автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Эффективные строительные композиты на основе жидкого стереорегулярного полибутадиенового каучука

На правах рукописи

РГВ Ом

) '' О

МАКАРОВА Татьяна Васильевна

ЭФФЕКТИВНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ ЖИДКОГО СТЕРЕОРЕГУЛЯРНОГО ПОЛИБУТАДИЕНОВОГО КАУЧУКА

05.23.05 - строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2000

Работа выполнена на кафедре железобетонных и каменных конструкций Воронежской государственной архитектурно-строительной академии.

Научный руководитель-

Заслуженный деятель науки РФ, Академик Российской Академии транспорта, доктор технических наук, профессор Потапов Ю.Б.

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Ярцев В.П.

Кандидат технических наук, доцент Барабаш Д.Е.

Ведущая организация-

Проектный институт "Воронежагро-промпроект"

Защита состоится "26" декабря 2000 г. в 14°° часов на заседании диссертационного совета Д 063.79.01 при Воронежской государственной архитектурно-строительной академии по адресу: 394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября. д.84, ауд. 20, корп. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной архитектурно-строительной академии.

Автореферат разослан "24" ноября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.В. Власов

Нзз* .М-I . о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Увеличение срока службы конструкций и изделий, эксплуатирующихся в условиях воздействия агрессивных сред, остается актуальной проблемой современного строительного материаловедения. Потери, связанные с коррозией бетонных и железобетонных конструкций, достигают размеров, сравнимых с затратами на развитие крупнейших отраслей промышленности. Немаловажной проблемой является и утилизация крупнотоннажных промышленных отходов. В настоящее время одним из путей повышения надежности и долговечности строительных конструкций и изделий, подверженных агрессивным воздействиям, является применение полимерных композиционных материалов. Наряду с известными видами химически стойких бетонов наиболее перспективными для разработки связующих следует считать жидкие каучуки на основе диеновых углеводородов. Существенным достоинством жидких каучуков является то, что их производство базируется на нефтехимическом сырье и что сами они вырабатываются отечественной промышленностью в большемасштабном количестве, в то время как производство синтетических смол (эпоксидных, полиэфирных, карбамидных) сократилось, и это привело к их удорожанию. Наибольшее удорожание и дефицитность проявились в отношении фурановых смол, так как предприятия, их выпускающие, оказались за пределами России.

На кафедре железобетонных и каменных конструкций Воронежской государственной архитектурно-строительной академии (ВГАСА) в течение ряда лет проводятся работы по созданию композиционных материалов на основе жидких каучуков различных марок. Каучуковые композиционные материалы характеризуются ценным набором эксплуатационных характеристик, среди которых высокая стойкость к действию различных агрессивных факторов.

Для создания каучуковых бетонов (каутонов) нашли свое применение отечественные жидкие каучуки марок СКДН-Н, ПБН и СКДП-Н. Обладая рядом преимуществ по отношению к двум последним (значительный объем промышленного выпуска, более высокая реакционная способность, низкая вязкость полимера) каучук марки СКДН-Н позволяет получать каутоны, которые в настоящий момент мало изучены, особенно при рассмотрении влияния ре-цепгурно-технологических факторов на эксплуатационные свойства разрабатываемых композитов. Кроме того, требует своего развития вопрос технологии изготовления бетона на основе жидкого каучука СКДН-Н и остается актуальной задача управления технологическими и эксплуатационными свойствами получаемых композиций.

С изучением обозначенных актуальных вопросов связана цель, задачи и содержание исследований.

Исследования по теме диссертации выполнены на кафедре железобетонных и каменных конструкций ВГАСА в русле "Приоритетных направлений ... " и "Критических технологий ... ", а также в соответствии с программами: межвузовской - "Строительство" и региональной - "Черноземье".

Целью диссертационной работы является разработка и исследование эффективных композиционных материалов на основе жидкого каучука марки СКДН-Н с повышенными показателями физико-механических свойств и химического сопротивления на всех уровнях структурной организации с учетом влияния рецептурно-технологических факторов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• сформулировать критерии выбора компонентов матрицы, оценить эффективность их введения в каучуковые композиции, проанализировать особенности влияния ингредиентов, входящих в состав отверждающей группы, с учетом их взаимного влияния на основные показатели качества;

• установить влияние количества, дисперсности и вида наполнителя, используя для этого техногенные отходы и местные сырьевые ресурсы, а также количественное соотношение заполнителей на основные физико-механические характеристики;

• изучить кинетические особенности отверждения изделий при тепловой обработке и определить рациональные параметры приготовления смеси;

• по результатам анализа основных критериев качества разработать составы композиций, отличающихся повышенной стабильностью эксплуатационных свойств и технологические режимы, их обеспечивающие; разработать принципы технологии изготовления бетона на основе жидкого каучука;

• исследовать поведение разработанных композиций при воздействии кратковременных и длительных нагрузок, определить нормативные и расчетные прочностные и деформационные характеристики разработанных композиций, произвести оценку показателей химического сопротивления в агрессивных средах различной природы;

• для определения границ работоспособности выявить связь между силовыми, температурными и временными пределами использования материала на основании принципа температурно-временной и силовой эквивалентности, определить термостойкость материала;

• показать перспективы практического применения каучуковых бетонов в народном хозяйстве РФ, оценить технико-экономическую эффективность разработанных композиций.

Научная новизна и отличительные особенности результатов, полученных в диссертационной работе, состоят в:

• разработке и исследовании эффективных композитов на основе жидкого каучука марки СКДН-Н, обладающих повышенными физико-техническими и эксплуатационными показателями, а также высокой химической стойкостью в агрессивных средах различного характера;

• получении многофакгорной нелинейной модели, позволяющей количественно оценить взаимное влияние компонентов отверждающей группы на основные прочностные характеристики исследуемых композитов;

• установлении зависимости изменения физико-механических и эксплуатационных свойств от количества, дисперсности и вида наполнителя, а также количества заполнителя; доказательстве возможности использования в качестве наполнителя для композиций местных сырьевых ресурсов и техногенных отходов, обеспечивающих возможность получения композитов заданного качества;

• получении графо-аналитических моделей, описывающих изменение прочностных параметров наполненных композитов в зависимости от температуры и времени отверждения;

• оценке границ работоспособности, долговечности, химстойкости, тепло- и термостойкости разработанного материала.

Достоверность полученных результатов обеспечивается методически обоснованными комплексными исследованиями состава, технологии и свойств каучуковых композитов, использованием современных средств исследований и измерений, в том числе и физическими, применением математических методов планирования экспериментов и вероятностно-статистических методов обработки результатов.

Практическое значение работы состоит в обеспечении возможности решения задач, связанных с разработкой эффективных материалов на основе жидкого каучука марки СКДН-Н, а также в использовании разработанных составов каутонов в производстве новых эффективных коррозионностойких изделий и конструкций; определяется тем, что введение в качестве наполнителей техногенных отходов способствует решению экологических проблем, связанных с их утилизацией, а предлагаемый набор свойств для разработанных составов каучуковых бетонов обеспечит расширение области его применения и позволит повысить потенциал конкурентоспособности в сравнении с распространенными видами полимербетонов.

Внедрение результатов. Результаты диссертационной работы реализованы при разработке "Технологического регламента изготовления бетона на основе жидкого каучука" и проекта технических условий "Плиты бетонные на основе жидких каучуков для полов производственных зданий". Теоретические разработки и результаты экспериментальных исследований использованы в учебном процессе при постановке лекционного курса, а также в дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждались на Международных научно-технических конференциях молодых ученых и студентов СПбГАСУ (г.Санкт-Петербург,199б, 1998гг.); Международной конференции "Актуальные проблемы строительного материаловедения" (IV академические чтения, г.Пенза, 1998г.); Международной научно-технической конференции "Проблемы строительного и дорожного комплексов" (г.Брянск,БГИ'ГА,1998г.); Международной научно-практической конференции - школа-семинар молодых ученых и аспирантов (г.Белгород, 1998г.); Международной научно-практической конференции "Строительство -2000"(г.Ростов-на-Дону,РГСУ,2000г.); а также на научно-технических конфе-

ренциях профессорско-преподавательского состава ВГАСА (г. Воронеж, 1997, 1998, 1999, 2000г.г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе получен 1 патент (RU №2120425), 8 статей, 2 информационных листка.

Автор защищает: результаты экспериментальных исследований взаимосвязи прочностных характеристик каучукового бетона с его составом; комплекс моделей, описывающих влияние состава на эксплуатационные свойства композиций; схему представлений об условиях и факторах, обеспечивающих формирование стабильной структуры каучукового композита; практические предложения по условиям получения каутона с повышенными показателями прочности; положение о рациональных технологических параметрах, составляющих основу технологии получения каутоновых композиций и производства на их основе изделий и конструкций; комплекс экспериментальных данных по исследованию долговечности материала; показатели экономической эффективности.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, основных выводов и содержит 234 страниц машинописного текста, включая 35 таблиц, 43 рисунка, список литературы из 155 наименований, 4 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, изложены цель и задачи диссертационной работы. Приведены научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первом разделе, посвященном аналитическому обзору, приводятся общие сведения о структурообразовании и свойствах полимербетонов, применяемых в строительстве практике для повышения долговечности строительных конструкций и изделий при интенсивном воздействии агрессивных сред. Установлено, что требует своего решения вопрос рационального применения в композициях местных сырьевых ресурсов и техногенных отходов. Приводятся теоретические основы формирования свойств композиционных материалов в соответствии с последовательным рассмотрением масштабных уровней структуры. Показано, что актуальным является вопрос поиска новых эффективных композиций на основе более дешевых вяжущих, способных восполнить недостатки, присущие традиционным видам полимербетонов. Рассмотрены существующие разработки в области создания коррозионностойких каучуковых бетонов. Анализ представленных данных, а также обобщение результатов имеющихся исследований свидетельствуют о явно недостаточной проработке материаловедческих и технологических положений, чтобы разработать технологию изготовления изделий и запроектировать конструкции из композита на каучуке марки СКДН-Н. Показано, что отечественный полибутадиеновый каучук марки СКДН-Н представляется перспективным с точки зрения разработки

композитов, сочетающих свойства высокой прочности и износостойкости, малой деформативности при универсальной химической стойкости.

