автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Дисперсно армированные строительные композиты на основе полибутадиенового олигомера

На правах рукописи

ПАНФИЛОВ ДМИТРИЙ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

ДИСПЕРСНО АРМИРОВАННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ ПОЛИБУТАДИЕНОВОГО ОЛИГОМЕРА

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж -2004

Работа выполнена в Воронежском государственном архотеетурнскщюигельном университете на кафещхжелезУжтонньк^

Научный руководитель

- кандидат технических наук, доцент Борисов Юрий Михайлович

Официальные оппоненты

- Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Харчевников Виталий Иванович

- кандидат технических наук, доцент Барабаш Дмитрий Евгеньевич

Ведущая организация

институт "Воронежагропромпроект", г. Воронеж

Защита состоится 12 ноября 2004 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.033.01 в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, ул. 20-летая Октября, д. 84, ауд. 20, корпус 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан 11 октября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

персно армированного строительного композиционного материала — фиброкау-тона, отличающегося высокой трещиностойкостью, комплексом благоприятных физико-механических характеристик, а также повышенной коррозионной стойкостью и технологичностью. Фиброкаутон в большей мере отвечает требованиям современной строительной индустрии.

Впервые изучено влияние вида волокон, параметров дисперсного армирования, крупности заполнителей на прочность, деформативность и трещино-стойкость разрабатываемого композита.

На основе сравнительного анализа доказана эффективность использования в качестве фибр для дисперсного армирования каутонов (каучуковых бетонов) - волокон, выполненных из отходов металлокорда, обеспечивающих возможность получения композитов заданного качества;

Разработаны составы дисперсно армированного каутона на основе полибутадиенового олигомера и определены их нормативные и расчетные прочностные и деформационные характеристики. Изучено сопротивление фиброкау-тона действию агрессивных сред и длительно приложенной нагрузки.

Исследованы технологические параметры приготовления композита и их влияние на его физико-механические характеристики.

Научная новизна подтверждена патентом РФ на изобретение № 2185346 от 20.07.2002 г.

Практическое значение. Разработка и исследование нового строительного композиционного материала на основе полибутадиенового олигомера, дисперсно армированного волокнами из отходов металлокорда, позволяет создавать строительные изделия и конструкции высокой трещиностойкости и коррозионной стойкости, а также увеличить эффективность, долговечность и надежность строительных сооружений в целом.

Доказана конструкционность свойств разработанного композита в условиях длительного действия нагрузки. Установлены рациональные области применения дисперсно армированного каутона.

Опытное внедрение данного материала в производство доказало его высокую эффективность, долговечность, а также экономическое и практическое превосходство перед применяемыми в производстве материалами.

Использование местных сырьевых материалов, в том числе крупнотоннажных техногенных отходов, не только снижает себестоимость композита, но и повышает потенциал его конкурентоспособности.

Реализация работы. Выявленные зависимости и разработанные составы дисперсно армированного каутона получили проверку в натурных условиях и опытном внедрении. Результаты исследований использованы:

- при укладке плиток из мелкозернистого фиброкаутона в цехе гальваники на Воронежском авиастроительном объединении взамен пришедшего в

полную негодность цементного покрытия пола. Плитки из фиброкаутона имели размер 500x500x20 мм.

- при чтении лекций студентам строительного факультета по спецкурсу, а также в дипломном проектировании.

Достоверность полученных результатов и выводов по работе обеспечена методически обоснованным комплексом исследований с использованием современных средств исследований и измерений, применением математических методов планирования экспериментов и статистической обработкой результатов, а также опытными испытаниями и их положительным практическим эффектом. Результаты работы нашли отражение в учебном процессе.

Публикации и апробация работы. Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, опубликованы в 12 печатных работах, и, кроме того, получен патент РФ на изобретение № 2185346. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на трех научно-технических конференциях ВГАСУ (2002...2004 гг.), международной научно-технической конференции (VII Академические чтения) "Современные проблемы строительного материаловедения" (г. Белгород, 2001 г.), Всероссийской XXXI конференции «Актуальные проблемы современного строительства» (г. Пенза, 2001 г.), международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (г. Пенза, 2002), 2-й международной научно-практической конференции "Бетон и железобетон в третьем тысячелетии1' (г. Ростов, 2002 г.), 4-й международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2003 г.), III Международных академических чтениях «Проблемы обеспечения безопасности строительного фонда России» (Курск, 2004 г.).

На защиту выносятся:

- новый строительный композиционный материал на основе полибутадиенового олигомера, дисперсно армированный волокнами из отходов метал-локорда, с комплексом свойств, обеспечивающих его эффективность при сопротивлении образованию трещин и воздействию агрессивных сред;

- предлагаемые составы дисперсно армированного композита на основе полибутадиенового олигомера, полученные в результате оптимизации его деформационно-прочностных и технологических свойств;

- результаты исследования водостойкости и коррозионной стойкости фиброкаутона;

- экспериментальные данные о ползучести фиброкаутона;

- результаты исследования деформационно-прочностных свойств фиб-рокаутона и полученные аналитические зависимости для определения его характеристик;

- результаты исследования технологических параметров, позволяющих получать фиброкаутон с заданными показателями прочности и трещиностойко-сти;

- показатели экономической эффективности.

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, пять разделов, основные выводы, список использованных источников и приложения. Вся работа изложена на 111 страницах машинописного текста, в 21 таблице, на 73 рисунках, списке литературы из 192 наименований и приложения на 18 страницах машинописного текста.

СТРУКТУРА РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цели и задачи, научная новизна и практическая значимость представленной работы.

В первом разделе выполнен анализ литературных и патентных работ, посвященных состоянию вопроса и задачам диссертационной работы. В результате проведенного анализа сложилось представление о современных видах поли-мербетонов, их свойствах, коррозионной стойкости, достоинствах и недостатках, а также о состоянии и основных направлениях современных исследований по использованию жидкого каучука в промышленности в целом и в отрасли строительных материалов в частности. Рассмотрены существующие разработки в области создания коррозионностойких каучуковых бетонов (каутонов). Установлено, что наилучшие физико-механические характеристики и химическую стойкость имеют каутоны на основе жидкого диенового каучука без функциональных групп, отверждающегося в присутствии сероускорительной системы. Показано, что для повышения эффективности каутонов целесообразно увеличить их сопротивление образованию трещин и одним из методов повышения трещиностойкости является дисперсное армирование структуры композита.

В разделе рассмотрены существующие зарубежные и отечественные разработки и исследования в области дисперсного армирования бетонов и поли-мербетонов. Выделены область применения и преимущества дисперсно армированных бетонов и полимербетонов. Рассмотрены основные виды выпускаемых армирующих волокон и свойства композитов на их основе. Также определены основные требования к созданию эффективных композиционных материалов усиленных дисперсным армированием.

Обобщение результатов проанализированных работ свидетельствует об отсутствии научных данных в области высокоэффективных композиционных материалов на основе полибутадиенового олигомера, усиленных дисперсным армированием. Проведенный анализ позволил определить цели, задачи диссертационной работы и обосновать ее актуальность.

Во втором разделе представлены характеристики используемых материалов, методики исследований, результаты экспериментальных исследований физико-механических свойств фиброкаутона с разными видами фибр.

В качестве связующего каутона применяли полибутадиеновый каучук смешанной микроструктуры. Отверждающую группу составляли: сера техническая, ускоритель вулканизации - тетраметилтиурамдисульфид (тиурам-Д), активатор вулканизации - цинковые белила и кальцийсодержащий компонент -оксид кальция. В качестве наполнителя использовали золу-унос. Заполнителями являлись кварцевый песок и гранитный щебень. Для дисперсного армирования каутона применяли грубое базальтовое волокно, волокна из стеклянных нитей, полипропилена и отхода металлокорда.

Установлено, что дисперсное армирование каутона различными видами волокон в объеме от 1 до 4 % позволяет повысить его прочность на растяжение при изгибе на величину 20... 180 % (рисунок 1).

Как видно из рисунка 1, дисперсное армирование каутона фибрами, изготовленными из отходов металлокорда, наиболее эффективно по сравнению с волокнами других видов, поскольку при их введении отмечено наибольшее увеличение прочности и трещиностойкости на растяжение при изгибе. При этом отмечено, что момент трещинообразования наступает намного раньше процесса разрушения, который у фиброкаутона носит пластический характер.

На основе вышеприведенного в качестве волокна для дисперсного армирования каучукового бетона приняты фибры из отходов металлокорда.

Определение физико-механических показателей осуществляли по стандартным методикам. Обработку полученных экспериментальных данных производили методами математической статистики на ПЭВМ.

Для изучения структуры фиброкаутона с волокнами из отхода металло-корда выполняли исследования строения композита при помощи оптического микроскопа МИН-8 (рисунок 2).

Рисунок 2 - Поверхность разрушения мелкозернистого фиброкаутона

В результате анализа структуры фиброкаутона установлено, что:

- его разрушение происходит при выдергивании части фибр с недостаточной анкеровкой и одновременном разрыве оставшихся волокон (рисунок 2);

- разрушение волокон из отхода металлокорда происходит с образованием характерной шейки в месте разрыва, что подтверждает пластический и длительный во времени процесс разрушения фиброкаутона (рисунок 2);

- на волокнах при разрыве остаются образования частиц структуры каучукового бетона, что подтверждает хорошую адгезию связующего каутона к поверхности фибрового волокна.

Проведенный анализ подтверждает правильность принятого решения по выбору волокон из отходов металлокорда в качестве фибры для дисперсного армирования каутона.

В третьем разделе изучены прочность, деформативность и трещиностой-кость мелкозернистого фиброкаутона при сжатии, осевом растяжении и растяжении при изгибе.

По результатам проведенных исследований установлено, что изменение прочности фиброкаутона на растяжение при изгибе, осевое растяжение и сжатие в зависимости от процента армирования ц и относительной длины волокон Щ адекватно описывается математическими моделями (1,2 и 3).

Оизг = -5,994 X ц2+ 33,09 х ц + 0,1602 х (1 / А)-13,63; (1)

"¡*юя=-0,4313 х 3,314 х ц +0,04292 х (1/<1) + 13,23; (2) асж = -4,205х ц2+ 30,22 хц + 0,1078 х (1 /А ) + 61,7; (3)

где ц - процент армирования, 1 / ё - отношение длины к диаметру фибр.

Их анализ показывает, что прочность при сжатии, осевом растяжении и растяжении при изгибе с увеличением относительной длины фибр линейно возрастает на всем протяжении варьируемых факторов. При увеличении процента армирования значительный рост прочности фиброкаутона наблюдается до значения после чего прочность при сжатии практически не уве-

личивается, а при осевом растяжении и растяжении при изгибе уменьшается. На рисунке 3 представлена графическая интерпретация зависимости (1).

Рисунок 3 - Прочность фиброкаутона на растяжение при изгибе в зависимости от процента армирования и относительной длины волокон

По нашему мнению, увеличение прочности объясняется тем, что в дисперсно армированном каутоне фибры препятствуют образованию и раскрытию трещин ввиду их произвольного ориентирования и равномерного распределения по объему, так как они эффективно воспринимают и гасят усилия разного направления, возникающие в образце. А снижение прочности при ц = 2...3 % можно объяснить частичным комкованием волокон, которое образует дефекты в структуре материала.

