание новых строительных материалов и изделий, обеспечивающих улучшение эксплуатационных показателей, повышение эффективности и снижение материалоемкости, стоимости и трудоемкости их изготовления являются важнейшими задачами в области строительного материаловедения.

В связи с тем что в настоящее время в зарубежной и отечественной промышленности новые химические и биологические технологии все больше заменяют другие производственные процессы, происходит рост числа предприятий с агрессивными технологическими средами. Поэтому задача увеличения объемов выпуска долговечных и эффективных материалов композиционного типа с повышенной прочностью, способных обеспечить длительную и надежную работу конструкций и сооружений в агрессивных средах при различных физико-механических воздействиях, становится чрезвычайно актуальной и требует незамедлительного решения. Одним из способов повышения прочности и долговечности композиционных материалов (КМ) и изделий на их основе является применение при их изготовлении дисперсной арматуры и полимерных вяжущих.

При производстве строительных полимерных композиционных материалов — клеевых композиций, полимеррастворов, полимербетонов и т.д. нашли широкое применение эпоксидные смолы. Благодаря уникальному сочетанию комплекса эксплуатационных свойств, таких как высокие прочностные характеристики, хорошая адгезия к различным поверхностям, высокая стойкость к действию агрессивных сред, эпоксидные композиционные материалы значительно превосходят традиционные составы, содержащие минеральные вяжущие, а также материалы на основе других синтетических смол (полиэфирных, фурановых, карбамидных и др.).

Композиты на основе эпоксидных смол используются при устройстве защитно-конструкционных, гидроизоляционных и декоративных покрытий, полов; изготовлении, восстановлении и усилении несущих конструктивных элементов зданий и сооружений и т.д.

Несмотря на все возрастающие темпы использования в строительстве бетонов с применением полимерных связующих, некоторые проблемы их структурообразования и долговечности в условиях воздействия интенсивных механических нагрузок, химических и биологических агрессивных сред остаются малоизученными. Современная технология приготовления композитов и изделий на их основе базируется на общепринятой технологии изготовления цементных бетонов и изделий. Это приводит к тому, что бетоны изготавливаются с большим расходом дорогостоящих вяжущих, трудоемкими остаются операции по изготовлению и укладке бетонов, которые особенно трудно выполнять в случае высоковязких составов.

Одним из перспективных направлений, способствующих дальнейшему совершенствованию строительных композитов, является получение материа-

лов каркасной структуры. Технология их изготовления включает предварительное создание оптимальных смесей заполнителей и склеивание зерен друг с другом с последующим заполнением пустот полученного каркаса матрицей. Такая технология позволяет получать высоконаполненные каркасные композиты, облегчает технологию их приготовления и укладки.

Специфическая структура каркасных композитов и своеобразная технология их изготовления с применением дисперсного армирования позволяет создавать на их основе материалы с заданными свойствами и изделия различного назначения. В этой связи изучение закономерностей структурообра-зования, физико-технических свойств и технологии приготовления строительных дисперсно-армированных каркасных эпоксидных композитов является весьма актуальной проблемой.

Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы заключается в научном обосновании приемов и методов получения эффективных дисперсно-армированных каркасных композитов на основе эпоксидных связующих и разработке технологии. Для этого потребовалось решение следующих основных задач.

1. Экспериментально и теоретически обосновать предпосылки и пути создания дисперсно-армированных композиционных материалов каркасного типа на эпоксидном вяжущем с улучшенными физико-техническими свойствами.

2. Разработать оптимальные клеевые и матричные составы, пригодные для создания дисперсно-армированных каркасных композитов, обладающих повышенной прочностью и долговечностью в условиях воздействия химических и биологических агрессивных сред.

3. Исследовать и оптимизировать по показателям прочности и долговечности составы дисперсно-армированных каркасов, пригодных для формирования каркасных композитов оптимальной структуры.

4. Установить основные закономерности структурообразования дисперсно-армированных каркасных композитов и исследовать прочность, де-формативность, химическую стойкость и другие свойства материалов.

5. Разработать рациональную технологию изготовления дисперсно-армированных строительных композитов и строительных изделий на их основе, осуществить их внедрение в строительной отрасли.

Научная новизна работы.

Выявлены основные закономерности структурообразования дисперсно-армированных каркасных композитов на уровнях микро- и макроструктуры и их объединения.

Разработаны эффективные матрицы каркасных композитов для изготовления изделий и конструкций и установлены количественные зависимости изменения их стойкости в условиях воздействия химических и биологических агрессивных сред.

Получены количественные показатели прочности, деформативности и долговечности дисперсно-армированных каркасов на тяжелых и легких заполнителях.

Выявлены закономерности структурообразования и получены зависимости прочности и долговечности каркасных композитов от количества дисперсной арматуры.

Разработана рациональная технология изготовления изделий на основе дисперсно-армированных каркасных композитов.

Установлены основные физико-технические свойства дисперсно-армированных каркасных строительных композитов.

Практическая значимость работы. Разработаны и предложены составы дисперсно-армированных каркасных композитов, эффективные для ремонта и укладки покрытий, полов, изделий и конструкций производственных зданий, обладающих требуемыми показателями прочности, деформатив-ности, химической и биологической стойкости.

Внедрение результатов работы. Разработанная технология прошла промышленную апробацию в ООО «Босал» и ООО «Строительная сфера» в г. Саранске.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях: "Актуальные проблемы современного строительства" (г. Пенза, 2007 г.); "XXXV Огаревские чтения" (г. Саранск, 2007 г.); "Эффективные материалы, технологии, машины и оборудование для строительства и эксплуатации современных транспортных сооружений" (г. Белгород, 2009 г.); "Теория и практика повышения эффективности строительных материалов" (г. Пенза, 2011 г.).

На защиту выносятся:

- результаты исследования влияния основных структурообразующих факторов (дисперсной арматуры и наполнителя) на прочность и деформатив-ность дисперсно-армированных каркасных композитов;

- результаты исследования стойкости композитов в условиях воздействия воды, водных растворов едкого натра, серной кислоты, стандартной среды мицелиапьных грибов и модельной среды продуктов их метаболизма;

- рациональная технология изготовления дисперсно-армированных строительных композитов и строительных изделий на их основе;

- составы дисперсно-армированных композитов каркасной структуры, обладающих повышенной прочностью и долговечностью.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ (в том числе четыре статьи в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, общих выводов, списка литературы, приложений. Она изложена на 201 листе машинописного текста, включает 91 рисунок, 24 таблицы, 2 приложения.

Диссертационная работа выполнена на кафедре строительных материалов и технологий Мордовского государственного университета имени Н. П. Огарева в соответствии с паспортом специальности 05.23.05 - «Строительные материалы и изделия», п. 13 — «Создание материалов для специальных конструкций и сооружений с учетом их специфических требований».

Автор выражает глубокую благодарность к.т.н. доценту В. В. Леснову за оказанную помощь и научные консультации по отдельным разделам диссертационной работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность проблемы, связанной с разработкой и применением каркасных дисперсно-армированных строительных композитов, эффективных для использования в качестве покрытий полов производственных зданий, испытывающих интенсивные механические нагрузки и воздействие химических и биологических агрессивных сред.

В первой главе приведены основные сведения о структурообразовании, свойствах, технологии изготовления и применении композиционных материалов в строительстве. Отмечена перспективность получения дисперсно-армированных композитов с применением эпоксидных связующих. Рассмотрены составы и свойства полимеррастворов и поли-мербетонов на основе эпоксидных смол. Приведены технологии изготовления антикоррозионных защитных покрытий и полов, а также строительных конструкций на основе полимерных вяжущих. Широкие возможности направленного регулирования и модификации эксплуатационных характеристик дисперсно-армированных композитов позволяют создавать высококачественные эффективные материалы на их основе с заранее заданными свойствами, которые успешно применяются в самых различных областях строительного производства. Однако приготовление эпоксидных полимербетонов и изделий на их основе базируется на общепринятой технологии изготовления цементных бетонов и изделий, что приводит к большому расходу дорогостоящих синтетических смол. Трудоемкими остаются операции по изготовлению и укладке полимербетонов, которые особенно трудно выполнять в случае высоковязких составов. Показано, что перспективным направлением дальнейшего совершенствования эпоксидных строительных композитов является получение и внедрение материалов каркасной структуры. В литературе недостаточно изучено влияние дисперсной арматуры на эпоксидные строительные композиты каркасной структуры.

Во второй главе определяются цель и задачи исследований, приводятся характеристики применяемых материалов, описаны методы экспериментальных исследований.

В качестве связующего использовалась эпоксидная смола марки ЭД-20, отвердителя - полиэтиленполиамин, растворителя - бензин марки Аи-92. В качестве наполнителей использовались тонкоизмельченные порошки молотого шлака, мела, диатомита, а также портландцемент. Для армирования применялись микродисперсная арматура - вата минеральная и макродисперсная арматура (ДМА) - металлическая проволочная типа «Волна» и «Огагшх». Для формирования каркасных композитов на комплексных связующих, наряду с эпоксидной смолой, использовался портландцемент производства ОАО «Мордовцемент» ЦЕМ I 42,5Б. Для затворения цементных составов использовалась вода. В качестве суперпластификаторов цементных матричных композиций применяли «МеШих 1641 Р», «81ка УЪсоСг^е 5-600 ЫРЬ>. Использованные материалы удовлетворяют требованиям соответствующих ГОСТов и ТУ.

При определении физико-технических свойств применялись современные физико-механические, физико-химические, биологические и математические методы исследований, регламентируемые действующими ГОСТами. Исследование структурных изменений полимерных композиций осуществлялось методом полуколичественной фурье-ИК-спектроскопии. При исследовании химической стойкости композиционных материалов в качестве агрессивных сред использовались вода, 10% раствор гидроокиси натрия, 10% раствор серной кислоты. При исследовании биостойкости применялись стандартная среда мицелиальных грибов и модельная среда продуктов их метаболизма (1,5% раствор перекиси водорода + 5% раствор лимонной кислоты). Статистическая обработка результатов эксперимента и построение графиков выполнялись с применением программного комплекса «Excel».

В третьей главе выполнено экспериментально-теоретическое обоснование получения дисперсно-армированных каркасных композитов с улучшенными показателями структуры и физико-технических свойств. С учетом изучения работ отечественных и зарубежных авторов в области теории и практики композиционных материалов, в том числе дисперсно-армированных, а также собственных исследований определены основные направления создания композитов.

• Для получения КМ с повышенной прочностью необходимо использовать матрицу и арматуру с близкими значениями предельной растяжимости. Если практически это не удается, то следует отдавать предпочтение варианту, при котором матрица имеет предельную растяжимость, большую, чем арматура.

• При разрушении КМ, армированного волокнами одинаковой длины и диаметра, только прочность волокон, параллельных растяжению, будет использована полностью, а в волокнах, расположенных под углом, напряжение уменьшается пропорционально cos2a.

• Теоретическое значение прочности композитов при увеличении объемного содержания дисперсной арматуры растет. На практике этого не происходит, так как в данном случае растет неоднородность структуры из-за соприкосновения отдельных волокон между собой и образования структурных элементов в виде переплетенных «ежей». Однородность фибробетона можно повысить за счет применения каркасной технологии.

• Ориентация фибр происходит тогда, когда один из размеров конструктивного элемента меньше или намного больше размера фибр, либо когда при изготовлении изделий используется высокоподвижный бетон или осуществляется длительная вибрационная обработка смесей. Эти обстоятельства сле-

дует учитывать при изготовлении тонкостенных конструкций и изделий, например при укладке покрытий полов из каркасного фибробетона.