Во втором разделе представлено обоснование границ факторного пространства экспериментальных исследований. Анализ информации о рецептур-но-технологических параметрах и структурообразовании композиций, о методах их исследования и моделирования позволили построить блок-схему исследований. В разделе приведены основные характеристики используемых материалов, методики проведения экспериментов, описаны методы исследований.

В качестве связующего использовали жидкий синтетический стереоре-гулярный каучук СКДН-Н без концевых функциональных групп с преобладанием 1,4-цис - звеньев в полимерной цепи [ТУ 38.103551-82]. Плотность и вязкость по ВЗ-4 при температуре + 20 °С 900 кг/м3 и 270 с.

В качестве основного отверждающего компонента использовали серу техническую [ГОСТ 127,4-93]. Для ускорения и активации процесса отверждения использовали: тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД) [ГОСТ 740-76Е], оксид цинка [ГОСТ 10262-73]. Для предотвращения порообразования в состав вводили оксид кальция - СаО [ГОСТ 8677-76]. В качестве наполнителей применяли: золу-унос Воронежской ТЭЦ-1, бой кинескопного стекла, молотый кварцевый песок, андезитовую муку [ТУ 6-12-101-72], молотый гранитный щебень, туф вулканический (артикский), пиритные огарки (отход производства серной кислоты Уваровского химкомбината), фосфогипс (отход производства ортофосфорной кислоты Уваровского химкомбината) [ТУ 6-08-418-80]; каолин, Основными критериями выбора наполнителей служили доступность и стоимость компонента. В качестве мелкого заполнителя использовали песок Вольского, Тамбовского и Аннинского карьеров, фракций 0,63 -0,315, 1,250,63 (ГОСТ 8736-93). В качестве крупного заполнителя использовали гранитный щебень Павловского карьера (ГОСТ 8267-93).

Все физико-механические показатели определяли согласно требованиям соответствующих ГОСТов.

При изучении реологических, деформативных и физико-механических свойств, а также характеристик долговечности применяли современные методы исследований, основанные на достижениях современной химии, физики, механики и математики. При проведении экспериментов использовали математические методы планирования и методы статистической обработки.

В третьем разделе приведены результаты исследований по разработке составов каучуковой матрицы и каучукового связующего. Изучение структурных и физико-механических свойств каучукового композита в зависимости от количественного содержания компонентов отверждающей группы было выполнено на основе экспериментальных исследований. Этому предшествовало обоснование выбора компонентов отверждающей группы. Установлено, что серосодержащая вулканизирующая система (включает элементарную серу и доноры серы, ускорители и активаторы) - обычная или наиболее распространенная в технологии наполненных каучуков отверждаюгцая группа. Определено, что при вулканизации каучука серой в присутствии ускорителя тетраме-

тилтиурамдисульфид и активатора - оксид цинка, отверждение возможно при более низких температурах посредством образования активных промежуточных соединений. Выбор компонентов вулканизующей системы осуществлен, принимая во внимание возможность достижения композитом максимальных физико-механических характеристик, а также доступность и стоимость ингредиентов. При проектировании состава матрицы были использованы план эксперимента по типу Вз (близок к О - оптимальному, по=4) и математическая модель, в которой X] - массовая доля отвердителя (Б - сера), Х2 - массовая доля ускорителя (Т - ТМГД), Хз - массовая доля активатора (7. - оксид цинка). Интервалы варьирования факторов приняты на основании опыта их применения в технологии наполненных каучуков. В качестве критериев оптимизации приняты: прочность при сжатии и прочность на растяжение при изгибе. В результате обработки результатов экспериментов получены:

- зависимость прочности при сжатии образцов

ас = 17,9 + 0,15 + 0,9Г + 6,02 + 03Г2 - 0,2г2-0,5574 0,00352 + 0,0572 (1)

- зависимости прочности на растяжение при изгибе образцов

а, = 5/(5,0-0,25 + 0,252), (2) а, = 7/(0,1-0,ЗГ + 0,0009Г2), (3)

о-, =г/(о, 1-о,2г+о,ооо5г2), (4)

Графическое отображение функции отклика при фиксированном значении одного из факторов (содержание ТМТД- 5 мас.д.) представлено на рис. 1.

Поверхность отклика по эксперименту "проектирование состава матрицы каучукового композита"

мас.д.

Рис. 1.

Из анализа коэффициентов уравнения регрессии выявлено влияние каждого из ингредиентов и их взаимное воздействие на прочность каутона. В результате эксперимента графоаналитическим путем подобраны оптимальные количественные составы компонентов отверждающей группы, обеспечивающие максимальные значения прочности при сжатии и прочности на растяжение при изгибе (табл.1).

Таблица 1

Состав матрицы композиции оптимальный по прочности на сжатие и по

прочности на растяжение при изгибе

Оптимизируемый параметр Количественное содержание компонентов в мас.д. на 100 мас.д. каучука

Сера элементарная ZnO ТМТД СаО

Прочность при сжатии 54 15 3,2 5

Прочность на растяжение при изгибе 48 14 3,5 5

Определение составляющих компонентов отверждающей группы с учетом их взаимного влияния позволит достигать заданных значений прочностных характеристик.

В данном разделе приведены также результаты исследований по изучению влияния степени наполнения, удельной поверхности и вида наполнителя на прочность при сжатии каучукового связующего. В качестве тонкодисперсных наполнителей использовали: андезит, гранит, молотый кварцевый песок, золу-унос, туф вулканический, бой кинескопного стекла, пиритные огарки, каолин, фосфогипс. Отношение полимера к наполнителю (П/Н) варьировали в пределах от 0,1 до 0,6 по массе. Определено, что зависимость прочности от степени наполнения имеет экстремальный характер с зоной максимума, соответствующей оптимальной концентрации для всех применяемых наполнителей. Кроме того, анализ результатов испытаний наглядно показывает, что оптимальное отношение ГОНо зависит от удельной поверхности наполнителя. В проведенных исследованиях проанализировано влияние вида наполнителя, исходя из различной кислотности поверхности применяемых компонентов. Анализ результатов проведенных испытаний показал, что материалы, имеющие сильнощелочную реакцию (известняки, карбонаты), а также кислую поверхность (рН<5) не пригодны для совмещения с каучуковым связующим. Это объясняется тем, что кислоты и щелочи вступают в реакцию практически со всеми компонентами матрицы материала.

Для получения композиций с максимальными прочностными характеристиками в качестве наполнителя рекомендуется применять: андезит с удельной поверхностью 150 мг/кг при П/Н = 0,26; гранит с удельной поверхностью 300 м"/кг при П/Н = 0,35; золу-унос с удельной поверхностью 350 м2/кг при П/Н = 0,4. Наполнение композиции тонкомолотыми порошками из отходов промышленности рационально с точки зрения экономичности ввиду их дешевизны и с

точки зрения экологии. Туф вулканический, молотый кварцевый песок, бой кинескопного стекла и пиритные огарки, используемые в качестве наполнителей при удельной поверхности 250, 300, 300 и 350 м2/кг следует ограничить отношением П/Н соответственно: 0,25; 0,3; 0,36; 0,46. При использовании в качестве наполнителя каолина с удельной поверхностью 100 м~/кг оптимальное отношение П/Н составляет 1/5 по массовым долям.

В четвертом разделе представлены расчеты состава исследуемого бетона с крупным заполнителем по 4-м различным методикам, исследованы его прочность и деформатнвность при кратковременном и длительном воздействии статических нагрузок в нормальных условиях.

Анализ представленных методик проектирования составов каутона и их экспериментальная проверка показывают, что при содержании в составе смеси полимера, менее 7 %, удобоукладываемые смеси получить не удается. Таким образом, способы расчета через приведенную толщину пленки полимера являются неадекватными для данного материала.

Определено, что наиболее приемлемым, с точки зрения возможности варьирования состава каучукового бетона в зависимости от требуемой жесткости, при минимальном расходе связующего и при обеспечении максимальных прочностных характеристик, является метод, в основу которого положена концепция равенства абсолютных объемов трехкомпонентной системы бетона. При определении состава каучукового бетона метод был скорректирован из условия вхождения в состав композита компонентов отверждающей группы, которые представляют собой дисперсные порошки различной плотности.

Представлены расходные нормы для производства смесей каутона различной жесткости, рассчитанные с учетом факторов пустотности смеси заполнителей, прочности, плотности и других свойств полимера и компонентов смеси, которые позволят существенно улучшить прочностные и деформационные характеристики материала и снизить трудоемкость работ. По результатам экспериментальных замесов установлено, что максимальные прочностные характеристики дают составы, содержащие 8 % жидкого каучука.

В ходе экспериментальных исследований определены зависимости между размерами образцов-кубов и образцов-призм и их прочностными характеристиками. В качестве стандартных (эталонных) образцов для получения значений масштабных коэффициентов образцов различных размеров были приняты образец-куб с размерами сторон 150 мм и образец-призма с размерами 150x150x600 мм. Сравнивая масштабные коэффициенты, полученные для каутона с переходными коэффициентами для цементных бетонов (0,95 и 0,85 для образца 70x70x70мм), можно сделать вывод, что каучуковые бетоны характеризуются большей однородностью и наличием меньшего количества дефектов с увеличением размера образца.

