автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Долговечность железобетонных конструкций с функционально-градиентными покрытиями

□ОЗОВ2130

На правах рукописи

ЦЫГАНОВ ВИКТОР ВЛАДИМИРОВИЧ

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ФУНКЦИОНАЛЬНО-ГРАДИЕНТНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ

05 23 01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара 2007 г

003062130

Работа выполнена на кафедре строительных конструкций ГОУВПО "Мордовский государственный университет им Н П Огарева"

Научный руководитель

Официальные оппоненты

член-корреспондент РААСН, Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Селяев Владимир Павлович

- Заслуженный работник высшей школы РФ, доктор технических наук, профессор Лычев Александр Сергеевич,

- кандидат технических наук Сахаров Андрей Александрович

Ведущая организация - ОАО "Завод ЖБК-1", г Саранск

Защита состоится "¿3" МврЮ?/ 2007 года в /3 часов РО минут на заседании диссертационного совета Д 21221301 в ГОУВПО «Самарский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу 443001, г Самара, ул Молодогвардейская, 194

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного архитектурно-строительного университета

Автореферат разослан " 2/ " 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212 213 01 доктор технических наук, профессор

С Ф Коренькова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время основным конструкционным материалом индустриального строительства в Российской Федерации является железобетон, причем, производство конструкций из него ежегодно увеличивается Наряду со многими положительными свойствами железобетон имеет ряд недостатков, из-за которых он оказывается не в состоянии удовлетворять возросшим требованиям строительства К ним, в первую очередь, следует отнести недостаточную химическую стойкость и плохое сопротивление растягивающим напряжениям

Практика применения железобетонных конструкций показала, что при действии на них агрессивных сред они быстро разрушаются или приходят в состояние непригодное для нормальной эксплуатации Поэтому повышение долговечности железобетонных конструкций одна из острейших проблем

Одним из перспективных направлений защиты бетона от действия агрессивных сред и повышения долговечности железобетонных конструкций является применение полимерных покрытий

Современное развитие строительной отрасли позволяет создавать полимерные покрытия с заданным распределением свойств по высоте поперечного сечения, что позволит повысить долговечность железобетонных конструкций, особенно при эксплуатации железобетонных конструкций с различной функциональной нагрузкой на определенные части и слои сечения конструктивных элементов

Однако на сегодняшний момент не существует единой методики расчета, оценки и прогнозирования долговечности железобетонных конструкций с функционально-градиентными покрытиями

Создание функционально-градиентных покрытий, методики расчета трещиностойкости железобетонных конструкций, работающих совместно с покрытиями в условиях действия агрессивных сред, является актуальной задачей

Целью настоящей работы является оценка долговечности железобетонных конструкций с функционально-градиентными покрытиями и разработка рекомендаций по их расчету при заданных условиях эксплуатации

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи

1 Разработать методы создания функционально-градиентных покрытий Экспериментально изучить распределение свойств по высоте поперечного сечения элемента при различных условиях эксплуатации

2 Теоретически исследовать напряженное состояние полимерных покрытий нанесенных на поверхность железобетонной конструкции Установить факторы, влияющие на условия совместной работы полимерного покрытия и железобетонного элемента

3 Оценить влияния характеристик подложки на долговечность бетонных конструкций с полимерными покрытиями

4 Разработать рекомендации по расчету, оценке и прогнозированию долговечности бетонных и железобетонных конструкций с функционально-градиентными покрытиями в условиях действия механических нагрузок и агрессивных сред

5 Установить закономерности работы предварительно напряженных железобетонных балок с функционально-градиентными покрытиями, изготовленных по технологии безопалубочного формования

6 Разработать и внедрить варианты сборно-монолитного часторебристого перекрытия с несущими элементами на основе предварительно напряженных железобетонных балок, защищенных функционально-градиентными покрытиями

Научная новизна работы

- разработаны функционально-градиентные покрытия на эпоксидном связующем с заданным распределением свойств по высоте поперечного сечения, обладающие высокими эксплуатационными характеристиками,

- получены экспериментальные данные о долговечности бетонных элементов конструкций с функционально-градиентными покрытиями в условиях совместного действия нагрузок и агрессивных сред,

- выявлены закономерности изменения трещиностойкости, несущей способности и деформативности предварительно-напряженных железобетонных балок безопалубочного формования с функционально-градиентным покрытием на растянутой грани,

- разработаны новые конструктивные решения сборно-монолитных часторебристых перекрытий с несущими элементами на основе предварительно напряженных железобетонных балок с функционально-градиентными покрытиями, что подтверждено патентами РФ №56912, №58573,

произведена оценка влияния характеристик подложки на долговечность бетонных элементов конструкций с функционально-градиентным покрытием с применением разработанного программного комплекса "Идентификация и анализ пористости строительных материалов" (свидетельство №2006610364)

Практическая значимость работы заключается в создании эпоксидных функционально-градиентных покрытий с заданным распределением свойств по высоте поперечного сечения, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками, разработке долговечных бетонных и железобетонных конструкций с применением функционально-градиентных покрытий и методов расчета, оценки и прогнозирования их долговечности, оценке напряженного состояния функционально-градиентных покрытий и их трещиностойкости, разработке конструктивных решений сборно-монолитных часторебристых перекрытий, установление условий совместной работы функционально-градиентных покрытий с бетонным основанием конструктивного элемента, разработке программного

комплекса, позволяющего целенаправленно подходить к выбору функционально-градиентного покрытия в зависимости от состояния бетонной поверхности

Апробация работы Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Международных и Всероссийских научно-практических конференциях «Актуальные вопросы строительства», «Современные технологии строительных материалов и конструкций» (Саранск 2002, 2003, 2004, 2005), Всероссийских научно-технической конференциях «Соломатовские чтения» (Саранск 2003, 2005), Научно-практических конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов МГУ им Н П Огарева (Саранск 2004, 2006), Восьмых академических чтениях РААСН (Самара 2004), Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре» (Самара 2005), Республиканской научно-практической конференции «Наука и инновации в Республике Мордовия» (Саранск 2005, 2006), Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства» (Пенза 2005), Научно-практической конференции «Долговечность строительных материалов и конструкций» (Саранск 2005), Научной конференции МГУ им Н П Огарева «XXXIV Огаревские чтения» (Саранск 2006), Десятых Академических чтениях РААСН (Казань 2006), Международных Академических чтениях РААСН (Курск 2006)

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 19 печатных работах, из них 3 научные статьи входят в перечень рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК, два патента на полезные модели сборно-монолитных перекрытий №56912, №58573 и свидетельство №2006610364 о разработке программного комплекса для ЭВМ «Идентификация и анализ пористости строительных материалов» Общее количество печатных научных работ по теме диссертации 40

Внедрение результатов работы осуществлено в реальном проектировании объектов индивидуального жилищного строительства в проектном институте ГП ПТИ "Мордовский промстройпроект", а также при проведение ремонтных работ тепличного комплекса ОАО "Мир цветов" п Кадошкино

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованных источников из 245 наименований Общий объем диссертации 227 страниц, в том числе 101 рисунок, 27 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, отмечаются ее научная новизна и практическая ценность, определены цель и основные задачи исследования

В первой главе приводится обзор литературных данных посвященных изучению проблемы долговечности железобетонных конструкций с полимерными покрытиями Разработкой конструктивных решений сочетающих применение железобетона и полимера, а также исследованиями их совместной работы в различных условиях эксплуатации в разное время занимались такие ученые как С С Давыдов, В И Соломатов, В П Селяев, В Г Микульский, Н А Мощанский, А М Иванов, И Е Путляев, Ю М Баженов, Г А Красовская, Я И Швидко, Ю Б Потапов, А И Чебаненко, Г Д Цискрели, В В Фридман, V Weiss и другие исследователи

Роль полимерных покрытий не ограничивается гидроизоляцией и защитой от коррозии бетонных и железобетонных элементов конструкций Практическое применение полимерных покрытий позволяет оказывать положительное влияние на напряженно-деформированное состояние железобетонных конструкций на всех этапах изготовления и эксплуатации

Выбор вида полимерных покрытий для защиты железобетонных конструкций определяется рядом параметров, главными из которых являются

механическая устойчивость (стойкость к механическим воздействиям),

- химическая и биологическая стойкость,

- сохранения свойств в определенной области температур,

- совместимость материалов покрытий и подложки,

- технологичность нанесения

Эти требования должны реализовываться при высоких прочностных и адгезионных показателях полимера, хорошей удобоукладываемости мастик Комплексный учет приведенных параметров обуславливает выбор полимерной основы покрытия, включая грунтовку, вид, количество и зерновой состав наполнителей, а также ряд других компонентов (растворители, отвердители, пластификаторы, модификаторы, стабилизаторы, армирующие материалы и др), входящих в состав полимерного покрытия

На современном уровне развития способов защиты железобетонных конструкций от действия агрессивных сред и механических повреждений наиболее распространенным является применение полимерных покрытий на основе эпоксидных связующих Эффективность применения эпоксидных покрытий по бетонным поверхностям еще больше повышается, если учитывать функциональную нагрузку на различные части, слои сечения конструктивных элементов В связи с этим одними из основных направлений дальнейшего развития является создание функционально-градиентных покрытий на эпоксидном связующем, свойства которых распределены по сечению, оценка влияния характеристик подложки на долговечность элементов конструкций с функционально-градиентными покрытиями и выявление закономерностей изменения трещиностойкости, несущей способности и деформативности таких конструкций

Существующие нормативные методы, учитывающие влияние агрессивных сред на долговечность конструкций с покрытиями посредством коэффициентов условий работы, являются несовершенными и не дают надежной оценки работоспособности материалов и конструкций Количественная оценка возможна только при использовании специальных функций, учитывающих эффект разнообразного влияния таких факторов как проницаемость покрытия, температуры и концентрации среды, размеров и формы поперечного сечения конструктивного элемента, длительности агрессивного воздействия и т д

Интегральную оценку влияния агрессивных сред на несущую способность и жесткость бетонных и железобетонных элементов конструкций с покрытиями и прогнозирование их долговечности предлагается выполнять методом деградационных функций

Во второй главе приведены результаты теоретических исследований совместной работы полимерного покрытия и железобетонной конструкции, оценки напряженного состояния полимерных покрытий нанесенных на бетонную поверхность и рассмотрены теоретические зависимости упрочнения железобетона полимерными покрытиями от вязкости мастик, диаметра пор и глубины проникновения материала в пору

Повышение трещиностойкости железобетона полимерными покрытиями, нанесенными на поверхность изгибаемых элементов, может происходить вследствие перераспределения усилий между бетоном, арматурой и полимером, предварительного напряжения железобетона от усадочных деформаций полимера и упрочнения наружных слоев бетона, обусловленное заполнением поверхностных микротрещин и повышением поверхностной энергии