• Процесс пропитки каркаса полимерными связующими следует закономерности движения вязкой жидкости в канале круглого сечения. В связи с этим его структурные и технологические параметры определяются из закона Пуазейля. Приведено допустимое соотношение предельных размеров заполнителей каркаса и наполнителей связующего.

• Приведены аналитические выражения для расчета структурных напряжений в каркасных полимербетонах. Показано, что структурные напряжения в полимербетонах каркасной структуры значительно снижаются клеевым слоем. Соотношение модулей упругости клея каркаса и заполнителей следует назначать в пределах от 0,01 до 0,04.

• Предложены теоретические зависимости для оценки физико-механических свойств дисперсно-армированных каркасных композитов. Показано изменение прочности дисперсно-армированных материалов как фиктивной среды для вариантов сечений с преобладающими объемами заполнителей и матрицы.

Приведенные экспериментально - теоретические предпосылки были в дальнейшем использованы при постановке опытных испытаний.

В четвертой главе исследованы упругопрочностные, реологические и структурные показатели полимерных и цементных композиций для создания каркасных дисперсно-армированных бетонов на полимерных и комплексных связующих.

Исследование упругопрочностных характеристик ненаполненных составов, пригодных для применения в качестве клеевых и пропиточных композиций, проводили с помощью плана эксперимента вида ПФЭ 22. В составах на основе эпоксидной смолы и отвердителя полиэтиленполиамина (ПЭПА) в качестве разжижающей добавки использовали бензин марки Аи-92.

После статистической обработки результатов эксперимента получены уравнения регрессии, по которым построены графические зависимости изменения пределов прочности при сжатии, изгибе и начального модуля упругости композитов от выбранных факторов (х1 и х2) и уровней их варьирования (рис. 1).

Рис. 1. Зависимости изменения предела прочности при сжатии (а ), предела прочности при изгибе (б), начального модуля упругости (в) ненаполненных эпоксидных композитов, МПа: х\-кол-во ПЭПА,х2 - кол-во бензина

К пропиточным композициям, наряду с высокой прочностью сцепления с поверхностью каркаса и долговечностью в условиях различных агрессивных сред, при изготовлении некоторых изделий могут предъявляться требования в части усиления прочности и жесткости. В этом случае в качестве пропиточных матриц наиболее пригодны наполненные композиции, как правило, имеющие повышенную вязкость. Вязкость композиций на практике снижают с помощью разжижителей. С учетом того что каркасные композиты могут быть созданы как с применением различных средств интенсификации пропитки (давление, вибрирование), так и методом обычного пролива матрицы на поверхность каркаса, важным является разработка матриц различного типа.

На первом этапе выполнена оптимизация составов высоконаполненных композиций. Наполнителями служили молотый шлак фракции менее 0,315 мм, портландцемент марки ЦЕМ I 42,5Б, а также мел и диатомит Ате-марского месторождения Республики Мордовия. Были изготовлены составы с широким диапазоном наполнения, вплоть до получения самых жестких смесей. Методом ИК - спектроскопии оценено взаимодействие эпоксидных связующих с наполнителями в контактной зоне. Наибольшая степень отверждения соответствует композитам, в которых в качестве наполнителя применялся порошок шлака. После проведения испытаний и статистической обработки результатов эксперимента получены математические модели по которым построены графические зависимости изменения пределов прочности при изгибе и сжатии композитов от степени наполнения (рис. 2).

Рис. 2. Изменение предела прочности при изгибе (а), при сжатии (б) композитов от вила наполнителя и степени наполнения: 1 - наполнитель шлак; 2 - портландцемент;

3 - мел; 4 - диатомит

Установлено, что введение в составы порошков шлака, портландцемента, мела и диатомита существенным образом влияет на прочность материала при изгибе и сжатии. Наполнение шлаком и портландцементом повышает прочность при изгибе соответственно на 45 и 30 %. Прочность при сжатии составов, наполненных шлаком, портландцементом и мелом, увеличивается соответственно на 60, 58 и 35 %, а диатомитом - снижается на 30 % при максимальном содержании наполнителя. Увеличение количества наполнителя в

составах приводит к уменьшению подвижности смесей. Наименьшее снижение этого показателя от степени наполнения происходит при расположении наполнителей в следующий ряд: шлак, портландцемент, мел и диатомит.

На втором этапе при оптимизации составов низковязких наполненных матричных композиций в качестве наполнителей применялись те же материалы. Для разжижения составов использовали бензин марки Аи-92. Полученные после испытаний зависимости изменения пределов прочности при сжатии и изгибе, начального модуля упругости, удельной ударной вязкости композитов, а также подвижности смесей от количества наполнителя (х1) и разжижи-теля (х2), взятых на 100 мае. ч. вяжущего, приведены на рис. 3-7.

Х\ (Аи-92)

XI (шлак)

Рис. 3. Зависимость изменения показателей прочности при изгибе наполненных композитов от количественного содержания разжижителя и наполнителя

XI (Аи-92)

XI (шлак)

Рис. 4. Зависимость изменения показателей прочности при сжатии наполненных композитов от количественного содержания разжижителя и наполнителя

Рис. 5. Зависимость изменения показателей начального модуля упругости наполненных композитов от количественного содержания разжижителя и наполнителя

Рис. 6. Зависимость изменения удельной ударной вязкости наполненных композитов от количественного содержания разжижителя и наполнителя

Рис. 7. Зависимость изменения подвижности наполненных композиций от количественного содержания разжижителя и наполнителя

Исследования показали, что введение наполнителя в оптимальном количестве положительно влияет на прочностные характеристики высокоподвижных матриц.

Исследованы цементные матричные композиты для дисперсно-армированных каркасных композитов, изготовляемых на полимерных каркасах и цементных матрицах, оптимизированы цементные составы с применением различных пластификаторов и наполнителей.

Диапазоны полученных упругопрочностных, реологических и структурных показателей позволяют создавать клеевые и матричные составы для каркасных дисперсно-армированных композиционных материалов с широким спектром заданных свойств и эксплуатационных характеристик.

В пятой главе методом математического планирования эксперимента проведены исследования упругопрочностных, реологических и фильтрационных характеристик дисперсно-армированных каркасов. При изготовлении каркасов на наполненных клеевых композициях в качестве наполнителей использовали портландцемент и тонкоизмельченные порошки шлака, мела и диатомита. После проведения испытаний и получения уравнений регрессии построены графики изменения относительных показателей предела прочности при изгибе, сжатии и пустотности каркасов от вида наполнителя и степени наполнения клеевого состава (рис. 8 и 9).

ч « 1,60 X 6 й м° ? м = 1.20 | ^ 1.00 У ^ і 2

■ - і і ! * 1 і і і

а С 0,60 4 г- і

Отношение П/П

Рис. 8. Изменение предела прочности каркасов на наполненных клеевых композициях: а - при изгибе, б - при сжатии; 1 - наполнитель шлак; 2 - портландцемент; 3 - мел; 4 - диатомит

Отношение 11/П

Рис. 9. Изменение пустотности каркасов на наполненных клеевых композициях; 1 - наполнитель шлак; 2 - портландцемент; 3 - мел; 4 - диатомит

Из графиков видно, что прочность каркасов на изгиб при введении в клеевые составы порошков шлака и портландцемента увеличивается на 58 -60 %, а при сжатии - на 25 и 18 % соответственно. При наполнении мелом и диатомитом происходит некоторое снижение прочностных показателей. Увеличение содержания наполнителей в клеевых составах приводит к уменьшению пустотности каркасов.

При получении армированных каркасов на эпоксидном связующем применяли минеральную вату типа Б, предварительно измельченную до длины волокна 1-3 мм, а в качестве крупного заполнителя использовали высокопрочный щебень и керамзитовый гравий. Исследование свойств армированных каркасов проводили также методом математического планирования эксперимента на плане В3 с повторными экспериментами в центральной точке. По результатам испытаний путем статистической обработки показателей физико-механических свойств были получены уравнения регрессии на плотных и пористых заполнителях от факторов варьирования (Х) - разжижитель), (х2 -минеральная вата) и - заполнитель).

Для армированных каркасов с заполнителями на основе высокопрочного щебня уравнения регрессии имеют следующий вид:

П„ = 7,58 -1,07*, + 0,36*2 - 0,42х3 + 1,49.x,2 - 1,86*22 - 2,56х2;

Я, = 2,23 - 0,43*1 + 0,21*2 - 0,15*3 - 0,43х2 - 0,52*32;

£0 = 812,5 -102*, + 36*2 - 46*з +182,5*2 - 207,5х2 - 297,5*2 + 27,5х,х2.

При применении в качестве заполнителя керамзита уравнения регрессии приобретают другой вид:

^ = 3,08 + 0,17л:2 -0,6*, +0.39*,2 -0,84*| - 0,32лг,дг2 + ОД 3х2дг3;

Я, = 0,96 + 0,17*2 -0,26*з + ОД3*,2 -°38х2 +0,12*,2;

Е0 = 332,9 + 23*2 - 66,6*3 + 51,5*,2 -114,5*22 - 29,9х,х2 + 43,2*2*3.

Из результатов исследований следует, что введение дисперсной арматуры положительно влияет на упругопрочностные характеристики каркасов на эпоксидном вяжущем. Для каркасов, армированных минеральной ватой на эпоксидном связующем на высокопрочном щебне и керамзитовом гравии значения предела прочности при сжатии составили соответственно 3,0-10,2 и 1,5-4,0 МПа, при изгибе 0,7-2,7 и 0,4-1,4 МПа, а начального модуля упругости - в пределах 300-1100 и 100-450 МПа.

Значительный интерес представляет изучение влияния дисперсной металлической арматуры на физико-механические свойства композитов. В качестве дисперсной арматуры применяли ДМА марки «Волна» с отношением длина/диаметр 50/1. Процент армирования по объему каркасных смесей ц был выбран на уровнях 0; 0,75; 1,5. Каркасы изготавливали на клеях, наполненных шлаком и портландцементом. Получены следующие модели изменения относительных показателей прочности при изгибе, сжатии и начального модуля упругости композитов от количества ДМА «Волна»: /^=1+0,158ц, 1 + 0,155ц, 1 -0,15ц, ^ = 1 - 0,07ц,

еш=1- 0,35ц, ЕГька= \ - 0,26ц, ^=1+0,91ц, 1 + 1,15ц,

/Г*„= 1 + 0,148ц-0,109ц2, 1Гка = 1 + 0,136ц-0,110ц2, где Яр,ка и /г'м<„ пр1,ка - пределы прочности соответственно при изгибе и сжатии; Е\Ма и ЕРька - начальный модуль упругости при сжатии; А\а и Арка-ударная удельная вязкость; 1Гка и Прка - пористость каркасов на клеевых составах, наполненных шлаком и портландцементом.

Графики изменения свойств, построенные по математическим моделям, приведены на рис. 10-13.