Исследования деформационных характеристик выполняли при испытании образцов каучукового бетона на центральное сжатие. Из анализа зависимостей продольных и поперечных деформаций от уровня напряжений определено, что условным пределом упругости каутона следует считать напряжение,

составляющее 0,7 от предела прочности (рис.2), модуль упругости для образцов с крупным заполнителем равен 19000 МПа, а коэффициент Пуассона составляет 0,255.

Относительные деформации каутона в зависимости от соотношения испытательной и разрушающей нагрузок

- П-т УС ювный предел упругое ти

0,5

и,4

0,2

Попер( чные \ и, 1 Г1род< дьные

-1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Относительные деформации, 10

Рис.2

Основываясь на том, что экспериментальные кривые распределения прочности при сжатии, а также соответствующие им модули упругости подчиняются закону нормального распределения, определены нормативные и расчетные значения характеристик сопротивления осевому сжатию (КЬп =65,0 МПа и Яь =59,1 МПа) и модуля упругости (£„ = 16030 МПа и Е = 13490 МПа) для каучукового бетона.

На длительное действие постоянной сжимающей нагрузки было испытано 2 серии образцов каутона с крупным заполнителем и без (мелкозернистый бетон). На рис. 3 представлены кривые ползучести образцов меелкозернистого каутона. Образцы ОС-1, ОС-2, ОС-3, ОС-4, ОС-5, ОС-6, ОС-7 находились под напряжениями, составляющими для этой серии - 40, 50, 60, 70, 80, 85, 90 % от предела прочности. Увеличение деформирования во времени при постоянной нагрузке фиксировали в продолжение всего срока испытания. Образцы, находящиеся под напряжением, составляющим 90, 85, 80 % от предела прочности, разрушились через 3 часа и на 9 и 110 сутки соответственно. Образцы, находящиеся под напряжением, составляющим 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7 от предела прочности, имели затухающую ползучесть. Такую же качественную картину имели кривые ползучести крупнозернистого каутона.

Определение пределов длительного сопротивления каутона производили по кривым длительного сопротивления, которые строили в осях "Клл - время", где Кал - отношение напряжения, под которым находился образец к пределу прочности. За величину коэффициента длительного сопротивления были

Кривые ползучести мелкозернистого каутона при длительном сжатии

а

я «

п. о

0,9

0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 О

ЭС-7. с \иы £ п=0,4 К %

Лус- [.9 МП! ^ £п=0. 579%

' ос- 5. <т =6 ,1МПг - ел=0, ¡49%

ОС -4, ст0= >3,5МГ а, £,.=( .286%

о— ОС ЦДМГ ).216%

ОС-1, ОС- 2, оо=3 8,2 МП а, £0=0 178%

/-и о ' а0=30,С МПа, 50=0,12 3%

0 30 60 90 120 150 180 210

|_1 суток для образца ОС-6

0_ 10

I часов дая образа ОС-7 " Рис. 3

240 270 300 Время, сут

приняты отношения предельного длительного сопротивления к пределу прочности, равные 0,76 и 0,73 для каутона с крупным и мелким заполнителем - соответственно. По результатам проведенных длительных испытаний определена длительная прочность и модуль деформации каутонов. Расчетные характеристики каутона при сжатии с учетом длительного загружен;«? составляют:^ = 58,1 и 52,3 МПа; Е„я = 10850 и 10160 МПа.

В пятом разделе изложены результаты исследований физико-технических и химических свойств каучуковых композитов, а также оценены границы долговечности и работоспособности материала.

В ходе исследований выявлено наличие зависимости износостойкость от состава композиции (вида и количества наполнителя и заполнителя) и режима отверждения. По результатам испытаний явно прослеживается обратнс пропорциональная зависимость между значениями прочности образцов пp^ сжатии и показателями истираемости каучуковых композиций. Таким образом для получения изделий с максимальными характеристиками износостойкости необходимо применять компоненты, обеспечивающие наибольшую прочност] при сжатии и максимальную степень отверждения. Сравнивая значения исти раемости изучаемых композитов (0,25 ... 0,45 г/см2) с другими материалами следует отметить, что каучуковые бетоны приближаются по своей износо стойкости к граниту и значительно превосходят материалы на известных ми неральных вяжущих, а износостойкость полимерных материалов сравнима их показателями.

По результатам испытаний получены значения удельной ударной вязкости для образцов различных составов, которые составили от 2,4 до 7,1 кДж/м2. Возможность варьировать характеристики в предложенных пределах позволяет рекомендовать материал для изделий, подверженным ударным динамическим нагрузкам. Определено влияние состава композиции и времени полимеризации на показатели ударной вязкости, которая зависит от прочностных и деформационных свойств материала.

Характеристики плотности и пористости определяют многие важные свойства бетона - водопоглощение, водонепроницаемость, морозостойкость, коррозионную стойкость и др. Значения плотности для составов связующих и составов каутонов на различных наполнителях и заполнителях составили 1600 ... 2400 кг/м3. Наиболее плотные композиты получаются при наполнении боем кинескопного стекла, менее плотные - для связующих, наполненных вулканическим туфом.

Результаты экспериментальных испытаний показали, что значения истинной пористости составляют 0,5 ... 3 % для композиций различных составов. Следует отметить, что пористость связующего зависит в большей степени от дисперсности наполнителя и температуры отверждения композита. При оптимальном отношении П/Но и рациональном режиме термообработки пористость наименьшая.

Сопротивление каутона проникновению воздуха определяли при использовании прибора АГАММА - 2Р. По результатам испытаний определено, что материал воздухонепроницаем. Водопроницаемость испытуемого материала получена косвенно по показателю сопротивления бетона прониканию воздуха. Определено, что каутон водонепроницаем. Водопоглощение каутона серии образцов составило 0,05 %. Низкий процент водопоглощения можно объяснить закрытой пористостью исследуемого композита и его гидрофобностью.

Испытания на теплостойкость (по Мартенсу) консольно нагруженного образца показали осредненное значение теплостойкости, равное 100 ... 110 °С. При испытании на термостойкость определено, что: все испытанные образцы имели значительную потерю прочности при изгибе после первых суток воздействия температуры; изменение структуры, состава и свойств каучуковых композитов при термическом старении необратимо; для температуры испытания 50 °С предел термостойкости образцов не огоаничен 45 сутками, для образцов испытанных при температурах 100 и 125 С предел термостойкости не ограничен 31 сутками; предел термостойкости каучуковых образцов при температуре 150 °С составляет 24 суток.

Определяющими критериями при оценке химической стойкости были приняты показатели прочности при сжатии и на растяжение при изгибе, так как они выражают четкую связь механических и физико-механических свойств. Кроме того, определяли изменение модуля упругости в зависимости от времени выдержки в агрессивной среде. Коэффициенты химической стойкости каутона СКДН-Н были установлены для агрессивных жидкостей различной природы: 20 %-ного раствора серной кислоты (0,95), 3 %-ного раство-

ра азотной кислоты (0,8), 10 %-ного раствора лимонной кислоты (0,9), 10 Явного раствора гидроокиси калия (0,8), 20 %-ного раствор гидроокиси натрия (0,95), насыщенного раствора хлористого натрия (0,9), дизельного топлива (0,95), воды (1) (рис.4).

Коэффициент химической стойкости при экспонировании

Время, сут

1- вода, 2 - 3%-й раствор азотной кислоты, 3 - 10%-й раствор лимонной кислоты, 4 - 10%-й раствор гидроокиси калия, 5-насыщенный раствор хлористого натрия, 6 - дизельное топливо, 7-20%-й раствор серной кислоты, 8- 20%-й раствор гидроокиси натрия

Рис.4

Как видно из графиков, наиболее высокой стойкостью обладает каучуковый бетон, находящийся в воде и в дизельном топливе. Незначительные изменения прочностных показателей показывают образцы, экспонированные в 20 %-ном растворе серной кислоты и 20 %-ном растворе гидроокиси натрия. Значительная стойкость в растворе серной кислоты объясняется тем, что в состав компонентов отверждающей группы входит оксид цинка, ослабляющий каталитическую активность серной кислоты. Наименьшая химическая стойкость в растворах кислот наблюдается для азотной кислоты, наибольшая - для лимонной кислоты. Это объясняется тем, что азотная кислота является одним из самых сильных окислителей, в то время как лимонная кислота не является окислителем вовсе. Коэффициенты химической стойкости, рассчитанные для срока службы в условиях агрессивных воздействий 10 лет, составляют 0,65 ... 0,99 для сред различного характера, что выше минимально допустимого по ГОСТ 25881 -83 значения, равного 0,5.

Проблема прогноза и повышения работоспособности материалов на органических связующих сводится к выявлению связи между силовыми, температурными и временными пределами использования материала. На основании принципа температурно-временной и силовой эквивалентности формула зави-

г = тт ■ ехр

(5)

симости временной границы работоспособности композита от действующих напряжений и температур (по Журкову С.Н) выглядит:

"t/.-ygf, т"

R-T { Гя

Для того, чтобы установить границы работоспособности исследуемого материала, на основании опытных данных по методу^ разработанному Ярцевым В.ГЦопределены константы: тт - минимальная долговечность при любой нагрузке или без нее; Uo - энергия активации разрушения (Uo = Еа - энергия активации термохимический деструкции); у - силовой, структурно-механический фактор и Тт - предельная (абсолютная) температура, входящие в формулу (5). Поскольку легче задавать напряжение и температуру, вид формулы прочностной долговечности на практике определен для ряда заданных напряжений и температур при испытании образцов (30x60x700 мм) на поперечный изгиб. Для определения физических констант материала экспериментальные данные обрабатывали в координатах "Igt - 1/Т" (рис.5).

