автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Экспериментально-теоретические основы прогнозирования и повышения долговечности защитно-декоративных покрытий

На правах рукописи

НИЗИНА ТАТЬЯНА АНАТОЛЬЕВНА

/

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ

Специальность 05 23 05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

ООЗОББ134

Пенза-2007

003066134

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Мордовского государственного университета им НП Огарева»

Научный консультант

член-корреспондент РААСН,

доктор технических наук, профессор Селяев Владимир Павлович

доктор технических наук, профессор Соколова Юлия Андреевна

академик РААСН,

доктор технических наук, профессор Магдеев Усман Хасанович

доктор технических наук, профессор Логанина Валентина Ивановна

архитектурно-строительный университет

Официальные оппоненты

академик РААСН,

Ведущая организация

Самарский государственный

Защита состоится 18 октября 2007 г в 13°° часов на заседании диссертационного совета Д 212184 01 в Пензенском государственном университете архитектуры и строительства по адресу г Пенза, ул Титова, 28, ПГУАС, 1 корпус, конференц-зал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пензенского

государственного университета архитектуры и строительства

Автореферат разослан 17 сентября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

В А Худяков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основным конструкционным материалом в настоящее время и в ближайшем будущем, несомненно, является бетон и его разнообразные модификации Однако, бетоны проницаемы для жидких и газообразных агрессивных сред, обладают высоким пылеотделением, подвержены коррозии и воздействию микроорганизмов Для защиты железобетонных конструкций, подверженных влиянию разнообразных агрессивных факторов, как правило, используют различные защитно-декоративные покрытия

Одним из способов повышения долговечности бетонных поверхностей является использование монолитных полимерных покрытий на основе синтетических смол Однако, несмотря на то, что полимерные материалы, используемые в качестве покрытий, обладают повышенной стойкостью к воздействию агрессивных факторов, далеко не всегда удается получить действительно надежную и экономически выгодную защиту

Кроме того, на сегодняшний день к разрабатываемым покрытиям предъявляются повышенные требования по декоративным параметрам Защитно-декоративные покрытия должны обладать не только высокими прочностными и адгезионными характеристиками, но и привлекательным внешним видом

В реальных условиях эксплуатации строительные конструкции с защитно-декоративными покрытиями подвергаются комплексному воздействию многочисленных факторов - агрессивных сред, механических нагрузок, климатических факторов и других энергетических воздействий, различные сочетания которых вызывают разнообразные механизмы разрушения Поэтому определяющим критерием при выборе вида покрытия становится обеспечение химической стойкости и долговечности строительных конструкций в условиях эксплуатации

Однако на сегодняшний день не существует единой методики расчета, оценки и прогнозирования долговечности железобетонных конструкций с полимерными покрытиями, работающими в условиях действия агрессивных факторов В связи с этим приобрело чрезвычайную актуальность решение задач по разработке экспериментально-теоретических основ прогнозирования и созданию методов и технологических приемов повышения долговечности защитно-декоративных покрытий, наносимых на поверхность бетонных и железобетонных элементов строительных конструкций

Научные и практические результаты, установленные и обобщенные в диссертационной работе, получены автором в период с 1991 по 2007 гг на кафедре строительных конструкций Мордовского государственного университета имени Н П Огарева при выполнении госбюджетных и хоздоговорных НИР, ЕЗН Минобразования РФ "Разработка теоретических основ управления процессами формирования и разрушения структуры строительных композиционных материалов", НТП "Архитектура и строительство" ("Эксплуатационная надежность и долговечность строительных материалов, конструкций зданий и сооружений", "Разработка количественных методов оценки химического сопротивления полимерных композитов"), гранта по фундаментальным исследованиям в области архитектура и строительства "Повышение долговечности и эксплуатационной надежности строительных материалов, конструкций зданий и сооружений" (№ 01200105272), грантов РААСН "Разра-

ботка функционально-градиентных композиционных материалов на полимерном вяжущем с повышенной долговечностью в агрессивных средах" (№ 2 4 18), "Разработка методов повышения и прогнозирования долговечности материалов ограждающих конструкций, работающих в условиях действия повышенной влажности и знакопеременных температур" (№ 2 4 19) и гранта Правительства Республики Мордовия "Компьютерная идентификация и анализ структуры строительных композиционных материалов и моделирование их свойств"

Цели и задачи исследования Целью диссертационной работы является развитие экспериментально-теоретических основ прогнозирования долговечности защитно-декоративных покрытий и разработка технологических приемов создания эффективных покрытий с заданными свойствами

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи

1 Обосновать расчетные условия предельных состояний по разрушению и пригодности к нормальной эксплуатации защитно-декоративных покрытий