Содержание ДМА «Волна», %

Рис. 10. Изменение предела прочности армированных каркасов на наполненных клеевых составах: а - при изгибе, б - при сжатии; 1 - наполнитель шлак, 2 - портландцемент

Рис. 11. Изменение начального модуля упругости при сжатии армированных каркасов на наполненных клеевых составах: 1 - наполнитель шлак, 2 - портландцемент

О 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5

Содержание ДМА «Волна», %

Рис. 12. Изменение удельной ударной вязкости армированных каркасов на наполненных клеевых составах: 1 - наполнитель шлак, 2 - портландцемент

Содержание ДМА «Полна», %

Рис. 13. Изменение пористости армированных каркасов на наполненных клеевых составах: 1 - наполнитель шлак, 2 - портландцемент

Из графиков видио, что увеличение содержания ДМА «Волна» в составах повышает прочность при изгибе на 23% для каркасов, приготовленных на клеевых составах, наполненных шлаком и портландцементом. Полученные уравнения регрессии прочности при изгибе и пустотности каркасов в относительных единицах практически идентичны, а в абсолютных значениях более высокие значения получены при наполнении клея портландцементом. Введение ДМА «Волна» в каркас приводит к увеличению удельной ударной вязкости в 2,3 и 2,7 раза, при этом начальный модуль упругости уменьшается на 50 и 37 % соответственно для каркасов, приготовленных на клеях, наполненных шлаком и портландцементом. Характер изменения пористости каркасов при введении ДМА «Волна» для клеевых составов на шлаке и портландцементе одинаков и имеет параболический характер. Коэффициенты при линейном и квадратичном членах уравнений практически равны. Введение 0,75 % ДМА по объему увеличивает пористость каркасов на 4-5 %, дальнейшее увеличение содержания арматуры приводит к уменьшению пористости на 2-4 %.

Изучено совместное влияние микродисперсной минеральной ваты и мак-родисперсной металлической арматуры на изменение прочностных характеристик каркасов. При выполнении исследований количество смолы, отверди-теля и крупного заполнителя принималось во всех опытах постоянным и равным соответственно 100, 10 и 1900 мае. ч. Содержание армирующих компонентов варьировалось по матрице планирования. Были получены следующие математические модели зависимости относительных показателей прочности каркасов на изгиб, сжатие и удельной ударной вязкости от процента армирования р. по объему ДМА «Драмикс»: Rj = 1 + 0,35ц, Rifim = 1 + 0,46ц, Rkfb = 1 - 0,09ц,

Avy = 1 + 0,84ц,

где Як/1т, К>ь, к-Ьт удельной ударной вязкости каркасов, армированных ДМА «Драмикс» на клеевых композициях без минеральной ваты и с ней.

Графики изменения предела прочности при изгибе, сжатии и удельной ударной вязкости, построенные по математическим моделям, приведены на рис. 14-16.

Akfym = 1 + 0,66ц,

и/. ЛкГ -

Rkfbm = 1 - 0,12ц,

Rkft

у> Л ут - пределы прочности при изгибе, сжатии и

о 0.3 0.6 0.9 1.2 1,5

Процент армирования по объему Д

Рис. 14. Изменение предела прочности при изгибе каркасов, армированных ДМА «Драмикс»: 1 - без минеральной ваты, 2 - то же с минеральной ватой 1.00 «

— - -

: :

о 0.3 О.в 0.9 1.2 1,5

Процент армирования по объему {I

Рис. 15. Изменение предела прочности при сжатии каркасов, армированных ДМА «Драмикс»: 1 - без минеральной ваты, 2 - то же с минеральной ватой

о 0.3 0,6 0.9 1.2 1.5

Процент армирования по объему Ц

Рис. 16. Изменение удельной ударной вязкости каркасов, армированных ДМА «Драмикс»: 1 - без минеральной ваты, 2 - то же с минеральной ватой

Из графиков следует, что введение в состав каркаса микродисперсной арматуры (минеральной ваты) увеличивает прочность при изгибе, сжатии и удельную ударную вязкость соответственно на 16-51, 12-35 и 5-15 %. Увеличение содержания макродисперсной металлической арматуры «Драмикс» в каркасах с микродисперсным армированием и без него повышает прочность при изгибе на 70 и 53 %, а удельную ударную вязкость - в 2,22 и 2,0 раза.

В дальнейшем оптимальные составы каркасов были использованы при изготовлении каркасных полимербетонов.

В шестой главе приведены результаты исследования упругопрочност-ных характеристик дисперсно-армированных композитов. Рассмотрены материалы, армированные минеральной ватой, дисперсной металлической арматурой, а также проанализировано совместное влияние обоих видов армирования с применением наполненных и ненаполненных матричных и клеевых композиций.

Выявлено, что упругопрочностные характеристики эпоксидных каркасных композитов на основе высокопрочного щебня и керамзитового гравия, дисперсно-армированных минеральной ватой типа Б, изменяются в следующих интервалах: пределы прочности при сжатии - 60,9-83,3 и 25,2-27,6 МПа, при изгибе - 13,7-15,7 и 8,9-10,7 МПа, начальный модуль упругости -22200-31300 и 14600-15450 МПа.

Получены уравнения регрессии изменения упругопрочностных и структурных характеристик композитов с применением наполненных матриц от процента армирования по объему Ц макродисперсной арматурой «Волна», которые приведены ниже.

Д(УМ) = 21,67 + 1,80ц, Щрс) = 17,57 + 3,31ц, Я,(т,> = 16,14 + 1,41ц, Яь(л> = 84,18 + 9,07ц, Яь(Ро = 87,91 + 8,43ц, ЯЬ(т0 = 75,29 + 4,05ц, рш = 2216,0 + 72,3ц, р(рс) = 2166,1 + 53,4ц, р(т„ = 2039,4 + 74,9ц, ЛуШ = 4,20 + 17,79ц, Ау(рс) = 3,27 + 16,16ц, Ау(т„ = 2,61 + 21,07ц, И(!к) = 0,219 -0,052ц, И(рс) = 0,204 - 0,052ц, И(т„ = 0,254 - 0,053ц, Е(т= 17388,0+3053,2ц, Е0(рс)= 17950,0+12409,0ц, Е„т = 27004,0+4644,7ц,

где R-,(Sh), Ri(pc), Ri(mi) и Rbfsh), Rb(pc), Rbfmi) - пределы прочности при изгибе и сжатии, p(sh),

Р(рс) и p(mt) средняя плотность; Ayfsi,), AV(pc) и Ау(тI) — удельная ударная вязкость; Иш, И(рс) и И(т1) - истираемость; E0'(sH), Еп(рс) и Е0(т1)- начальный модуль упругости дисперсно-армированных каркасных композитов на матрицах, наполненных соответственно шлаком, портландцементом и мелом.

Графики изменения свойств дисперсно-армированных каркасных композитов, полученных по математическим моделям, приведены на рис. 17-21.

26,0 ---------- - , -------------- -......... . ........

0J75 0,75 1,125 1,5

Ц (ДМА «Волна»), % по объему Рис. 17. Прочность дисперсно-армированных каркасных композитов при изгибе: 1 - наполнитель шлак, 2 - портландцемент, 3 - мел

105,0

0.375 0,75 1,125 1,5

Ц (ДМА «Волна»), % по объему Рис. 18. Прочность дисперсно-армированных каркасных композитов при сжатии: I - наполнитель шлак, 2 - портландцемент, 3 - мел 40,0 ■ ■ ...... ,.........._

°.375 0,75 1.125 " 1,5

И (ДМА «Волна»), % по объему

Рис. 19. Удельная ударная вязкость ДА каркасных наполненных композитов: 1 - наполнитель шлак, 2 - портландцемент, 3 - мел

Рис. 20. Истираемость ДА каркасных наполненных композитов: 1 - наполнитель шлак, 2 - портландцемент, 3 - мел

(I (ДМА «Волна»), % по объему Рис. 21. Начальный модуль упругости ДА каркасных наполненных композитов: 1 - наполнитель шлак, 2 - портландцемент, 3 - мел

Выявлено, что увеличение содержания дисперсной арматуры типа «Волна» в каркасных композитах с матрицами, наполненными шлаком, портландцементом и мелом приводит к повышению прочности при изгибе соответственно на 12, 24, 9 %, увеличению прочности при сжатии - на 15, 14, 8 %, ударной вязкости в - 6-8 раз, снижению истираемости в 1,6 раза.

Проведена оптимизация процента армирования и длины дисперсной металлической арматуры в эпоксидных композитах, содержащих минеральную вату. Для армирования композитов на макроуровне применяли дисперсную металлическую арматуру типа «Драмикс» и «Волна» с отношением длина/диаметр 50/1 и временным сопротивлением разрыву ^п = 1150 МПа. Минеральную вату предварительно измельчали в роторной ножевой мельнице РМ-120 до длины волокна 1-3 мм. Количество вводимой в клей минеральной ваты составляло 0; 8,3; 16,7 и 25,0 мае. ч. на 100 мае. ч. клеевого вяжущего. Каркасы изготавливали в следующем порядке: предварительно готовили клеевую композицию путем смешивания в миксере вяжущего, микродисперсной арматуры и отвердителя, после чего вводили крупный заполнитель и металлическую дисперсную арматуру.

Г '

Перемешивание осуществлялось вручную до однородной смеси. Дисперсную металлическую арматуру вводили постепенно тремя порциями. После тщательного перемешивания каркасные смеси укладывали в формы и уплотняли на встряхивающем столике 30 ударами. Математические модели зависимости уп-ругопрочностных характеристик каркасных ДМА композитов от изменения процента армирования по объему ¡1 приведены ниже:

Якк,/т = 1+0,41)1- 0,27ц2, Ли,/гс,,= 1 + 0,53ц - 0,33ц2, Яккь/т = 1 + 0,30ц - 0,14ц2, 1+0,23ц - 0,10ц2, £**0т= 1 + 0,17ц - 0,08ц2, Е?кот = 1 + 0,10ц - 0,04ц2, Аккут=\ +2,80ц -0,97ц2, Акку(0)= 1 + 2,11ц - 0,79ц2, |

где Яккг(у), Я**,/®) и Я^ь/т, ЯккьгФ)-пределы прочности при изгибе и сжатии; £**„т Е"ко(о>- начальные модули упругости; Лкку Акку ф) - удельная ударная вязкость дисперсно-армированных композитов с ДМА «Волна» и «Драмикс» соответственно.

Графики изменения прочностных и структурных показателей каркасных композитов, армированных ДМА «Волна» и «Драмикс» показаны на рис. 22- I 24.

Процент армирования по объему \і

>сть при сжатии, отн. ед. ? о '-» Ь СО М О) | ♦ /

/ /

т а с 1,00

Процент армирования по объему н

Рис. 22. Изменение прочности дисперсно-армированных композитов: а - при изгибе, б - при сжатии; 1 - ДМА «Волна», 2 - ДМА «Драмикс»

Рис. 23. Изменение начального модуля упругости дисперсно-армированных композитов: I - ДМА «Волна», 2 - ДМА «Драмикс»

3.50 3.00 2.50 -..........Г - ц ' 2

1,50 "1" 1

о 0.375 0.75 1.125 1.5

Процент армирования по объему (-!

Рис. 24. Изменение удельной ударной вязкости дисперсно-армированных композитов: 1 - ДМА «Волна», 2 - ДМА «Драмикс»

Из полученных результатов исследований свойств дисперсно-армированных композитов при введении ДМА «Волна» и «Драмикс» видно, что зависимости имеют одинаковый параболический характер. Возрастание их прочности на изгиб при введении 0,325 - 0,75 % ДМА «Волна» и «Драмикс» составляет 12-16 и 15-21 %, прочности на сжатие - на 9-16 и 7-13 %, начального модуля упругости - 5-9 и 3-6 %, удельной ударной вязкости - в 3,05 и 2,4 раза соответственно.

При изучении влияния длины дисперсной металлической арматуры в каркасных композитах использовали дисперсную металлическую арматуру ДМА «Волна» диаметром 1 мм. Процент армирования по объему (фактор X]) составлял 0; 0,375; 0,75; 1,125 и 1,5 %, а длина арматуры (фактор Х2) принималась равной 17, 33 и 50 мм. В качестве крупного заполнителя применяли высокопрочный доломитизированный щебень марки 1200 фракции 5-10 мм. Состав матрицы для всех каркасных дисперсно-армированных композитов был посто-

янным: эпоксидная смола марки ЭД-20 (100 мае. ч.), отвердитель - полиэти-ленполиамин (10 мае. ч.) и разжижитель - бензин марки Аи-92 (10 мае. ч.).