На основании теории трещиностойкости железобетона решена задача о влиянии перераспределения усилий между бетоном, арматурой и полимером на изгибающий момент трещинообразования железобетонных балок с полимерным покрытием на растянутой грани Установлено, что повышение трещиностойкости железобетона при совместной работе с полимерными покрытиями лишь частично происходит вследствие перераспределения внутренних усилий между бетоном, арматурой и полимером Роль этого фактора повышается с увеличением толщины покрытий При толщине 8р < 0,03, где 1ц, - высота элемента, роль перераспределения столь

незначительна, что этот фактор можно не учитывать

Для оценки влияния усадочных деформаций полимерного покрытия на трещиностойкость железобетонных элементов рассмотрено плоское напряженное состояние пластины конечных размеров 2а х 2Ь, скрепленной с пластиной толщиной 8^ и получены формулы, определяющие нормальные

а х, <т у, и касательные напряжения т Ху, возникающие в бетоне от

деформаций покрытия Напряженное состояние определяется из решения задачи методом Рибьера-Файлона

Были получены эпюры распределения нормальных сжимающих напряжений в бетоне и нормальных напряжений в полимерном покрытии, обусловленные усадочными деформациями полимера Установлено, что распределение нормальных напряжений по длине элемента можно принять равномерным и лишь на конечных участках равных 28 р происходит их

резкое увеличение Касательные напряжения значительно отличаются от нуля лишь на конечных участках длиной 8р, при малой толщине покрытия

8р < 0,03/1/, повышение момента трещинообразования железобетонных

элементов от усадки покрытий происходит лишь на 10%

Взаимодействие между твердым капиллярно-пористым телом (бетонным основанием) и полимерной смесью заключается в перемещении и объемном заполнении вязким расвором элементарных ячеек

Рассмотрены две модели процесса формирования полимерного покрытия на капиллярно-пористой подложке

Модель 1 Процесс формирования полимерного покрытия организован на капиллярных (сквозных) порах подложки

Модель 2 Процесс формирования полимерного покрытия организован на тупиковых порах и трещинах бетонного основания

Определены уравнения, описывающие процесс проникновения полимерной композиции в капиллярно-пористую подложку для случая сквозных пор, а также для случая замкнутых пор и трещин

При нанесении полимерного покрытия на капиллярно-пористую подложку формируется градиент свойств по толщине элемента с повышенным сопротивлением внешним воздействиям Оценка роли упрочнения наружных слоев бетона полимерными покрытиями сделана на основе теории трещин Разрушение рассматривается как процесс развития дефектов структуры бетона, в результате которого образуются новые поверхности разрушения за счет развития микротрещин При растяжении бетона с полимерными покрытиями новые поверхности разрушения образуются не только за счет развития микротрещин, но и вследствие локального отслоения покрытия на берегах трещин бетона Принимая за основу теорию Гриффитса было составлено уравнение предельного энергетического равновесия и получено предельное напряжение, определяющее прочность бетона с полимерным покрытием Анализ показал, что упрочнение бетона возрастает с увеличением модуля упругости полимера и удельной поверхностной энергией бетона и что при толщине покрытий 8р < 0,03трещиностойкость железобетонных балок повышается в

основном вследствие упрочнения бетона полимерными покрытиями

Третья глава посвящена рассмотрению методов получения функционально-градиентных покрытий на эпоксидном связующем и экспериментальному исследованию их свойств в зависимости от составляющих компонентов

Проектирование функционально-градиентных покрытий проводится в три этапа На первом определяются функциональные требования к материалу конструкции в каждой точке объема или поперечного сечения элемента На втором обеспечивается соответствие материала в данной точке конструктивного элемента нормируемым функциональным требованиям На третьем разрабатывается технология изготовления

Теоретически обоснована возможность получения функционально-градиентных покрытий на полимерном связующем, определена величина критического радиуса частиц а в среде связующего Варьируя содержание наполнителя, растворителя и стабилизатора, получены составы с различной толщиной функциональных зон покрытия, что подтверждает возможность целенаправленного создания функционально-градиентных покрытий

Используя теоретические предпосылки, были экспериментально получены и предложены к использованию функционально-градиентные покрытия на эпоксидном связующем ЭД-20, пластификатором ДБФ, отвердителем ПЭПА, наполнителем - маршалит, модифицирующей добавкой АДП

Методом ИК-спектроскопии установлено, что добавку АДП, представляющей собой отходы деревообрабатывающей промышленности, можно отнести к классу антиоксидантов, являющихся перехватчиками свободных радикалов, и тем самым защищающих материал от деструкции под действием У Ф-облучения

При заданных условиях формировании функционально-градиентного покрытия на бетонном основании методом кинетической микротвердости установлено функциональное распределение жесткости по высоте поперечного сечения элемента Нижний слой покрытия обладает повышенной жесткостью При этом достигается максимальный эффект упрочнения поверхностных слоев бетонного элемента и увеличение его трещиностойкости Внешний слой покрытия обладает повышенной эластичностью, что вызвано определенным количеством антиоксиданта

На следующем этапе работы были проведены экспериментальные исследования по выявлению оптимального содержания наполнителя маршалита и добавки АДП на изменение упруго-прочностных характеристик функционально-градиентных покрытий Уровни варьирования переменных факторов двухфакторного плана эксперимента приведены в таблице 1

Таблица 1

Уровни варьирования переменных факторов_

На 100 мае частей смолы ЭД-20

Варьируемые факторы -1 0 +1 Максимальное содержание в смеси (100%)

Маршалит 20% 40% 60% 220

Добавка АДП 0% 25% 50% 30

Максимальные значения упруго-прочностных характеристик покрытий получены для составов, содержащих маршалит 40% и антиоксидант 25% по массе

Анализ зависимости "сг-е", проведенный для ненаполненных и напоненных функционально-градиентных композитов показал, что разброс численных характеристик диаграмм "ст~£" для рассматриваемых составов находится в определенных интервалах и разброс величин е2, . , Еи, подчиняется нормальному закону распределения

При действии воды и водных растворов кислот в начальный период экспонирования эпоксидных композитов (до 30 суток) наблюдается повышенный разброс параметров деформирования, что связано с диффузией агрессивных сред и повышением неоднородности, а при длительном воздействии среды разброс параметров диаграмм деформирования сопоставим с разбросом при испытании контрольных образцов, но с изменением характера разрушения, что связано с пластификацией и химической деструкцией связующего

Ускоренным способом определены значения коэффициента диффузии

— 8 2 /

для эпоксидных композитов - воды 1,14 • 10 см ¡сек, 5-% раствора серной —8 2 /

кислоты 1,53 10 см ¡сек и для эпоксидных функционально-градиентных

О л / _0 л /

композитов соответственно - 1,05 10 см ¡сек и 1,212 10 см ¡сек

Трещиностойкость полимерных покрытий зависит от прочности, эластичности, усадки материала покрытия и длительности действия нагрузки Для практических расчетов конкретных случаев предложены упрощенные формулы, определяющие нормальные напряжения в полимерном покрытии (8), (9) и касательные напряжения в плоскости контакта(10)

т =Е £° 'х рс р

а =Е е° У Р Р

^ сИк2 (а - л)

сМ2а ^М^Ь-у)

сЬк^Ъ Р (а - л)

(8) (9)

Используя значения и Хху, определены напряжения на

произвольных площадках полимерного покрытия, показаны изолинии распределения главных усадочных напряжений по нормальным и наклонным площадкам поверхности функционально-градиентного покрытия нанесенного на бетонное основание Зная характер формирования усадочных трещин, возможно проектирование функционально-градиентных покрытий с учетом изменения свойств по площади контактной зоны бетонного основания с покрытием

Доказано, что при правильно выбранных критериях соответствия можно получить полимерные покрытия стойкие к действию агрессивных сред с минимальными структурными напряжениями, что позволяет запроектировать долговечные конструкции с покрытиями

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований работы бетонных и железобетонных элементов конструкций с функционально-градиентными покрытиями Исследования включали в себя длительные испытания бетонных элементов конструкций с эпоксидными функционально-градиентными покрытиями в условиях совместного действия нагрузок и агрессивных сред, кратковременные статические испытания предварительно напряженных железобетонных балок изготовленных по технологии безопалубочного формования, с функционально-градиентными покрытиями и оценка их влияния на несущую способность, трещиностойкость и деформативность изгибаемых элементов, а также исследования сборно-монолитных перекрытий с армирующими элементами на основе таких балок и исследования совместной работы функционально-градиентного покрытия с бетоном основания

Длительные испытания проводились на установке, обеспечивающей одностороннее воздействие агрессивной среды со стороны полимерного покрытия, что, как правило, наблюдается в реальных условиях эксплуатации По кривым ползучести установлено, что процесс деформирования изгибаемых бетонных элементов с покрытиями носит затухающий характер, в то время как для элементов без покрытия - нарастающий, вплоть до их разрушения

Прогиб элементов при одностороннем действии агрессивных сред развивается более интенсивно и носит незатухающий характер Наиболее ярко данная закономерность прослеживается при воздействии воды, что связано с размягчением матрицы эпоксидного покрытия и снижением прочности полимера, как это было отмечено ранее

Расчеты, осуществленные согласно теории химического сопротивления композиционных строительных материалов методом линеаризации деградационных функции несущей способности изгибаемых бетонных элементов, показали, что возможно получение долговечных конструктивных элементов, работающих в условиях воздействия агрессивных сред, применением эпоксидных функционально-градиентных покрытий

Кратковременные статические испытания (табл 2) проводились для трех серий балок (контрольная БК без покрытия, БП с покрытием, нанесенным на растянутую грань, БПП, где кроме полимерного покрытия предварительно был нанесен пропиточный слой), изготовленных по технологии безопалубочного формования на линии «Тэнсиланд» ОАО «Железобетон» г Саранск Железобетонные балки таврового сечения изготовлены из бетона класса ВЗО и армированы четырьмя стержнями

предварительно напряженной арматуры 05 Вр-1

Установлено, что при нагружении балок с покрытием следует различать три стадии деформирования первая - от начала нагружения до момента появления трещин в бетоне, вторая - от момента появления трещин в бетоне до разрыва покрытия, третья заканчивается разрушением балки Наиболее важно знать деформативность не границе первой и второй стадий, так как в этом случае покрытие еще не разрушено и выполняет свое основное назначение изолирует бетон и арматуру от агрессивной среды

Таблица 2

Результаты испытаний предварительно напряженных железобетонных балок

Серия Толщина полимерного покрытия, Разрушающая нагрузка, кН Нагрузка, соответствующая моменту Относительные деформации, *10'5

Сжатая зона Растянутая зона

БК мм 27,0 18,5 72 128

БП 2,4 33,0 27,0 58 58

БПП 2,9 34,5 29,5 32 53

Проведенные испытания показали (табл 3), что эпоксидные функционально-градиентные покрытия снижают деформативность железобетонных конструкций и особенно до появления трещин в бетоне (т е на границе первой и второй стадий деформирования)

Таблица 3

Влияние эпоксидных функционально-градиентных покрытий на деформативность предварительно-напряженных железобетонных балок

«Тэнсиланд»

Серия Прогиб в момент трещинообразования, мм Прогиб в момент разрушения, мм /сгс/ /f БК / 1 сгс /«/ / гБК