Дисперсное армирование каутона фибрами, изготовленными из отходов металлокорда с разным процентом армирования и разной относительной длиной волокон по сравнению с прочностью неармированного материала приводит: к повышению прочности при сжатии на 8...50 % - зависимость (3); к повышению прочности при растяжении до 15...60 % - зависимость (2); к повышению трещиностойкости при растяжении на 15...35 %; к повышению прочности на растяжение при изгибе на 10... 180 % - зависимость (1); к повышению трещиностойкости на растяжение при изгибе на 12... 130 %.

Установлено, что рациональными параметрами армирования фиброкау-тона являются процент армирования ц = 2 % и относительная длина фибр I / ё = 100. При меньших значениях этих факторов эффект от введения волокон незначителен. При значениях ц>2%и 1 / ё > 100 из-за комкования составляющих композиции усложняется технологический процесс приготовления материала и появляются значительные дефекты в его структуре.

Доказано, что экспериментальные кривые распределения пределов прочности при сжатии, осевом растяжении, растяжении при изгибе и соответствующих им модулей упругости подчиняются закону нормального распределения Гаусса-Лапласса. В диссертации построены соответствующие кривые распределения и определены величины статистических характеристик по известным формулам.

Для оптимального состава фиброкаутона определены следующие характеристики:

- для образцов, испытанных на кратковременное действие сжимающей нагрузки, среднее значение прочности при сжатии оказалось равно

нормативное и расчетное сопротивления ^ас _ одда^ коэффициент надежности по материалу 1,07, среднее значение модуля упругости Еа = 20054 МПа, его нормативное и расчетное значение £Г= 17986 МПа и 16271 МПа;

- для образцов, работающих на осевое растяжение, среднее значение прочности равно а~ 22,51 МПа, нормативное и расчетное сопротивления соответственно 21,03 МПа, 19,81 МПа, коэффициент надежности по материалу 1,06, среднее значение модуля упругости £^1СГ = 30910 МПа, его нормативное и расчетное значение

- для образцов, работающих на растяжение при изгибе, среднее значение прочности при изгибе равно нормативное и расчетное сопротивления соответственно ¡1"" = 43,48 МПа, Л" = 39,4 МПа, коэффициент надежности по материалу 1,1.

В четвертом разделе изучены прочность и деформативность фиброкау-тона с учетом введения крупного заполнителя, а также действие длительной сжимающей нагрузки и наиболее часто встречающихся видов агрессивной среды.

Увеличение размера заполнителя фиброкаутона по сравнению с мелкозернистым каутоном приводит к снижению прочности при сжатии, осевом растяжении и растяжении при изгибе на 3...30,50...58 и 25...90 % соответственно.

Увеличение процента дисперсного армирования каутона с крупным заполнителем по сравнению с каутоном приводит: к повышению прочности при сжатии, при осевом растяжении и растяжении при изгибе на 5...30, 8...25 и 30..Л 50 % соответственно; к повышению трещиностойкости при осевом растяжении и растяжении при изгибе на 5...35 и 30...150 % соответственно.

Дисперсное армирование фиброкаутона с процентом армирования ц = 2 % при крупности заполнителя а до 5 мм является наиболее рациональным. Поскольку с увеличением крупности заполнителя выше 5 мм волокна распределяются неравномерно, скапливаются и частичного комкуются между зернами заполнителя, что ведет к раздвижке зерен заполнителя, появлению дефектов в структуре и снижению прочности и трещиностойкости фиброкаутона (особенно при проценте армирования выше 2 %).

Для фиброкаутона на крупном заполнителе определены следующие характеристики:

- для образцов, испытанных на кратковременное действие сжимающей нагрузки, среднее значение прочности при сжатии оказалось равно £гс,= 107,7 МПа, нормативное и расчетное сопротивления 100,8 МПа, Л" = 95,1 МПа, коэффициент надежности по материалу 1,06, среднее значение модуля упругости Еа = 20700 МПа, его нормативное и расчетное значение 18479 МПа и £~=Т6637 МПа;

- для образцов, работающих на осевое растяжение, среднее значение прочности равно нормативное и расчетное сопротивления соответственно МПа, коэффициент надежности по материалу 1,12, среднее значение модуля упругости его нормативное и расчетное значение

- для образцов, работающих на растяжение при изгибе, среднее значение прочности при изгибе равно нормативное и расчетное сопротивления соответственно Л™ = 40,71 МПа, Л™ = 38,85 МПа, коэффициент надежности по материалу 1,05.

В настоящем разделе проводили исследования фиброкаутона при длительном действии сжимающей нагрузки. Испытывали по девять образцов в серии, загруженных на 85,80,75,70,60,50,40,30 и 20 % от предела прочности.

Образцы мелкозернистого фиброкаутона имели кратковременную прочность при сжатии 87,4 МПа. Кривые ползучести этих образцов при сжатии приведены на рисунке 4, из которого видно, что они имеют различный характер деформирования. Выпукло-вогнутый характер кривой имеют образцы ФКП-9

с незатухающей ползучестью, они разрушились через 210, 70 и 20 суток соответственно. Образцам ФКП-6 (0,7сгпч), ФКП-5 (0,6стт), ФКП-4 (0,5ат), ФКП-3 (0,4апч), ФКП-2 (0,3апч), свойственно более интенсивное увеличение деформаций в течение первого месяца, после чего наблюдается значительное снижение скорости деформирования. Эти образцы имеют затухающую ползучесть и практически прекратили деформирование во времени через 350,250,240,210,110, 80 суток соответственно.

Образцы мелкозернистого каутона без армирования имеют схожий характер деформирования во времени, что и образцы первой серии. Образцы КП-9 (0,85 <*„,,) и КП -8 (0,8<гпч) разрушились на 17 и 160 сутки соответственно. Образцы КП -1 (0,2 апч), КП -2 (0,3опч), КП -3 (0,4апч), КП -4 (0,5апч), КП -5 (0,6стпч), КП -6 (0,7опч), КП -7 (0,75а,,,,) имеют затухающую ползучесть. Они практически прекратили деформирование во времени через 60,100, 150,190,240,250,270 суток соответственно.

Образцы фиброкаутона на крупном заполнителе, находившиеся под напряжениями 74,9 МПа (70 % от прочности) и ниже, имеют затухающую во времени ползучесть. Деформации ползучести образцов, находившихся под напряжениями 80,3 МПа (75 % от а„ц) и выше, не затухают. После некоторой стабилизации скорость деформирования их возрастала, затем образцы разрушались. Например, разрушение образца ФКЩ -7 (75 % от опч ) произошло через 250 суток после загружения, ФКЩ -8 (80 % от - через 80 суток, ФКЩ -9 (85 % от Опч) - через 20 суток, т.е. чем выше было напряжение, тем быстрее разрушались образцы.

Кривые ползучести при сжатии образцов каутона на крупном заполнителем имеют схожий с образцами каутона на мелком заполнителе характер деформирования во времени. Они имели кратковременную прочность при сжатии 87,4 МПа. Образцы с незатухающей ползучестью - КЩ-9 (0,85 ат) иКЩ-8 (0,8а,,,,), которые разрушились через 20 и 180 суток соответственно, имели выпукло-вогнутый характер кривых. Образцы КЩ -1 (0,2опч), КЩ -2 (0,3а,,,,), КЩ -3 (0,4 спч), КЩ -4 (0,5спч), КЩ -5 (0,бапч), КЩ-6 (0,7апч), КЩ-7 в течение первого месяца имели большие деформации, после чего преобладало характерное значительное снижение скорости деформирования.

Они практически прекратили деформирование во времени через 50, 70, 140, 170,190,250,280 суток соответственно и имели затухающую ползучесть.

По кривым ползучести строили графики длительного сопротивления образцов. Кроме того, экспериментальные данные уточняли аналитически при помощи феноменологической теории структурных диаграмм, предложенной A.M. Ивановым.

На основании аналитического анализа и получения экспериментальных данных установлено, что коэффициент длительности фиброкаугона равен Км =0,7. Абсолютное значение длительной прочности фиброкаутона при сжатии с крупным заполнителем RM = 74,9 МПа и с мелким заполнителем Ящ, = 78,4 МПа выше длительной прочности каутона с крупным заполнителем и с мелким заполнителем

Определены по известным формулам нормативные и расчетные сопротивления фиброкаутона, вычисленные с учетом коэффициента длительности при сжатии и представленные в таблице 1.

Таблица 1 - Расчетная и нормативная прочность фиброкаутона при сжатии с

Вид заполнителя Характеристики

Кд„ Rn,Mna R,Mna

Мелкий (песок) 0,7 77,00 75,25

Крупный (щебень и песок) 0,7 70,56 66,57

Водостойкость фиброкаутона изучали на образцах размером 4x4x16 см. По результатам испытаний определяли: изменение массы образцов - Ат, прочность на сжатие и коэффициент стойкости Анализ полученных результатов исследований водостойкости показывает, что коэффициент химической стойкости фиброкаутона в воде Кхс равен 0,995, падение прочности практически не наблюдается, а водопоглощение составляет 0,05 % по массе. Малое изменение массы объясняется гидрофобностью поверхности фиброкаутона, которая в силу природы полибутадиена, используемого в качестве основы связующего, практически не смачивается водой.

В разделе также исследовали химическую стойкость фиброкаутона в растворах неорганических кислот (70 %-ном растворе серной кислоты, 5 %-ном растворе фосфорной кислоты и 36 %-ном растворе соляной кислоты), а также растворов щелочей и оснований. Полученные данные полугодичных испытаний (рисунок 5) показывают, что фиброкаутон является кислотостойким материалом (к 5 %-ным растворам фосфорной кислот, 70 %-ным растворам серной кислоты фиброкаутон является высокостойким материалом, поскольку его 0,8, и стойким, по отношению к 36 %-ному раствору соляной кислоты, так как 0,5 < К,с = 0,68 < 0,8). Фиброкаутон также относится к высоко стойким материалам к действию 25 %-ного водного раствора аммиака, поскольку его Кте >0,8.

1.1

о

£ 1.05 • -I

0,95

0,9 ■

0,85 ■

0,8

0,75

0

30 60

90 120 150 180

Время, сут

1 - 70 %-ный раствор серной кислоты; 2-5 %-ный раствор фосфорной кислоты; 3-25 %-мый водный раствор аммиака; 4-36 %-ный раствор соляной кислоты

Рисунок 5 - Изменение коэффициента химической стойкости фиброкаутона в зависимости от времени его экспонирования

По результатам проведенных исследований установлено, что изменение коэффициента химической стойкости фиброкаутона в зависимости от времени его экспонирования в агрессивных средах адекватно описывается математическими моделями (4...7).