После проведения испытаний образцов дисперсно-армированных каркасных композитов и обработки результатов были получены уравнения регрессии изменения упругопрочностных и структурных характеристик композитов от процента армирования по объему ДМА «Волна» различной длины, которые приведены ниже:

Л, = 17,31 + 0,70X1 + 0,77Х2, Яь = 99,08 + 1,65Х2-2,02Х,2-4,61Х22, /7= 2076,7+ 66,IX, -21,IX,2, £„ = 34576,0 + 711,9Х, - 1802,IX,2, ^=9,37+ 1,99Х, + 3,42Х2+ 1,47Х,Х2, Ут = 51,20 + 1,62Х, + 2,38Х2, где Д, и Яь - пределы прочности при изгибе и сжатии, МПа; р — средняя плотность, кг/м3; Ау - удельная ударная вязкость (кДж/м2); Е„~ начальный модуль упругости, МПа; Ут - содержание матрицы в каркасных композитах дисперсно-армированных ДМА «Волна».

Графики изменения свойств дисперсно-армированных каркасных композитов, полученных по математическим моделям, приведены на рис. 25.

Рис. 25. Прочностные и структурные показатели композитов, армированных ДМА «Волна»: а- при изгибе, б- при сжатии, в - удельная ударная прочность, г- содержание матрицы в композите

Введение различных видов наполнителей и дисперсной металлической арматуры позволяет получать композиционные материалы каркасной структуры с требуемыми прочностными и эксплуатационными характеристиками, которые можно использовать для укладки полов, дорожных и защитных покрытий, подвергающихся воздействию интенсивных истирающих и ударных нагрузок.

В седьмой главе приведены результаты исследования стойкости композитов к физическим, химическим и биологическим воздействиям, а также сведения о внедрении результатов исследования и оценке экономической эффективности от ис-( пользования разработанных дисперсно-армированных композиционных материалов каркасной структуры. Показано, что важным физическим свойством КМ является электропроводность. Для строительной отрасли требуются материалы с высокой электропроводностью (для антистатических покрытий полов) и диэлектрики (для возведения фундаментов установок, агрегатов). Учитывая, что металлическая дисперсная арматура в значительной степени влияет на электропроводность материалов, были проведены исследования материалов, составленных как на полимерных, так и на комплексных связующих. Установлено, что электропроводность компози-I тов при введении 1,5 % ДМ А «Волна» по объему возрастает до 46 % при примене-I нии полимерных связующих и в 4 раза - при использовании цементных связующих.

При исследовании химической и биологической стойкости дисперсно-армированных материалов в качестве агрессивных сред использовались вода, водные растворы едкого натра, серной кислоты, стандартная среда мицелиальных грибов и модельная среда продуктов их метаболизма. При проведении испытаний рассматривались материалы, отличающиеся содержанием растворителя, а также содержанием и видом наполнителя. При исследовании химической стойкости композитов выявлено, что наибольшее снижение показателя происходит при выдерживании в 10% растворе едкого натра (рис. 26). Экспозиция образцов в течение 180 суток в воде и 10% водном растворе серной кислоты практически не привела к понижению прочности материалов.

а) 'да

0,95

5 09

5 0.85 *

Ü 0.8 0.75 0.7 0.65

Время выдерживания, сут

о 30 60 90 120 150 180

Время выдерживания, сут

Рис. 26. Зависимости изменения коэффициента стойкости по Ясж эпоксидных композитов, наполненных портландцементом (а), шлаком (б) и мелом (в) от длительности выдерживания в 10% растворе едкого натра и количественного содержания растворителя (Р) и наполнителя (Н);

Р-5 мае.ч, Н-0 мас.ч. на 100 мае.ч, смолы (1); Р-5, Н-65 (2); Р-5, Н-130(3); Р-7,5, Н-0(4); Р-7,5, Н-65 (5);

Р-7,5, Н-130 (6); Р-10, Н-0 (7); Р-10, Н-65 (8); Р-10, Н-130 (9)

Установлено, что без специальной защиты эпоксидные композиты подвержены разрушению мицелиальными грибами. Обрастание материалов по методам 1 и 3 составило 3 и 5 баллов соответственно. Выдерживание образцов как в стандартной среде мицелиальных грибов, так и в продуктах их метаболизма привело к понижению прочности и изменению массосодержания (рис. 27, 28).

Рис. 27. Зависимости изменения массосодержания (а. б, в) эпоксидных композитов от количественного содержания растворителя и наполнителя после выдерживания по методу 3 в стандартной среде мицелиальных грибов в течение 90 суток

а) б) в)

Рис. 28. Зависимости изменения коэффициента бностойкости (а,6,в) эпоксидных композитов

от количественного содержания растворителя и наполнителя после выдерживания по методу 3 в стандартной среде мицелиальных грибов в течение 90 суток

Результаты проведенных исследований использованы при устройстве покрытия пола из дисперсно-армированного полимербетона каркасной структуры в ремонтном гараже ООО «Босал» и защитных отливов водопропускной металлической гофрированной конструкции на автомобильной дороге (М5-Урал) в ООО «Строительная сфера» в Республике Мордовия.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основе изучения работ в области технологии полимербетонов и дисперсно-армированных бетонов, механики материалов и т.д. определены экспериментально-теоретические предпосылки создания дисперсно-армированных каркасных строительных композитов, которые заключаются в следующем.

• Для получения КМ с повышенной прочностью необходимо использовать матрицу и арматуру с близкими показателями предельной растяжимости. Если практически это не удается, то следует отдавать предпочтение варианту, при котором матрица имеет большую предельную растяжимость, чем арматура.

• Наличие сцепления между матрицей и арматурой является одним из главных условий, необходимых для восприятия нагрузки дискретными волокнами в композите. При этом для полного использования дискретных волокон в КМ их длина должна быть больше критической (2/0) и пропорциональна диаметру. По показателям взаимодействия вяжущих и порошков на основе измельченной дисперсной арматуры сделан вывод о степени контактного взаимодействия дисперсной арматуры и эпоксидного связующего. При разрушении КМ, армированного волокнами одинаковой длины и диаметра, только прочность волокон, параллельных растяжению, будет использована полностью, а в волокнах, расположенных под углом, напряжение уменьшается пропорционально со82а.

• Теоретическое значение прочности композитов при увеличении объемного содержания дисперсной арматуры растет. На практике этого не происходит, так как в данном случае растет неоднородность структуры из-за соприкосновения отдельных волокон между собой и образования структурных элементов в виде переплетенных «ежей». Однородность распределения компонентов в композитах можно повысить за счет применения каркасной технологии.

• Показано, что при получении каркасных композитов процесс пропитки каркаса полимерными связующими следует закономерности движения вязкой жидкости в канале круглого сечения. В связи с этим структурные и технологические параметры процесса пропитки определяются из закона Пуазейля. Приведено допустимое соотношение предельных размеров заполнителей каркаса и наполнителей связующего.

• Структурные напряжения в полимербетонах каркасной структуры значительно снижаются клеевым слоем. Соотношение модулей упругости клея каркаса и заполнителей следует назначать в пределах от 0,01 до 0,04.

2. Разработаны оптимальные составы клеевых и матричных композитов на эпоксидном вяжущем, пригодных для создания дисперсно-армированных каркасных композитов, обладающих повышенной прочностью и долговечностью в условиях воздействия химических и биологических агрессивных сред. Показана целесообразность введения в состав каркасов дисперсной арматуры и наполнителей. Методом математического планирования экспериментов получены модели, позволяющие подбирать составы дисперсно-армированных каркасов с требуемыми физико-техническими показателями. Установлено влияние природы наполнителя и вида дисперсной арматуры на процессы структурообразования связующих для каркасов и матриц. Проведена оптимизация составов матриц для каркасных композитов по показателям прочности химическому и биологическому сопротивлению.

3. Предложены теоретические зависимости для оценки физико-механических свойств дисперсно-армированных каркасных композитов. Показано изменение прочности дисперсно-армированных материалов как фиктивной среды для вариантов сечений с преобладающими объемами заполнителей и матрицы. Методом ИК -спектроскопии оценено взаимодействие эпоксидных связующих с наполнителями в контактной зоне. Наибольшая степень отверждения соответствует композитам, в которых в качестве наполнителя применялся порошок шлака. Исследованы основные физико-технические свойства дисперсно-армированных каркасных композитов, составленных на полимерных связующих. Показаны зависимости прочности, износостойкости, жесткости каркасных композитов от основных структурообразующих факторов и вида компонентов. Отмечено резкое повышение ударной прочности (более чем в 3 раза) каркасных композитов, армированных дисперсной арматурой. Экспериментально получены зависимости показателей прочности дисперсно-армированных композитов при введении ДМА «Волна» и «Драмикс», которые имеют одинаковый параболический характер. Возрастание прочности дисперсно-армированных каркасных композитов на изгиб при введении 0,325 - 0,75 % ДМА «Волна» и «Драмикс» составляет 12-16 и 15 - 21 %, прочности на сжатие при введении ДМА 0,325- 1,125 % - на 9-16 и 7-13 %, начального модуля упругости - на 5-9 и 3-6 %, удельной ударной вязкости - в 3,05 и 2,4 раза соответственно.

слоты, средах мицелиальных грибов и продуктах их метаболизма от количественного содержания компонентов, образующих материал. Выявлено, что наиболее агрессивными средами для эпоксидных композитов являются водный раствор едкого натра и продукты метаболизма мицелиальных грибов.

5. Результаты проведенных исследований использованы при устройстве покрытия пола из дисперсно-армированного полимербетона каркасной структуры в ремонтном гараже ООО «Босал» и защитных отливов водопропускной металлической гофрированной конструкции на автомобильной дороге (М5-Урал) в ООО «Строительная сфера» в Республике Мордовия. Применение каркасных покрытий в зданиях с агрессивными средами показывает их преимущество и перспективность по сравнению с традиционными вариантами. Ожидаемый экономический эффект от внедрения покрытий полов составил 399,72 руб. на 1 м2.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

Научные статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Эпоксидные дисперсно-армированные каркасные композиты для транспортного строительства / Леснов В.В., Салимов Р.Н., Ерофеев В.Т., Борискин A.C. //Транспортное строительство. - № 1, -2009. -С. 25-27.

2. Леснов В. В. Исследование свойств дисперсно-армированных эпоксидных композитов каркасной структуры на наполненных клеевых составах / Леснов В.В, Салимов Р. Н., Ерофеев В. Т. // Интернет-вестн. ВолгГАСУ. Сер. Политемат,- 2011.-Вып. 4(19). -С. 1-13.-URL/: www.vestnik.vgasu.ru.

3. Леснов В. В.. Исследование свойств дисперсно-армированных эпоксидных каркасных композитов / Леснов В.В, Салимов Р. Н., Ерофеев В. Т. // Вестн. ВолгГАСУ. -Сер. Стр-во и архитектура.-2012.- Вып. №26 (45).- С. 113-117.

4. Леснов В. В. Исследование свойств эпоксидных композитов каркасной структуры, дисперсно - армированных на микро-и макроуровнях / Леснов В.В, Салимов Р. Н., Ерофеев В. Т. // Приволж. науч. журн. - №1,- 2012. -С. 55-61.