Получены значения величин всех констант: lgim = -1.6 с; Uo = 294

кДж/моль; у = 25,7

кДж ■ мм _

Тт = 2,15x10 К ; знание которых позволит, во-

моль ■ Н

первых, прогнозировать и повышать прочность изделий и конструкций во времени или при изменении температуры, а во-вторых, их направленно регулировать. Из сравнения значений физических констант исследуемого материала со значениями для других наполненных полимерных материалов видно, что они имеют один порядок, то есть их пределы работоспособности сравнимы.

Результаты испытаний для различных уровней напряжений и температур в координатах - 1/Т"

1

0 2,1

-1

л

p^i^'a.

..... 1 ,5 2 .7 2 ,9 1/Т 3

Utgjr, 103/°K

AI/T

Рис. 5

В шестом разделе представлены результаты исследований по разработке принципов технологии изготовления композитов на основе жидкого каучука, приведены описание принципиальной технологической схемы изготовления изделий из каутона, рекомендации по применению и технико-экономические показатели разработанных композиций.

При отработке режима отверждения температура и время вулканизации образцов были приняты в качестве основных варьируемых факторов. Используя двухфакторный план постановки эксперимента по типу З2, получили уравнения зависимости прочности на сжатие и прочности на растяжение при изгибе, которые в натуральных показателях имеют вид:

<тс =-999,3+ 13,72Г +83,14г-0.05Г2-2,96г2 -0,337г (6)

а, = -212,2 + 1,957" + 37т-0,004Г2 -1,34г2 -0,157г, (7)

где Г и г - соответственно температура отверждения и время отверждения. На рис.6 представлены кривые зависимости прочности на сжатие и прочности на растяжение при изгибе образцов от времени отверждения.

Прочность при сжатии (а), на растяжение при изгибе (б) образцов каутона в зависимости от времени отверждения

С 100

80

2 О*

К

60Т

40

9 I»——

1

Время, ч

при температурах 1 - 90°С; 2 - 110 °С; 3 -130 С. Рис.6

На основании графоаналитического анализа результатов эксперимента установлены области рациональной технологии термообработки материала при нормальном атмосферном давлении: для получения максимальной прочности при сжатии не рекомендуется повышать температуру отверждения более 115 °С, а время отверждения - более 7,5 ч; максимум прочности на растяжение при изгибе достигается при режиме вулканизации при температуре 90 °С в течение 7,5 ч.

В ходе оптимизации параметров процесса перемешивания определены режимы перемешивания, обеспечивающие наиболее плотную упаковку частиц и максимальные выходные параметры прочности при сжатии. Прочностные показатели достигают максимальных значений при скоростях перемешивания 8,3; 16.6 и 25 с"1 и длительности перемешивания соответственно 210 с, 120 сек и 60 сек. Определено, что плотность и однородность бетона зависит не столько от скорости перемешивания, сколько от полного числа оборотов смесителя.

Опытные данные, полученные при проведении экспериментов по определению эффективной последовательности ввода компонентов, подтверждают преимущества раздельной технологии при приготовлении каутоновых смесей, так как это обеспечит наиболее равномерное распределение компонентов от-верждающей группы и плавное (нормальное) протекание процессов вулканизации. На основании результатов экспериментов по определению технологических режимов разработаны принципиальная схема производства каутона и технологический регламент изготовления изделий из бетона на основе жидкого каучука.

В разделе обозначены перспективные области применения исследованных композитов, разработан проект Технических условий "Плиты бетонные на основе жидких каучуков для полов производственных зданий".

Для сравнения экономической эффективности применения разработанного композиционного материала выбраны наиболее распространенные виды отечественных композитов, применяемых для коррозионностойких изделий и конструкций: эпоксидного и полиэфирного полимербетонов, а также жидко-стекольная композиция. Показатель удельной стоимости рассчитан на 1 м3 приготавливаемой смеси. Результаты расчетов показывают, что наибольшую экономическую эффективность имеет композиционный материал на жидком каучуке, стоимость компонентов которого для приготовления 1 м3 смеси дешевле сравниваемых с ним материалов на 30 ... 70 %. Кроме экономического аспекта основным преимуществом каутона будет его универсальная химическая стойкость в агрессивных средах различного характера, а также возможность использования в его составах местных сырьевых ресурсов и техногенных отходов, что позволяет решать экологические проблемы.

Сравнительный анализ свойств при несомненном выигрыше стоимостных показателей позволяет говорить о конкурентоспособности разработанных композитов и возможности внедрения их в строительную практику.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны и исследованы новые эффективные композиты на основе жидкого каучука марки СКДН-Н, обладающие высокими физико-техническими и эксплуатационными показателями, а также высокой химической стойкостью в агрессивных средах различного характера.

2. Разработан эффективный состав матрицы композиции на основе жидкого каучука марки СКДН-Н. Структурирующая роль ингредиентов оценена по многофакторным экспериментально-статистическим моделям, описывающим влияние состава на прочностные характеристики композита. Установлено, что при содержании на 100 мас.д. каучука, отвердителя - 54 мас.д., ускорителя - 3.2 мас.д., активатора - 15 мас.д. матричная композиция имеет максимальную прочность при сжатии 88,0 МПа. Содержание отвердителя, ускорителя и активатора при максимальных значениях прочности на растяжение при изгибе составляет соответственно: 48 мас.д., 3.5 мас.д. и 14 мас.д. на 100 мас.д. каучука.

3. Проведены исследования, выявляющие влияние наполнителей различной природы, в том числе на основе местных сырьевых ресурсов и техногенных отходов, на структуру и свойства композиций. В качестве наполнителей применяли: золу-унос Воронежской ТЭЦ-1, бой кинескопного стекла, молотый кварцевый песок, андезитовую муку, молотый гранитный щебень, туф вулканический, пиритные огарки, фосфогипс каолин. Предложены эффективные составы на их основе.

4. Разработаны эффективные составы каучуковых бетонов (каутонов). Определено, что минимальный расход каучука составляет 7 % по массе от общего количества смеси. Для запроектированных составов каутона получены значения прочности при сжатии (1^=93 МПа), прочности на растяжение при изгибе (1^=22 МПа), модуля упругости (Е=19200 МПа) и коэффициента Пуассона (ц=0,255). Определены нормативные и расчетные значения характеристик сопротивления осевому сжатию и модуля упругости для каучукового бетона.

5. Установлено, что предельным длительно действующим нагружением, не приводящим с течением времени к разрушению композита, является нагру-жение, составляющее 72 ... 75 % от максимальной кратковременной разрушающей нагрузки для каутонов различных составов. Определены расчетные характеристики материала при сжатии с учетом длительного загружения: Л,л=58,1 МПа, £„„=10800 МПа.

6. Определены показатели химического сопротивления каучуковых композиций для 8-ми агрессивных сред различного характера. Значения коэффициента химической стойкости для 20 %-ного раствора серной кислоты, 3 %-ного раствора азотной кислоты, 10 %-ного раствора лимонной кислоты, 20 %-ного раствора гидроокиси натрия, 10 %-ного раствора гидроокиси калия, насыщенного раствора хлористого натрия, дизельного топлива и воды составили соответственно: 0,95; 0,8; 0,9; 0,95; 0,8; 0,9; 0,95 и 1.

7. Исследованы физико-механические свойства каучуковых композиций: плотность, пористость, износостойкость, ударная вязкость, воздухо- и водопроницаемость, водопоглощение. Произведена оценка долговечности материала по тепло- и термостойкости. Определены области рационального применения разработанных композиций.

8. Определены значения констант, описывающих принцип температур-но-временной и силовой эквивалентности для разработанного материала. Знание величин физических констант: !§тт = -1.6 с; и0 = 294 кДж/моль; у = 25,7 кДж-ММ „ - ..

--—; Тт= 2,15x10 К ; позволит, во-первых, прогнозировать и повышать

моль ■ Н

прочность изделий и конструкций во времени или при изменении температуры, а во-вторых, их направленно регулировать.

9. На основании проведенных опытов получены рациональные технологические параметры: время (85 ... 95 с) приготовления смеси, скорость перемешивания - (12,5 с"'), температура вулканизации (100 ... 115 °С); предложена технологическая схема и технологический регламент изготовления композитов на основе жидкого каучука.

10. Из анализа результатов расчета экономической эффективности композитов на основе жидкого каучука СКДН-Н сделан вывод, что их применение для изделий и конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивных сред, экономически целесообразно.

Основные положения и результаты диссертационной работы отражены в

публикациях:

1. Макарова Т.В., Потапов Ю.Б., Чернышов М.Е. Особенности технологии производства каучуковых композиционных материалов. - В сборнике материалов 50-й международной научно-технической конференции молодых ученых и студентов. С.-Петербург. СПбГАСУ 1996. - С. 163 - 165.

2. Макарова Т.В. Способ подбора состава бетона на основе жидкого каучука СКДН-Н горячего отверждения Воронежский ЦНТИ. № 41 - 98.1998 г. 4 с.

3. Патент № 2120425 С 04 В 26/04 Полимербетонная смесь/Потапов Ю.Б., Борисов Ю.М., Макарова Т.В. (Россия) - опубл. 20.10.98 Бюл. № 29. - 8 с.

4. Потапов Ю.Б., Макарова Т.В., Борисов Ю.М. Оптимизация состава эффективного бетона на основе жидкого каучука СКДН-Н горячего отверждения. - В сборнике материалов международной научно-технической конференции "Современные проблемы строительного материаловедения. Четвертые академические чтения РААСН" ч.1.г. Пенза. ПГАСА. 1998 г. - С. 14-15.