Для 70 %-ного раствора серной кислоты: Км = 6Е-11 х t5-3E-8х t4+5E-6х t3-0,0004х t2 + 0,0085 х t +1,092; (4)

Для 5 %-ного раствора фосфорной кислоты: Км = 8Е-11 х ts- 4Е-8 х t4+ 6Е-6 х t1- 0,0004 х t2 + 0,0081 х t + 1,0145; (5)

Для 36 %-ного раствора соляной кислоты: Кхс = 7Е-11 х ts-3E-8 х И+5Е-6 х t3-0,0004 х t2 + 0,0067 х t + 1,011; (6)

Для 25 %-ного водного раствора аммиака: Кхс = 1Е-11 х t '-5Е-9 х t4+ 9Е-7х t3- 7Е-5 х t2 -5Е-5 х t + 1,0053; (7) где t - время экспонирования фиброкаутона в агрессивной среде, сут. При действии кислот на фиброкаутон наблюдается незначительная мас-сопотеря. Это объясняется быстрой коррозией обнаженного стального волокна на поверхности полимербетона, однако этот процесс затухает по мере растворения фибр и массопоглощение становится более явным. Анализ полученных результатов показывает, что массопоглощение фиброкаутона составляет: в 70 %-ном растворе серной кислоты - 0,26 % по массе, в 5 %-ном растворе фосфорной кислоты - 0,11 % по массе, в 36 %-ном растворе соляной кислоты -0,526 % по массе, в 25 %-ном водном растворе аммиака- 0,22 % по массе.

В пятом разделе рассмотрены вопросы технологии изготовления фибро-каутона, приведен опыт его производственного внедрения, показана экономическая эффективность фиброкаутона.

Установлено, что оптимальными с точки зрения достижения однородности смеси фиброкаутона с процентом армирования и относительной длиной 1 / ё = 100, его максимальной прочности является время подачи волокна в смесь, равное 300...350 с. При этом перемешивание волокон с каутоновой смесью должно быть с частотой вращения вала смесителя 8,3 с"1.

Доказано, что параметры дисперсного армирования оказывают влияние на удобоукладываемость фиброкаутона. Подвижность фиброкаутоновой смеси уменьшается с увеличением количества армирующих волокон. Особенно это проявляется при относительной длине волокон выше 1 / ё = 70. При проценте армирования ц = 4 % и относительной длине волокон 1 / ё = 130 осадка конуса практически равна нулю.

Доказана возможность создания на основе каутона дисперсно армированных и комбинированных элементов. Испытаны элементы из каутона, фибро-каутона с процентом армирования волокнами ц = 2 % при относительной длине 1/с1= 100, комбинировано армированного каутона с разным содержанием продольной арматуры - проволоки При этом трещиностойкость балок из фиброкаутона увеличивается по сравнению с трещиностойкостью балок из неармированного материала на 43...65 %.

В разделе также определена технико-экономическая эффективность применения фиброкаутона по удельной стоимости сырьевых материалов фиб-рокаутона с волокном из отхода металлокорда, а также наиболее распространенных и применяемых полимербетонов (эпоксидный, фурфуролацетоновый, полиэфирный).

Удельную стоимость сырьевых материалов определяли по формуле:

где: С - стоимость сырьевых материалов для изготовления 1 м3 полимербетона, руб / м3;

трещиностойкость полимербетона при растяжении, МПа.

Расчетом установлено, что фиброкаутон с волокнами из отхода металло-корда эффективнее эпоксидного, фурфуролацетонового и полиэфирного поли-мербетонов по показателю стоимости, приведенной к их трещиностойкости при растяжении - 736 против 1267, 2592,1739 соответственно. В пользу фиброкау-тона говорит также и тот факт, что в его составе используются крупнотоннажные техногенные отходы, что помогает решить ко всему прочему и экологическую проблему их утилизации.

Руководствуясь разработанными основными принципами технологии фиброкаутона, организовано в 2003 г. опытное внедрение на Воронежском авиастроительном объединении. В цехе гальваники была осуществлена укладка плиток из мелкозернистого фиброкаутона взамен пришедшего в полную негодность 30 м2 бетонного пола. Ремонтные работы проводили в следующей последовательности:

- изготовление в лабораторных условиях 120 шт. плиток размером 500x500x20 мм, выполненных из композита на основе полибутадиенового оли-гомера, дисперсно армированного волокнами из отхода металлокорда с относительной длиной Щ = 100 в объеме ц = 2%;

- удаление старого бетонного пола;

- обеспыливание и высушивание поверхности, подготавливаемой для ремонта;

- приготовление и нанесение клеящего и выравнивающего раствора на основе эпоксидной смолы марки ЭД-20;

- укладка фиброкаутоновых плиток по полимерному раствору.

В течение года эксплуатации отремонтированного участка пола в условиях систематического воздействия растворов кислот и щелочей визуальных изменений поверхности не выявлено.

Основываясь на результатах проведенной работы, можно сделать вывод о том, что применение фиброкаутона является не только практически оправданным, но также и экономически целесообразным.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 На основе полибутадиенового олигомера и отхода металлокорда созданы новые строительные композиты - фиброкаутоны. Разработанные и исследованные фиброкаутоны обладают высокой прочностью, трещиностойко-стью, а также эффективностью и долговечностью в работе и полностью отвечают требованиям современной строительной индустрии. Предложенные составы защищены патентом РФ на изобретение.

2 Вид армирующего волокна и его количество оказывают влияние на деформационно-прочностные свойства фиброкаутона. Наиболее эффективным является дисперсное армирование каутона фибрами, изготовленными из отходов металлокорда. Установлено, что фиброкаутон с этими волокнами приводит к увеличению прочности и трещиностойкости на растяжение при изгибе по сравнению с каутоном на 180 и 130 % соответственно. При этом его разрушение носит пластический характер.

3 Деформационно-прочностные свойства фиброкаутона зависят от параметров дисперсного армирования (процента армирования и относительной длины волокна). Установлено, что по сравнению с неармированным материалом увеличение этих параметров приводит к повышению: прочности при сжатии, осевом растяжении и растяжении при изгибе на 8...50,15...60 и 10...180 % соответственно; трещиностойкости при осевом растяжении и растяжении при изгибе на 15...35 и 12... 130% соответственно.

4 Прочность и деформативность фиброкаутона зависят от размера крупного заполнителя. Установлено, что при увеличении фракции заполнителя понижается прочность и трещиностойкость фиброкаутона при сжатии, осевом растяжении и растяжении при изгибе. На основании экспериментальных исследований определен наибольший размер крупного заполнителя - 5 мм. При этом с увеличением крупности заполнителя выше 5 мм волокна по объему фибро-

каутона распределяются неравномерно, скапливаются и частично комкуются между зернами заполнителя, что ведет к раздвижке зерен заполнителя, появлению дефектов в структуре и резкому снижению прочности и трещиностойкости фиброкаутона.

5 В результате исследований определены рациональные параметры дисперсного армирования. Установлено, что процент армирования волокнами составляет ¡1 = 2%, а их относительная длина - Щ = 100. Кроме этого определенные с этими параметрами нормативные и расчетные сопротивления имеют значения:

- для фиброкаутона с мелким заполнителем прочность при сжатии 104,7 МПа, = 97,9 МПа), растяжении (ЯГ~= 21,03 МПа, 19,81

МПа) и растяжении при изгибе (Я™ = 43,48 МПа, Я™ = 39,4 МПа).

- для фиброкаутона с крупным заполнителем прочность при сжатии (Л"= 100,8 МПа, = 95,1 МПа), растяжении (ДГ"= 14,67 МПа, 13,05

МПа) и растяжении при изгибе (Л™ = 40,71 МПа, = 38,85 МПа).

6 Установлено, что фиброкаутон обладает длительной прочностью. Деформирование образцов каутона при этом уточнено с позиций феноменологической теории структурных диаграмм, что позволило выявить особенности его ползучести, на основе чего определены, подтвержденные экспериментально, значения коэффициента длительности а также нормативные и расчетные характеристики с учетом ползучести (при использовании мелкого заполнителя: 77,0 МПа, Я*— 75Д5 МПа; при использовании крупного заполнителя: Я.л= 70,56 МПа, 66,75 МПа).

7 Фиброкаутон является водостойким и химически стойким материалом. Исследования показали, что водопоглощение и водостойкость составляют 0,05% (по массе) и 0,995 соответственно. Изучена коррозионная стойкость фиброкаутона и установлены коэффициенты химической стойкости в 5 %-ном растворе фосфорной кислоты (0,91), 70 %-ном растворе серной кислоты (0,91), 36 %-ном растворе соляной кислоты (0,68) и 25 %-ном водном растворе аммиака (0,83).

8 Определены рациональные технологические параметры с точки зрения достижения однородности и удобоукладываемости смеси, а также ее максимальной прочности при изгибе. Исследования показали, что необходимо, чтобы эти параметры имели следующие значения: процент дисперсного армирования волокнами ц = 2% и их относительная длина Щ = 100; время подачи волокна в смесь, равное 300...350 с, при перемешивании их с каугоновой смесью с частотой вращения вала смесителя 8,3с

9 Доказана возможность создания на основе фиброкаутона изгибаемых (в том числе комбинированных) строительных изделий и конструкций. Осуществлено производственное внедрение фиброкаутона и определена технико-экономическая эффективность. Показано, что его использование в качестве трещиностойкого и коррозионностойкого материала не только практически оправдано, но и экономически выгодно.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Панфилов Д.В. Исследование прочности, дефсрмативности и тре-щиностойкости нормальных сечений изгибаемых элементов из фиброкаутона // Проблемы обеспечения безопасности строительного фонда России / Материалы III Международных академических чтений / Курск, гос. техн. ун-т - Курск, 2004.-С. 151-155.

2 Потапов Ю.Б. Фиброкаутон с волокнами разного вида / Ю.Б. Потапов, Ю.М. Борисов, Д.В. Панфилов // Современное состояние и перспектива развития строительного материаловедения / Восьмые академические чтения отделения строительных наук РААСН / Самарск. гос. арх.-строит. ун-т - Самара, 2004. - С. 427 - 429. Лично автором выполнено 1,5 с.

3 Потапов Ю.Б. Исследование прочности и деформативности фиброкаутона при длительном действии сжимающей нагрузки / Ю.Б. Потапов, Ю.М. Борисов, Д.В. Панфилов // Проблемы обеспечения безопасности строительного фонда России / Материалы Ш Международных академических чтений / Курск, гос. техн. ун-т - Курск, 2004. - С. 165 -169. Лично автором выполнено 3 с.

4 Борисов Ю.М. Изучение влияния рецептурно-технологических факторов на деформационно-прочностные характеристики каутона / Ю.М. Борисов, Д.В. Панфилов // Бетон и железобетон в третьем тысячелетии / Материалы второй Международной научно-практической конференции. - Ростов-на-Дону, 2002. - С. 79 - 81. Лично автором выполнено 2 с.

5 Борисов Ю.М. Работа нормального сечения армированных изгибаемых элементов из каутона / Ю.М. Борисов, Е.Н. Савченко, Д.В. Панфилов // Современные проблемы строительного материаловедения / Материалы седьмых академических чтений РААСН / Белгород, гос. техн. акад. строит, мат. -Белгород, 2001. - 4.2. - С. 56 - 60. Лично автором выполнено 2 с.