Научные статьи, доклады:

5. Слоистые плиты покрытий на основе каркасных бетонов / Ерофеев В.Т., Митина Е.А., Ликомаскин А.И., Салимов Р.Н. // Материалы Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства». 4.1: Фундаментальные и прикладные исследования в области технических наук.-Пенза: ПГУАС, 2007.- С.136-138.

6. Трехслойные плиты покрытий на основе каркасных бетонов / Ерофеев В.Т., Митина Е.А., Ликомаскин А.И., Салимов Р.Н. // XXXV Огаревские чтения: - Материалы научн. конф. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2007. -С. 204-206.

7. Салимов Р.Н. Исследование свойств модифицированных клеевых и матричных композиций для каркасных композитов / Салимов Р.Н., Леснов В.В, // Материалы научно-практической конференции молодых ученых «Эффективные материалы, технологии, машины и оборудование для строительства и эксплуатации современ-

пых транспортных сооружений»,- Белгород : Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2009 -С. 219-225.

8. Салимов Р.Н. Ударопрочный каркасный бетон / Салимов Р.Н. // Материалы VI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Теория и практика повышения эффективности строительных материалов». - Пенза : ПГУАС 2011.-С. 199-202.

Подписано п печать 1С.04.12. Объем 1,75 п. л. Тираж 110 экз. Заказ № 488. Типография Издательства Мордовского университета 430005, г. Саранск, ул. Советская, 24

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Салимов, Руслан Наилевич

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Обзор литературы по структурообразованию, свойствам и технологии изготовления дисперсно-армированных композиционных материалов

1.1. Дисперсно-армированные композиты и перспективы их совершенствования

1.2. Современное представление о структурообразовании композиционных материалов

1.3. Составы и свойства эпоксидных полимербетонов

1.4. Технология получения и применение эпоксидных полимербетонов, рациональные области применения дисперсно-армированных каркасных композитов

1.5. Выводы по главе

Глава 2. Применяемые материалы и методы исследований

2.1. Цель и задача исследований

2.2. Применяемые материалы

2.3. Методы исследования и применяемое оборудование

2.4. Планирование эксперимента и статистические методы анализа экспериментальных данных

2.5. Выводы по главе

Глава 3. Экспериментально-теоретическое обоснование создания дисперсно-армированных композитов с улучшенными показателями структуры и физико-технических свойств

3.1 Демонстрация роли дисперсной арматуры из условия работоспособности дисперсно-армированных композитов при действии нагрузок

3.2 Прочность фибробетонных элементов

3.3 Закономерности формирования макроструктуры и технология изготовления дисперсно-армированных каркасных 79 полимербетонов

3.4 Выводы по главе

Глава 4. Разработка и оптимизация составов строительных композиций для матриц и клеев дисперсно-армированных каркасных композитов

4.1. Исследование ненаполненных эпоксидных композиций

4.2.Исследование влияния природы наполнителя на структурообразование эпоксидных композиций

4.3. Оптимизация наполненных эпоксидных композиций

4.4. Исследование цементных композиций

4.5. Выводы по главе

Глава 5. Разработка и оптимизация составов каркасов для дисперсно-армированных каркасных композитов

5.1. Каркасы с применением ненаполненных и наполненных дисперсным наполнителем эпоксидных связующих

5.2. Каркасы, армированные минеральной ватой

5.3.Каркасы, армированные дисперсной металлической арматурой

5.4. Каркасы, армированные одновременно минеральной ватой и дисперсной металлической арматурой.

5.5 Выводы по главе

Глава 6. Физико-технические свойства дисперсно-армированных каркасных композитов

6.1. Исследование свойств композитов на каркасах, армированных минеральной ватой.

6.2 Эпоксидные композиты на наполненных каркасах, армированных дисперсной металлической арматурой

6.3 Исследование свойств эпоксидных композитов, составленных на каркасах, армированных дисперсной металлической арматурой, и наполненных матрицах

6.4 Эпоксидные композиты на каркасах, армированных одновременно минеральной ватой и дисперсной металлической арматурой типа «Драмикс»

6.5 Оптимизация процента армирования и длины дисперсной металлической арматуры в эпоксидных композитах, содержащих минеральную вату

6.6. Исследование свойств композитов, составленных на дисперсно-армированных каркасах и цементной матрице

6.7. Выводы по главе

7. Исследование стойкости физическим, химическим и биологическим воздействиям дисперсно-армированных композитов и их опытное внедрение. 7.1. Электропроводность каркасных композитов.

7.2 Стойкость эпоксидных композитов в воде и водных растворах едкого натра и серной кислоты

7.3 Стойкость эпоксидных композитов в среде мицелиальных грибов и продуктов их метаболизма

7.4. Производственное внедрение и технико-экономическая эффективность применения дисперсно-армированных каркасных композитов.

7.4.1 Использование каркасного дисперсно-армированного полимербетона на эпоксидном вяжущем при устройстве покрытия пола.

7.4.2 Технико-экономическая эффективность 7.5 Выводы по главе

Введение 2012 год, диссертация по строительству, Салимов, Руслан Наилевич

Актуальность темы. Совершенствование известных и создание новых строительных материалов и изделий, обеспечивающих улучшение эксплуатационных показателей, повышение эффективности и снижение материалоемкости, стоимости и трудоемкости их изготовления являются важнейшими задачами в области строительного материаловедения.

В связи с тем, что в настоящее время новые химические и биологические технологии все больше заменяют другие производственные процессы, в зарубежной и отечественной промышленности происходит рост числа предприятий с агрессивными технологическими средами. Поэтому задача увеличения объемов выпуска долговечных и эффективных материалов композиционного типа с повышенной прочностью, способных обеспечить длительную и надежную работу конструкций и сооружений в агрессивных средах при различных интенсивных физико-механических воздействиях, становится чрезвычайно актуальной и требует незамедлительного решения. Одним из способов повышения прочности и долговечности композиционных материалов и изделий на их основе является применение дисперсно-армированных композитов на полимерном вяжущем.

При производстве строительных полимерных композиционных материалов - клеевых композиций, полимеррастворов, полимербетонов и т.д. нашли широкое применение эпоксидные смолы. Благодаря уникальному сочетанию комплекса эксплуатационных свойств, таких как высокие прочностные характеристики, хорошая адгезия к различным поверхностям, высокая стойкость к действию агрессивных сред, эпоксидные композиционные материалы значительно превосходят традиционные составы, содержащие минеральные вяжущие, а также материалы на основе других синтетических смол (полиэфирных, фурановых, карбамидных и др.).

Композиты на основе эпоксидных смол используются при устройстве защитно-конструкционных, гидроизоляционных и декоративных покрытий; устройстве штукатурных покрытий со специальными свойствами, полов; изготовлении, восстановлении и усилении несущих конструктивных элементов зданий и сооружений; устройстве стыков сборных элементов, ремонте покрытий дорожных одежд и т.д.

Несмотря на все возрастающие темпы использования в строительстве бетонов с применением полимерных связующих, некоторые проблемы их структурообразования и долговечности в условиях воздействия интенсивных механических нагрузок, химических и биохимических агрессивных сред остаются малоизученными. Современная технология приготовления композитов и изделий на их основе базируется на общепринятой технологии изготовления цементных бетонов и изделий. Это приводит к тому, что бетоны изготавливаются с большим расходом дорогостоящих вяжущих, трудоемкими остаются операции по армированию, изготовлению и укладке бетонов, которые особенно трудно выполнять в случае высоковязких составов.

Одним из перспективных направлений, способствующих дальнейшему совершенствованию строительных композитов, является получение материалов каркасной структуры. Технология их изготовления включает предварительное создание оптимальных смесей заполнителей и склеивание зерен друг с другом с последующим заполнением пустот полученного каркаса матрицей. Такая технология позволяет получать высоконаполненные каркасные композиты, облегчает технологию их приготовления и укладки.

Известно, что введение в состав бетонов дисперсной арматуры позволяет увеличить их ударную вязкость, повысить прочность на растяжение, трещиностойкость, морозостойкость, снизить истираемость и т. д. Специфическая структура каркасных композитов и своеобразная технология их изготовления с применением дисперсного армирования позволяет создавать на их основе материалы с заданными свойствами и изделия различного назначения. В этой связи изучение закономерностей структурообразования, физико-технических свойств и технологии приготовления строительных дисперсно-армированных каркасных эпоксидных композитов является весьма актуальной проблемой.

Цель диссертационной работы заключается в научном обосновании приемов и методов получения эффективных дисперсно-армированных каркасных композитов на основе эпоксидных связующих и разработке технологии их получения. Для этого потребовалось решение следующих основных задач.

4. Установить основные закономерности структурообразования дисперсно-армированных каркасных композитов и исследовать прочность, деформативность, химическую стойкость и другие свойства материалов.

Научная новизна. Выявлены основные закономерности структурообразования дисперсно-армированных каркасных композитов на уровнях микро- и макроструктуры и их объединения.

Практическое значение. Разработаны и предложены составы дисперсно-армированных каркасных композитов, эффективные для ремонта и укладки покрытий, полов, изделий и конструкций производственных зданий, обладающих требуемыми показателями прочности, деформативности, химической и биологической стойкости.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 статей.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, общих выводов, списка литературы, приложений. Она изложена на 204 листах машинописного текста, включает 91 рисунок, 24 таблицы, 2 приложения.

Заключение диссертация на тему "Дисперсно-армированные каркасные строительные композиты"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ l.Ha основе изучения работ в области технологии полимербетонов и дисперсно-армированных бетонов, механики материалов и т.д. определены экспериментально-теоретические предпосылки создания дисперсно-армированных каркасных строительных композитов, которые заключаются в следующем.

• Теоретическое значение прочности композитов при увеличении объемного содержания дисперсной арматуры растет, но на практике этого не происходит, так как в данном случае растет неоднородность структуры из-за соприкосновения отдельных волокон между собой и образования структурных элементов в виде переплетенных «ежей». Однородность распределения компонентов в композитах можно повысить за счет применения каркасной технологии.

• Показано, что при получении каркасных композитов процесс пропитки каркаса полимерными связующими следует закономерности движения вязкой жидкости в канале круглого сечения. В связи с этим структурные и технологические параметры процесса пропитки определяются из закона Пуазей-ля. Приведено допустимое соотношение предельных размеров заполнителей каркаса и наполнителей связующего.

3. Предложены теоретические зависимости для оценки физико-механических свойств дисперсно-армированных каркасных композитов. Показано изменение прочности дисперсно-армированных материалов как фиктивной среды для вариантов сечений с преобладающими объемами заполнителей и матрицы. Методом ИК - спектроскопии оценено взаимодействие эпоксидных связующих с наполнителями в контактной зоне. Наибольшая степень отверждения соответствует композитам, в которых в качестве наполнителя применялся порошок шлака. Исследованы основные физико-технические свойства дисперсно-армированных каркасных композитов, составленных на полимерных связующих. Показаны зависимости прочности, износостойкости, жесткости каркасных композитов от основных структурообразующих факторов и вида компонентов. Отмечено резкое повышение ударной прочности (более чем в 3 раза) каркасных композитов, армированных дисперсной арматурой. Экспериментально получены зависимости показателей прочности дисперсно-армированных композитов при введении ДМА «Волна» и «Драмикс», которые имеют одинаковый параболический характер. Возрастание прочности дисперсно-армированных каркасных композитов на изгиб при введении 0,325 - 0,75 % ДМА «Волна» и «Драмикс» составляет 12 -16 и 15 - 21 %, прочности на сжатие при введении ДМА 0,325 - 1,125 % - на 9-16 и 7-13 %, начального модуля упругости - на 5-9 и 3-6 %, удельной ударной вязкости - в 3,05 и 2,4 раза соответственно.