БК 0,275 0,95 1,0 1,0

БП 0,23/0,285* 0,43 0,84 0,45

БПП 0,24 0,4 0,87 0,42

*в знаменателе показан прогиб в момент трещинообразования в покрытии

Изгибающий момент трещинообразования фиксировался по показаниям тензодатчиков и кривой прогибов по графикам изменения деформаций бетона растянутой зоны Испытаниями установлено, что трещиностойкость железобетонных балок с функционально-градиентными покрытиями значительно больше, чем трещиностойкость этих же балок без покрытия, разрушение покрытий происходит при нагрузках, превышающих уровень нагрузки в момент трещинообразования в железобетоне, растрескивание бетона сопровождается локальным отслоением покрытия на берегах трещин

Изгибающий момент, воспринимаемый полимерным покрытием в момент трещинообразования, составляет 0,3-2,2% от величины изгибающего момента трещинообразования Трещиностойкость железобетона от действия усадочных деформаций покрытия повышается на 4 % Повышение

трещиностойкости железобетонных балок вследствие упрочнения бетона происходит на 15-60%

Полученные ранее теоретические данные хорошо согласуются с экспериментальными (табл 4, 5), что подтверждает предложенную методику расчета, и оценки трещиностойкости железобетонных конструкций с покрытием на растянутой грани

Таблица 4

Трещиностойкость предварительно-напряженных железобетонных

Серия Момент трещинно-образования, определенный экспериментально, М 1гс, кН/м Мсгс_ МсгЛБК) % Момент трещинно-образования, определенный теоретически, М "'гс, кН/м Мэ -Мт т сгс 11 сгс МЭСГС(БК) ' %

БК 5,55 100 5,62 1,23

БП 8,1 146 8,23 1,6

БПП 8,85 150 8,96 1,2

Таблица 5

Серия Коэффициент упрочнения бетона, кэ экспериментальный Коэффициент упрочнения бетона, кт теоретический к3 -кт К К 100% кэ

БК - - -

БП 1,22 1,33 9

БПП 1,28 1,42 10,9

Экспериментально установлено и теоретически подтверждено, что в процессе образования и развития трещин в железобетонных конструкциях с полимерными покрытиями можно выделить три характерные стадии образование трещин в бетоне (первая стадия), развитие трещин в бетоне (вторая стадия), образование трещин в покрытии (третья стадия) Образование трещин в бетоне и их дальнейшее развитие приводит к тому, что напряжения в покрытии достигают наибольшей величины в сечении с трещиной, а по мере удаления от трещины за счет сил сцепления с бетоном они уменьшаются При упрочнении бетона полимером несущая способность конструкций с покрытием значительно выше и будет совпадать в оптимально запроектированных железобетонных конструкциях с моментом трещинообразования

На следующем этапе были разработаны рабочие чертежи часторебристых сборно-монолитных перекрытий на основе предварительно наряженных железобетонных балок безопалубочного формования с полимерным покрытием на поверхности Получены два патента РФ на полезные модели №56912, №58573 сборно-монолитных перекрытий,

зарегистрированные в государственном реестре полезных моделей РФ В разработанных конструктивных решениях перекрытий удачно сочетается простота выполнения с долговечностью

Перекрытия рекомендуются применять при возведении жилых и общественных зданий в широком диапазоне нагрузок при нестандартных шагах и пролетах конструкций, большого числа проемов и отверстий, при реконструкции зданий и устройстве рабочих площадок Преимуществами предлагаемых сборно-монолитных перекрытий являются

- отсутствие необходимости применения механизмов большой грузоподъемности (масса предварительно напряженного железобетонной балки 20 кг/м),

- отсутствие временных стоек для поддержания опалубки и отсутствие съемных опалубок,

- достаточная жесткость и несущая способность конструкции,

- химическая стойкость,

- экономичность

Технико-экономическое обоснование проектного решения показало, что стоимость 1 м2 перекрытия в балочном варианте дешевле на 40%, чем с использованием плит перекрытий

С целью выявления влияния пористости и прочности бетонного основания на условия совместной работы с материалом покрытия были проведены экспериментальные исследования, в том числе с использованием разработанного программного комплекса «Идентификация и анализ пористости строительных материалов (свидетельство №2006610364)

Пористость бетонных элементов варьировалась различными уровнями водоцементного отношения (0 48, 0 55, 0 65, 0 75, 0 82), удобоукладываемость полимерной смеси и жесткостные показатели функционально-градиентного покрытия регулировались введением растворителя бутилацетата в количестве 0, 2 5, 5, 7 5, 10 масс ч на 100 масс ч связующего

Установлено, что за счет регулирования процесса структурообразования при отвердении полимерной смеси можно снизить общий объем макро- и микродефектов на поверхности бетона, а также изменить характер пористости за счет перевода открытых пор в замкнутые Разработанный программный комплекс позволил получить значение поверхностной пористости бетонного основания и распределение пор по размерам В основе математической модели данного комплекса лежит возможность получения растрового изображения структуры материала методом прямого сканирования с последующей обработкой полученных результатов Используемый в работе планшетный сканер дает возможность получать изображение с разрешением до 9600 dpi и позволяет различать объекты до 3 мкм

Анализируя результаты, полученные в ходе экспериментальных исследований, можно сделать вывод, что разработанный программный

комплекс обладает рядом неоспоримых преимуществ при оценке поровой структуры бетонного основания

позволяет определять не только интегральную, но и дифференциальную пористость, получая данные распределения количества пор по их эквивалентным радиусам,

дает возможность исследовать влияние структурных и технологических параметров на характеристики поровой структуры при разработке бетонных и железобетонных конструкций,

- менее трудоемок по сравнению с известными ранее методиками

Регулируя реологические характеристики полимерных мастик с учетом

размеров и распределения пор по поверхности подложки можно при минимальных расходах получить качественное покрытие, способное надежно защищать железобетонные конструкции от действия агрессивных факторов

В пятой главе изложена методика расчета, оценки и прогнозирования долговечности железобетонных конструкций с полимерными покрытиями

Расчет железобетонных конструкций с полимерными покрытиями предлагается производить, исходя из следующих предельных условий

- по несущей способности

М < Я5А3{}г0 — 0 5х)+ арАр (й - 0 5*- 0 5Ир (П)

- по образованию трещин в бетоне

Мсгс<к \УгЫ) (12)

- по образованию трещин в покрытии

/ \ асгсЕ/ \ п

к п + пр)+--£— + Ер(г)е0р

'сгс¥ р

1- 1

(13)

зечн

упругости и толщина полимерного покрытия, к - коэффициент упрочнения

где ар'Ар'Ер'Ьр. напряжения, площадь поперечного сечения, модуль

бетона полимерным покрытием, равный *

1+16У«ЕР Ео

относительные линейные деформации в покрытии от усадки

Анализ надежности конструкций, рассчитанных по предложенным предельным условиям, проведен исходя из выражения

Я = 1-Р(М„<М) (15)

Вероятность возникновения отказов Р в течение заданного промежутка времени эксплуатации конструкции определялась с использованием метода статистического моделирования Монте-Карло При этом по данным анализа диаграмм "а-е" учитывалось изменчивость модуля упругости полимерного покрытия

По результатам расчетов получены кривые распределения отказов и получены значения вероятности возникновения отказов по несущей способности 0,0208 или 2,08% (рис 1), трещиностойкости 0,03328 или 3,33% (рис 2)

0,0018 0,0015

'х1

^ 0,0012 0,0009 0,0006

Вероятность возникновения отказов Рис 1 Распределение значений вероятности возникновения отказов при рачете железобетонных конструкций с полимерными покрытиями по несущей способности

0,0018 0,0015 0,0012 0,0009 0,0006

■ вггПП.

гП*

\

\

° ^ ^ пр с^ л^ Л0

Вероятность возникновения отказов Рис 2 Распределение значений вероятности возникновения отказов при рачете железобетонных конструкций с полимерными покрытиями по трешн ностой кости

Реализация данной методики позволила проверить надежность предлагаемых методов расчета конструкций с покрытиями и моделировать их работу, в том числе при действии агрессивных факторов

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Разработана методика расчета и оценки долговечности железобетонных изгибаемых элементов с функционально-градиентными покрытиями, учитывающая эффект упрочнения бетона, усадочных деформаций полимера и распределения усилий между бетоном, арматурой и покрытием

2 Изоляция предварительно напряженных железобетонных балок, изготовленных по технологии безопалубочного формования «Тэнсиланд», функционально-градиентными покрытиями приводит к увеличению момента трещинообразования на 60%, несущей способности на 28%, за счет упрочнения поверхностных слоев бетона и перераспределения усилий между бетоном, арматурой и полимером, и как следствие, к уменьшению деформативности и увеличению жесткости

3 Длительные испытания изгибаемых бетонных элементов с функционально-градиентными покрытиями на растянутой грани показали их высокие конструктивные качества и пригодность к эксплуатации в условиях совместного действия длительных изгибающих нагрузок и агрессивных сред Отмечено снижение величины прогибов на 12-55% в зависимости от уровня нагрузки и вида агрессивного воздействия

4 Установлено, что механизм формирования градиентной структуры в процессе нанесения и отверждения полимерного покрытия зависит от состояния бетонной поверхности, наличия капиллярных пор и микротрещин разного диаметра и ширины раскрытия

5 Теоретически обоснована возможность получения функционально-градиентных покрытий на полимерном связующем Варьируя содержание наполнителя (маршалита), растворителя (бутилацетата) и стабилизатора (добавки АДП), экспериментально получены составы с различной толщиной функциональных зон покрытия, что подтверждает возможность целенаправленного создания функционально-градиентных покрытий

6 Доказано, что предложенные эпоксидные функционально-градиентные покрытия обладают высокой стойкостью к действию воды и водного раствора серной кислоты Снижение предела прочности на сжатие за 180 дней эксплуатации для эпоксидных функционально-градиентных покрытий составило в 1,5-2 раза меньше по сравнению с традиционными эпоксидными покрытиями

7 Экспериментальные исследования позволяют сделать вывод о возможности моделирования и Црогнозирования изменения свойств функционально-градиентных покрытий в зависимости от структурных параметров, зная закон распределения упруго-прочностных характеристик в каждой зоне

8 Трещиностойкость функционально-градиентных покрытий зависит от прочности, эластичности, усадки материала покрытия и длительности действия нагрузки Применение функционально-градиентных покрытий, т е покрытий с заданным распределением свойств по высоте поперечного

сечения позволяет значительно увеличить срок службы конструктивных элементов, ограничивая доступ агрессивной среды к телу бетона

9 Разработаны новые конструктивные решения сборно-монолитных часторебристых перекрытий с несущими предварительно напряженными железобетонными балками, изготовленными по технологии безопалубочного формования на линии «Тэнсиланд» (патенты РФ на полезную модель №56912, №58573) Разработанные перекрытия обладают повышенными показателями несущей способности, жесткости, трещиностойкости и химической стойкости