5. Потапов Ю.Б., Борисов Ю.М., Макарова Т.В., Пинаев С.А. Высокоэффективные композиты на основе жидких каучуков. В сборнике материалов международной научно-технической конференции. "Современные проблемы строительного материаловедения. Четвертые академические чтения РААСН". ч.1. г. Пенза. ПГАСА. 1998 г. - С. 16-17.

6. Макарова Т.В., Борисов Ю.М. Влияние дисперсности, количества и вида наполнителя на прочность каутона, основанного на низкомолекулярном каучуке. В сборнике материалов международной научно-технической конференции "Проблемы строительного и дорожного комплексов". Брянск. БГИ-ТА. 1998 г.-С. 208-211.

7. Макарова Т.В. Особенности формирования микроструктуры матрицы бетонов на основе каучукового вяжущего. В сборнике материалов 51 научно-технической конференции ВГАСА. Воронеж, 1998 г. - С.33 - 35.

8. Макарова Т.В. Исследование параметров режима отверждения каучуково-бетонной смеси. В сборнике материалов 52-й научно-технической конференции. Воронеж. ВГАСА 2000 г. - С. 57 - 59.

9. Макарова Т.В. Влияние дисперсности и количества наполнителя на прочность при сжатии каучуковых связующих. / Передовые технологии в промышленности и строительстве на пороге XXI века. Материалы международной научно-практической конференции школа-семинар молодых ученых и аспирантов. Белгород. 1998. - С. 340-343.

10. Макарова Т.В., Титова Е.А., Маркова И.Ю. Технология приготовления по-лимербетонной смеси на основе каучукового олигомера СКДН-Н. Воронежский ЦНТИ, № 138 - 99. 1999 г.- 2 с.

1]. Макарова Т.В. Влияние масштабного фактора на прочность каутона. В сборнике материалов международной научно-практической конференции "Строительство - 2000". Ростовский государственный строительный университет. г. Ростов-на-Дону. 2000 г. - С. 45 - 46.

Лицензия ЛР№ 020450 от04.03.97 г. ПЛД № 37-97 от 3.11.98 г. Подписано в печать 22.Н.$Шк. Формат 60x84 1/16 Уч.-изд.лЛ Л. Бумага для множительных аппаратов Тираж 120 экз. Заказ № 414

Отпечатано на ротапринте Воронежской государственной

архитектурно-строительной академии

394006, г.Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84, ВГАСА

ВВЕДЕНИЕ

АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Основные виды применяемых полимербетонов. Сравнительный анализ

1.2. Композиты на основе жидких каучуков

1.3. Структурообразование полимерных композиционных материалов

1.4. Цели и задачи исследований

1.5. Выводы

ОБОСНОВАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Обоснование границ факторного пространства экспериментальных исследований

2.2. Используемые материалы

2.3. Методы исследований

2.3.1. Методика оценки физико-механических свойств

2.3.2. Методика определения долговечности

2.3.3. Оборудование, приспособления, приборы для испытаний

2.3.4. Физико-химические исследования

2.4. Математическое планирование и обработка результатов экспериментов

2.5. Выводы

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВОВ КАУЧУКОВЫХ КОМПОЗИТОВ НА МИКРОСТРУКТУРНОМ УРОВНЕ

3.1. Разработка и исследование матрицы каучуковых композитов

3.1.1. Обоснование выбора компонентов отверждающей группы

3.1.2. Оптимизация расхода компонентов отверждающей группы

3.2. Исследование прочности связующего каучуковых композитов в зависимости от количества, дисперсности и вида наполнителя

3.2.1. Влияние степени наполнения композиций с учетом дисперсности наполнителя

3.2.2. Анализ прочности связующих в зависимости от вида наполнителя в композиции

3.2.3. Рекомендации по выбору вида наполнителя 3.3. Выводы

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ СОСТАВОВ КАУТОНОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ И ДЕФОРМАТИВНОСТИ ПРИ СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ

4.1. Проектирование эффективных составов каутонов

4.1.1. Гранулометрический подбор заполнителей

4.1.2. Расчет составов каутонов

4.1.3. Анализ представленных методик

4.2. Кратковременное воздействие нагрузок в нормальных условиях

4.2.1. Кратковременное воздействие нагрузок

4.2.1.1. Масштабный фактор

4.2.1.2. Определение призменной прочности композита

4.2.1.3. Деформационные характеристики композита

4.2.2. Нормативные и расчетные характеристики каутона при кратковременном воздействии нагрузок

4.3. Длительное действие сжимающих нагрузок в нормальных условиях

4.3.1. Деформирование каутонов при длительных сжимающих нагрузках

4.3.2. Нормативные и расчетные характеристики каутона при длительном действии нагрузок

4.4. Выводы

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КАУЧУКОВЫХ КОМПОЗИТОВ. РАБОТОСПОСОБНОСТЬ КАУТОНА

5.1. Физико-механические свойства каутона

5.1.1. Износостойкость

5.1.2. Ударная вязкость каутона

5.1.3. Плотность и пористость

5.1.4. Воздухо- и водопроницаемость, водопоглощение

5.2. Теплостойкость и термостойкость

5.3. Химическая стойкость каутона в агрессивных средах

5.4. Работоспособность каутона

5.5. Выводы

РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ЖИДКОГО КАУЧУКА. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАЗРАБОТАННЫХ КОМПОЗИЦИЙ 6Л. Исследование параметров режима вулканизации каутона

6Л. 1. Оптимизация по прочности на сжатие 6Л.2. Оптимизация по прочности на растяжение при изгибе 6.1.3. Анализ полученных результатов

6.2. Влияние режимов перемешивания на прочность и однородность смеси

6.3. Влияние очередности введения компонентов

6.4. Разработка принципов производственной технологии

6.4.1. Рекомендации по изготовлению композитов и изделий

6.4.2. Вопросы охраны труда

6.5. Рекомендации по применению и технико-экономические показатели разработанных композиций 6.5.1. Области эффективного применения 6.5.2. Экономическая эффективность применения композиционного материала

6.6. Выводы

Увеличение срока службы конструкций и изделий, эксплуатирующихся в условиях воздействия агрессивных сред, остается актуальной проблемой современного строительного материаловедения. Потери, связанные с коррозией бетонных и железобетонных конструкций, достигают размеров, сравнимых с затратами на развитие крупнейших отраслей промышленности. Немаловажной проблемой является и утилизация крупнотоннажных промышленных отходов. В настоящее время одним из путей повышения надежности и долговечности строительных конструкций и изделий, подверженных агрессивным воздействиям, является применение полимерных композиционных материалов [1.6, 7.9, 10]. Наряду с известными видами химически стойких бетонов наиболее перспективными для разработки связующих следует считать жидкие каучуки на основе диеновых углеводородов [11 . 16]. Существенным достоинством жидких каучуков является то, что производство олигодиенов базируется на нефтехимическом сырье и что сами олигодиены вырабатываются отечественной промышленностью в большемасштабном количестве, в то время как производство синтетических смол (эпоксидных, полиэфирных, карбамидных) сократилось, и это привело к их удорожанию. Наибольшее удорожание и дефицитность проявились в отношении фурановых смол, так как предприятия, их выпускающие, оказались за пределами России.

На кафедре железобетонных и каменных конструкций ВГАСА в течение ряда лет проводятся работы по созданию композиционных материалов на основе жидких каучуков различных марок [11 . 31]. Каучуковые композиционные материалы характеризуются ценным набором эксплуатационных характеристик, высокой стойкостью к действию различных агрессивных факторов.

Для создания каучуковых бетонов (каутонов) нашли свое применение отечественные жидкие каучуки марок СКДН-Н, ПБН и СКДП-Н. Обладая рядом преимуществ по отношению к двум последним (значительный объем про6 мышленного выпуска, более высокая реакционная способность, низкая вязкость полимера) каучук марки СКДН-Н позволяет получать каутоны, которые в настоящий момент изучены недостаточно. Это особенно заметно при рассмотрении влияния рецептурно-технологических факторов на эксплуатационные свойства разрабатываемых композитов. Кроме того, требует своего развития вопрос технологии изготовления бетона на основе жидкого каучука СКДН-Н и остается актуальной задача управления технологическими и эксплуатационными свойствами получаемых композиций.

С изучением обозначенных актуальных вопросов связана цель, задачи и содержание исследований.

Исследования по теме диссертации выполнены на кафедре железобетонных и каменных конструкций Воронежской ГАСА в русле "Приоритетных направлений . "и "Критических технологий . ", а также в соответствии с программами: межвузовской - "Строительство" и региональной - "Черноземье".

Целью диссертационной работы является разработка и исследование эффективных композиционных материалов на основе жидкого каучука марки СКДН-Н с повышенными показателями физико-механических свойств и химического сопротивления на всех уровнях структурной организации с учетом влияния рецептурно-технологических факторов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• сформулировать критерии выбора компонентов матрицы, оценить эффективность их введения в каучуковые композиции, проанализировать особенности влияния ингредиентов, входящих в состав отверждающей группы с учетом их взаимного влияния на основные показатели качества;

• установить влияние количества, дисперсности и вида наполнителя, используя для этого, в том числе техногенные отходы и местные сырьевые ресурсы, а также количественное соотношение заполнителей на основные физико-механические характеристики; 7

• изучить кинетические особенности отверждения изделий при тепловой обработке и определить рациональные параметры приготовления смеси;

• по результатам анализа основных критериев качества разработать составы композиций, отличающиеся повышенной стабильностью эксплуатационных свойств, и технологические режимы их обеспечивающие; разработать принципы технологии изготовления бетона на основе жидкого каучука;

• исследовать поведение разрабатываемых композиций при воздействии кратковременных и длительных нагрузок, определить нормативные и расчетные прочностные и деформационные характеристики разработанных композиций, произвести оценку показателей химического сопротивления в агрессивных средах различной природы;

• для определения границ работоспособности выявить связь между силовыми, температурными и временными пределами использования материала на основании принципа температурно-временной и силовой эквивалентности, определить термостойкость материала;

• показать перспективы практического применения каучуковых бетонов в народном хозяйстве РФ, оценить технико-экономическую эффективность разработанных композиций.