4. Исследована стойкость к физическим, химическим и биологическим воздействиям дисперсно-армированных каркасных композитов. Получены количественные зависимости электропроводности композитов от содержания в них металлической дисперсной арматуры. При введении 1,5 % ДМА «Волна» по объему она возрастает до 46 % при применении полимерных связующих и в 4 раза - при использовании цементных связующих. Получены количественные зависимости изменения стойкости композитов в воде и водных растворах едкого натра и серной кислоты, средах мицелиальных грибов и продуктах их метаболизма от количественного содержания компонентов, образующих материал. Выявлено, что наиболее агрессивными средами для эпоксидных композитов являются водный раствор едкого натра и продукты метаболизма мицелиальных грибов.

5. Результаты проведенных исследований использованы при устройстве покрытия пола из дисперсно-армированного полимербетона каркасной структуры в ремонтном гараже ООО «Босал» и защитных отливов водопропускной металлической гофрированной конструкции на автомобильной дороге (М5-Урал) в ООО «Строительная сфера» в Республике Мордовия. Применение каркасных покрытий в зданиях с агрессивными средами показывает их преимущество и перспективность по сравнению с традиционными вариан тами. Ожидаемый экономический эффект от внедрения покрытий полов со ставил 399,72 руб. на 1 м2.

Библиография Салимов, Руслан Наилевич, диссертация по теме Строительные материалы и изделия

1. Полимерные строительные материалы Электрон, ресурс.. 2010. - Режим доступа : p-km.ru/vvedenie-v-pkTn/istoriya-i-prichiny-sozdaniya-kompozicionnyx-materialov.html#more-47.

2. Композиционные материалы: Справочник / В. В. Васильев, В. Д. Протасов, В. В. Болотин и др. ; под общ. ред. В. В. Васильева, Ю. М. Тарнопольского. -М. : Машиностроение, 1990. -512 с.

3. Каркасные строительные композиты /:в 2 ч.: / В.Т. Ерофеев, Н. И. Мищенко, В.П. Селяев, В.И. Соломатов ; под ред. В.И. Соломатова. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 1995.- ч. 1-2.-372 с.

4. Свободная энциклопедия Электрон, ресурс. 2010. Режим доступа : m.wikipedia.org/wiki/Композиционныйматериал.

5. Рыбасов В. П. Приготовление и свойства сталефибробетона с добавками поверхностно-активных веществ : автореф. дис. . канд. техн. наук/

6. В.П. Рыбасов. -М., 1960.-19 с.

7. Павленко В. И. Свойства фибробетона и перспективы его применения. Аналитический обзор / В. И. Павленко, В. Б. Арончик. Рига : ЛатНИИНТИ, 1978. -52 с.

8. Пухаренко Ю.В. Научные и практические основы формирования структуры и свойств фибробетонов : дис. д-ра. техн. наук: /Ю.В. Пухаренко. -СПб. 2004. -315 с.

9. Родов Г. С. Ударостойкие забивные сваи с применением сталефибробетона / Г. С. Родов, Б. В. Лейкин. Л. : ЛДНТП, 1982.

10. Антропова В.А. Свойства модифицированного сталефибробетона / В.А. Антропова, В.А. Дробышевский / Бетон и железобетон. № 3.- 2002. - С. 3-5.

11. Копацкий А. В. Сравнительная оценка коррозионной стойкости арматуры в армоцементе и сталефибробетоне / А.В. Копацкий, Е. В. Гулимова // Исследования и расчет экспериментальных конструкций из фибробетона. Л. : ЛенЗНИИЭП, 1978. - С. 96 - 101.

12. Крылов Б.А. Фибробетон и его свойства. Зарубежный опыт / Б.А. Крылов. -М. : Стройиздат, 1979.-С. 78.

13. Коротышевский О.В. Пути повышения эффективности дисперсного армирования бетона (опыт Латвийской ССР): обзор / О. В. Коротышевский. -Рига : ЛатНИНТИ, 1987. 43 с.

14. Романов В.П. Применение сталефибробетона в строительстве / В.П. Романов. Л.: ЛВВИСУ, 1986.-21 с.

15. Бочарников A.C. Стойкие к динамическим нагрузкам и газопроницанию волокнистые и дисперсно-упрочненные композиционные материалы для конструкций сооружений специального строительства / : автореф. д-ра техн. наук. / A.C. Бочарников. Воронеж. 2006.- 44 с.

16. Мировая премьера в Австрии арочный разводной мост из высокопрочного фибробетона // Международ, бетонное пр-во. -2011.- №113-С. 132-134.

17. Попов К.Н. Полимерные и полимерцементные бетоны, растворы и мастики : учеб. пособие / К.Н. Попов. -М. : Высш. шк., 1987. 72 с.

18. Березницкий Ю.А. Применение фиброцемента и фибробетона за рубежом / Ю.А. Березницкий // Экспресс-информация «Современное состояние и тенденции развития больших городов в СССР и за рубежом». -М. : МГЦНТИ, 1986. Вып. 2.

19. Волков И.В. Проблемы применения фибробетона в отечественном строительстве / И.В. Волков //Строительные материалы. 2004. -№ 6. -С. 12-13.

20. Рабинович Ф.Н. Эффективность применения сталефибробетона в промышленном строительстве / Ф.Н. Рабинович, Г.А. Шикунов // Применение фибробетона в строительстве. J1. : ЛДНТП, 1985. - С. 9 - 15.

21. Трамбовецкий В.П. Зарубежный опыт использования фибробетона в строительстве / В.П. Трамбовецкий // Фибробетон и его применение в строительстве. М. : НИНИИЖБ, 1979. - С. 38 - 46.

22. Чернин И. 3. Эпоксидные полимеры и композиции / И. 3. Чернин, Ф. М. Смехов, Ю. В. Жердев. М. : Химия, 1982. - 232 с.

23. Корнеев А.Д. Эпоксидные полимербетоны / А.Д. Корнеев, Ю.Б. Потапов. -Липецк. : ЛГТУ, 2001. 181 с.

24. Патуроев В.В. Полимербетоны / В.В. Патуроев ; НИИ бетона и железобетона. М. : Стройиздат, 1987.-286 с.

25. Лобанов И.А. Технологические приемы улучшения прочностных характеристик фибробетона : Дисперсно-армированные бетоны и конструкции из них / И. А. Лобанов, А. В. Копацкий, К. В. Талантова. -Рига : ЛатИНТИ, 1975.-С. 19-25.

26. Бочарников A.C. Высокоармированный сталефибробетон / A.C. Бочарников // Воен-строит. бюл. -1988.- № 1. С. 33-34.

27. Бочарников A.C. Высокоармированный сталефибробетон /

28. A.C. Бочарников, В.В. Прозоров // Энергет. стр-во. -1989.- № 5. С. 30-32.

29. К оптимизации геометрических размеров плоской стальной фибры / В.И. Калашников, И.Ю. Троянов, М.О. Коровкин, и др. // Международ, науч-техн. конф. «Композиционные строительные материалы. Теория и практика : Пенза, 2010. -С. 66-70.

30. Калашников В.И. Высокопрочные и особовысокопрочные бетоны с дисперсным армированием / В.И. Калашников, C.B. Ананьев // Строит, материалы. -2009. -№ 7. -С. 59-61.

31. Многокомпонентные дисперсно-армированные бетоны с улучшенными эксплуатационными свойствами / B.C. Демьянова, С. В Калашников,

32. Г.Н Казина, В.М. Тростянский // Междунар. науч-практ. конф. 9-е Акад. чтения РААСН. Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики строительного материаловедения : Казань, 2006. - С. 161-163.

33. Воронков А. Г. Эпоксидные полимеррастворы для ремонта и защиты строительных изделий и конструкций : учеб. пособие / А. Г. Воронков,

34. В.П. Ярцев. Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006.-92 с.

35. Воробьев Ю. А. Вопросы прочности крупнопористого бетона //Тр./ Харьк. ин-т инженеров ж.-д. транспорта. Харьков, 1960. -№ 39. -С. 57-66.

36. Воробьева Г.А. Химическая стойкость полимерных материалов / Г.А. Воробьева. М. Химия, 1981. -295 с.

37. Карпинос Д. М. Новые композиционные материалы / Д.М. Карпинос, Л.И. Тучинский, J1.P. Вишняков.- Киев : Вища шк. -1977. С. 312.

38. Гафуров А. Расчет расстояния между частицами наполнителя в композиционном материале/ А. Гафуров, М. А. Магрунов, А. В. Умаров // Пласт, массы. -1993. № 9. - С. 59-60.

39. Рыбьев И. А. Асфальтовые бетоны / И.А. Рыбьев. М. : Высш. шк, 1969. -398 с.

40. Рыбьев И. А. Две важнейшие закономерности в свойствах материалов с конгломератным типом структуры / И. А Рыбьев // Строит. Материалы.- 1965.-№ 1,С. 17-19.

41. Рыбьев И. А. Закон прочности оптимальных структур / И. А. Рыбьев // -Строит. Материалы. -1981.- № 12.- С. 22-23.

42. Рыбьев И. А. Научные и практические аспекты закона створа / И. А. Рыбьев // -Строит. Материалы.- 1981.- № 6, С. 23-24.

43. Рыбьев И.А. Оптимизация структур основа повышения качестваконгломератных дорожно-строительных материалов / И. А. Рыбьев,

44. A.C. Пополов // Извест. вузов. Сер Стр-во и архитектура,. -1981.-№ 3.-С.66-70.

45. Рыбьев И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ/ И.А. Рыбьев. М. : Высш. шк., 1978. - 310 с.

46. Самигов Н.А.Технология карбамидного полимербетона / H.A. Самигов,

47. B.И Соломатов. -Ташкент : ФАН, 1987. -105 с.

48. Соломатов В.И. Структурообразование, технология и свойства полимербетонов : автореф. дис. . д-ра техн. наук / В.И. Солоиатов. -М; 1972.25 с.

49. Соломатов В.И. О влиянии размерных факторов дисперсного наполнителя на прочность эпоксидных композитов / В.И. Соломатов, А.Н. Бобрышев, А.П. Прошин // Механика композиц. материалов. -1982.-№6.1. C.1008-1013.

50. Соломатов В.И. Кластеры в структуре и технологии композиционных строительных материалов / В.И. Соломатов, А.Н. Бобрышев, А.П. Прошин // Изв. вузов. Сер. Стр-во и архитектура. -1983. -№ 4. -С. 56-61.

51. Соломатов В.И. Полимерные композиционные материалы в строительстве / В.И. Соломатов, А.Н. Бобрышев, Н.Г. Химлер // М. : Стройиздат, 1988.-С. 308.

52. Соломатов В.И. Физические особенности формирования структуры композиционных строительных материалов / В.И. Соломатов, В.Н. Выровой // Изв. вузов. Сер. Стр-во и архитектура. -1984.- № 8.

53. Соломатов В.И. Технология полимербетонных и армополимербетонных изделий/В.И. Соломатов. -М. :Стройиздат,1984. С.137.

54. Соломатов В.И. Полиструктурная теория композиционных строительных материалов / В.И. Соломатов // Новые композиционные материалы встроительстве.-Саратов, 1981.

55. Соломатов В.И. Развитие полиструктурной теории композиционных строительных материалов / В.И. Соломатов // Изв. вузов. Сер. Стр-во и архитектура.-1985. № 8.

56. Соломатов В.И. Элементы общей теории композиционных материалов / Соломатов В.И. // Изв.ВУЗов. Сер. Стр-во и архитектура.-1960. -№8. -С.25-28.