6 Борисов Ю.М. Исследования прочности и трещиностойкости фиброкаутона при кратковременных испытаниях на растяжение при изгибе / Ю.М. Борисов, Д.В. Панфилов // Высокие технологии в экологии / Трупы 6-ой международной научно-практической конференции. - Воронеж, 2003. - С. 68 - 72. Лично автором выполнено 4 с.

7 Борисов Ю.М. Влияние количества серы на деформанионно-прочностные характеристики каутона при сжатии / Ю.М. Борисов, Д.В. Панфилов // Композиционные строительные материалы. Теория и практика / Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции. - Пенза, 2002. - С. 71 - 73. Лично автором выполнено 2 с.

8 Борисов Ю.М. Исследования прочности фиброкаутона при кратковременных испытаниях на осевое растяжение / Ю.М. Борисов, Д.В. Панфилов // Актуальные проблемы в современной науке / Труды 4-ой международной конференции молодых ученых и студентов. - Самара, 2003. С. 58 - 61. Лично автором выполнено 3 с.

9 Панфилов Д.В. Деформационно-прочностные характеристики каутона, армированного металлическими фибрами / Д.В. Панфилов, О.Е. Пере-кальский // Информационный листок. - Воронеж: ЦНТИ, 2002. - № 79-074-02. - 2 с. Лично автором выполнено 1,5 с.

10 Борисов Ю.М. Несущая способность внецентренно сжатых элементов из каутона / Ю.М. Борисов, СА Пинаев, Д.В. Панфилов // Экологический вестник Черноземья. Воронеж. - вып. 11, 2001. - С. 40 - 43. Лично автором выполнено 2 с.

11 Потапов Ю.Б. Кривизна оси при изгибе элементов из каучукового бетона / Ю.Б. Потапов, Ю.М. Борисов, Е.Н. Савченко, Д.В. Панфилов // Актуальные проблемы современного строительства / Сборник материалов всероссийской научно-технической конференции. 4.4. - Пенза, 2001. - С. 79-81. Лично автором выполнено 1с.

12 Панфилов Д.В. Несущая способность внецентренно сжатых элементов из каутона / Д.В. Панфилов // Международная студенческая научно-техническая конференция: Сб. тез. докл. - Белгород, 2001. - 4.1. - С. 236.

13 Пат. РФ, МПК 6 С 04 В 26/04. Полимербегонная смесь / Ю.Б. Потапов, Ю.Ф. Шутилин, Ю.М. Борисов, ВА Чмыхов, Д.В. Панфилов и др. - Воронежская государственная архитектурно-строительная академия. - № 2185346; Заявлено 29.06.2001.; Опубл. 20.07.2002, Приоритет 29.06.2001, № 2001118098. -Юс.

Подл, в печать 07.10.04 г. Формат 60x84 1/16. Бумага для множит, аппаратов. Уч. -изд. л. -1,0 Усл.-печ. л. -1,25. Тираж 100 экз. Заказ № 475

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. 394006, Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84.

«21 9 0 0 2

í

РНБ Русский фонд

2005-4 17332

2,005-4

$9596 </

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современных условиях хозяйствования наряду с наметившимся ростом и развитием основных отраслей промышленности и сельского хозяйства остро обозначилась проблема реконструкции старых или создания новых производственных площадей. Кроме этого в сложившихся условиях рыночных отношений важным требованием является эффективность капитальных вложений, что невозможно без увеличения межремонтного периода и надежности строительных изделий и конструкций, а также обеспечения сохранности зданий и сооружений в течение заданного срока эксплуатации. Особенно это актуально в отраслях, где строительные изделия и конструкции подвержены действию агрессивных сред и где особо остро ощущается потребность в новых эффективных коррозионностойких материалах и конструкциях, способных резко увеличить надежность и сроки службы сооружений.

Обеспечение эффективной работы изделий и конструкций при эксплуатации их в агрессивных средах связано не только с задачей разработки и получения материалов более высокой прочности и коррозионной стойкости, но и композитов повышенной трещиностойкости, поскольку сопротивление конструкционных материалов разрушению в большей степени определяется способностью их структуры препятствовать образованию и росту трещин. Для изделий и конструкций, эксплуатирующихся в условиях химического воздействия, вопрос трещиностойкости является первостепенным, так как при раскрытии трещин агрессивная среда, проникая в глубь сечения, будет значительно ухудшать несущую способность элемента в целом.

Эффективное решение указанной проблемы - это создание на основе коррозионностойких материалов, в частности полимербетонов, дисперсно армированных композитов. В настоящее время сдерживающими факторами при создании и внедрении в производство подобных материалов является резкое сокращение в России промышленного производства и повышение стоимости полимерных смол (фурфуролацетоновых, эпоксидных, полиэфирных, карба-мидных и других), а также высокая стоимость и недостаточные эксплуатационные характеристики армирующих волокон.

Создание на основе полибутадиенового олигомера, принадлежащих к классу жидких каучуков, композиционных материалов нового поколения, усиленных дисперсным армированием - фиброкаутонов, обладающих высокой химической стойкостью, трещиностойкостью, прочностью и другими благоприятными эксплуатационными свойствами, является перспективным направлением при решении указанного вопроса. Имеющийся во ВГАСУ опыт использования жидких каучуков показывает, что композиты на их основе эффективны, долговечны и имеют высокие эксплуатационные свойства. Жидкие каучуки выпускаются промышленно и имеют наименьшую стоимость в сравнении с

другими наиболее распространенными видами смол, а волокна для дисперсного армирования предлагается изготавливать из отходов металлокорда.

Дисперсно армированный таким образом каучуковый бетон - фиброкау-тон — это новый и неизученный материал. И его применение невозможно без решения комплекса материаловедческих и технологических задач, связанных с проектированием составов, изучением физико-механических, химических и технологических свойств, а также долговечности и надежности материала.

Решение поставленных в диссертационной работе задач позволит проектировать составы фиброкаутона, способные гарантировать изделиям и конструкциям требуемые эксплуатационные свойства.

Исследования по теме диссертации выполнены в соответствии с программой «Строительство», а также в русле «Приоритетных направлений..." и «Критических технологий...".

Основная цель работы - создание эффективных при эксплуатации в агрессивных средах дисперсно армированных строительных композиционных материалов с использованием местных ресурсов и крупнотоннажных технологических отходов, а также изучение их физико-механических, химических и технологических свойств.

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие

задачи:

- изучить влияние вида и количества волокон на деформационно-прочностные свойства композита, определить базовый вид волокна для дисперсного армирования каутона;

- исследовать влияние параметров армирования (процент армирования и относительную длину волокна), а также крупности заполнителя на физико-механические свойства композита;

- на основе проведенных исследований разработать эффективные составы дисперсно армированного каутона и оптимизировать их при помощи методов математического планирования;

- исследовать влияние наиболее часто встречающихся видов агрессивной среды на физико-механические характеристики каутона;

- исследовать поведение дисперсно армированного каутона при длительном действии нагрузки;

- определить нормативные и расчетные прочностные и деформационные характеристики фиброкаутона;

- исследовать технологические свойства композита;

- использовать результаты исследований путем организации их опытного внедрения в производство;

- оценить технико-экономический эффект результатов работы.

Научная новизна работы заключается в создании на основе полибутадиенового олигомера и крупнотоннажных отходов металлокорда нового дис-

Введение.

1 Состояние вопроса, постановка целей и задач исследования.

• 1.1 Виды полимербетонов и их свойства.

1.2 Каучуковые бетоны (каутоны).

1.3 Область применения и преимущества дисперсно армированных бетонов и полимербетонов.

1.4 Виды армирующих волокон и свойства диспесно армированных этими волокнами бетонов и полимербетонов.

1.5 Цели и задачи исследований.

1.6 Выводы.

2 Применяемые материалы, методы исследований, физико-механические характеристики фиброкаутона с разными видами фибр и выбор базового волокна.

2.1 Применяемые материалы и технология изготовления образцов.

2.2 Методы исследований.

2.2.1 Методика определения подвижности и удобоукладываемости.

2.2.2 Методика испытаний на сжатие.

2.2.3 Методика испытаний на растяжение.

2.2.4 Методика испытаний на растяжение при изгибе.

2.2.5 Методика длительных испытаний при сжатии.

2.2.6 Методика исследования фиброкаутона на химическую стойкость.

2.2.7 Основные приборы, инструменты и оборудование, использованные при проведении исследований.

2.3 Методика математического планирования и обработки экспериментальных исследований.

2.4 Выбор базового волокна.

2.5 Выводы.

3 Исследование мелкозернистого фиброкаутона с волокном из отходов металлокорда при кратковременных статических нагрузках.

3.1 Программа экспериментальных исследований.

3.2 Прочность и деформативность фиброкаутона при кратковременных сжимающих нагрузках.

3.2.1 Прочность.

3.2.2 Модуль деформаций и коэффициент Пуассона.

3.2.3 Анализ объемно-деформированного состояния.

3.3 Прочность, деформативность и трещиностойкость фиброкаутона при кратковременных растягивающих нагрузках.

3.3.1 Прочность.

3.3.2 Модуль деформаций и коэффициент Пуассона.

3.3.3 Трещиностойкость.

3.4 Прочность и трещиностойкость фиброкаутона при работе на растяжение при изгибе.

3.4.1 Прочность.

3.4.2 Трещиностойкость.

3.5 Нормативные и расчетные характеристики, коэффициент надежности по материалу.

3.6 Выводы.-.

4 Прочность и деформативность фиброкаутона на крупном заполнителе. Стойкость фиброкаутона при воздействии на него факторов времени и среды.*.

4.1 Исследование фиброкаутона с учетом введения крупного заполнителя.

4.1.1 Прочность и трещиностойкость фиброкаутона при действии кратковременной сжимающей нагрузки.

4.1.2 Деформационно-прочностные свойства фиброкаутона при действии кратковременной растягивающей нагрузки.

4.1.3 Деформационно-прочностные свойства фиброкаутона на растяжение при изгибе.

4.1.4 Нормативные и расчетные характеристики, коэффициент надежности по материалу.

4.2 Исследование фиброкаутона при длительном действии сжимающей нагрузки.

4.3 Водостойкость фиброкаутона.

4.4 Сопротивление фиброкаутона действию различных агрессивных сред.

4.5 Выводы.

5 Вопросы технологии изготовления. Опыт производственного внедрения и экономическая эффективность каутона, дисперсно армированного волокнами из отходов металлокорда.

5.1 Технологические факторы композиций из фиброкаутона.

5.1.1 Определение параметров перемешивания.

5.1.2 Влияние параметров дисперсного армирования на удобоукладываемость и подвижность фиброкаутоновой смеси.

5.2 Изучение возможности комбинированного армирования при изгибе.

5.3 Вопросы технологии изготовления изделий и конструкций из фиброкаутона на основе волокон из отходов металлокорда. Опыт производственного внедрения.

5.4 Эффективность применения каутона, дисперсно армированного волокнами из отходов металлокорда.

5.5 Выводы.