2 На основе аналитического моделирования определить основные требования к защитно-декоративным покрытиям с учетом их функциональности, надежности и долговечности

3 Экспериментально-теоретическими методами выявить основные критерии, обеспечивающие совместную работу полимерного покрытия с подложкой

4 Теоретически обосновать и разработать методику оценки долговечности и работоспособности изделий на полимерных связующих, эксплуатирующихся в условиях действия агрессивных сред, с учетом их формы, размеров и характера распределения свойств по объему

5 Разработать программные комплексы для количественного и качественного экспресс-анализа поровой структуры цементных композитов, эксплуатационных характеристик защитно-декоративных покрытий и гранулометрического состава наполнителей

6 Разработать эффективные составы полимерных композитов, обладающих повышенной стойкостью в условиях действиях механических нагрузок и агрессивных сред

7 На основании модели стесненной седиментации определить условия формирования функционально-градиентных покрытий с учетом средней плотности и дисперсности наполнителей, вязкости и условий твердения полимерной композиции

8 Разработать защитно-декоративные покрытия, обладающие повышенной стойкостью к воздействию климатических факторов на основе эпоксидных и акриловых связующих Установить антиоксиданты, обеспечивающие наиболее эффективное их использование при создании функционально-градиентной структуры покрытий

9 С целью повышения работоспособности защитно-декоративных покрытий разработать методы оценки качества подложки и улучшения ее свойств путем применения интегрально-капиллярных систем

Научная новизна работы. Разработаны теоретические основы прогнозирования и повышения долговечности защитно-декоративных покрытий бетонных элементов Выявлены предельные состояния по разрушению и пригодности к нормальной эксплуатации защитно-декоративных покрытий

Установлены факторы, влияющие на условия совместной работы полимерного покрытия и железобетонного элемента На основе метода деградационных функций развиты методы расчета строительных композитов, работающих в условиях действия агрессивных сред Предложен подход для оценки вероятности возникновения отказа при эксплуатации полимерных покрытий в условиях действия агрессивных факторов с учетом случайного характера внешних воздействий и внутренних параметров с использованием метода Монте-Карло

Установлены основные закономерности влияния структурных и технологических параметров на физико-технические свойства полимерных материалов Предложен показатель качества для оценки конкурентоспособности разработанных составов на основе метода многокритериального ранжирования

Исследовано влияние работоспособности и долговечности полимерных композитов в условиях действия механических нагрузок и агрессивных сред Изучены процессы макро- и микроползучести эпоксидных композитов в условиях совместного действия агрессивных сред и сжимающих или изгибающих нагрузок Предложены модели для описания кривых установившейся и нарастающей ползучести Разработан подход к моделированию поведения полимерных композитов под действием механических нагрузок и агрессивных сред по данным, полученным на начальном этапе деформирования

Разработаны компьютерные комплексы - "Идентификация и анализ пористости строительных материалов" для оценки пористости бетонных оснований (свидетельство Роспатента №2006610364), "Анализатор распределения частиц наполнителя по размерам" для оценки формы и размеров частиц наполнителей (свидетельство Роспатента №2007611001), "Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий" для оценки декоративных характеристик покрытий (свидетельство Роспатента №2006610820)

Экспериментально подтверждена возможность целенаправленного создания функционально-градиентных композиций с заданным характером распределения свойств по сечению материала Получена теоретическая модель стесненной седиментации высоконаполненных дисперсных структур на основе механики многоскоростных континуумов Разработаны функционально-градиентные покрытия на эпоксидном связующем с заданным распределением свойств по высоте поперечного сечения, обладающие высокими эксплуатационными характеристиками

Проведены экспериментальные исследования и выявлены оптимальные составы функционально-градиентных покрытий на основе эпоксидных смол с учетом прочностных и адгезионных характеристик на основе варьирования вязкости связующего, степени наполнения полимера и пористости бетонного основания Произведена оценка влияния дифференциальной пористости подложки на адгезионные и прочностные характеристики бетонных элементов с полимерными покрытиями с применением разработанного программного комплекса "Идентификация и анализ пористости строительных материалов"

Разработаны экспериментальные методы оценки неоднородности распределения свойств полимерных композитов по высоте поперечного сечения На основе фрактального анализа разработаны методы количественной оценки

структурной неоднородности и степени дефектности структуры полимерных композиционных материалов

Изучен механизм деградации эпоксидных композитов под действием УФ-облучения На основании проведенных исследований предложены эффективные стабилизаторы из классов пространственно-затрудненных аминов и фенолов, повышающие стойкость эпоксидных композитов к действию УФ-облучения