Научная новизна и отличительные особенности результатов, полученных в диссертационной работе, состоят в:

• разработке и исследовании эффективных композитов на основе жидкого каучука марки СКДН-Н, обладающих повышенными физико-техническими и эксплуатационными показателями, а также высокой химической стойкостью в агрессивных средах различного характера;

• получении многофакторных нелинейных моделей, позволяющих количественно оценить взаимное влияние компонентов отверждающей группы на основные прочностные характеристики исследуемых композитов;

• установлении зависимости изменения физико-механических и эксплуатационных свойств от количества, дисперсности и вида наполнителя, а 8 также количества заполнителя; доказтельстве возможности использования в качестве наполнителя композиции местных сырьевых ресурсов и техногенных отходов, обеспечивающих возможность получения композитов заданного качества;

• получении графо-аналитическиих модели, описывающих изменение прочностных параметров наполненных композитов в зависимости от температуры и времени отверждения;

• оценке границ работоспособности, долговечности, химстойкости, тепло- и термостойкости разработанного материала.

Достоверность полученных результатов обеспечивается методически обоснованными комплексными исследованиями состава, технологии и свойств каучуковых композитов, использованием современных средств исследований и измерений, применением математических методов планирования экспериментов и вероятностно-статистических методов обработки результатов.

Практическое значение работы, состоит в обеспечении возможности решения задач, связанных с разработкой эффективных материалов на основе жидкого каучука марки СКДН-Н, а также в использовании разработанных составов каутонов в производстве новых эффективных коррозионностойких изделий и конструкций; определяется тем, что введение в качестве наполнителей техногенных отходов способствует решению экологических проблем, связанных с их утилизацией, а предлагаемый набор свойств для разработанных составов каучуковых бетонов обеспечит расширение области его применения и позволит повысить потенциал конкурентоспособности в сравнении с распространенными видами полимербетонов.

Результаты диссертационной работы реализованы при разработке "Технологического регламента изготовления бетона на основе жидкого каучука" (прил.2) и проекта технических условий "Плиты бетонные на основе жидких каучуков для полов производственных зданий" (прил.З). Теоретические разработки и результаты экспериментальных исследований использованы в учеб9 ном процессе при постановке лекционного курса, а также в дипломном проектировании (прил.4).

Автор защищает:

• результаты экспериментальных исследований взаимосвязи прочностных характеристик каучукового бетона с его составом; комплекс моделей, описывающих влияние состава на эксплуатационные свойства композиций;

• схему представлений об условиях и факторах, обеспечивающих формирование стабильной структуры каучукового композита;

• практические предложения по условиям получения каутона с повышенными показателями прочности; положение о рациональных технологических параметрах, составляющих основу технологии получения каутоновых композиций и производства на их основе изделий и конструкций;

• комплекс экспериментальных данных по исследованию долговечности материала;

• показатели экономической эффективности.

Основные положения работы доложены и обсуждались на Международных научно-технических конференциях молодых ученых и студентов СПбГА-СУ (г.Санкт-Петербург,1996, 1998гг.); Международной конференции "Актуальные проблемы строительного материаловедения" (IV академические чтения, г.Пенза, 1998г.); Международной научно-технической конференции "Проблемы строительного и дорожного комплексов" (г.Брянск,БГИТА, 1998г.); Международной научно-практической конференции - школа-семинар молодых ученых и аспирантов (г.Белгород, 1998г.); Международной-научно-практической конференции "Строительство-2000" (г.Ростов-на-Дону ,РГСУ ,2000г.); а также на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Воронежской ГАС А (г.Воронеж, 1997, 1998, 1999, 2000г.г.).

11

1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны и исследованы новые эффективные композиты на основе жидкого каучука марки СКДН-Н, обладающие повышенными физико-техническими и эксплуатационными показателями, а также высокой химической стойкостью в агрессивных средах различного характера.

2. Разработан эффективный состав матрицы композиции на основе жидкого каучука марки СКДН-Н. Структурирующая роль ингредиентов оценена по многофакторным экспериментально-статистическим моделям, описывающим влияние состава на прочностные характеристики композита. Установлено, что при содержании на 100 мас.д. каучука отвердителя - 54 мас.д., ускорителя - 3.2 мас.д., активатора - 15 мас.д. матричная композиция имеет максимальную прочность при сжатии (88,0 МПа). Содержание отвердителя, ускорителя и активатора при максимальных значениях прочности на растяжение при изгибе составляет соответственно: 48 мас.д., 3.5 мас.д. и 14 мас.д. на 100 мас.д. каучука.

3. Проведены исследования, выявляющие влияние наполнителей различной природы, в том числе на основе местных сырьевых ресурсов и техногенных отходов, на структуру и свойства композиций. В качестве наполнителей применяли: бой кинескопного стекла, молотый кварцевый песок, анде-зитовую муку, молотый гранитный щебень, туф вулканический, пиритные огарки, фосфогипс, каолин. Предложены эффективные составы на их основе.

4. Разработаны эффективные составы каучуковых бетонов (кауто-нов). Определено, что минимальный расход каучука составляет 7 % по массе от общего количества смеси. Для запроектированных составов каутона получены значения прочности при сжатии, прочности на растяжение при изгибе, модуля упругости (Е= 19200 МПа) и коэффициента Пуассона (р=0,255). Определены нормативные и расчетные значения характеристик сопротивления осевому сжатию и модуля упругости.

173

5. Установлено, что предельным длительно действующим нагруже-нием, не приводящим с течением времени к разрушению композита, является нагружение, составляющее 72 . 75 % от максимальной разрушающей кратковременной нагрузки для каутонов различных составов. Определены расчетные характеристики материала при сжатии с учетом длительного загружения: RdJ= 58,1 МПа, £дл=10800 МПа.

6. Определены показатели химического сопротивления каучуковых композиций для 8-ми агрессивных сред различного характера. Значения коэффициента химической стойкости для 20 %-ного раствора серной кислоты, 3 %-ного раствора азотной кислоты, 10 %-ного раствора лимонной кислоты, 20 %-ного раствора гидроокиси натрия, 10 %-ного раствора гидроокиси калия, насыщенного раствора хлористого натрия, дизельного топлива и воды составили соответственно: 0,95; 0,8; 0,9; 0,95; 0,8; 0,9; 0,95 и 1.

7. Исследованы физико-механические свойства каучуковых композиций: плотность, пористость, износостойкость, ударная вязкость, воздухо- и водопроницаемость, водопоглощение. Определены области рационального применения разработанных композиций.

8. Определены значения констант, описывающих принцип температур-но-временной и силовой эквивалентности для разработанного материала. Знание величин физических констант: lgxm = -1.6 с; Uo = 294 кДж/моль; у = 25,7 КДЖ-ММ „ о1с*1пЗтг-1

-; Тт= 2,15*10 К ; позволит, во-первых, прогнозировать и повышать моль ■ Н прочность изделий и конструкций во времени или при изменении температуры, а во-вторых, их направленно регулировать.

9. На основании проведенных опытов получены рациональные технологические параметры: время (85 . 95 с) приготовления смеси, скорость перемешивания - (12,5 с"1), температура вулканизации (100 . 115 °С); предложена технологическая схема и технологический регламент изготовления композитов на основе жидкого каучука.

174

10. Из анализа результатов расчета экономической эффективности композитов на основе жидкого каучука СКДН-Н сделан вывод, что их применение для изделий и конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивных сред, экономически целесообразно.

175

1. Патуроев В.В. Полимербетоны. М., Стройиздат. 1987. 287 с.

2. Соломатов В.И., Клюкин В.И., Кочнева Л.Ф., Масеев Л.М., Потапов Ю.Б. Армополимербетон в транспортном строительстве. М., Транспорт. 1979. 232 с.

3. Селяев В.П., Соломатов В.И., Ерофеев В.Т. Композиционные строительные материалы каркасной структуры. Саранск, Издательство Мордовского университета. 1993. 168 с.

4. Соломатов В.И., Бобрышев А.Н., Химлер Д. Полимерные композиционные материалы в строительстве. М., Стройиздат. 1990. 276 с.

5. Потапов Ю.Б., Соломатов В.И., Корнеев А.Д. Полиэфирные полимербетоны. Воронеж, Издательство ВГУ. 1992. 172 с.

6. Мощанский H.A., Путляев И.Е. и др. Химически стойкие мастики, замазки и бетоны на основе термореактивных смол. М., Издательство литературы по строительству. 184 с.

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

8. Потапов Ю.Б. Разработка и исследование эффективных конгломератов и композиционных изделий на их основе с комплексом заданных свойств. Дисс. д-ра техн. наук, Саранск, 1981. 436 с.

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

10. Соломатов В.И., Потапов Ю.Б., Чощшиев К.Ч., Бабаев М.Г. Эффективные композиционные строительные материалы и конструкции. Ашхабад: ЫЛЫМ. 1991.-268 с.

11. Потапов Ю.Б. Фиговский О.Л., Чернышов М.Е. Каутон -коррозионностойкий эффективный каучуковый бетон//Защита от коррозии176и эксплуатационная долговечность строительных конструкций и оборудования. Аналитический обзор, вып.2. М.: ВНИИЭСМ. - 1992. - 32 с.

12. Потапов Ю.Б., Золотухин С.Н., Чернышов М.Е. Высокоэффективные композиты на основе жидких каучуков и карбамидных смол. Изв. ВУЗов. Серия "Строительство", Новосибирск. № 5-6 1994. С. 30-40.