Актуальность работы. В современных условиях хозяйствования наряду с наметившимся ростом и развитием основных отраслей промышленности и сельского хозяйства остро обозначилась проблема реконструкции старых или создания новых производственных площадей. Кроме этого в сложившихся условиях рыночных отношений важным требованием является эффективность капитальных вложений, что невозможно без увеличения межремонтного периода и надежности строительных изделий и конструкций, а также обеспечения сохранности зданий и сооружений в течение заданного срока эксплуатации. Особенно это актуально в отраслях, где строительные изделия и конструкции подвержены действию агрессивных сред и где особо остро ощущается потребность в новых эффективных коррозионностойких материалах и конструкциях, способных резко увеличить надежность и сроки службы сооружений.

Обеспечение эффективной работы изделий и конструкций при эксплуатации их в агрессивных средах связано не только с задачей разработки и получения материалов более высокой прочности и коррозионной стойкости, но и композитов повышенной трещиностойкости, поскольку сопротивление конструкционных материалов разрушению в большей степени определяется способностью их структуры препятствовать образованию и росту трещин. Для изделий и конструкций, эксплуатирующихся в условиях химического воздействия, вопрос трещиностойкости является первостепенным, так как при раскрытии трещин агрессивная среда, проникая в глубь сечения, будет значительно ухудшать несущую способность элемента в целом.

Эффективное решение указанной проблемы — это создание на основе коррозионностойких материалов, в частности полимербетонов, дисперсно армированных композитов. В настоящее время сдерживающими факторами при создании и внедрении в производство подобных материалов является резкое сокращение в России промышленного производства и повышение стоимости полимерных смол (фурфуролацетоновых, эпоксидных, полиэфирных, карбамидных и других), а также высокая стоимость и недостаточные эксплуатационные характеристики армирующих волокон.

Создание на основе полибутадиенового олигомера, принадлежащих к классу жидких каучуков, композиционных материалов нового поколения, усиленных дисперсным армированием - фиброкаутонов, обладающих высокой химической стойкостью, трещиностойкостью, прочностью и другими благоприятными эксплуатационными свойствами, является перспективным направлением при решении указанного вопроса. Имеющийся во ВГАСУ опыт использования жидких каучуков показывает, что композиты на их основе эффективны, долговечны и имеют высокие эксплуатационные свойства. Жидкие каучуки выпускаются промышленно и имеют наименьшую стоимость в сравнении с другими наиболее распространенными видами смол, а волокна для дисперсного армирования предлагается изготавливать из отходов металлокорда.

Дисперсно армированный таким образом каучуковый бетон - фиброкау-тон — это новый и неизученный материал. И его применение невозможно без решения комплекса материаловедческих и технологических задач, связанных с проектированием составов, изучением физико-механических, химических и технологических свойств, а также долговечности и надежности материала.

Решение поставленных в диссертационной работе задач позволит проектировать составы фиброкаутона, способные гарантировать изделиям и конструкциям требуемые эксплуатационные свойства.

Исследования по теме диссертации выполнены в соответствии с программой «Строительство», а также в русле «Приоритетных направлений." и «Критических технологий.

Основная цель работы - создание эффективных при эксплуатации в агрессивных средах дисперсно армированных строительных композиционных материалов с использованием местных ресурсов и крупнотоннажных технологических отходов, а также изучение их физико-механических, химических и технологических свойств.

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:

- изучить влияние вида и количества волокон на деформационно-прочностные свойства композита, определить базовый вид волокна для дисперсного армирования каутона;

- исследовать влияние параметров армирования (процент армирования и относительную длину волокна), а также крупности заполнителя на физико-механические свойства композита; с

- на основе проведенных исследований разработать эффективные составы дисперсно армированного каутона и оптимизировать их при помощи методов математического планирования;

- исследовать влияние наиболее часто встречающихся видов агрессивной среды на физико-механические характеристики каутона;

- исследовать поведение дисперсно армированного каутона при длительном действии нагрузки;

- определить нормативные и расчетные прочностные и деформационные характеристики фиброкаутона;

- исследовать технологические свойства композита;

- использовать результаты исследований путем организации их опытного внедрения в производство;

- оценить технико-экономический эффект результатов работы.

Научная новизна работы заключается в создании на основе полибутадиенового олигомера и крупнотоннажных отходов металлокорда нового дисперсно армированного строительного композиционного материала - фиброкаутона, отличающегося высокой трещиностойкостью, комплексом благоприятных физико-механических характеристик, а также повышенной коррозионной стойкостью и технологичностью. Фиброкаутон в большей мере отвечает требованиям современной строительной индустрии.

Впервые изучено влияние вида волокон, параметров дисперсного армирования, крупности заполнителей на прочность, деформативность и трещино-стойкость разрабатываемого композита.

На основе сравнительного анализа доказана эффективность использования в качестве фибр для дисперсного армирования каутонов (каучуковых бетонов) — волокон, выполненных из отходов металлокорда, обеспечивающих возможность получения композитов заданного качества;

Разработаны составы дисперсно армированного каутона на основе полибутадиенового олигомера и определены их нормативные и расчетные прочностные и деформационные характеристики. Изучено сопротивление фиброкаутона действию агрессивных сред и длительно приложенной нагрузки.

Исследованы технологические параметры приготовления композита и их влияние на его физико-механические характеристики.

Научная новизна подтверждена патентом РФ на изобретение № 2185346 от 20.07.2002 г.

Практическое значение. Разработка и исследование нового строительного композиционного материала на основе полибутадиенового олигомера, дисперсно армированного волокнами из отходов металлокорда, позволяет создавать строительные изделия и конструкции высокой трещиностойкости и коррозионной стойкости, а также увеличить эффективность, долговечность и надежность строительных сооружений в целом.

Доказана конструкционность свойств разработанного композита в условиях длительного действия нагрузки. Установлены рациональные области применения дисперсно армированного каутона.

Опытное внедрение данного материала в производство доказало его высокую эффективность, долговечность, а также экономическое и практическое превосходство перед применяемыми в производстве материалами.

Использование местных сырьевых материалов, в том числе крупнотоннажных техногенных отходов, не только снижает себестоимость композита, но и повышает потенциал его конкурентоспособности.

Реализация работы. Выявленные зависимости и разработанные составы дисперсно армированного каутона получили проверку в натурных условиях и опытном внедрении. Результаты исследований использованы: при укладке плиток из мелкозернистого фиброкаутона в цехе гальваники на Воронежском авиастроительном объединении взамен пришедшего в полную негодность цементного покрытия пола. Плитки из фиброкаутона имели размер 500x500x20 мм. при чтении лекций студентам строительного факультета по спецкурсу, а также в дипломном проектировании.

Достоверность полученных результатов и выводов по работе обеспечена методически обоснованным комплексом исследований с использованием современных средств исследований и измерений, применением математических методов планирования экспериментов и статистической обработкой результатов, а также опытными испытаниями и их положительным практическим эффектом. Результаты работы нашли отражение в учебном процессе.

Публикации и апробация работы. Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, опубликованы в 12 печатных работах, и, кроме того, получен патент РФ на изобретение № 2185346. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на трех научно-технических конференциях ВГАСУ (2002.2004 гг.), международной научно-технической конференции (VII Академические чтения) "Современные проблемы строительного материаловедения" (г. Белгород, 2001 г.), Всероссийской XXXI конференции «Актуальные проблемы современного строительства» (г. Пенза, 2001 г.), международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (г. Пенза, 2002), 2-й международной научно-практической конференции "Бетон и железобетон в третьем тысячелетии" (г. Ростов, 2002 г.), 4-й международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2003 г.), III Международных академических чтениях «Проблемы обеспечения безопасности строительного фонда России» (Курск, 2004 г.).

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, пять разделов, основные выводы, список использованных источников и приложения. Вся работа изложена на 111 страницах машинописного текста, в 21 таблице, на 73 рисунках, списке литературы из 192 наименований и приложения на 18 страницах машинописного текста.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 На основе полибутадиенового олигомера и отхода металлокорда созданы новые строительные композиты - фиброкаутоны. Разработанные и исследованные фиброкаутоны обладают высокой прочностью, трещиностойко-стью, а также эффективностью и долговечностью в работе и полностью отвечают требованиям современной строительной индустрии. Предложенные составы защищены патентом РФ на изобретение.

2 Вид армирующего волокна и его количество оказывают влияние на деформационно-прочностные свойства фиброкаутона. Наиболее эффективным является дисперсное армирование каутона фибрами, изготовленными из отходов металлокорда. Установлено, что фиброкаутон с этими волокнами приводит к увеличению прочности и трещиностойкости на растяжение при изгибе по сравнению с каутоном на 180 и 130 % соответственно. При этом его разрушение носит пластический характер.

3 Деформационно-прочностные свойства фиброкаутона зависят от параметров дисперсного армирования (процента армирования и относительной длины волокна). Установлено, что по сравнению с неармированным материалом увеличение этих параметров приводит к повышению: прочности при сжатии, осевом растяжении и растяжении при изгибе на 8.50, 15.60 и 10. 180 % соответственно; трещиностойкости при осевом растяжении и растяжении при изгибе на 15.35 и 12.130% соответственно.

4 Прочность и деформативность фиброкаутона зависят от размера крупного заполнителя. Установлено, что при увеличении фракции заполнителя понижается прочность и трещиностойкость фиброкаутона при сжатии, осевом растяжении и растяжении при изгибе. На основании экспериментальных исследований определен наибольший размер крупного заполнителя - 5 мм. При этом с увеличением крупности заполнителя выше 5 мм волокна по объему фиброкаутона распределяются неравномерно, скапливаются и частично комкуются между зернами заполнителя, что ведет к раздвижке зерен заполнителя, появлению дефектов в структуре и резкому снижению прочности и трещиностойкости фиброкаутона.

5 В результате исследований определены рациональные параметры дисперсного армирования. Установлено, что процент армирования волокнами составляет ц = 2 %, а их относительная длина — l/d = 100. Кроме этого определенные с этими параметрами нормативные и расчетные сопротивления имеют значения:

- для фиброкаутона с мелким заполнителем прочность при сжатии (R^ = 104,7 МПа, R^ = 97,9 МПа), растяжении (R^ocm= 21,03 МПа, 19,81 МПа) и растяжении при изгибе (R? = 43,48 МПа, R™ = 39,4 МПа).

- для фиброкаутона с крупным заполнителем прочность при сжатии (R^= 100,8 МПа, R^ = 95,1 МПа), растяжении 14,67 МПа, R^cm= 13,05

МПа) и растяжении при изгибе СRГ = 40,71 МПа, R™ = 38,85 МПа).

6 Установлено, что фиброкаутон обладает длительной прочностью. Деформирование образцов каутона при этом уточнено с позиций феноменологической теории структурных диаграмм, что позволило выявить особенности его ползучести, на основе чего определены, подтвержденные экспериментально, значения коэффициента длительности (кd)l= 0,7), а также нормативные и расчетные характеристики с учетом ползучести (при использовании мелкого заполнителя: R*= 77,0 МПа, R*= 75,25 МПа; при использовании крупного заполнителя: R?= 70,56 МПа, Ra;= 66,75 МПа).