10 Разработан программный комплекс «Идентификация и анализ пористости строительных материалов» (свидетельство №2006610364 Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 24 01 2006 ), позволяющий

- выполнять идентификацию поровой структуры строительных материалов методом прямого сканирования,

- определять дифференциальную пористость, получая данные распределения количества пор по значениям эквивалентного радиуса

11 Установлено, что на условия совместной работы бетонного элемента с эпоксидным функционально-градиентным покрытием определяющее значения имеют такие факторы как структура, свойства и состояние подложки, так и характеристики полимера Для получения надежного адгезионного соединения необходимо регулировать реологические характеристики полимерных мастик с учетом распределения пор по поверхности подложки, тем самым при минимальных расходах получить качественное покрытие, способное надежно защищать железобетонные конструкции от действия агрессивных факторов

12 Предложены рекомендации по оценки методов расчета железобетонных конструкций с полимерными покрытиями с использованием метода Монте-Карло, что позволило определить надежность методики расчета конструкций с покрытиями и моделировать их работу, в том числе при действии агрессивных факторов

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1 Селяев В П Функционально-градиентный материал для защитных покрытий / В П Селяев, Т А Низина, Ю А Ланкина, В В Цыганов // Известия ТулГУ Серия Строительные материалы, конструкции и сооружения Вып 7 -Тула Изд-во ТулГУ, 2004 С 111-116

2 Селяев В П Создание функционально-градиентных материалов на основе полимерных связующих / В П Селяев, С И Мартынов, Т А Низина, Ю А Ланкина, В В Цыганов, Н О Зубанкова // Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения Восьмые академические чтения РААСН - Самара, 2004 С 462-465

3 Селяев В П Особенности расчета железобетонных конструкций с полимерными покрытиями / В П Селяев, Т А Низина, В В Цыганов,

Ю А Панкина // Актуальные вопросы строительства Вып 3 Мат-лы Меж-дунар науч - техн конф - Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2004 с 395-399

4 Низина Т А Исследование эффективности полимерных покрытий для защиты железобетонных конструкций /ТА Низина, В В Цыганов, Ю А Панкина // Предотвращение аварий зданий и сооружений Межвуз сборник науч трудов Вып 4 - Магнитогорск МГТУ, 2005 С 134-140

5 Селяев В П Учет характеристик бетонного основания при выборе защитных полимерных покрытий / В П Селяев, Т А Низина, Ю А Панкина, В В Цыганов // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре Образование Наука Практика Мат-лы 62-й Всероссийской науч - техн конф по итогам НИР за 2004 г Часть 1 - Самара СГАСУ, 2005 С 297-299

6 Селяев В П Моделирование распределения свойств полимерных композитов по сечению / В П Селяев, Т А Низина, Ю А Панкина, В В Цыганов // Известия ТулГУ Серия Строительные материалы, конструкции и сооружения Вып 8 -Тула Изд-во ТулГУ, 2005 С 141-145

7 Селяев В П Влияние полимерных покрытий на трещиностойкость изгибаемых элементов / В П Селяев, В В Цыганов, Т А Низина, Ю А Панкина // Известия ТулГУ Серия Строительные материалы, конструкции и сооружения Вып 8 -Тула Изд-во ТулГУ, 2005 С 133-136

8 Селяев П В Диаграммы деформирования для высоконаполненных композитов на полимерном вяжущем / П В Селяев, В В Цыганов // Актуальные вопросы строительства Вып 4 Мат-лы Междунар науч - техн конф - Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2005 С 312-321

9 Цыганов В В Статистическая оценка диаграмм деформирования полимерных композитов / В В Цыганов, П В Селяев // Актуальные вопросы строительства Вып 4 Мат-лы Междунар науч - техн конф - Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2005 С 363-370

10 Цыганов В В Защита железобетонных конструкций полимерными покрытиями // Долговечность строительных материалов и конструкций Мат-лы науч -практ конф Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2005 С 54-59

11 Цыганов В В Влияние полимерных покрытий на несущую способность изгибаемых бетонных элементов // XXXIV Огаревские чтения мат-лы науч конф в 2 ч Ч 2 Естественные и технические науки - Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2006 С 317-318

12 Селяев В П Компьютерная идентификация и анализа пористости строительных материалов / В П Селяев, Т А Низина, В В Цыганов, Ю А Панкина // Вестник отделения строительных наук РААСН Вып 10 -Владивосток Дальнаука, 2006 С 222-226

13 Свидетельство №2006610364 Идентификация и анализ пористости строительных материалов / В П Селяев, Т А Низина, О А Фролкин, В В Цыганов, Ю А Панкина // Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 24 01 2006

14 Селяев В П Напряженное состояние функционально-градиентных покрытий и их трещиностойкость / В П Селяев, В В Цыганов // Безопасность строительного фонда России Проблемы и решения Материалы

Междунар Академических чтений РААСН - Курск Изд-во КГТУ, 2006 С 146-151

15 Патент РФ 56912, МПК8 Е04В5/17 Сборно-монолитное перекрытие / В П Селяев, В Л Агушев, В В Цыганов (Россия) Опубл 27 09 2006, Бюл №27 1с

16 Селяев В П Оценка долговечности железобетонных конструкций с полимерными покрытиями / В П Селяев, Т А Низина, В В Цыганов, Ю А Панкина, Н М Кузнецов // Строительный вестник Российской инженерной академии труды секции «Строительство» Вып 7 - М Изд-во РИА , 2006 С 25-26

17 Патент РФ 58573, МПК8 Е04В5/17 Сборно-монолитное перекрытие / В П Селяев, В Л Агушев, В В Цыганов (Россия) Опубл 27 11 2006, Бюл №13 1с

18 Селяев ВП Фрактальный анализ структуры наполненных эпоксидных композиций / В П Селяев, Т А Низина, Ю А Ланкина, В В Цыганов // Известия ТулГУ Серия Строительные материалы, конструкции и сооружения Вып 10 -Тула Изд-во ТулГУ, 2006 С 123-129

19 Селяев В П Влияние поверхностной пористости на адгезионную прочность полимерных покрытий / В П Селяев, Т А Низина, В В Цыганов, Ю А Ланкина // Известия ТулГУ Серия Строительные материалы, конструкции и сооружения Вып 10 - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 С 103-108

Подписано в печать 13 02 07 Объем 1,25 п л Тираж 100 экз Заказ № 300

Типография Издательства Йордовского университета 430000, г Саранск, ул Советская, 24

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ С ПОЛИМЕРНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ.

1.1 Способы защиты железобетонных конструкций от действия агрессивных сред.

1.2 Виды полимерных покрытий.

1.3 Покрытия на основе эпоксидных смол и особенности их влияние на свойства бетона и работу железобетонных конструкций.

1.4 Долговечность железобетонных конструкций с полимерными покрытиями. Методы прогнозирования.

1.5 Цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ПОЛИМЕРНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ

2.1 Совместная работа полимерного покрытия и железобетонных конструкций. Механизм разрушения и предельные состояния.

2.2 Напряженное состояние полимерных покрытий.

2.3 Зависимость влияния упрочнения бетона полимерными покрытиями от вязкости мастик, диаметра пор и глубины проникновения материала в пору.

2.4 Выводы.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЭПОКСИДНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ГРАДИЕНТНЫХ ПОКРЫТИЙ.

3.1 Функционально-градиентные покрытия на эпоксидном связующем и их зависимость от составляющих компонентов.

3.2 Диаграммы деформирования полимерных композитов.

3.3 Химическое сопротивление эпоксидных функционально-градиентных покрытий.

3.4 Напряженное состояние функционально-градиентных покрытий и их трещиностойкость.

3.5 Выводы.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ФУНКЦИОНАЛЬНО-ГРАДИЕНТНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И АГРЕССИВНЫХ СРЕД.

4.1 Работа бетонных элементов конструкций с эпоксидными функционально-градиентными покрытиями в условиях совместного действия нагрузок и агрессивных сред.

4.2 Влияние эпоксидных функционально-градиентных покрытий на несущую способность, трещиностойкость и деформативность железобетонных изгибаемых элементов.

4.3 Сборно-монолитные перекрытия с армирующими элементами на основе предварительно напряженных железобетонных балок.

4.4 Исследование совместной работы бетонного основания с функционально-градиентными покрытиями.

4.5 Выводы.

ГЛАВА 5. МЕТОДЫ РАСЧЕТА И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ПОЛИМЕРНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ.

5.1 Расчет и оценка долговечности железобетонных конструкций с функционально-градиентными покрытиями.

5.2 Оценка надежности железобетонных конструкций с полимерными покрытиями методом статистических испытаний.

Актуальность работы. В настоящее время основным конструкционным материалом индустриального строительства в Российской Федерации является железобетон, причем, производство конструкций из него ежегодно увеличивается. Наряду со многими положительными свойствами железобетон имеет ряд недостатков, из-за которых он оказывается не в состоянии удовлетворять возросшим требованиям строительства. К ним, в первую очередь следует отнести недостаточную химическую стойкость и плохое сопротивление растягивающим напряжениям. Практика применения железобетонных конструкций показала, что при действии на них агрессивных сред они быстро разрушаются или приходят в состояние непригодное для нормальной эксплуатации. Поэтому повышение долговечности строительных конструкций, а в частности - железобетонных, одна из острейших проблем.

Традиционные мероприятия для повышения долговечности железобетонных конструкций (увеличение толщины защитного слоя, плотности бетона, использование предварительного напряжения, применение органических и минеральных добавок и т.д.) оказываются малоэффективными при действии агрессивных сред, что заставляет разрабатывать новые способы решения этой проблемы с использованием химически стойких, высокопрочных материалов на основе полимерных связующих.

Одним из перспективных направлений защиты бетона от действия агрессивных сред и повышения долговечности железобетонных конструкций является применение полимерных покрытий.

Современное развитие строительной отрасли позволяет создавать полимерные покрытия с заданным распределением свойств по высоте поперечного сечения, что позволит повысить долговечность железобетонных конструкций, особенно при эксплуатации железобетонных конструкций с различной функциональной нагрузкой на различные части и слои сечения конструктивных элементов.

Однако на сегодняшний момент не существует единой методики расчета, оценки и прогнозирования долговечности железобетонных конструкций с функционально-градиентными покрытиями.

Расчет и конструирование железобетонных конструкций с функционально-градиентными покрытиями нельзя выполнять по нормам, разработанным для железобетонных конструкций, так как при расчете необходимо учитывать влияние покрытия на свойства бетона в плоскости контакта. Кроме того, в процессе эксплуатации композиционных конструкций в условиях воздействия агрессивных сред свойства материала покрытия, а, следовательно, и самой конструкции будут изменяться по мере проникновения агрессивных сред в толщу элемента, что необходимо учитывать при расчете.

Целью настоящей работы является оценка долговечности железобетонных конструкций с функционально-градиентными покрытиями и разработка рекомендаций по их расчету при заданных условиях эксплуатации.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать методы создания функционально-градиентных покрытий. Экспериментально изучить распределение свойств по высоте поперечного сечения элемента при различных условиях эксплуатации.