13. Барабаш Д.Е. Полимербетон на основе эпоксидированного дивинил-пипериленового сополимера для оперативного ремонта аэродромных покрытий. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. -Воронеж. 1997.- 176 с.

14. Борисов Ю.М. Эффективные композиционные материалы на основе низкомолекулярного полибутадиенового олигомера смешанной микроструктуры ПБН. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. Воронеж. 1998. 130 с.

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

16. Потапов Ю.Б., Чернышов М.Е. зависимость прочности каутона от температуры формовочной смеси. Отчет о научно-исследовательской работе. Воронеж: ВИСИ, 1992.- 42 с.177

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

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

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

20. A.c. № 1781186 RU. Полимербетонная смесь. Потапов Ю.Б., Чернышов М.Е., Бутурлакин В.Т. и др. Бюл. № 46 от 15.12.92. С.

21. A.c. № 1772092 RU. Полимербетонная смесь. Потапов Ю.Б. и др. Бюл. № от 30.10.92.-С.

22. A.c. № 1724623 RU. Полимербетонная смесь. Потапов Ю.Б. и др. Бюл. № от 07.04.92. С.

23. Патент Р.Ф. № 1781186 RU. Полимербетонная смесь. Потапов Ю.Б., Чернышов М.Е., Бутурлакин В.Т. и др. Бюл. № от 20.10.98. С.

24. Барабаш Д.Е., Москаленко В.И., Шубин В.И. Вяжущее на основе эпоксидированных синтетических жидких каучуках, для ремонта цементобетонных покрытий. Материалы 50-й научно-технической конференции ВГАСА. Воронеж. - 1996. - С. 32-33.

25. Барабаш Д.Е., Шубин В.И. Эпоксидирование жидких каучуков. Материалы 50-й научно-технической конференции ВГАСА. Воронеж. - 1996. — с. 3334.

26. Потапов Ю.Б., Сологуб Л.П., Барабаш Д.Е. Полимербетоны для оперативного ремонта аэродромных покрытий. Воронежский ЦНТИ. № 97-97. - 4 с.

27. Борисов Ю.М. Высокоэффективные композиционные материалы на основе жидких каучуков. Воронежский ЦНТИ. № 42-97. - 2 с.178

28. Потапов Ю.Б., Борисов Ю.М., Савченко E.H. Армированные изгибаемые элементы из каучуковых бетонов. Воронежский ЦНТИ. № 146-98. - 4 с.

29. Борисов Ю.М. Распределение прочностей каутона при сжатии// Материалы 48-49 научно-технических конференций ВГАСА. Воронеж: ВГАСА, 1995.-С. 45-47.

30. Патент РФ. № 2120425 RU. Полимербетонная смесь. Потапов Ю.Б., Борисов Ю.М., Макарова Т.В. Бюл. №29 от 20.10.98. С. 8.

31. Макарова Т.В. Способ подбора состава бетона на основе жидкого каучука СКДН-Н горячего отверждения Воронежский ЦНТИ. № 41 98. 1998 г.- С. 4.

32. Макарова Т.В. Особенности формирования микроструктуры матрицы бетонов на основе каучукового вяжущего. В сборнике материалов 51 научно-технической конференции ВГАСА. Воронеж, 1998 г. С.33-35.

33. Макарова Т.В. Исследование параметров режима отверждения каучуковобетонной смеси. В сборнике материалов 52 научно-технической конференции/ ВГАСА.- Воронеж, 2000 г. С.57-59.

34. Макарова Т.В., Титова Е.А., Маркова И.Ю. Технология приготовления полимербетонной смеси на основе каучукового олигомера СКДН-Н. Воронежский ЦНТИ. № 138 99. 1999 г. - С.4.

35. Макарова Т.В. Влияние масштабного фактора на прочность каутона. В сборнике материалов международной научно-практической конференции "Строительство 2000". Ростовский государственный строительный университет, г. Ростов-на-Дону. 2000 г. - С.45- 46.

36. Наназашвили И.Х. Строительные материалы изделия и конструкции. Справочник. М., Высшая школа, 1990. 296 с.

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

38. ГОСТ 25246-82. Бетоны химически стойкие. Технические условия. М., Издательство стандартов. 1982, 9 с.

39. ГОСТ 25881-83. Бетоны химически стойкие. Методы испытаний. -М.: Издательство стандартов. 1983. - 7 с.180

40. Соломатов В.И. Структурообразование, технология и свойства полимербеонов. Автореферат докт. диссертации. М., МИИТ, 1972, 25 с.

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

42. Потапов Ю.Б., Соломатов В.И., Селяев В.П. Полимерные покрытия для железобетонных конструкций. М.: Стройиздат, 1973. 128 с.

43. Махлис Ф.А., Федюкин Д.Л. Терминологический справочник по резине. Справочное издание. -М.: Химия. 1989. - 400 с.

44. Туров Б.С. и др. Жидкие углеводородные каучуки. М.: Химия. - 1983. -199 с.

45. Никандров А.П. и др. // Промышленность СК. 1980. №11. - С. 19- 22.

46. Рязанова М.П., Шитов B.C. Жидкие карбоксильные каучуки и их применение в составах для покрытий и герметиков. М.: ЦНИИТЭнефтехим. - 1885.-76 с.

47. Синтетический каучук. 2-е издание// Под ред. Гармонова И.В. Л: Химия. 1983.-560 с.

48. IIТитов B.C., Пушкарев Ю.Н. Низкомолекулярные полибутадиены и их применение. М.: ЦНИИТЭнефтехим. - 1879. - 68 с.

49. Шитов B.C., Пушкарев Ю.Н. Антикоррозионные и эбонитовые покрытия. -М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1883.-66 с.

50. Энциклопедия полимеров, т.1. М.: Советская энциклопедия. -1972. - 1224 с.

51. Грожан Г.А. и др. Резины и эбониты в антикоррозионной технике. Темат.обзор.сер. "Производство РТИ и АТИ". М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1976.-68 с.

52. Лабутин А.Л. Каучуки в антикоррозионной технике. М.: Госхимиздат, 1962.- 112 с.181

53. Лабутин А.Л., Монахова Н.Е., Федорова Н.С. Антикоррозионные и герметизирующие материалы на основе жидких каучуков. М.: Химия, 1966.-208 с.

54. Шитов B.C., Пушкарев В.Н. Инструкция по применению гуммировочных эбонитовых покрытий. Черкассы: НИИТЭХИМ.1986. - 24 с.

55. Лапина О.И. Оптимизация реологических и эксплуатационных свойств полимерных композиций с добавкой цеолита для декоративно защитных покрытий. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Одесса, 1998. - 12 с.

56. Энциклопедия полимеров, т.2. М.: Советская энциклопедия. -1972. - 1032 с.

57. Энциклопедия полимеров. т.З. М.: Советская энциклопедия. -1977. - 1151 с.

58. Туров Б.С., Радионова Т.А., Аносов В.И. и др. Синтез и применение олигомерных каучуков на основе диеновых углеводородов. Материалы Всесоюзной научно-технической конференции. Ярославль. 1978. - С. 10.

59. Радионова Т.А., Туров Б.С., Шилова Г.Н. и др. Промышленность СК. 1978. №7. С. 8-9.

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

61. Современные методы оптимизации композиционных материалов. Под ред. Вознесенского В.А. Киев: Будевельник, 1983. - 144 с.

62. Соломатов В.И. Полиструктурная теория полимерных строительных материалов.// Новые композиционные материалы в строительстве. Саратов, 1981.-С. 53-56.

63. Соломатов В.И. Развитие полиструктурной теории композиционных строительных материалов. Изв. ВУЗов. Серия: Строительство и архитектура. 1985. - №8. - С. 21-25.

64. Соломатов В.И. Элементы общей теории композиционных материалов. Изв. ВУЗов. Серия: Строительство и архитектура. 1980. - №8. - С. 25- 28.182

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

66. Башкатов Т.В., Жигалин Я.Л. Технология синтетических каучуков. Ленинград, Издательство "Химия", 1987 г. 360 с.

67. Достижения науки и техники в области резины. Под ред. Зуева Ю.С., Ленинград, Издательство "Химия", 1969 г. 404 с.

68. Козомазов В.Н. Структура и свойства высоконаполненных строительных полимерных композитов. Автореферат на соискание ученой степени д.т.н. 42 с.

69. Козомазов В.Н. Влияние заполнителей на структурообразование и свойства полимербетонов. Дисс. канд. техн. наук. Липецк, 1988. - 201 с.

70. Баженов Ю.М., Горчаков Г.И. и др. Получение бетона заданных свойств. -М: Стройиздат, 1978. 56 с.

71. Кудяков А.И. Метод расчета гранулометрического состава твердеющей композиции.//Совершенствование строительного производства. Томск, Изд-во Томского университета, 1981. С. 3-7.

72. Соломатов В.И., Корнеев А.Д., Козомазов В.Н. Оптимальные составы минеральных смесей заполнителей для полимербетонов. Изв. Вузов. "Строительство и архитектура". № 7, 1987 г. С. 63-66.

73. Соломатов В.И. Новое в строительном материаловедении.// Новое в строительном материаловедении. Вып. 902. М.: МГУПС. 1997. - С. 5-8.

74. Соломатов В.И., Бобрышев А.Н., Прошин А.П. О влиянии размерных факторов дисперсных наполнителей на прочность эпоксидных композитов. Механика композиционных материалов. 1982. № 6, - С. 1008-1013.

75. Соломатов В.И., Бобрышев А.Н., Прошин А.П. Кластеры в структуре и технологии композиционных строительных материалов. Изв. ВУЗов сер. Строительство и архитектура. 1983, №4. - С. 56-61.