Разработаны акриловые лакокрасочные композиции на основе местных наполнителей и структурирующих добавок, обладающие высокими характеристиками, не уступающими, а по многим параметрам и превосходящими краску ВД-АК-111, принимаемую при проведении сравнительных испытаний за эталон

Исследовано изменение цветовых составляющих эпоксидных и акриловых покрытий под действием УФ-облучения с использованием программного комплекса "Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий" На основании полученных результатов предложена методика комплексной оценки степени изменения цвета в процессе старения защитно-декоративных покрытий

Проведены комплексные исследования влияния интегрально-капиллярной системы "Акватрон-6" на свойства цементных композитов, используемых как с целью улучшения прочностных характеристик и снижения водопоглощения вновь изготовляемых изделий, так и в качестве промежуточного слоя между основанием и полимерным покрытием в случае подсоса грунтовых вод Основные положения, выносимые на защиту:

■ теоретические положения прогнозирования и повышения долговечности защитно-декоративных покрытий,

■ результаты экспериментальных исследований и математические модели влияния рецептурных факторов и характеристик подложки на структуру и свойства защитно-декоративных покрытий на основе эпоксидных и акриловых связующих,

■ результаты исследования эксплуатационных свойств эпоксидных композитов под воздействием механических нагрузок и агрессивных сред и акриловых лакокрасочных покрытий при действии климатических факторов,

■ модели разрушения полимерных материалов под действием агрессивных сред и механизм деградации эпоксидных композитов под действием УФ-облучения,

■ стабилизаторы из классов пространственно-затрудненных аминов и фенолов, повышающие стойкость эпоксидных композитов в условиях действия УФ-облучения,

■ результаты теоретических и экспериментальных исследований по созданию функционально-градиентных покрытий с заданным характером распределения свойств по сечению материала для защиты бетонных элементов конструкций,

■ методы количественной оценки структурной неоднородности и степени дефектности структуры полимерных композиционных материалов,

■ методика комплексной оценки степени изменения цвета в процессе старения защитно-декоративных покрытий,

■ оптимальные составы защитно-декоративных покрытий на основе эпоксидных и акриловых связующих, обладающих заданным комплексом технологических, физико-механических и эксплуатационных свойств,

■ методы повышения долговечности защитно-декоративных покрытий Практическая значимость диссертационной работы. Предложен общий

подход и практический способ оценки долговечности защитно-декоративных покрытий бетонных элементов строительных конструкций

Разработаны компьютерные комплексы "Идентификация и анализ пористости строительных материалов", "Анализатор распределения частиц наполнителя по размерам", "Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий", позволяющие соответственно получать комплексную оценку поровой структуры бетонной поверхности, количественно оценивать распределение частиц наполнителя по форме и размерам, а также исследовать изменение декоративных характеристик покрытий в зависимости от структурных параметров и условий эксплуатации

Разработаны эффективные эпоксидные и акриловые покрытия для защиты бетонных поверхностей, эксплуатирующихся в условиях действия агрессивных сред и климатических факторов Расширена сырьевая база наполнителей для производства акриловых лакокрасочных композиций на основе местных материалов

Предложены стабилизаторы из классов пространственно-затрудненных аминов и фенолов, повышающие стойкость эпоксидных композитов к действию УФ-облучения

Разработаны практические рекомендации по повышению долговечности защитно-декоративных покрытий на основе эпоксидных и акриловых связующих

Внедрение результатов исследований. Теоретические положения диссертационной работы, а также результаты экспериментальных исследований используются при подготовке инженеров по специальности 270102, что отражено в рабочей программе дисциплины "Долговечность строительных материалов, изделий и конструкций"

Разработанные программные комплексы "Идентификация и анализ пористости строительных материалов" и "Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий" внедрены на предприятиях республики Мордовия ООО "ИСК "ТЕХНОТЭКС-КЕВ", ООО "Волговятстройпроект"

Разработанные функционально-градиентные покрытия на основе эпоксидных смол с повышенной стойкостью к действию УФ-облучения внедрены при устройстве защитных покрытий в ОАО "Мир цветов" (п Кадошкино, республика Мордовия) Составы разработанных акриловых лакокрасочных материалов с использованием местных наполнителей внедрены в ООО "ИСК "ТЕХНОТЭКС-КЕВ"

Основные положения метода оценки долговечности строительных материалов использованы при разработке "Методики оценки долговечности химически стойких бетонов методом деградационных функций", утвержденной Госстроем России

Апробация работы Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на Международных и Всероссийских научно-технических конгрессах, конференциях и совещаниях "Проблемы прочности материалов и