57. Соломатов В.И. Структура и свойства полиэфирного полимербетона / В.И. Соломатов, А.К. Книппенберг // Изв. вузов. Сер. Стр-во и архитектура. -1977. -№ 6. -С. 51-56.

58. Соломатов В.И. Бетон с фиксированным щебеночным каркасом /

59. В.И. Соломатов, А.И. Мордич, И.С. Черненков // Бетон и железобетон.-1983.-№6.

60. Соломатов В.И. Исследование полимербетона ФАМ с применением планирования эксперимента / В.И. Соломатов, Э.Б. Кикодзе, В.В. Фридман // Тр. МИИТ. Вып. 427. -М.,1973. -С. 37-41.

61. Лаптев Г.А. Получение и исследование бетонов на металлических связующих : автореф. дис. . канд. техн. наук / Г.А. Лаптев. -Харьков, 1984.

62. Салихова М.А. Разработка полимербетона на КФЖ и исследование его некоторых физико-техничесних свойств / М.А.Салихова, М.К. Хасанова,

63. П.У. Алинулов// Композиционные материалы. -Ашхабад, 1985.

64. Ерофеев В.Т. Бетоны каркасной структуры / Ерофеев В.Т. // Полиструктурная теория композиционных материалов. -Ташкент : ФАН, 1991. -С. 272-295.

65. Соколова Ю.А. Некоторые аспекты формирования микроструктуры полимерных композиционных материалов строительного назначения /

66. Ю.А. Соколова // Строительные композиционные материалы на основе отходов отраслей промышленности и энергосберегающие технологии. -Липецк, 1986.

67. Соколова Ю.А. Новые модифицированные клеи, антикоррозионные и защитно-декоративные покрытия строительного назначения на основе эпоксидных смол : автореф. дис. д-ра техн. наук / Ю.А. Соколова. -М., 1980.37 с.

68. Пономарев А.Н. Нанобетон концепция и проблемы. Синергизм наноструктурирования цементных вяжущих и армирующей фибры // Строит, материалы. -№ 5. -2007. -С.2-4.

69. Соломатов В.И. Технология полимербетонов и армополимербетонных изделий / В.И. Соломатов. -М. : Стройиздат, 1984. -144 с.

70. Соломатов В.И. Химическое сопротивление композиционных строительных материалов / В.И. Соломатов, В.П. Селяев. -М. :Стройиздат, 1987.-261 с.

71. Армополимербетон в транспортном строительстве / под общ. ред. В.И. Соломатова. -М. : Транспорт, 1979. -232 с.

72. Соломатов В.И. Химическая долговечность полимербетонов // Антикоррозийная защита строительных конструкций, трубопроводов и оборудования на предприятиях химической промышленности / В.И. Соломатов, А.Д. Маслаков, Н.В. Белый. -Минск, 1971. -С. 26-29.

73. Бобрышев А.Н. Наполненные полимерные композиты строительного назначения : автореф. дис. . .д-ра техн. наук / А.Н. Бобрышев. -М, 1990. -42 с.

74. Соломатов В. И. Оптимальные дисперсность и количество наполнителей для полимербетонов, клеев и мастик / В.И. Соломатов, Е.Д. Яхнин,

75. Н. Д. Симонов-Емельянов // Строит, материалы. 1971. - № 12.- С. 24.

76. Корнеев А. Д. Зависимость прочности полимербетона на основе ФАМ от состава и структуры / А.Д. Корнеев // Исследования строительных конструкций с применением полимерных материалов. Воронеж ВПИ, 1980. - С. 106-108.

77. Книппенберг А. К. Исследование и разработка оптимальных составов полимербетонов / А.К. Книппенберг, В.И. Соломатов // Применение полимерных смол в бетонных и железобетонных конструкциях. Вильнюс. -1971.-С. 113.

78. Иващенко Ю.Г. Структура и свойства полимербетона ФАМ с термохимически модифицированными наполнителями : дис. . канд. техн. наук /Ю.Г. Иващенко. -Саратов : Сарат. политехи, ин-т, 1979. -121 с.

79. Тармосин К.В. Структурообразование и свойства высоконаполненных фурановых композиций : дис. . канд. техн. наук / К.В. Тармосин. -М. : МИИТ, 1983.-142 с.

80. Бобрышев А.Н. Механизм усиления прочности полимерных композитов дисперсным наполнителем / А.Н. Бобрышев, В.И. Соломатов, А.П. Прошин // Химия и технология реакционноспособных олигомерв. -Л, 1984. -С. 8-11.

81. Выровой В.Н. Физико-механические особенности структурообразования композиционных строительных материалов: автореф. дис. . д-ра техн. наук / В.Н. Выровой. -Л. : 1988. -37 с.

82. Книппенберг А.К. Исследование структуры полиэфирного полимербетона : автореф. дис. . канд. техн. наук/ А.К. Книппенберг. -М.: МИИТ, 1976. -27 с.

83. Корнеев А.Д. Структурообразование и свойства полимербетонов : автореф. дис. . канд. техн. наук / А.Д. Корнеев. -Днепропетровск : ДИИЖДТ, 1982. -22 с.

84. Мумиджанов Х.И. Карбамидный полимербетон с комплексными отвердителями : автореф. дис. . канд. техн. наук / Х.И. Мумиджанов -Саратов, 1985. -23 с.

85. Насертдинов М.М. Химическое сопротивление наполненных полиэфирных связующих и полимербетонов: автореф. дис. . канд. техн. наук / М.М. Насертдинов. -Саратов, 1984. -23 с.

86. Зубов Л.И. Структура и свойства полимерных покрытий / Л.И. Зубов, Л.А. Сухарева. -М. : Химия, 1982. -256 с.

87. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров/ Ю.С. Липатов. -М. : Химия, 1977. -231 с.

88. Липатов Ю.С. Коллоидная химия полимеров / Ю.С. Липатов. -Киев : Наук, думка, 1984. -344 с.

89. Лихолетов О.Д. Химически стойкие, покрытия полов по железобетону из композиций на основе мочевиноформальдегидных смол: автореф. дис. канд. техн. наук / О.Д. Лихолетов. -М. : НИИЖБ, 1974. -19 с.

90. Рахимов Р.З. Активность наполнителей в строительных полимерныхкомпозиционных материалах / Р.З. Рахимов, А.К. Валиев // Теория производства и применение искусственных строительных конгломератов в водохозяйственном строительстве. -Ташкент, 1985.

91. Соломатов В.И. Эффективный метод экономии цемента в технологии бетона / В.И. Соломатов, J1.M. Глаголева, Е.Е. Объедков // Промышленное строительство. -1983. -№ 5. -С. 11-13.

92. Подвальный А. М. Влияние температурных воздействий на долговечность пластбетонов / А. М. Подвальный // Бетон и железобетон. 1962.- №7. -С. 306-311.

93. Саканский Ю. Н. Синтетические клеи для сборных мостовых конструкций. / Ю. Н. Саканский // VC6. Применение полимерных смол в бетонных и железобетонных конструкциях. Вильнюс. : Изд-во Вильнюс. ИСИ, 1971. - С.33-37.

94. Берлин A.A. Основы адгезии полимеров / A.A. Берлин, В.Е. Басив. М. : Химия, 1974. - 391 с.

95. Ребиндер П. А. Поверхностные явления в дисперсных системах / П. А. Ребиндер. -М. : Наука, 1979. 381 с.

96. Соломатов В.И. Полимерцементные бетоны и пластбетоны /

97. B.И. Соломатов. М. : Стройиздат, 1967. - 182 с.

98. Эдельман J1. И. Влияние природных минеральных наполнителей на свойства пластмасс / Л. И. Эдельман //Тр. ВНИИНСМ.-М., 1969.-Вып. 25(33).1. C. 3-18.

99. Охотин В. В. Лабораторные опыты по составлению дорожных грунтовых смесей по принципу наименьшей пористости / В. В. Охотин. М : Транспечать В2ШС, 1929. С. 3-29.

100. Зазимко В. Г. Оптимизация свойств строительных материалов. / В. Г. Зазимко. -М. : Транспорт, 1981. 103 с.

101. A.c. 694470 (СССР). Способ изготовления бетонных изделий /

102. B.И. Соломатов, А.Е. Шейнин, В.Ю. Клюкин, и др..-опубл. в Б.И., 1978, № 40.

103. Ицкович С.М. Крупнопористый бетон. Технология и свойства /

104. C.М. Ицкович. -М.: Стройиздат, 1977. 120 с.

105. Житкевич H.A. Бетон и бетонные работы / H.A. Житкевич. -СПб., 1912. -524 с.

106. Алексеев Д.Н. Постройки из бетонных камней / Д.Н. Алексеев. М. : Сельхозгиз, 1929. - 71 с.

107. Бужевич Г.А. Исследования по крупнопористому бетону на пористых заполнителях / Г.А. Бужевич. М. : Госстройиздат, 1962. - 131 с.

108. Воробьев Ю.Л. Вопросы прочности крупнопористого бетона /

109. Ю.Л. Воробьев. -Тр. Харьк. ин-та инженеров, ж.-д. транспорта. -Харьков, 1960.-№ 39.- С. 57-66.

110. Скрамтаев Б.Г. Крупнопористый бетон и его применение в строительстве / Б.Г. Скрамтаев. М.: Госстройиздат, 1955. - 119 с.

111. Вайнштейн М.З. Крупнопанельные жилые дома из двухслойных керамзитобетонных стеновых панелей / М.З. Вайнштейн, В.П. Грицай // Бетон и железобетон, 1970. № 8. - С. 9-10.

112. Мажейка Р. Плиты покрытий 3x6 м повышенной заводской готовности, утепленные крупнопористым керамзитобетоном / Р. Мажейка, М. Печулис // Производство и применение конструкций из легких и ячеистых бетонов. -Вильнюс, 1970. С. 56-59.

113. Скрамтаев Б.Г. Легкие бетоны. Из зарубежного опыта производства строительных материалов / Б.Г. Скрамтаев, М.П. Элинзон // Легкие бетоны.- М. : Промстройиздат, 1956. 76 с.

114. Ляпидевский Б.В. Исследование работы дренажных трубофильтров из керамзитостекла в городском строительстве: автореф. дис. . канд. техн. наук / Б.В. Ляпидевский. М., 1970. - 15 с.

115. Реброва В.В. Применение пористого полимербетона для дренажа скорыхфильтров / B.B. Реброва // Водоснабжение и санитарная техника.- 1977.- № 8.-С. 26-27.

116. Смирнова К.А. Пористая керамика для фильтрации и аэрации / К.А. Смирнова. -М. : Стройиздат, 1968. 171 с.

117. A.c. 349658 (ССОР). Способ приготовления полимербетонной смеси / В.И. Соломатов, А.Д. Маслаков,С.С. Давыдов, и др..-Опубл. в Б.И.,1972,№ 26.

118. A.c. 700490 (СССР). Способ формования строительных изделий / А.В.Нехорошев, В.А. Соколов, В.Н. Мамонтов,и др..-Опубл. в Б.И.,1979,№ 44.

119. A.c. 717886 (СССР). Композиционный материал с направленной макроструктурой / A.B. Нехорошее, В.А. Соколов, В.Н. Мамонтов, и др..-Опубл. вБ.И., I960, №35.

120. A.c. 796074 (СССР). Полимербетонная смесь / В.И. Соломатов, А.П. Федорцов, В.Т. Ерофеев, и др.. Опубл. в Б.И., 1981, № 3.

121. Касимов И.К. Пропитка цементного камня органическими вяжущими / И.К. Касимов, Е.Д. Федотов. -Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1981.-168 с.

122. Мастики, полимербетоны и полимерсиликаты. -М. :Стройиздат, 1975. -224 с.