2. Теоретически исследовать напряженное состояние полимерных покрытий нанесенных на поверхность железобетонной конструкции. Установить факторы, влияющие на условия совместной работы полимерного покрытия и железобетонного элемента.

3. Оценить влияния характеристик подложки на долговечность бетонных конструкций с полимерными покрытиями.

4. Разработать рекомендации по расчету, оценки и прогнозирования долговечности бетонных и железобетонных конструкций с функционально-градиентными покрытиями в условиях действия механических нагрузок и агрессивных сред.

5. Установить закономерности работы предварительно напряженных железобетонных балок с функционально-градиентными покрытиями, изготовленных по технологии безопалубочного формования.

6. Разработать и внедрить варианты сборно-монолитного часторебристого перекрытия с несущими элементами на основе предварительно напряженных железобетонных балок, защищенных функционально-градиентными покрытиями.

Научная новизна работы:

- разработаны функционально-градиентные покрытия на эпоксидном связующем с заданным распределением свойств по высоте поперечного сечения, обладающие высокими эксплуатационными характеристиками;

- получены экспериментальные данные о долговечности бетонных элементов конструкций с функционально-градиентными покрытиями в условиях совместного действия нагрузок и агрессивных сред;

- выявлены закономерности изменения трещиностойкости, несущей способности и деформативности предварительно-напряженных железобетонных балок безопалубочного формования с функционально-градиентным покрытием на растянутой грани;

- разработаны новые конструктивные решения сборно-монолитных часторебристых перекрытий с несущими элементами на основе предварительно напряженных железобетонных балок с функционально-градиентными покрытиями, что подтверждено патентами РФ №56912, №58573;

- произведена оценка влияния характеристик подложки на долговечность бетонных элементов конструкций с функционально-градиентным покрытием с применением разработанного программного комплекса "Идентификация и анализ пористости строительных материалов" (свидетельство №2006610364).

Практическая значимость работы заключается в создании эпоксидных функционально-градиентных покрытий с заданным распределением свойств по высоте поперечного сечения, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками; разработке долговечных бетонных и железобетонных конструкций с применением функционально-градиентных покрытий и методов расчета, оценки и прогнозирования их долговечности; оценке напряженного состояния функционально-градиентных покрытий и их трещиностойкости; разработке конструктивных решений сборно-монолитных часторебристых перекрытий; установление условий совместной работы функционально-градиентных покрытий с бетонным основанием конструктивного элемента; разработке программного комплекса, позволяющего целенаправленно подходить к выбору функционально-градиентного покрытия в зависимости от состояния бетонной поверхности.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Международных и Всероссийских научно-практических конференциях «Актуальные вопросы строительства», «Современные технологии строительных материалов и конструкций» (Саранск 2002, 2003, 2004, 2005); Всероссийских научно-технической конференциях «Соломатовские чтения» (Саранск 2003, 2005); Научно-практических конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов МГУ им. Н.П. Огарева (Саранск 2004, 2006); Восьмых академических чтениях РААСН (Самара 2004); Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре» (Самара 2005); Республиканской научно-практической конференции «Наука и инновации в Республике Мордовия» (Саранск 2005, 2006); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства» (Пенза 2005); Научно-практической конференции

Долговечность строительных материалов и конструкций» (Саранск 2005); Научной конференции МГУ им. Н.П. Огарева «XXXIV Огаревские чтения» (Саранск 2006); Десятых Академических чтениях РААСН (Казань 2006); Международных Академических чтениях РААСН (Курск 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 37 печатных работ, из них 3 статьи входят в перечень рецензируемых научных журналов и изданий рекомендованных ВАК. Получены два патента на полезные модели сборно-монолитных перекрытий №56912, №58573 и свидетельство №2006610364 о разработке программного комплекса «Идентификация и анализ пористости строительных материалов».

Внедрение результатов работы осуществлено в реальном проектировании объектов индивидуального жилищного строительства в проектном институте ГП ПТИ "Мордовский промстройпроект", а также при проведение ремонтных работ тепличного комплекса ОАО "Мир цветов" п. Кадошкино.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованных источников из 245 наименований. Общий объем диссертации 227 страниц, в том числе 101 рисунок, 27 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана методика расчета и оценки долговечности железобетонных изгибаемых элементов с функционально-градиентными покрытиями, учитывающая эффект упрочнения бетона, усадочных деформаций полимера и распределения усилий между бетоном, арматурой и покрытием.

2. Изоляция предварительно напряженных железобетонных балок, изготовленных по технологии безопалубочного формования «Тэнсиланд», функционально-градиентными покрытиями приводит к увеличению момента трещинообразования на 60%, несущей способности на 28%, за счет упрочнения поверхностных слоев бетона и перераспределения усилий между бетоном, арматурой и полимером, и как следствие, к уменьшению деформативности и увеличению жесткости.

3. Длительные испытания изгибаемых бетонных элементов с функционально-градиентными покрытиями на растянутой грани показали их высокие конструктивные качества и пригодность к эксплуатации в условиях совместного действия длительных изгибающих нагрузок и агрессивных сред. Отмечено снижение величины прогибов на 12-55% в зависимости от уровня нагрузки и вида агрессивного воздействия.

4. Установлено, что механизм формирования градиентной структуры в процессе нанесения и отверждения полимерного покрытия зависит от состояния бетонной поверхности, наличия капиллярных пор и микротрещин разного диаметра и ширины раскрытия.

5. Теоретически обоснована возможность получения функционально-градиентных покрытий на полимерном связующем. Варьируя содержание наполнителя (маршалита), растворителя (бутилацетата) и стабилизатора (добавки АДП), экспериментально получены составы с различной толщиной функциональных зон покрытия, что подтверждает возможность целенаправленного создания функционально-градиентных покрытий.

6. Доказано, что предложенные эпоксидные функционально-градиентные покрытия обладают высокой стойкостью к действию воды и водного раствора

200 серной кислоты. Снижение предела прочности на сжатие за 180 дней эксплуатации для эпоксидных функционально-градиентных покрытий составило в 1,5-2 раза меньше по сравнению с традиционными эпоксидными покрытиями.

7. Экспериментальные исследования позволяют сделать вывод о возможности моделирования и прогнозирования изменения свойств функционально-градиентных покрытий в зависимости от структурных параметров, зная закон распределения упруго-прочностных характеристик в каждой зоне.

8. Трещиностойкость функционально-градиентных покрытий зависит от прочности, эластичности, усадки материала покрытия и длительности действия нагрузки. Применение функционально-градиентных покрытий, т.е. покрытий с заданным распределением свойств по высоте поперечного сечения позволяет значительно увеличить срок службы конструктивных элементов, ограничивая доступ агрессивной среды к телу бетона.

9. Разработаны новые конструктивные решения сборно-монолитных часторебристых перекрытий с несущими предварительно напряженными железобетонными балками, изготовленными по технологии безопалубочного формования на линии «Тэнсиланд» (патенты РФ на полезную модель №56912, №58573). Разработанные перекрытия обладают повышенными показателями несущей способности, жесткости, трещиностойкости и химической стойкости.

10. Разработан программный комплекс «Идентификация и анализ пористости строительных материалов» (свидетельство №2006610364. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 24.01.2006.), позволяющий:

- выполнять идентификацию поровой структуры строительных материалов методом прямого сканирования; определять дифференциальную пористость, получая данные распределения количества пор по значениям эквивалентного радиуса.

11. Установлено, что на условия совместной работы бетонного элемента с эпоксидным функционально-градиентным покрытием определяющее значения имеют такие факторы как структура, свойства и состояние подложки, так и

201 характеристики полимера. Для получения надежного адгезионного соединения необходимо регулировать реологические характеристики полимерных мастик с учетом распределения пор по поверхности подложки, тем самым при минимальных расходах получить качественное покрытие, способное надежно защищать железобетонные конструкции от действия агрессивных факторов.

12. Предложены рекомендации по оценки методов расчета железобетонных конструкций с полимерными покрытиями с использованием метода Монте-Карло, что позволило определить надежность методики расчета конструкций с покрытиями и моделировать их работу, в том числе при действии агрессивных факторов.

1. Абдрахманова J1.A. Градиентные полимеры. Структурно-кинетический аспект / J1.A. Адрахманова, В.Г. Хозин // Мат-лы III Всерос. конф. «Структура и динамика молекулярных систем». 4.1. Йошкар-Ола, 1996. С.147-149.

2. Абдрахманова JI.A. Диффузионная модификация наполненных эпоксидных полимеров / JI.A. Адрахманова, В.Г. Хозин // Изв. вузов. Сер. Стр-во и архитектура. 2001. №9-10. С.44-49.

3. Абдрахманова JI.A. Применение реакционноспособных олигомеров для получения градиентных полимерных композитов // ИФХ. Черноголовка, 1997. 23 с.

4. Аззам А.И. Усиление железобетонных конструкций с применением полимербетонов. Автореф. дисс. канд. техн. наук. 05.23.01. М.: 2002. 17 с.

5. Александров А.В. Сопротивление материалов. Основы теории упругости и пластичности. / А.В. Александров, В.Д. Потапов М.: Высш. шк., 2002. 400 с.

6. Александровский С.В. Расчет бетонных и железобетонных конструкций на изменение температуры и влажности с учетом ползучести М.: Стройиздат, 1973. 432 с.

7. Алексеев С.Н. Коррозионная стойкость железобетонных конструкций в агрессивной промышленной среде / С.Н. Алексеев, Н.К. Розенталь. М.: Стройиздат, 1976. 204 с.

8. Алексеева Н.А. Повышение защитных свойств и долговечности эпоксидно-оксилановых покрытий путем улучшения их состава и структуры: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Уфа, 2004. 24 с.203

9. Аничхина Н.П. Сопротивление адгезионных соединений воздействию агрессивных сред / Н.П. Аничхина, O.JI. Фиговский // Композиционные материалы и конструкции для сельского строительства. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1983. С. 55-57.

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

11. Артемьев В.П. Исследование прочности, трещиностойкости и жесткости предварительно напряженных и обычных балок с арматурой из стали 30хГ2С. // Изв. ВУЗов сер. «Строительство и архитектура». №4, 1959.

12. А.с. 850850 СССР, М. кл. Е 04 G 23/02 Способ усиления железобетонных балок / Т.А. Красовская, С.С. Давыдов. // Открытия. Изобретения. 1981. № 8.

13. Аскадский А.А. Градиентные полимерные материалы // Российский химический журнал. 2001. Т.45. №3.C.123-128.

14. Астафьев В.И. Нелинейная механика разрушения / В.И. Астафьев, Ю.Н. Радаев, JI.B. Степанова. Самара: Изд-во «Самарский университет», 2001.562 с.

15. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М.: Стройиздат, 1984. 464 с.

16. Бабков В.В. Структурообразование и разрушение цементных бетонов. / В.В. Бабков, В.Н. Мохов, С.М. Капитонов, П.Г. Комохов. Уфа.: Уфимский полиграфкомбинат, 2002. 376 с.