7 Фиброкаутон является водостойким и химически стойким материалом. Исследования показали, что водопоглощение и водостойкость составяют 0,05% (по массе) и 0,995 соответсвенно. Изучена коррозионная стойкость фиброкаутона и установлены коэффициенты химической стойкости в 5 %-ном растворе фосфорной кислоты (0,91), 70 %-ном растворе серной кислоты (0,91),

36 %-ном растворе соляной кислоты (0,68) и 25 %-ном водном растворе аммиака (0,83)

8 Определены рациональные технологические параметры с точки зрения достижения однородности и удобоукладываемости смеси, а также ее максимальной прочности при изгибе. Исследования показали, что необходимо, чтобы эти параметры имели следующие значения: процент дисперсного армирования волокнами ц = 2 % и их относительная длина l/d = 100; время подачи волокна в смесь, равное 300.350 с, при перемешивании их с каутоновой смесью с частотой вращения вала смесителя 8,3с"1.

9 Доказана возможность создания на основе фиброкаутона изгибаемых (в том числе комбинированных) строительных изделий и конструкций. Осуществлено производственное внедрение фиброкаутона и определена технико-экономическая эффективность. Показано, что его использование в качестве трещиностойкого и коррозионностойкого материала не только практически оправдано, но и экономически выгодно.

1. А.с. № 1724623 RU, С 04 В 26/04 Полимербетонная смесь / Ю.Б. Потапов и др. № 4848872; Заявлено 09.07.90; Опубл. 07.04.92, Приоритет 09.07.90-6 с.

2. А.с. № 1772092 RU, С 04 В 26/04 Полимербетонная смесь / Ю.Б. Потапов и др. № 4797288; Заявлено 28.02.90; Опубл. 30.10.92, Приоритет 28.02.90-4 с.

3. А.с. № 1781186 RU, С 04 В 26/02 Полимербетонная смесь / Ю.Б. Потапов, М.Е. Чернышов, В.Т. Бутурлакин и др. № 4912575; Заявлено 21.02.91; Опубл. 15.12.92, Приоритет 21.02.91 - 6 с.

4. Барабаш Д.Е. Полимербетон на основе эпоксидированного диви-нил-пипериленового сополимера для оперативного ремонта аэродромных покрытий: Дис. . канд. техн. наук / Д.Е. Барабаш. Воронеж, 1997. - 176 с.

5. Барабаш Д.Е. Эпоксидирование жидких каучуков / Д.Е. Барабаш, В.И. Шубин // Материалы 50-й научно-технической конференции / ВГАСА. -Воронеж:, 1996. С. 33 - 34.

6. Баженов Ю.М. Строительные композиты гидратационного твердения / Ю.М. Баженов // Вестник отделения строительных наук РААСН М.: Стройиздат, 1999. - Вып. 2. - С. 27 - 31.

7. Байков В.И. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учебник для вузов / В.И. Байков, Э.Е. Сигалов. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1991.-767 е.: ил.

8. Батунер Л.М. Математические методы в химической технике / Л.М. Батунер, М.Е. Позин. 3-е изд, перераб. и доп. - Л.: Госхимиздат, 1960. - 640 с.

9. Берг О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона / О.Я. Берг. М.: Госстройиздат, 1962.- 96 с.

10. Бердичевский Г.И. Об эффективности дисперсного армирования / Г.И. Бердичевский, В.П. Трамбовецкий // Бетон и железобетон. М., 1978, -№5.-С. 36.

11. Бердичевский Г.И. Сталефибробетонные ребристые плиты размером 6x3 м для покрытий / Г.И. Бердичевский, А.А. Светлов, Л.Г. Курбатов, Г.А. Шикунов // Бетон и железобетон. М., 1984, - №4. - С. 33 - 34.

12. Берлин А. А. Полиэфиракрилаты / А.А. Берлин. М.: Наука, 1967.372 с.

13. Бетон армированный стекловолокном (проспект фирмы "L'Avenir", Франция, 1991).

14. Бирюкович К.Л. Исследования совместимости стеклянного волокна с минеральными и полимерными матрицами в дисперсно армированных композициях: Автореф. дисс. . канд. техн. наук / К.Л. Бирюкович. Киев, 1975. -20 с.

15. Борисов Ю.М. Высокоэффективные композиционные материалы на основе жидких каучуков / Ю.М. Борисов // Информационный листок. Воронеж: ЦНТИ, 1997. - № 42-97. - 2 с.

16. Борисов Ю.М. Эффективные композиционные материалы на основе низкомолекулярного полибутадиенового олигомера смешанной микроструктуры ПБН: Дисс. . канд. техн. наук / Юрий Михайлович Борисов. Воронеж, 1998.-230 с.

17. Борисов Ю.М. Несущая способность внецентренно сжатых элементов из каутона / Ю.М. Борисов, С.А. Пинаев, Д.В. Панфилов // Экологический вестник Черноземья. Воронеж. вып. 11, 2001. — С. 40 - 43.

18. Бутурлакин В.Т. Прочность, деформативности и трещиностойкость каутона / В.Т. Бутурлакин // Эффективные композиты, конструкции и технологии: Межвузовский сборник научных трудов. Воронеж: Изд-во ВГАСА, 1991. - С. 113-115.

19. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях / В.А. Вознесенский. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 1981. - 263 с.

20. Волков И.В. Фибробетонные конструкции / И.В. Волков // Обз. инф. Серия «Строительные конструкции». М.: ВНИИИС Госстроя СССР, 1988. -Вып. 2.- С. 18.

21. Воробьев В.А. Строительные материалы: Учеб. для вузов / В.А. Воробьёв, А.Г. Комар. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1976. - 475 с.

22. Воробьева Г. Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств / Г.Я. Воробьёва. М.: Химия, 1975. — 326 с.

23. ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. М.: Изд-во стандартов, 1991. - 34 с.

24. ГОСТ 10181.1-81. Смеси бетонные. Методы определения удобоукладываемости. М.: Изд-во стандартов, 1982. - 8 с.

25. ГОСТ 13474-79. Шкаф сушильный. М.: Изд-во стандартов, 1981.12 с.

26. ГОСТ 14311 85 Металлокорд. Технические условия.

27. ГОСТ 166-80. Штангенциркуль. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 6с.

28. ГОСТ 18105-86. Бетоны. Правила контроля прочности. М.: Изд-во стандартов, 1992. - 18 с.

29. ГОСТ 215-73. Термометры ртутные стеклянные лабораторные. -М.: Изд-во стандартов, 1987. 4 с.

30. ГОСТ 22685-89. Формы для изготовления контрольных образцов бетона. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 8 с.

31. ГОСТ 24104-80. Весы технические. М.: Изд-во стандартов, 1980. -12 с.

32. ГОСТ 24452-80. Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона. М.: Изд-во стандартов,1985.-18 с.

33. ГОСТ 24544-81. Бетоны. Методы определения деформаций усадки и ползучести. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 26 с.

34. ГОСТ 25246-82. Бетоны химически стойкие. Технические условия. -М.: Изд-во стандартов, 1982. — 10 с.

35. ГОСТ 25336-82. Эксикатор. М.: Изд-во стандартов, 1986. - 9 с.

36. ГОСТ 25881-83. Бетоны химически стойкие. Методы испытаний. -М.: Изд-во стандартов, 1983. 8 с.

37. ГОСТ 427-75. Линейки измерительные металлические. М.: Изд-во стандартов, 1979. - 9 с.

38. ГОСТ 5802-86. Растворы строительные. Методы испытаний. — М.: Изд-во стандартов, 1986. 12 с.

39. ГОСТ 6613-86. Сита металлические с сеткой. М.: Изд-во стандартов, 1987.-2 с.

40. ГОСТ 7.32-2001. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления. М.: Изд-во стандартов, 2001. - 16 с.

41. ГОСТ 7473-93. Смеси бетонные. Технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1994. - 7 с.

42. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1994. -18 с.

43. ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1994. - 24 с.

44. Грасси Н. Химия деструкции полимеров / Н. Грасин. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1959. — 184 с.

45. Грасси Н. Химия процессов деструкции полимеров / Н. Грасин. -М.: Химия, 1959.-216 с.

46. Грожан Г.А. Резины и эбониты в антикоррозионной технике / Г.А. Грожан // Производство РТИ и АТИ: Темат. обзор. Сер. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1976.-68 с.

47. Гуль В.Е. Структура и механические свойства полимеров / В.Е. Гуль, В.Н. Кулезнёв. М.: Высш. школа, 1966. - 314 с.

48. Дисперсно-армированные бетоны и конструкции из них / Республиканское совещание, 10-12 декабря 1975 г.: Тез. докл. Рига., 1975. - 143 с.

49. Долежел Б. Коррозия пластических материалов и резин / Б.Доле-жел. М.: Химия, 1964. - 248 с.

50. Дороненков И.М. Защита промышленных зданий и сооружений от коррозии в химических производствах / И.М. Дороненков. М.: Химия, 1969. -252 с.

51. Елшин И.М. Полимербетоны в гидротехническом строительстве / И.М. Елшин. М.: Стройиздат, 1980. - 192 с.

52. Заиков Г.Е. Химическая стойкость полимеров в агрессивных жидких средах / Г.Е. Заиков, Ю.В. Моисеев // Пластические массы. 1972. -№11.-С. 24-27.

53. Зуев Ю.С. Разрушение полимеров под действием агрессивных сред / Ю.С. Зуев. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1972. - 232 с.

54. Иванов A.M. Строительные конструкции из полимерных материалов: Учеб. пособие для ВУЗов / А.М. Иванов, К.Я. Алгазинов, Д.В. Мартинец. М.: Высш. школа, 1978. - 239 с.

55. Иванов A.M. Структурная диаграмма фурфуролацетонового пластобетона при сжатии / A.M. Иванов, Ю.Б, Потапов // Механика полимеров. -1968.-№ 13.-С. 7-19.

56. Канаев С.В. Базальтофибробетон в агропромышленном строительстве / С.В. Канаев // Обзорная информация. М.: ЦНИИЭПсельстрой, 1988. -20 с.

57. Колбаско Э.Б. Прочность, трещиностойкость и деформативность изгибаемых базальтофибробетонных и комбинированно армированных элементов: Автореф. дисс. канд. техн. наук / Э.Б. Колбаско. Киев, 1986.-21 с.

58. Корнеев А.Д. Эпоксидные полимербетоны / А.Д. Корнеев, Ю.Б. Потапов, В.И. Соломатов. Липецк: ЛГТУ, 2001. - 181 с.

59. Косинин В.Г. Монолитные эпоксидные, полиуретановые и полиэфирные покрытия полов / В.Г. Косинин, О.Л. Фиговский, В.Ф. Смолин, Л.М. Необратенко. — М.: Стройиздат, 1975. 274 с.

60. Кошелев Ф.Ф. Общая технология резины /Ф.Ф. Кошелев, А.Е. Корнеев, A.M. Буканов. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1978. - 528 с.

61. Крашенников А.И. Жидкие каучуки / А.И. Крашенников, В.П. Ша-болдин. М.: Знание, 1987. - 32 с.

62. Крылов Б.А. Прочность фибробетона, армированного различными волокнами / Б.А. Крылов, Г.М. Соскин, А.Н. Карнов и др. // Бетон и железобетон. М., 1989, - №8. - С. 13.