123. Механические свойства пенополимербетонов различного состава и структуры / А.П. Меркин, Ю.П. Горлов, Л.Э. Вительс, Р.Г. Петроченков // Бетон и железобетон. -1978.- № 2.- С. 16-17.

124. Аликулов П.У. Модифицированный полимербетон для изготовления труб / П.У. Аликулов, В.В. Патуроев // Композиц. материалы. -Ашхабад, 1985.

125. Баженов Ю.М. Бетонополимеры / Ю.М Баженов. М. : Стройиздат, 1983.-472 с.

126. Баженов Ю.М. Бетонополимерные материалы и изделия /Ю.М. Баженов, Д.А. Угинчус, Г.А. Улитина. Киев : Буд1вельник, 1978.- 89 с.

127. Угинчус Д. А. Высокопрочный цементный бетон, наполненный полиметилметакрилатом / Д.А. Угинчус // Тезисы докладов VIII Всесоюзной конференции по бетону и железобетону. -Харьков, 1977. С. 34-36.

128. Seymouz Ramon В. Adelantos en los concretos polimericos / B. Seymouz Ramon // Hule тех y plast. -1980. Vol. 36, № 414. -P. 20.

129. Ohama Yoshihiko. Properties of steel fiber reinforced polyester resin concrete / Ohama Yoshihiko, Nishimura Tadashi // Proc. 22-nd Congr. Mater. Res., Kyoto, 1978. -Kyoto, 1979. P. 364-367.

130. Соломатов В.И. Интенсивная технология бетонов / В.И. Соломатов, М.К. Тахиров, Мд. Тахер Шах. М. : Стройиздат, 1989.- 264 с.

131. Сендецки Дж. Механика композиционных материалов : пер. с англ./ Дж. Сендецки. -М. : Мир, 1978. -564 с.

132. Худяков В.А. Современные композиционные строительные материалы / В.А. Худяков, А.П. Прошин, С.И. Кислицина. Ростов н/Д : Феникс, 2007. -220 с.

133. Шут Н.И. и др. // Пласт. Массы. -1988. № 12. - С. 31-33.

134. Эпоксидные смолы и материалы на их основе:Каталог. Черкассы, 1981.

135. А.с. 417391 СССР. М.кл. С 04 В 25/02. Полимербетонная смесь/ Х.Х.Нурксе, Э.Э. Райдма, O.JI. Фиговский и др. // Открытия. Изобретения, 1974.-№8.- С. 63.

136. Монолитные эпоксидные, полиуретановые и полиэфирные покрытия полов / В.Г. Кошкин и др.. М.: Стройиздат, 1975.

137. А.с. 1696445 СССР. М.кл. С 09 D 163/00, С 09 D 5/08. Состав для покрытия полов / O.J1. Фиговский, Л.А.Бакулина, В.А.Приходькои др. // Открытия. Изобретения, 1991. № 45. - С. 94.

138. А.с. 449897 СССР. М.кл. С 04 В 25/02. Полимербетонная смесь / В.А.Войтович, О.Л. Фиговский, Е.М. Бляхман и др. //Открытия. Изобретения, 1974.-№42.-С. 47.

139. Соколова Ю.А. Модифицированные эпоксидные клеи и покрытия в строительстве / Ю.А. Соколова, Е.М. Готлиб. М. : Стройиздат, 1990.-178 с.

140. Хозин. В. Г. Усиление эпоксидных полимеров / В. Г. Хозин. Казань : Изд-во НИК «Дом печати», 2004. - 446 с.

141. A.c. 1627551 СССР. М.кл. С 09 D 163/02. Композиция для огнестойких покрытий / О.Л. Фиговский, H.A. Фомичева, A.A. Козлов и др. //Открытия. Изобретения. -1991. № 6. - С. 69.

142. A.c. 1775433 СССР. М.кл. С 08 L 63/02, С 08 К 13/02. Композиция для наливных бесшовных полов / Н.Е. Шубин, А.П. Акопов, С.К. Цараковаи др. // Открытия. Изобретения. -1992. № 42. - С. 55.

143. Оптические свойства лакокрасочных покрытий и их стойкость к процессам светового старения / Е.А. Каневская, H.H. Войнова, А.М. Щепилов, П.И. Зубов // Лакокрасочные покрытия. М. : Химия, 1972. - С. 186 - 211.

144. Наполнители для полимерных композиционных материалов : справ, пособие : пер. с нем./ под ред. П.Г. Бабаевского. М. : Химия, 1981. -736 с.

145. Н.В. Исследование асфальтобетона каркасной структуры и его эксплуатационных свойств в дорожных одеждах: автореф. дис. . д-ра техн. наук / Н.В. Горелышев. -М., 1978. -36 с.

146. Дмитриевский В.И. Подводное бетонирование / В.И. Дмитриевский. -М.: Транспорт, 1972. -309 с.

147. Имиль А.И. Бетонирование методом виброцементации / А.И. Имиль // Ж-д. стр-во. -1952. -№ 8. -С. 12-14.

148. Лихолетов О.Д. Пофазное формирование структуры полимербетонов / О.Д. Лихолетов, H.A. Мощанский, И.Е. Путляев // Применение полимерных смол в бетонных и железобетонных конструкциях. -Вильнюс, 1971. -С. 113-115.

149. Проценко П.В. Вибронагнетательный способ раздельного бетонирования конструкций / П.В. Проценко. М. : Стройиздат, 1978. - 72 с.

150. Саталкин A.B. Раздельно-уложенный бетон / A.B. Саталкин. -Тр./Воен-трансп. акад. -Л., 1945. -Вып. 6. -С. 110.

151. Камнебетон / А.К. Шрейбер, Л.И. Абрамов, Ю.Л. Милашкин, Г.А. Власов. -М. : Стройиздат, 1967. -167 с.

152. Алмазов А.И. Некоторые вопросы технологии и применения дренажныхтрубофильтров в Азербайджанской ССР / А.И. Алмазов // Новое в технологии бетона. -М. : Стройиздат, 1975. -С. 73-74.

153. Гусев Б.В. Вибрационная технология бетона / Б.В. Гусев, В.Г. Зазимко. -Киев: Будивельник, 1991. -157 с.

154. Волгушев А.Н. Применение метода прессования для формования полимербетонных изделий / А.Н. Волгушев, И.Б. Фетисов // Перспективы применения бетонополимеров и полимербетонов в строительстве. -М. : Стройиздат, 1976. -С. 156

155. Соломатов В.И. Полимерные покрытия бетонных и железобетонных труб / В.И. Соломатов, П.Э. Лундстрем, B.C. Широков // Бетон и железобетон.-1964. -№ 5. С.203-204.

156. Соломатов В.И. Центрофугированные трубы из армированного полимербетона / В.И. Соломатов, А.П. Пашков, С.П. Баранов // Строит, материалы. -1977. -№ 2. -С. 28-29.

157. Козельцев Л.И. Термообработка изделий из реактопластов токами высокой частоты / Л.И. Козельцев // Пластич. массы. -1974. -№3. -С. 40-41.

158. Крылов Б.А. Форсированный электроразогрев бетона / Б.А. Крылов, А.И. Ли. -М. : Стройиздат, 1975. -155 с.

159. Полак А.Ф. Твердение мономинеральных вяжущих веществ / А.Ф. Полак. -М.: Стройиздат, 1966. -208 с.

160. Заседателев И.Б. Использование солнечной энергии при изготовлении сборного железобетона / И.Б. Заседателев, E.H. Малинский. -М. : Стройиздат, 1982.-29 с.

161. Костяев П.С. Безобогревное бетонирование транспортных сооружений зимой /П.С. Костяев. -М. : Транспорт, 1978. -208 с.

162. Чошщиев К.Ч. Технология полимербетонов с использованием барханных песков / К.Ч. Чошщиев. -Ашхабад : Ылым, 1983. -232 с.

163. Рекомендации по применению защитно-конструкционных полимеррастворов при реконструкции и строительстве гражданских зданий / НИЛЭП ОИСИ. М. : Стройиздат, 1986. - 112 с.

164. Полимерные покрытия для бетонных и железобетонных конструкций/ В.П. Селяев, Ю.М. Баженов, Ю.А. Соколова, и др.. -Саранск : СВМО, 2010. -224 с.

165. Белоусов Е.Д. Полы жилых и общественных зданий / Е.Д. Белоусов, Е.М. Линде, A.C. Быков. -М.: Стройиздат, 1974. -336 с.

166. Конструкционный золопесчаный бетон и теплоизоляционный полистиролбетон для трехслойных панелей наружных стен / У.Х. Магдеев,

167. A. В.Лившиц, Б. Я. Штейн, А. А. Бирман // Стр. материалы.-1990.-№ 2. -С 9-12.

168. Прмазонов A.M. Эпоксидные компаунды в транспортном строительстве / А. М. Прмазонов, Я. И. Швидко. -М. : Транспорт, 1977. -119 с.

169. Спецбетоны каркасной структуры / В. И. Соломатов, В. П. Селяев,

170. B. Т. Ерофеев, Л. А. Бакулина // Вопр. атомной науки и техники. -1987. -№ 1.1. C. 44-51.

171. Химически стойкие мастики, замазки и бетоны на основе термореактивных смол / Н. А. Мощанский, И. Е. Путляев, Е. А. Пучнина и др.. -М.: Стройиздат, 1968. -183 с.

172. Химически стойкие сталеполимербетонные конструкции в промышленном строительстве / В. В. Патуроев, А. М. Фанталов, Б. Г. Курган, М. Р. Ашпис // Бетон и железобетон. -1974. -№ 8. -С. 507.

173. Сахаров Ю. А. Монолитные покрытия полов / Ю. А. Сахаров // Антикоррозионные работы в строительстве. -1989. -№ 1. -С. 19-21.

174. Опыт применения композиционных материалов в сельскохозяйственном и промышленном строительстве / В. П. Селяев, В. И. Соломатов,

175. В. Т. Ерофеев и др. / Мордов. ун-т. -Саранск, 1986. -68 с.

176. Руководство по методике испытаний полимербетонов / НИИЖБ. М. : Стройиздат, 1970. - 22 с.

177. Верней И.И. Технология асбестоцементных изделий : учеб. для вузов / И.И. Берней, В.М. Колбасов. М.: Стройиздат, 1985. - 400 с.

178. Соколов П. Н. Технология асбестоцементных изделий : учеб. для строит, вузов / П. Н. Соколов. 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Госстройиздат, 1960. -396 с.

179. Гвоздев А.А. Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия / А.А. Гвоздев. М. : Гостройиздат, 1949.

180. State of the att report on fibers concrete / G.B. Batson and others. // ACI Journal. -Vol.70, № 11. -1973. -P. 729-744.

181. Романов В.П. Прочность фибробетона при растяжении / В.П. Романов, В.П. Вылегжанин // Исследования пространственных конструкций гражданских зданий. Л. : ЛенЗНИИЭП, 1976.

182. Курбатов Л.Г. Исследование сцепления тонкой проволоки с бетоном / Л.Г. Курбатов, В.П. Вылегжанин // Исследования пространственных конструкций гражданских зданий. Л. : ЛенЗНИИЭП, 1976.

183. Romualdi J.P. Tensile Strength of concrete effected by uniformly distributed and closely spaced short lengths of wire reinforcement / J.P. Romualdi, J.A. Mandel // Journal of the ASI. -1964. -Vol. 61. P. 657-670.

184. BCH 56-97. Проектирование и основные положения технологий производства фибробетонных конструкций. М., 1997.

185. СН 509-78. Инструкции по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений"

Похожие работы

Строительство
05.23.00