17. Бабушкин В.И. Защита строительных конструкций от коррозии, старения и износа. Харьков: Выща шк. Изд-во при Харьк. ун-те, 1989. 168 с.

18. Бадовска Г. Антикоррозионная защита зданий. / Г. Бадовска, В. Данилецкий, М. Мончинский. М.: Стройиздат, 1978. 508 с.

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

20. Баженов Ю.М. Бетонополимеры. М.: Стройиздат, 1983. 472 с.

21. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: Изд-во АСВ, 2003. 500 с.

22. Бартенев Г.М. Прочность и механизм разрушения полимеров. М.: Химия, 1984. 280 с.

23. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. М.: Технопроект, 1998. 768 с.

24. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М.: Высш. шк., 1968. - 512 с.

25. Берг О.Я. Высокопрочный бетон. / О.Я. Берг, Е.Н. Щербаков, Г.Н. Писанко М.: Стройиздат. 1971. 208 с.

26. Берлин А.А. Основы адгезии полимеров. / А.А.Берлин, В.Е. Басин -М.: Химия, 1974. 392 с.

27. Бокшицкий М.Н. Длительная прочность полимеров. М.: Химия, 1978.309 с.

28. Бондаренко В.М. Инженерные методы нелинейной теории железобетона / В.М.Бондаренко, С.В .Бондаренко М.: Стройиздат, 1982. 287 с.

29. Бондаренко В.М. К вопросу об оценке силового сопротивления железобетона повреждениям коррозионными воздействиями / В.М. Бондаренко, В.Н. Прохоров. // Изв. вузов, сер. Стр-во. 1998. №3. С.30-41.

30. Бондаренко В.М. Расчетные модели силового сопротивления железобетона / В.М. Бондаренко, В.И. Колчунов. М.: Изд-во АСВ, 2004. 472с.

31. Бормотов А.Н. Разработка и управление качеством эпоксидных композитов для защиты от радиации / А.Н. Бормотов, А.П. Прошин, A.M. Данилов. Пенза: ПТУ АС, 2004. 158 с.

32. Верхоланцев В.В. Полимер-полимерные композитные покрытия // Лакокрасочные материалы и их применение. 1998. №2-3. С.12-16.

33. Гарибов Р.Б. Сопротивление железобетонных элементов конструкций воздействию агрессивных сред. Саратов: Саратов, гос. тех. ун-т, 2003. 228 с.

34. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 2001.480 с.

35. Горев В.В. Математическое моделирование при расчетах и исследованиях строительных конструкций / В.В. Горев, В.В. Филиппов, Н.Ю. Тезиков. М.: Высшая школа, 2002. 206 с.

36. ГОСТ 12730.4-78 «Бетоны. Методы определения показателей пористости». М.: Изд-во стандартов. 1994. 28 с.

37. Гузеев Е.А. Влияние агрессивных сред на работу железобетонных конструкций // Технология и долговечность железобетонных конструкций. М.: 1977. С. 133-141.

38. Гузеев Е.А. Интегральный метод оценки напряженно-деформированного состояния железобетонных элементов в случае воздействия агрессивной среды и силовой нагрузки. / Е.А. Гузеев, В.М. Бондаренко, Н.В. Савицкий // Труды НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1984. С.20-27.

39. Гузеев Е.А. Основы расчета и проектирования железобетонных конструкций повышенной стойкости в коррозионных средах: Автореф. дис. . докт. техн. наук. М., 1981.49 с.

40. Гусев Б.В. Математические модели процессов коррозии бетона / Б.В. Гусев, А.С. Файвусович, В.Ф. Степанова. М.: ТИМР, 1996. 104 с.

41. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров. М.: Химия, 1978. 328с.

42. Давыдов С.С. Двухслойные балки из железобетона и сталеполимербетона / С.С. Давыдов, В.И. Соломатов, Я.И. Швидко // Бетон и железобетон. 1969, №5. С.3-5.

43. Давыдов С.С. Защита железобетонных конструкций полимерными покрытиями и слоем полимербетона. / С.С. Давыдов, Н.М. Ананьина, Я.И. Швидко // Промышленное строительство, 1971, №9. С.32-33.

44. Давыдов С.С. Использование полимеров для улучшения свойств бетона и железобетона. М.: Госстройиздат, 1963. 26 с.

45. Давыдов С.С. Исследование напряженно-деформированного состояния полимерного покрытия железобетонных балок / С.С. Давыдов, Т.А. Красовская // Бетон и железобетон. 1970, №1. С.40 41.

46. Давыдов С.С. Направленное изменение свойств бетона и железобетона полимерами // Бетон и железобетон. 1969, №5. С.1-3.

47. Данилов И.В. Железобетонные балки с полимерным покрытием в растянутой зоне // Применение полимерных смол в бетонных и железобетонных конструкциях. Вильнюс, 1971. С.73

48. Добролюбов Г.Г. Прогнозирование долговечности бетона с добавками. / Г.Г. Добролюбов, В.Б. Ратинов, Т.И. Розенберг. М.: Стройиздат, 1983.212 с.

49. Долговечность железобетона в агрессивных средах / С.Н. Алексеев, Ф.М. Иванов, С. Морды, П. Шиссль. М.: Стройиздат, 1990. 320 с.

50. Долговечность строительных конструкций и сооружений из композиционных материалов / Под ред. В.Г. Микульского. М.: Стройиздат, 1993.256 с.

51. Дороненков И.М. Защита промышленных зданий и сооружений от коррозии в химических производствах. М.: Госстройиздат, 1980. 318 с.

52. Ермаков С.М. Метод Монте-Карло и смежные вопросы. М.: Наука, 1975.472 с.

53. Елшин И.М. Полимербетоны в гидротехническом строительстве. М.: Стройиздат, 1980. 191 с.

54. Железобетонные и каменные конструкции / В.М. Бондаренко, P.O. Бакиров, В.Г. Назаренко, В.И. Римшин; Под ред. В.М. Бондаренко. М.: Высш. шк, 2002. 876 с.

55. Жордочко И.О. Применение эпоксидных клеев в конструкциях железобетонных мостов // Автодорожник Украины. 1969, №4. С.15 17.

56. Журавлева В.Н. Расчет изгибаемых полимербетонных элементов, взаимодействующих с агрессивными средами / В.Н. Журавлева, В.П. Селяев,

57. B.И. Соломатов // Технология и механизация гидроизоляционных работ промышленных, гражданских и энергетических сооружений. Д.: Энергия, 1983.1. C.78-80.

58. Журавлева В.Н. Экспериментальный метод определения деградационных функций для полимербетонов / В.Н. Журавлева, В.П. Селяев, В.И. Соломатов // Повышение долговечности бетона транспортных сооружений. М.: Изд-во МИИТ, 1980. С.86-95.

59. Журков С.Н. Микромеханика разрушения полимеров / С.Н. Журков, B.C. Куксенко, А.И. Слуцкер // Проблемы прочности. 1971, №2. С.45-50.

60. Зайцев Ю.В. Моделирование деформаций и прочности бетона методами механики разрушения. М.: Стройиздат, 1982. 196 с.

61. Залесов А.С. Расчет железобетонных конструкций по прочности, трещиностойкости и деформации / А.С. Залесов, Э.Н. Кодыш, Л.Л. Лемыш, И.К. Никитин. -М.: Стройиздат, 1988. 320 с.

62. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений: Справочник в 2 т. / Под ред. А.А. Герасименко. М.: Машиностроение, 1987. 784 с.

63. Защита строительных конструкций промышленных зданий от коррозии. / Под ред. Ф.М. Иванова, Ю.А. Саввиной М.: Стройиздат, 1973. 174 с.

64. Защитные покрытия и футеровки на основе термопластов / Ю.А. Мулин, Ю.А. Паньшин, Н.А. Бугоркова, Н.Е. Явзина. Л.: Химия, 1984. 177 с.

65. Зимон А.Д. Адгезия пленок и покрытий. М.: Химия, 1977. 352 с.

66. Зубов П.И. Внутренние напряжения в полимерных покрытиях и методы их определения / П.И.Зубов, Л.А. Лепилкина // Лакокрасочные материалы и их применение. 1961, №5. С. 19-24.

67. Зубов П.И. Исследование полимерных покрытий в процессе их термического старения / П.И. Зубов, З.П. Грозинская, А.Т. Санжаровский // Лакокрасочные материалы и их применение. №2, 1964. С.33-36.

68. Иванов A.M. Строительные конструкции из полимерных материалов / A.M. Иванова, К.Я. Алгазинов, Д.В. Мартинец. М.: Высш. шк. 1978. 239 с.

69. Иванов Ф.М. Защита железобетонных конструкций транспортных сооружений от коррозии. М.: Транспорт, 1968. 174 с.

70. Карпенко Н.И. Общие модели механики железобетона. М.: Стройиздат, 1996. 416 с.

71. Кинд В.В. Коррозия цемента и бетона в гидротехнических сооружениях. М.: Госэнергоиздат, 1955. 320 с.

72. Киселев В.А. Плоская задача теории упругости. М.: Высш. шк., 1976.- 151 с.

73. Кокурин Н.А. Исследование композиционных элементов на воздействие статической и ударной нагрузок // Вопросы применения полимерных материалов в строительстве. Саранск, 1976. С.48 50.

74. Комохов П.Г. Энергетические и кинетические аспекты механики разрушения бетона / П.Г. Комохов, В.П. Попов. Самара: Изд-во РИА, 1999. 111 с.

75. Коренюк А.Г. Защита строительных конструкций от агрессивных сред. К.: Будивельник, 1979. 96 с.

76. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты / В.М. Москвин, Ф.М. Иванов, С.Н. Алексеев, Е.А. Гузеев. М.: Стройиздат, 1980. 536с.

77. Красовская Т.А. Железобетонные балки с полимерным покрытием. // Транспортное строительство. 1969, №4. С.47 48.

78. Красовская Т.А. Испытания железобетонные балок с полимерным покрытием // Пластобетон в конструкциях транспортного строительства. М., 1971. С.109-115.

79. Кузнецов Н.М. Работа слоистых композиционных конструкций при действии агрессивных сред. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: 1986. 17 с.

80. Куприяшкина Л.И. Долговечность наполненных цементных композиций: Автореф. дис. канд. техн. наук. Пенза, 2000. 18 с.

81. Лазарев А.Л. Исследование свойств функционально-градиентных материалов и конструкций на их основе. Автореф. дис. канд. техн. наук. Саратов, 2000. 19 с.

82. Ландау Л.Д. Теория упругости. / Л.Д. Ландау, Е.М. Лившиц. М.: Наука, 1965.360 с.

83. Леонович С.Н. Трещиностойкость и долговечность бетонных и железобетонных элементов в терминах силовых и энергетических критериев механики разрушения: Автореф. докт. техн. наук. Минск, 2000. 40 с.

84. Леснов В.В. Химическое сопротивление цементных композиций, приготовленных по интенсивной технологии. Автореф. дис.канд. техн. наук. Саратов, 1996. 16 с.

85. Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела. М.: Наука, 1977.416 с.

86. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. М.: Химия, 1972. 304 с.

87. Литвин А.Н. Железобетонные конструкции с полимерными покрытиями М.: Стройиздат, 1974. 175 с.

88. Лыков А.В. Явление переноса в капиллярно-пористых телах. М.: Гостехстройиздат, 1954.

89. Макаров Ю.А. Химическое сопротивление бетонополимеров. Автореф.к.т.н. Саранск, 2000. 16 с.

90. Максимов С.В. Материалы для конструирования защитных покрытий / С.В. Максимов, П.Г. Комохов, В.Б. Зверев. М.: Изд-во АСВ, 2000. 180 с.

91. Мастики, полимербетоны и полимерсиликаты / В.В. Патуроев, И.Е. Путляев, И.Б. Уварова и др. М.: Стройиздат, 1795. 219 с.

92. Микульский В.Г. Модификация строительных материалов полимерами / В.Г. Микульский, В.В. Козлов. М.: МИСИ, 1986. 165 с.

93. Микульский В.Г. Строительные материалы (Материаловедение. Строительные материалы): Учебное издание / Под ред. В.Г. Микульского, В.В. Козлова. М.: ИАСВ, 2004. 536 с.

94. Михайлов В.В. Растяжимость бетона в условиях свободной и связанной деформации. // Сб. ЦНИИС. «Исследование прочности, пластичности и ползучести строительных материалов». М.: Госстройиздат, 1955. С.11-12.

95. Мурафа А.В. Влияние модификации эпоксидных смол на диффузионную проницаемость покрытий / А.В. Мурафа, В.Г. Хозин, В.А. Воскресенский //ЛКМ, 1981, №1. С.33-35.

96. Мурашев В.И. Трещиноустойчивость, жесткость и прочность железобетона. М.: Машстройиздат, 1950. 268 с.

97. Низина Т.А. Анализ структурной неоднородности композиционных материалов / Т.А. Низина, Ю.А. Ланкина, В.В. Цыганов // Предотвращение аварий зданий и сооружений: Межвуз. сборник науч. трудов. Вып. 3. Магнитогорск: МГТУ, 2003. С. 193-201.

98. Низина Т.А. Опыт применения интегрально-капиллярных систем для восстановления железобетонных плит / Т.А. Низина, С.Г. Бажанов // Проблемы строительного материаловедения: 1-е Соломат. чтения. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2002. С.245-250.

99. Овчинников И.Г. Моделирование поведения железобетонных элементов конструкций в условиях воздействия хлоридсодержащих сред / И.Г. Овчинников, В.В. Раткин, А.А. Землянский. Саратов: Саратов, гос. тех. ун-т, 2000. 232 с.

100. Овчинников И.Г. Определение долговечности элементов конструкций, взаимодействующих с агрессивной средой / И.Г. Овчинников, В.В. Петров // Строительная механика и расчет сооружений. 1982. №2. С.13-18.

101. Опыт повышения надежности строительных конструкций, зданий и сооружений. / Сост. В.П. Селяев. Изд. МГУ. Саранск, 1988. 110 с.

102. Орентлихер Л.П. Защитно-декоративные покрытия бетонных и каменных стен. / Л.П. Орентлихер, В.И. Логанина. М.: Стройиздат, 1993. 136 с.

103. Ошкина Л.М. Химическое сопротивление наполненных цементных композитов при совместном действии сжимающих напряжений и жидких агрессивных сред: Автореф. дис.канд. техн. наук. Саратов, 1996. 18 с.

104. Панасюк В.В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами. Киев: Наук, думка, 1968. 246 с.

105. Патент РФ 56912, МПК8 Е04В5/17. Сборно-монолитное перекрытие / В.П. Селяев, В.Л. Агушев, В.В. Цыганов (Россия). Опубл. 27.09.2006, Бюл. №27. 1с.о

106. Патент РФ 58573, МПК Е04В5/17. Сборно-монолитное перекрытие / В.П. Селяев, В.Л. Агушев, В.В. Цыганов (Россия). Опубл. 27.11.2006, Бюл. №13. 1с.

107. Патуроев В.В. Полимербетоны. М.: Стройиздат, 1987. 286 с.

108. Петров В.В. Деформирование элементов конструкций из нелинейного разномодульного неоднородного материала. / В.В. Петров, И.Г. Овчинников, В.К. Иноземцев. Саратов: Изд-во Саратов, ун-та. 1989. 160 с.

109. Петров В.В. Метод последовательных нагружений в нелинейной теории пластин и оболочек. Саратов: Изд-во Саратов, ун-та, 1975.120 с.

110. Петров В.В. Расчет элементов конструкций, взаимодействующих с агрессивной средой / В.В.Петров, И.Г. Овчинников, Ю.М. Шихов Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1987. 288 с.

111. Пикуль В.В. Теория и расчет слоистых конструкций. М.: Наука, 1985. 182 с.

112. Полак А.Ф. Антикоррозионная защита строительных конструкций на химических и нефтехимических предприятиях / А.Ф. Полак, Г.Н. Гельфман, В.В. Яковлев. Уфа: Башкнигоиздат, 1980. 80 с.

113. Полак А.Ф. Математическая модель процесса коррозии бетона в жидких средах // Бетон и железобетон, 1988. №3. С.30-31.

114. Попеско А.Н. Работоспособность железобетонных конструкций, подверженных коррозии. СПб.: СПб.гос. архит.-строит. ун-т, 1996. 182 с.

115. Потапов Ю.Б. Композиционные строительные конструкции / Ю.Б. Потапов, В.П. Селяев, Б.М. Люпаев. М.: Стройиздат, 1984. 100 с.

116. Потапов Ю.Б. Полимерные покрытия для железобетонных конструкций / Ю.Б. Потапов, В.И. Соломатов, В.П. Селяев. М.: Стройиздат, 1973.- 129 с.

117. Призмазонов A.M. Эпоксидные компаунды в транспортном строительстве/ A.M. Призмазонов, Я.И. Швидко. М.: Транспорт, 1977. 119 с.

118. Путляев И.Е. Кинетика, усадка и внутренние усадочные напряжения в полимерных материалах на основе реактоп ластов. // Конструктивные и химически стойкие полимербетоны. М.: Стройиздат, 1970. С.27-29.

119. Путляев И.Е. Повышение долговечности железобетонных наливных сооружений с применением полимерных и полимерсиликатных материалов при воздействии кислот. Автореф. дисс.д-ра техн. наук. М.: 1978. 36 с.

120. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979. 744 с.

121. Разрушение бетона и его долговечность / Е.А. Гузеев, С.Н. Леонович, А.Ф. Милованов, К.А. Пирадов, Л.А. Сейланов. Минск: Тыдзень, 1997. 170с.

122. Рамачандран B.C. Наука о бетоне. Физико-химическое бетоноведение. / B.C. Рамачандран, Р.Ф. Фельдман, Ж.Д. Бодуэн. // Под ред. В.Б. Ратинова. М.: Стройиздат, 1986. 279 с.

123. Рахимов Р.З. Долговечность строительных материалов. Казань: КХТИ, 1988. 102 с.

124. Ржаницын А.Р. Составные стержни и пластинки. М.: Стройиздат, 1986.316 с.

125. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика. М.: Знание, 1958. 64с.

126. Регель В.Р. Кинетическая природа прочности твердых тел / В.Р. Регель, А.И. Слуцкер, Э.Е. Томашевский. М.: Наука, 1974. 560 с.

127. Рейбман А. И. Защитные лакокрасочные покрытия. JL: Химия, 1978.296 с.

128. Рейтлингер С.А. Проницаемость полимерных материалов М.: Химия, 1974. 269 с.

129. Рекомендации по проектированию монолитных железобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом / НИИЖБ, ЦНИИПромзданий. М.: Стройиздат, 1987. 40 с.

130. Санжаровский А.Т. и др. Внутренние напряжения в полимерных покрытиях // Лакокрасочные материалы и их применение. №3,1962. С. 19-24.

131. Санжаровский А.Т. Физико-механические свойства полимерных и лакокрасочных покрытий М.: Химия, 1978. 184 с.

132. Саркисян B.C. Некоторые задачи математической теории упругости анизотропного тела. Ереван: Изд-во Ереван, ун-та, 1976. 534 с.

133. Саталкин А.В. Цементно-полимерные бетоны. / А.В. Саталкин, В.А. Солнцева, О.С. Попова Л.: Стройиздат, 1971. 169 с.

134. Сафрончик В.И. Защита от коррозии строительных конструкций и технологического оборудования. Л.: Стройиздат, 1988. 253 с.

135. Свидетельство №2006610364. Идентификация и анализ пористости строительных материалов / В.П. Селяев, Т.А. Низина, О.А. Фролкин, В.В. Цыганов, Ю.А. Ланкина // Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 24.01.2006.

136. Селяев В.П. Анализ микроструктуры эпоксидных композиционных материалов / В.П. Селяев, Т.А. Низина, М.В. Гребешечникова, Ю.А. Ланкина, В.В. Цыганов // Вестник Волжского регионального отделения РААСН. Вып. 6. -Нижний Новгород, 2003. С. 81-88.

137. Селяев В.П. Анализ надежности железобетонных конструкций с полимерными покрытиями / В.П. Селяев, Г.М. Головенкова, В.Н. Журавлева //

138. Композиционные материалы и конструкции для сельского строительства. Саранск: Изд. МГУ, 1983. С.73-78.

139. Селяев В.П. Исследование влияния эпоксидных покрытий на трещиностойкость железобетонных изгибаемых элементов: Дисс. . канд. техн. наук: М.: МИИТ, 1973. 146 с.

140. Селяев В.П. Исследования железобетонных балок с полимерными покрытиями / В.П. Селяев, Ю.Б.Потапов, Б.М. Люпаев // Применение полимерных смол в бетонных и железобетонных конструкциях: Мат-лы к Всесоюзн. совещанию. Вильнюс, 1971. С.62.

141. Селяев В.П. Классификация моделей и функции деградации строительных композитов / В.П. Селяев, В.В. Леснов // Современные проблемы строительного материаловедения: материалы шестых академических чтений РААСН. Иваново, 2000. С.423-428.

142. Селяев В.П. Компьютерная идентификация и анализа пористости строительных материалов / В.П. Селяев, Т.А. Низина, В.В. Цыганов, Ю.А. Ланкина // Вестник отделения строительных наук РААСН. Вып. 10. -Владивосток: Дальнаука, 2006. С. 222-226.

143. Селяев В.П. Напряжения в контактном слое бетона на границе фаз полимер бетон и их влияние на трещиностойкость железобетона // МГУ им. Н.П.Огарева, Уч. записки, № 98, часть 2, Саранск. С.44-54.

144. Селяев В.П. Основы теории расчета композиционных конструкций с учетом действия агрессивных сред. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М.: ВЗИСИ, 1983. 381 с.