63. Крылов Б.А. Фибробетон и его свойства / Б.А. Крылов // Обзор ЦИНИС. М., 1979. - Вып. 4. - 44 е., - Вып. 5. - 53 с.

64. Кузьминский А.С. Физико-химические основы получения, переработки и применения эластомеров / А.С. Кузьминский, С.М. Ковун, В.П. Кирпи-чев. М.: Химия, 1976. - 368 с.

65. Курбатов Л.Г. Проектирование и изготовление сталефибробетон-ных конструкций / Л.Г. Курбатов // Обз. инф. М.: ЦНТИ Гражданстроя, 1985. -55 с.

66. Курбатов Л.Г. Опыт применения сталефибробетона в инженерных сооружениях / Л.Г. Курбатов, М.Я. Хазанов, А.Н. Шустов. М., 1982. - 27 с.

67. Лабутин А.Л. Каучуки в антикоррозионной технике / А.Л. Лабутин. М.: Госхимиздат, 1962. - 112 с.

68. Лабутин А.Л. Антикоррозионные и герметизирующие материалы наоснове жидких каучуков / A.JI. Лабутин, Н.Е. Монахова, Н.С. Фёдорова. М.: Химия, 1966. - 208 с.

69. Липатов Ю.С. Физикохимия наполненных полимеров / Ю.С. Липатов. Киев: Наукова думка, 1967. - 233 с.

70. Лобанов И.А. Особенности структуры и свойства дисперсно-армированных бетонов / И.А. Лобанов // Технология изготовления и свойства новых композиционных строительных материалов: Межвуз. темат. сб. науч. тр. -Л.: ЛИСИ, 1986. С. 5 - 10.

71. Лобанов И.А. Области эффективного использования низкомодульных волокон в фибробетонах / И.А. Лобанов, Ю.В. Пухаренко, В.Ю. Лезов // Фибробетон: свойства, технология, конструкции / Тез. докл. Респ. сов. Рига, 1988,-с. 25.

72. Логинов B.C. Некоторые свойства пластбетона на полиэфирных смолах / B.C. Логинов, В.А. Кашновский // Бетон и железобетон. 1964. - №5. -С. 43-47.

73. Лосев И.П. Химия синтетических полимеров / И.П. Лосев, Е.Б. Троянская. М.: Химия, J 971. - 615 с.

74. Львовский Е.Н. Экспериментально-статистические исследования ползучести бетонов / Е.Н. Львовский, Г.В. Бордеяну, Л.И. Ольховская, А.И. Скрипник. Кишинев: Издательство «Штиинца», 1983. - 143с.

75. Маилян Д.Р. Влияние фибрового армирования базальтовым волокном на свойства легкого и тяжелого бетонов / Д.Р. Маилян, Ал.В. Шилов, Н. Джаварбек // Новые исследования бетона и железобетона. Ростов-на-Дону, 1997.-С. 7-12.

76. Маилян Л.Р. Изгибаемые керамзитофиброжелезобетонные элементы на грубом базальтовом волокне / Л.Р. Маилян, А.В. Шилов. Ростов-на-Дону: Рост. гос. строит, ун-т, 2001. - 174 с.

77. Маилян Р.Л. Влияние фибрового армирования на трещиностойкость наклонных сечений керамзитожелезобетонных изгибаемых элементов /

78. Р.Л. Маилян, Аль-Хужейри Халед, П.П. Польской // Новые исследования бетона и железобетона. — Ростов-на-Дону, 1997. С. 3 - 7.

79. Макарова Т.В. Исследование параметров режима отверждения кау-чуковобетонной смеси / Т.В. Макарова // Сб. материалов 52 научно-технической конференции / ВГАСА. — Воронеж, 2000. С. 57-59.

80. Макарова Т.В. Особенности формирования микроструктуры матрицы бетонов на основе каучукового вяжущего / Т.В. Макарова // Материалы 51 научно-технической конференции / ВГАСА. Воронеж, 1998. - С. 33-35.

81. Макарова Т.В. Эффективные строительные композиты на основе жидкого стереорегулярного полибутадиенового каучука: Дис. . канд. техн. наук / Татьяна Васильевна Макарова. Воронеж, 1998. - 234 с.

82. Малинина Л.А. Опыт изготовления изделий из фибробетона в СССР и за рубежом / Л.А. Малинина, К.М. Королев, В.П. Рыбасов. М.: Обзор ВНИИЭСМ, 1981.-35 с.

83. Мастики, полимербетоны и полимерсиликаты / Под ред. В.В. Пату-роева и И.Е. Путляева. М.: Стройиздат, 1975. - 224 с.

84. Материалы, армированные волокном / Пер. с англ. Сычёвой Л.И., Воловика А.В. М.: Стройиздат, 1982. - 180 е., ил. - Перевод изд.: Fibre reinforced materials.

85. Митропольский А.И. Техника статистических вычислений / А.И. Митропольский. М.: Наука, 1978. - 324 с.

86. Михайлов К.В. Полимербетоны и конструкции на их основе / К.В. Михайлов, В.В. Патуроев, Р. Крайс / Под ред. В.В. Патуроева. М.: Стройиздат, 1989. - 304 с.

87. Михайлов К.В. Применение неметаллической арматуры в бетоне / К.В. Михайлов, И.А. Евгеньев, Л.Г. Асланова // Бетон и железобетон. — М., 1990,-№4.-С. 33-34.

88. Мощанский Н.А. Пластмассы и синтетические смолы в противокоррозионной технике / Н.А. Мощанский, Н.М. Золотницкий, В.И. Соломатов, В.В. Шнейдеров. М.: Стройиздат, 1964. - С. 54-60.

89. Мощанский Н.А. Конструктивные и химически стойкие полимербетоны / Н.А. Мощанский, В.В. Патуроев. — М.: Стройиздат, 1970. 194 с.

90. Мощанский Н.А. Химически стойкие мастики, замазки и бетоны на основе термореактивных смол / Н.А. Мощанский, И.Е. Путляев. М.: Стройиздат, 1968.-341 с.

91. Мощанский Н.А. Современные химически стойкие полы / Н.А. Мощанский, И.Е. Путляев. М.: Стройиздат, 1973. - 120 с.

92. Мощанский Н.А. Современные химически стойкие помещения / Н.А. Мощанский, И.Е. Путляев. М.: Стройиздат, 1973. - 193 с.

93. Мощанский Н.А. Химически стойкие мастики и растворы на полиэфирных смолах / Н.А. Мощанский, В.Н. Соломатов, Е.А. Пучкина // Бетон и железобетон. 1963. - №1. - С. 29-33 с.

94. Насертдинов М.М. Химическое сопротивление наполненных полиэфирных связующих полимербетонов: Дис. . канд. техн. наук / М.М. Насертдинов. М., 1984. - 189 с.

95. Общий курс строительных материалов: Учебное пособие для строит. спей, вузов. / Под ред. И.А. Рыбьева. М.: Высш. школа, 1987.-584 с.

96. Оболдуев А.Т. Фиброполимербетон с синтетическим волокном / А.Т. Оболдуев, Е.Ю. Топко // Применение эффективных П-бетонов в машиностроении и строительстве. — Москва-Вильнюс, 1989. С.38-39.

97. Оудиан Дж. Основы химии полимеров / Дж. Оудиан /Пер. с англ.: Под ред. З.Г. Роговина. — М.: Химия, 1976. 326 с.

98. Панфилов Д.В. Несущая способность внецентренно сжатых элементов из каутона / Д.В. Панфилов // Международная студенческая научно-техническая конференция: Сб. тез. докл. Белгород, 2001. - 4.1. - С. 236.

99. Панфилов Д.В. Деформационно-прочностные характеристики каутона, армированного металлическими фибрами / Д.В. Панфилов, О.Е. Пере-кальский // Информационный листок. Воронеж: ЦНТИ, 2002. - № 79-074-02. -2 с.

100. Пат. 2120425 RU, 6 С 04 В 26/04. Полимербетонная смесь / Ю.Б. Потапов, Ю.М. Борисов, Т.В. Макарова. № 97119574/04; Заявлено 26.11.97; Опубл. 20.10.98, Приоритет 26.11.97. - 8 с.

101. Патуроев В.В. Длительная прочность полимербетонов / В.В. Пату-роев // Конструктивные и химически стойкие полимербетоны: Сб. науч. работ. М.: Стройиздат, 1970. - С. 54-58 с.

102. Патуроев В.В. Полимербетоны / В.В. Патуроев. М.: Стройиздат, 1987.-287 е., ил.

103. Патуроев В.В. Технология полимербетонов. М.: Стройиздат, 1977. -240 с.

104. Перепелкин К.Е. Воздействие жидких агрессивных сред на ориентированные полимерные материалы / К.Е. Перепёлкин // Пластические массы. -1977.- №10.-С.24-26.

105. Пинаев С.А. Короткие сжатые элементы строительных конструкций из эффективного композита на основе бутадиенового полимера: Дис. . канд. техн. наук / Сергей Александрович Пинаев. Воронеж, 2001. - 191 с.

106. Поликутин А.Э. Прочность и трещиностойкость наклонных сечений изгибаемых элементов строительных конструкций из армокаутона: Дисс. . канд. техн. наук / Алексей Эдуардович Поликутин. Воронеж, 2002. - 218 с.

107. Потапов Ю.Б. Разработка и исследование эффективных композитов и изделий на их основе с комплексом заданных свойств: Дис. . д-ра техн. наук / Юрий Борисович Потапов. Саранск, 1983. - 436 с.

108. Потапов Ю.Б. Эффективные полимербетоны для коррозионностой-ких строительных конструкций: Учеб. Пособие / Ю.Б. Потапов, Ю.М. Борисов, Г.П. Шмелёв, С.Н. Золотухин. Воронеж: ВГАСУ, 2001. - 124 с.

109. Потапов Ю.Б. Высокоэффективные композиты на основе жидких каучуков и карбамидных смол / Ю.Б. Потапов, С.Н. Золотухин, М.Е. Чернышов // Известия ВУЗов. Строительство. Новосибирск, 1994. - № 5. - С. 30-40.

110. Потапов Ю.Б. Теоретические основы коррозии полимербетонов в агрессивных средах / Ю.Б. Потапов, В.П. Селяев, А.П. Федорцов // Перспективы применения бетонопилимеров и полимербетонов в строительстве: Сб. научных трудов. М.: Стройиздат, 1976.

111. Потапов Ю.Б. Полимербетоны для оперативного ремонта аэродромных покрытий / Ю.Б. Потапов, Л.П. Сологуб, Д.Е. Барабаш: Информ. листок. Воронеж: ЦНТИ, 1997. - № 97-97. - 4 с.

112. Потапов Ю.Б. Полиэфирные полимербетоны / Ю.Б. Потапов, В.И. Соломатов, А.Д. Корнеев. Воронеж: Издательство ВГУ, 1992. - 172 с.

113. Потапов Ю.Б. Влияние количества, дисперсности и вида наполнителя на реологические свойства каучукового связующего / Ю.Б. Потапов, М.Е. Чернышов // Отчет о научно-исследовательской работе. — Воронеж: ВИСИ, 1991.-40 с.