76. Соломатов В.И. Пути активации наполнителей композиционных строительных материалов. Изв. ВУЗов сер. Строительство и архитектура. -1987, №1.-С. 60-63.

77. Цейтлин Б.Л., Янова Л.П., Сибирская Г.К. Эффект высокого наполнения. ДАН СССР. 1957. -№1. - С. 114.

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

79. Соломатов В.И., Выровой В.Н. Физические особенности формирования структуры композиционных строительных материалов. Изв.ВУЗов. "Строительство и архитектура". №8, 1984 г. С.

80. Башкатов Т.В., Жигалин Я.Л. Технология синтетических каучуков Ленинград, Издательство "Химия", 1987 г. 360 с.

81. Достижения науки и техники в области резины. Под ред. Зуева Ю.С. Ленинград, Издательство "Химия", 1969 г. 404 с.

82. ГОСТ 10180-90. Бетоны методы определения прочности по контрольным образцам. 8 с.

83. ГОСТ 24452-80. Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона. 10 с.

84. ГОСТ 24544-81 . Бетоны. Методы определения деформаций усадки и ползучести. 4 с.

85. ГОСТ 17624-87. Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности.184

86. Рекомендации по методам испытаний полимербетонов. М.: НИИЖБ Госстроя СССР. 1984. 18 с.

87. Стрелков Г.П. Об измерении модуля упругости и коэффициента Пуассона с помощью ультразвука. // В сб. Применение достижений современной физики в строительстве. Под. ред. Морозова Н.В. М.: Стройиздат, 1967. -С.85-89.97. ТУ 25-06.2550-85. УК 14П

88. ГОСТ 13087-81. Бетоны. Методы определения истираемости. Введен с 01.01.82.-М.: Издательство стандартов. 1981. 10 с.

89. ГОСТ 25246-82. Бетоны химически стойкие. Технические условия. Издательство стандартов. 1982. 9 с.

90. ГОСТ 25881-83. Бетоны химически стойкие. Методы испытаний. Издательство стандартов. 1983. 9 с.

91. ГОСТ 12730.3-78. Бетоны. Метод определения водонепроницаемости. Введ. с 01.01.85.-М.: Изд-во стандартов. 1987. 9 с.

92. ГОСТ 12730.5-84. Бетоны. Метод определения водопоглощения. Введ. с 01.01.80.-М.: Изд-во стандартов. 1987. 9 с.

93. ГОСТ 7076-87. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности. 4 с.

94. ГОСТ 12730.1-78. Бетоны. Метод определения плотности. 6 с.

95. ГОСТ 12730.4-78. Бетоны. Метод определения показателей пористости.

96. ГОСТ 4647-80. Методы испытаний на ударный изгиб.

97. ГОСТ 15089-69. Метод определения теплостойкости по Мартенсу.

98. ГОСТ 30353. Полы. Метод испытаний на стойкость к ударным воздействиям. МНТКС. М.: ИПК Издательство стандартов. - 1996. 11 с.

99. Ярцев В.П. Физико-технические основы работоспособности органических материалов в деталях и конструкциях. Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. Тамбов. 1998 г.- 346 с.

100. Ярцев В.П., Воробьева Н.ВЖаучук и резина. 1986. №6 С.39.185

101. Ярцев В.П., Воробьева Н.В.//Каучук и резина. 1986. №12 С. 18.

102. Ярцев В.П.//Проблемы прочности композиционных материалов. -Севастополь: 1988. Вып. 1. - С. 43.

103. Ратнер С.Б., Ярцев В.П. Прочность, долговечность и надежность конструкционных пластмасс. М.: НИИТЭХИМ. 1983. - 76 с.

104. Ратнер С.Б., Ярцев В.П. Физико-химические основы сопротивления пластмасс механическому воздействию. М.: НИИТЭХИМ. 1985. - 40 с.

105. Журков С.Н. // Вестник Академии Наук СССР. 1957. № 11. С. 78-84

106. Журков С.Н. // Вестник Академии Наук СССР. 1968. № 3. С. 46.

107. Липатов Ю.С. Физика-химия наполненных полимеров. Изд-во "Наукова думка" Киев. 1967. - 234 с.

108. ТУ 35-1999-90. АГАММА-2Р. 12 с.

109. Леонтьев Н.Л. Техника статистических вычислений.-М.,1966 г. Изд-во "Лесная промышленность". 260 с.

110. Степнов М.Н. Статические методы обработки результатов механических испытаний. Справочник. М., 1985 г. Изд-во "Машиностроение". 231 с.

111. Вознесенский В.А. Статические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. М., "Финансы и статистика"., 1981 г. 263 с.

112. Вознесенский В.А., Лященко Т.В., Огарков Б.Л. Численные методы решения строительно-технологических задач на ЭВМ. Киев: Изд-во "Выща школа"., 1989.-328 с.

113. Вознесенский В.А. Статистические решения в технологических задачах. Кишенев: Изд-во "Картя Молдовеняскэ". 1969. - 232 с.

114. Потапов Ю.Б., Соломатов В.И., Селяев В.П. Полимерные покрытия для железобетонных конструкций. М.: Стройиздат, 1973. 128 с.

115. Зедгенидзе И.Г. Планирование эксперимента при исследовании многокомпонентных смесей. М., Наука, 1976. - 390 с.186

116. Рекомендации по применению математического метода планирования экспериментов в технологии бетона. М., НИИЖБ, 1982. 103 с.

117. Красовский Г.И., Филаретов Г.Ф. Планирование эксперимента. Минск: Изд-во БГУ. - 1982. - 302 с.

118. Тюрин Ю.Н., Макаров A.A. Анализ данных на компьютере. М., "Финансы и статистика", 1995. 326 с.

119. Кулаичев А.П. Анализ данных и представление результатов в системе STADIA 5.0 / Руководство пользователя. М., 1995 г. НПО "Информатика и компьютеры". 216 с.

120. Воробьев В.А., Фиговский O.JL, Максимов Ю.В., Ахмеджанова Т.Х. Влияние наполнителей на свойства полиэфирного пластраствора. Изв. ВУЗов. "Строительство и архитектура". №9. 1970. С. 6264.

121. Тармосин К.В. Оптимизация структуры фурановых связующих. /Новое в строительном материаловедении. Юбилейный сборник Кафедры "Строительные материалы и технологии". МГУПС. М., 1997. С. 96-98.

122. Наполнители для полимерных композиционных материалов. Справочное пособие. Под ред. Г.С. Каца. Москва, "Химия", 1981. 736 с.

123. Басин В.Е. Адгезионная прочность. М., "Химия". 1981 г. 208 с.

124. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров. М., "Химия". 1978 328 с.

125. Берлин A.A., Басин В.Е. Основы адгезии полимеров. М., "Химия" 1969 г. - 320 с.

126. Соломатов В.И., Выровой В.Н. Физические особенности формирования структуры композиционных строительных материалов. Изв.ВУЗов. "Строительство и архитектура". №8, 1984 г. С.

127. Кузьмин В.И., Оболдуев А.Т. К вопросу об оптимизации начального состава полимербетонов. Изв. Вузов. "Строительство". №5-6, 1994 г. С. 40-44.

128. Российская архитектурно строительная энциклопедия, т.1. 1995 г. Гл. ред. Басин Е.В., М., Мин-во строительства РФ. ВНИИНТПИ.- 880 с.187

129. Борисов Ю.М. Расчет сопротивления каутона при сжатии. Воронежский ЦНТИ. ИЛ 225-95. 1996. 4 с.

130. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М., "Высшая школа", 1999 г. 480 с.

131. Иванов A.M. Расчет элементов деревянных конструкций с учетом влияния времени. Дисс. . докт.техн.наук. Воронеж, 1957 г. - с.

132. Потапов Ю.Б. Исследование прочности и деформативности фурфурол-ацетоновых пластбетонов при кратковременном и длительном действии нагрузок. Дисс. . канд. техн. наук. Воронеж. - 1966. - 234 с.

133. Потапов Ю.Б. Эффективные стоительные композиты и изделия с комплексом заданных свойств. Дисс. . докт.техн.наук. Саранск, 1983.402 с.

134. Лещинский М.Ю. Испытания бетона (справочное пособие). М., Стройиздат. - 1980. - 360 с.

135. Методические рекомендации по исследованию усадки и ползучести бетона. М., НИИЖБ Госстрой СССР. 1975. - 36 с.

136. Кошелев Ф.Ф., Корнеев А.Е., Буканов А.Н. Общая технология резины. М., Издательство "Химия", 1978 г. 528 с.

137. Инструкция по технологии приготовления полимербетонов и изделий из них: СИ 525-80. Госстрой СССР. М., 1981. 16 с.

138. Первушин И.И. Исследование условий приготовления мелкозернистых бетонов в смесителях принудительного действия. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук, Воронеж., 1973.- 167 с.

139. Blackley D.C. Synthetic Rubbers: Their chemistry and technology. London -N.Y.: Appl.Sci.Pabl. 1983.372 p.

140. Brydson J.A. Rubber chemistry. London: Appl.Sci.Pabl. 1978.462 p.

141. Developments in rubber and rubber composites./Ed. by Colin W.Evans. London: Appl.Sci.Pabl. 1979.285 p.

142. Norman R.H. Conductive Rubber and Plastics. London: Ahhl.Sci.Pabl. 1979.277 p.

143. RoffW.J.,Scott J.R. Handbook of Common Polymer. London: Butterworth, 1971.688 p.

144. Science and technology of rubber./Ed. by F.R. Eirich. N.Y.:Acad.Press,1978. 670 p.

145. Thermal Stability of Polymers. V. 1/Ed. by R.T. Conley. N.Y. Marcel Dekker Inc., 1970. 644 p.190