145. Селяев В.П. Повышение трещиностойкости железобетона полимерными пленками // Строительные конструкции и строительная механика, часть 1. Саранск, 1977. С.57 65.

146. Селяев В.П. Расчет композиционных слоистых конструкций по предельным состояниям второй группы / В.П. Селяев, В.И. Соломатов // Изв. вузов. Серия: Строительство и архитектура. №8, 1981. С. 16-20.

147. Селяев В.П. Статистические методы планирования и анализа экспериментов в строительстве / В.П. Селяев, Т.А. Низина, А.Л. Лазарев Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2004. 140 с.

148. Селяев В.П. Усадочные деформации и напряжения в эпоксидных композициях / В.П. Селяев, В.И. Герасимов // Вопросы применения полимерных материалов в строительстве. Саранск, 1976. С. 22-26.

149. Селяев В.П. Феноменологические модели деградации пластмасс /

150. B.П. Селяев, В.И. Соломатов // Работоспособность строительных материалов в условиях воздействия различных эксплуатационных факторов. Казань, 1980.1. C.86-95.

151. Селяев В.П. Функционально-градиентные композиционные строительные материалы и конструкции / В.П. Селяев, В.А. Карташов, В.Д. Клементьев, А.Л. Лазарев. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2005. 160 с.

152. Селяев В.П. Функционально-градиентный материал для защитных покрытий / В.П. Селяев, Т.А. Низина, Ю.А. Ланкина, В.В. Цыганов // Известия ТулГУ. Серия: Строительные материалы, конструкции и сооружения. Вып. 7. -Тула: Изд-во ТулГУ, 2004. с. 111-116.

153. Селяев В.П. Химическое сопротивление и долговечность строительных материалов, изделий, конструкций / В.П. Селяев, Т.А. Низина, В.Н. Уткина; Под общ. ред. В.П. Селяева. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2003.48 с.

154. Селяев В.П. Химическое сопротивление наполненных цементных композитов. / В.П. Селяев, В.И. Соломатов, Л.М. Ошкина. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2001. 152 с.

155. Селяев П.В. Диаграммы деформирования для высоконаполненных композитов на полимерном вяжущем / П.В. Селяев, В.В. Цыганов //

156. Актуальные вопросы строительства. Вып. 4. Мат-лы Междунар. науч. техн. конф. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2005. С. 312-321.

157. Скупин JI. Полимерные растворы и пластбетоны. М.: Стройиздат, 1967.217 с.

158. Современные строительные композиты и их технология: Проблемы и перспективы развития / Под ред. В.П. Селяева. Саранск: Изв-во Мордов. унта, 1994.- 176 с.

159. Соколова Ю.А. Модифицированные эпоксидные клеи и покрытия в строительстве / Ю.А. Соколова, Е.М. Готлиб. М.: Стройиздат, 1990. 174 с.

160. Соломатов В.И. Влияние полимерного покрытия на работу изгибаемых бетонных элементов с трещиной / В.И. Соломатов, Н.М. Кузнецов // Полимерные строительные материалы. Казань: 1983, С.26-28.

161. Соломатов В.И. Защита бетонных поверхностей полимерными покрытиями // Строительные материалы. 1962, №7. С.13-15.

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

163. Соломатов В.И. О влиянии полимерных покрытий на трещиностойкость железобетонных элементов / В.И. Соломатов, Я.И. Швидко // Бетон и железобетон. 1969, №4. С. 33-35.

164. Соломатов В.И. Полимерные композиционные материалы в строительстве / В.И. Соломатов, А.Н. Бобрышев, К.Г. Химмлер. М.: Стройиздат, 1988. 312 с.

165. Соломатов В.И. Полимерцементные бетоны и пластбетоны. М.: Стройиздат, 1967. 184 с.

166. Соломатов В.И. Структурообразование, технология и свойства полимербетонов: Дис. д-ра техн. наук; 05.23.05 /МИИТ. М.; 1972. 351 с.

167. Соломатов В.И. Теоретические основы деградации конструкционных пластмасс / В.И. Соломатов, В.П. Селяев // Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1980, №12, С.13-20.

168. Соломатов В.И. Технология полимербетонов и армополимербетонных изделий. М.: Стройиздат, 1984. 141 с.

169. Соломатов В.И. Ускоренный метод определения коэффициента диффузии жидкости в полимерные материалы / В.И. Соломатов, J1.M. Масеев, Т.В. Соломатова. // Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1977, №3, С. 147148.

170. Соломатов В.И. Химическое сопротивление бетонов / В.И. Соломатов, В.П. Селяев // Бетон и железобетон, 1984, №8. С.16-18.

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

172. Соломатов В.И. Химическое сопротивление материалов / В.И. Соломатов, В.П. Селяев, Ю.А. Соколова М.: РААСН, 2001. 284 с.

173. Справочник по клеям и клеящим мастикам / Под ред. В.Г. Мигульского, O.J1. Фиговского. М.: Стройиздат, 1984. 241 с.

174. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: Справочник. М.: Машиностроение, 1985. 232 с.

175. Сумм. Б.Д. Физико-химические основы смачивания и растекания. / Б.Д. Сумм, Ю.В. Горюнов. М.: Химия, 1976. 232 с.

176. Сухарева J1.A. Долговечность полимерных покрытий М.: Химия, 1984. 240 с.

177. Толмачев И.А. Новые воднодисперсионные краски / И.А. Толмачев, В.В. Верхоланцев Л.: Химия, 1979.- 200 с.

178. Трегуб В.Д. Проектирование антикоррозионной защиты строительных конструкций. Киев: Будщивельник, 1984. 72 с.

179. Улицкий И.И. Теория и расчет железобетонных стержневых конструкций с учетом длительных процессов. Киев: Будивельник, 1967. 347 с.

180. Фридман В.В. Применение полимерного бетона для повышения жесткости конструкций. // Транспортное строительство. 1968, №12, С.45-46.

181. Фролкин О.А. Компьютерное моделирование и анализ структуры композиционных материалов. Дисс. на соискание к.т.н.: Саранск, 2000. 223 с.

182. Фторопласты. / Г.П. Чегодаев, З.К. Наумова, Ц.С. Дунаевская. JL: Госхимиздат, 1960. 192 с.

183. 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.

184. Хозин В.Г. Поверхностное усиление полимерных строительных материалов. / В.Г. Хозин, JT.A. Абдрахманова // Изв. вузов, сер. Строит, и архитектура. 1994. №2. С. 33-40.

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

186. Цискрелли Г.Д. Повышение трещиностойкости бетона путем поверхностного упрочнения / Г.Д. Цискрели, А.В.Лоладзе, А.С.Кубанейшвили // Материалы VI конференции по бетону и железобетону. Рига: Стройиздат, 1966. С. 17-19.

187. Цыганов В.В. Влияние полимерных покрытий на несущую способность изгибаемых бетонных элементов // XXXIV Огаревские чтения: мат-лы науч. конф. в 2 ч. Ч. 2. Естественные и технические науки. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2006. С.317-318.

188. Цыганов В.В. Защита железобетонных конструкций полимерными покрытиями // Долговечность строительных материалов и конструкций: Мат-лы науч.-практ. конф. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2005. С.54-59.

189. Цыганов В.В. Статистическая оценка диаграмм деформирования полимерных композитов /В.В. Цыганов, П.В. Селяев // Актуальные вопросы строительства. Вып. 4. Мат-лы Междунар. науч. техн. конф. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2005. С. 363-370.

190. Чебаненко А.И. Армополимербетонные строительные конструкции. М.: Стройиздат. 1988.440 с.

191. Черепанов Г.П. Механика разрушения композиционных материалов. М.: Наука, 1983. 296 с.

192. Черкинский Ю.С. Полимерцементный бетон. М.: Стройиздат, 1984.212 с.

193. Чеховский Ю. В. Понижение проницаемости бетона. М.: Госстройиздат, 1968. 189 с.

194. Чизмаджев Ю.А. Макрокинетика процессов в пористых средах. М.: Наука, 1971. 144 с.

195. Шалимо М.А. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Минск: Высш. шк., 1986. 200 с.

196. Швидко Я.И. Влияние защитных полимерных покрытий на свойства железобетонных конструкций / Промышленное строительство. 1972, №5. С.33-34.

197. Швидко Я.И. Восстановление бетонных и железобетонных конструкций с применением композиционных материалов / Гидротехническое строительство. 1994, №9. С.16-17.

198. Шевяков В.П. Проектирование защиты строительных конструкций химических предприятий от коррозии. М.: Стройиздат, 1984. 168 с.

199. Шейкин А.Е. Структура и свойства цементных бетонов / А.Е. Шейкин, Ю.В. Чеховский, М.И. Бруссер М.: Стройиздат, 1979. 344 с.

200. Шнейдерова В.В. Антикоррозионные лакокрасочные покрытия в строительстве. М.: Стройиздат, 1980. 180 с.

201. Шнейдерова В.В. Защитные покрытия для железобетонных емкостей. / В.В. Шнейдерова, З.Я. Тюнтина // Коррозия бетона в агрессивных средах. М.: Стройиздат, 1971. С. 23-26.

202. Шнейдерова В.В. О нормировании шероховатости бетонной поверхности // Труды НИИЖБ. Вып. 24, 1977. С. 109.

203. Шнейдерова В.В. О трещиностойкости защитных покрытий / В.В. Шнейдерова, В.М. Медведев, Г.С. Мигаева // Бетон и железобетон, №1, 1969. С. 17-18.

204. Шульце В. Растворы и бетоны на нецементных вяжущих / В.Щульце, В.Тишер, В.П. Эттель. Под ред. М.М. Сычева. М.: Стройиздат, 1990. 240 с.

205. Яковлев А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий. JL: Химия, 1981.352 с.

206. Griffith А.А. The problem of flexure and its solution by the soap-film method. Phil, trans. Roy. soc, 1921. p. 950-969.

207. Sagues A.A., Perez-Duran H.M., Powers R.G. Corrosion performance of epoxy-coated reinforcing steel in marine substructure service // Pap. №124, Corrosion'91. Cincinnati, Ohio, march 11-15. Houston (Texas).: NASE, 1991.17 pp.

208. Weiss V. Spolupusubeni krehkych hmot's laminety / Stavebnicky casopis. 1965, №3, p.27-32.

209. Weiss V. The behaviour of concrete with reinforced plastics coating. Symposium RILM Paris, 1967, p. 49 -55.й й й й й й й й й Й й й й й й й й й й й й Й

210. Й Й Й Й й й й й й Й й Й й й й1. ПАТШТ 11 ill Sill 11. НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ56912

211. СБОРНО-МОНОЛИТНОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ

212. Патентообладатель(ли): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. HJI, Огарева" (RU)1. Автор(ы): см. на обороте1. Заявка Ss 2006113529

213. Приоритет полезной модели 20 апреля 2006 Г. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 27сентября2006г. Срок действия патента истекает 20 апреля 2011 Г.

214. Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам1. Б.П. Симоновж жжжжж ж ж ж ж ж ж ж ж ж: ж ж ж ж жж