114. Потапов Ю.Б. Выбор рациональной технологии каучуковых композитов / Ю.Б. Потапов, М.Е. Чернышов // Отчет о научно-исследовательской работе. Воронеж: ВИСИ, 1991. - 32 с.

115. Потапов Ю.Б. Зависимость прочности каутона от температуры формовочной смеси / Ю.Б. Потапов, М.Е. Чернышов // Отчет о научно-исследовательской работе. Воронеж: ВИСИ, 1992. — 42 с.

116. Потапов Ю.Б. Исследование реологии каучуковых смесей для эффективных полимербетонов / Ю.Б. Потапов, М.Е. Чернышов // Отчет о научно-исследовательской работе. Воронеж: ВИСИ, 1989. - 28 с.

117. Потапов Ю.Б. Аналитическое определение водостойкости каутона / Ю.Б. Потапов, Ю.М. Борисов, В.А. Чмыхов // Актуальные проблемы современного строительства: Материалы Всероссийской XXXI конференции. Пенза, 2001.-С. 85-87.

118. Путляев И.Е. Химически стойкие полы промзданий из полимерных мастик / Н.Б. Уварова, И.Е. Путляев. М., 1978. - 18 с.

119. Пушкарев Ю.Н. Исследование процессов структурирования низкомолекулярных полибутадиенов и разработка антикоррозионных покрытий наих основе: Автореф. дисс. . канд. тех. наук / Ю.Н. Пушкарёв. JL, 1979. - 21 с.

120. Рабинович Ф.Н. Дисперсно армированные бетоны / Ф.Н. Рабинович. М.: Стройиздат, 1989. - 177 с.

121. Рабинович Ф.Н. Композиционные материалы и конструкции из бетона, армированного высокопрочными волокнами / Ф.Н. Рабинович // Бетон и железобетон. М., 1993. - №1 - С. 17 - 21.

122. Рамачандран В. Наука о бетоне: Физико-химическое бетоноведе-ние / В. Рамачандран, Р. Фельдман, Дж. Бодуэн / Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1986.-278 с.

123. Резник В.Б. Волокнисто-армированные полимербетоны тонкостенных несущих конструкций / В.Б. Резник, М.Г. Кисиленко, Д.Я. Строкан // Применение эффективных П-бетонов в машиностроении и строительстве Москва-Вильнюс, 1989. - С.42- 43.

124. Рекомендации по методам испытаний полимербетонов. М.* НИ-ИЖБ Госстроя СССР, 1984. - 18 с.

125. Рекомендации по методике определения прочностных и деформа-тивных характеристик полимербетонов при кратковременном и длительном на-гружении. М.: НИИЖБ, 1985.-22 с.

126. Рекомендации по проектированию и изготовлению сталефибробе-тонных конструкций. М.: Госстрой СССР, 1987.

127. Рекомендации по применению сталефибробетона в конструкциях дорожных одежд и мостов. Барнаул: «Алтайавтодор», 1988.

128. Родов Г.С. Применение сталефибробетона в забивных сваях / Г.С. Родов, Б.В. Лейкин, В.А. Голубенков, B.C. Стерин, В.М. Хромов // Бетон и железобетон. М., 1984. - №9. - С. 18.

129. Сатлыков А.Д. Коррозионная стойкость армированных полимербетонов на фенольных и карбамидных смолах в агрессивных средах: Дис. . канд. техн. наук / А.Д. Сатлыков. М., 1988. - 184 с.

130. Селяев В.П. Композиционные строительные материалы каркаснойструктуры / В.П. Селяев, В.И. Соломатов, В.Т. Ерофеев. Саранск: Из-во Мор-дов. ун-та, 1993. - 168 с.

131. Смокин В.Ф. Полиэфирные и полиуретановые смолы в строительстве / В.Ф. Смокин, O.JI. Фиговский. Киев: Бущвельник, 1974. - 184 с.

132. Соломатов В.И. Структурообразование и технология полимеров / В.И. Соломатов // Строительные материалы. 1970. - № 9. - С. 33-34.

133. Соломатов В.И. Структурообразование полимербетонов / В.И. Соломатов // Материалы всесоюзного освещения. — Вильнюс, 1971. С. 37-40.

134. Соломатов В.И. Структурообразование, технология и свойства по-лимербеонов: Автореф. дис. . док. тех. наук / В.И. Соломатов. — М.: МИИТ, 1972.-25 с.

135. Соломатов В.И. Полимерные композиционные материалы в строительстве / В.И. Соломатов, А.Н. Бобрышев, К.Г. Химмлер; Под ред. В.И. Со-ломатова. М.: Стройиздат, 1988. - 312 с.

136. Соломатов В.И. Армополимербетон в транспортном строительстве / В.И. Соломатов, В.И. Клюкин, Л.Ф. Кончева, Л.В. Масеев, Ю.Б. Потапов. М.: Транспорт, 1979.-232 с.

137. Соломатов В.И. Химическое сопротивление полимербетонов / В.И. Соломатов, Л.Ф. Кончева, Л.В. Масеев // Вопросы применения полимерных материалов в строительстве: Сб. научных трудов. Саранск, 1976. - С. 47-48.

138. Соломатов В.И. Полимерные покрытия для железобетонных конструкций / В.И. Соломатов, Ю.Б. Потапов, В.П. Селяев // Применение полимерных смол в бетонных и железобетонных конструкциях. — М.: Стройиздат, 1973. -248 с.

139. Соломатов В.И. Сопротивление полимербетонов воздействию агрессивных сред / В.И. Соломатов, Ю.Б. Потапов, А.П. Федорцев // Известия ВУЗов. Сер. Строительство и архитектура. 1981. - № 2. - С. 75 - 80.

140. Соломатов В.И. Химическое сопротивление композиционных строительных материалов / В.И. Соломатов, В.П. Селяев. М.: Стройиздат, 1987.-264 с.

141. Соломатов В.И. Химическое сопротивление материалов / В.И. Соломатов, В.П. Селяев, Ю.А. Соколова // Применение полимерных смол в бетонных и железобетонных конструкциях. — М.: МИИТ, 2001. — 234 с.

142. Справочник резинщика. М.: Химия, 1971. - 608 с.

143. Спунин JI. Полимерные растворы и пластбетоны / JI. Спунин. М.: Стройиздат, 1967. - 188 с.

144. Стеклофибробетон и конструкции из него / Серия Строительные материалы. Вып. 5. ВНИИНТПИ, - М., 1991.

145. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента / В.Б. Тихомиров. М.: Легкая индустрия, 1974. - 286 с.

146. Федорцов А.П. Исследование коррозиеустойчивости полиэфирных полимербетонов / А.П. Федорцов // Вопросы применения полимерных материалов в строительстве: Сб. научных трудов. — Саранск: Из-во МГУ им. Н.П. Огарева, 1979.-С. 54-56.

147. Федорцов А.П. Исследование химического сопротивления и разработка полиэфирных полимербетонов стойких к электролитам и воде: Дис. . канд. техн. наук / А.П. Федорцов. М., 1980. - 160 с.

148. Фибробетон в Японии / Экспресс-информация: Строительные конструкции, М., ВНИИИС Госстроя СССР, 1983. - 26 с.

149. Фибробетон и его применение в строительстве / Под ред. Б.А. Крылова. -М., 1979. -17-20 с.

150. Харчевников В.И. Стекловолокнистые полимербетоны — коррозионно-стойкие материалы для конструкций химических производств: Дис. . д-ра техн. наук / В.И. Харчевников. Воронеж, 1982. - 424 с.

151. Харчевников В.И. Стекловолокнистый полимербетон / В.И. Харчевников. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1976. - 116 с.

152. Харчевников В.И. Композиционные материалы для шпал лесовозных и общего назначения железных дорог / В.И. Харчевников, Б.А. Бондарев / Под ред. В.И. Харчевникова. Липецк: Изд-во ЛГТУ, 1996. - 256 с.

153. Харчевников В.И. Отходы нефтехимии в полимербетонных композициях / В.И. Харчевников, Л.И. Стадник, С.С. Никулин // Известия ВУЗов. Сер. Строительство. 1994. -№ 2. - С. 41-42.

154. Хайдуков Г.К. Прочность, деформативность и трещиностойкость стеклофибробетонных элементов / Г.К. Хайдуков, И.В. Волков, А.Х. Карапетян // Бетон и железобетон. М., 1988. - №2. - С. 35.

155. Химический энциклопедический словарь / Под ред. И.Л. Кнунянц. -М.: Советская энциклопедия, 1983. 792 с.

156. Химическая стойкость резин и эбонитов в агрессивных средах. -М.: Химия, 1967.-84с.

157. Хоменко В.П. Защита строительных конструкций от коррозии: Справочное пособие / В.П. Хоменко, Н.В. Власюк. Киев: Бущвельник, 1971. -142 с.

158. Хрипунов В.Л. Структура и свойства полимербетона Фам с дисперсным армированием: Дис. . канд. техн. наук. / В.Л. Хрипунов - Саратов, 1990.-206 с.

159. Чернышов М.Е. Оптимизация параметров приготовления полимерного связующего на основе жидких каучуков / М.Е. Чернышов // Эффективные композиты, конструкции и технологии: Тр. ВИСИ. Воронеж, 1991. - С. 8-11.

160. Чмыхов В.А. Сопротивление каучукового бетона действию агрессивных сред: Дис. канд. техн. наук. / В.А. Чмыхов. Воронеж, 2002. - 231с.

161. Шилов А.В. Керамзитофиброжелезобетонные изгибаемые элементы с высокопрочной арматурой без предварительного напряжения: Дис. . канд. техн. наук. / А.В. Шилов М., 1996. - 176 с.

162. Шитов B.C. Антикоррозионные и эбонитовые покрытия / B.C. Шитов, Ю.Н. Пушкарёв. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1883. - 66 с.

163. ЭВМ и оптимизазация композиционных материалов / Под ред. Вознесенского В.А. К.: Будивэльнык, 1989. — 240 с.

164. Энциклопедия полимеров. М.: Советская энциклопедия, 1974 —482 с.

165. Kani C.N.I. How Safe Are Our Zarge Reinforsed Concrete Beames. Journal of the American Concrete Institute. 1967. №.3. V.64. p. 121-184.

166. Krefeld W.J., Thurston C.W. Contribution of Longitudinal Sted to Shear Resistance of Reinforced Concrete Beames. Journal of the American Concrete Institute, №.3. 1966. V.63. p.325-343.

167. O. Figovsky, Y. Potapov, Y. Borisov, D. Beilin. Rubcon technology of high filled composite materials // The Third international Rubber chemicals, compounding and Mixing Conference. Munich, Germany. 2002. p. 4.

168. Pushkarev Y., Figovsky O. Protective ebonite coatings on the base of oligobutadienes // Anti-Corrosion Method and Materials. V. 46, № 4. 1999. pp. 261-267.

169. The art of construction // The Architects Journal. 1980. Vol. VII № 28, p. 127-136.

170. Y. Potapov, O. Figovsky, Y. Borisov. Rubber concretes with decreased hardenering temperature // Ninth annual international conference on composites engineering. ICCE/9, San Diego, California. 2002. pp 629-630.

171. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