конструкций, взаимодействующих с агрессивными средами" (г Саратов, 1994 г), "Современные строительные композиты и их технология проблемы и перспективы развития" (г Саранск, 1994 г), "Новое в строительном материаловедении" (г Москва, 1997 г), XXVII и XXXIV Огаревские чтения (г Саранск, 1998 г, 2006 г), IV - VI Академических чтениях РААСН "Современные проблемы строительного материаловедения" (г Пенза, 1998 г, г Воронеж, 1999 г , Иваново, 2000 г), "Композиционные строительные материалы Теория и практика" (г Пенза, 2000 г), "Долговечность строительных материалов и конструкций" (г Саранск, 2000 - 2001 гг), "Защитные композиционные материалы и технологии третьего тысячелетия" (г Санкт-Петербург, 2001 г), "Проблемы строительного материаловедения" (г Саранск, 2002 г), "Актуальные вопросы строительства" (г Саранск, 2002, 2004 - 2006 гг), "Архитектурно-строительное материаловедение на рубеже веков" (г Белгород, 20Ск?г), "Предотвращение аварий зданий и сооружений" (г Магнитогорск, 2002, 2003, 2005, 2006 гг), "Современные технологии строительных материалов и конструкций" (г Саранск, 2003 г), "Актуальные вопросы строительства Вторые Соломатовские чтения" (г Саранск, 2003 г), "Ресурсо- и энергосбережение как мотивация творчества в архитектурно-строительном процессе" (г Казань, 2003 г), "Полимеры в строительстве" (г Казань, 2004 г), "Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения Восьмые академические чтения РААСН" (г Самара, 2004 г), "Наука и инновации в Республике Мордовия" (г Саранск, 2004 - 2006 гг), "Новые научные направления строительного материаловедения" (г Белгород, 2005 г), "Актуальные проблемы современного строительства Строительные материалы и конструкции" (г Пенза, 2005 г), "Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре Образование Наука Практика" (г Самара, 2005 г), "Использование отходов промышленности и местных сырьевых ресурсов при получении строительных материалов и изделий" (г Саранск, 2005 г), "Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов" (г Волгоград, 2005 г ), X Академических чтениях РААСН "Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики строительного материаловедения" (г Казань, 2006 г), "Строительные и отделочные материалы Стандарты XXI века" (г Новосибирск, 2006 г ), "Строительное материаловедение - теория и практика" (г Москва, 2006 г)

Достоверность результатов работы. Результаты исследований подтверждаются сходимостью большого числа экспериментальных данных, полученных с применением стандартных методов и компьютерных технологий, положительными результатами внедрения защитно-декоративных покрытий

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 88 научных работ (в изданиях, рекомендуемых ВАК 9 статей), в том числе 1 монография и 1 пособие с грифом УМО. Новизна технических решений подтверждена 3 свидетельствами об официальной регистрации программ для ЭВМ и положительным решением на изобретение

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, девяти глав, основных выводов, списка использованных источников и восьми приложений Работа изложена на 389 страницах машинописного текста, в том числе 217 рисунков, 80 таблиц и списка использованных источников из 371 наименования

Личный вклад автора. Автором самостоятельно поставлены цели и задачи работы, разработана программа теоретических и экспериментальных исследований Проведены все экспериментальные исследования, сделан анализ результатов и выявлены закономерности старения и разрушения защитно-декоративных покрытий бетонных оснований Разработаны методы повышения долговечности защитно-декоративных покрытий

Автор выражает глубокую признательность за совместную работу и научные консультации д х н , профессору [В Н Шишкину)

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Аналитический обзор литературных данных по проблеме повышения долговечности строительных материалов и конструкций. На сегодняшний день значительная часть железобетонных конструкций эксплуатируется в условиях действия разнообразных агрессивных факторов В наши дни даже обычный дождь может представлять собой кислотный раствор, вызывая разрушение бетонных поверхностей Ежегодные потери от коррозии бетона и арматуры исчисляются десятками миллиардов рублей При этом эксплуатационные расходы на содержание зданий и сооружений, работающих в условиях действия агрессивных сред и климатических факторов можно сократить в 3 - 4 раза за счет применения долговечных защитно-декоративных покрытий

Наиболее эффективной защитой бетонных конструкций от действия агрессивных факторов, позволяющей значительно продлевать срок безаварийной эксплуатации, являются покрытия на полимерной основе Полимерные композиции обладают широким диапазоном свойств, и могут удовлетворить практически любым требованиям, предъявляемым к покрытиям, различаясь как по характеру связующего и наполнителя, так и по толщине и степени наполнения Однако, под действием разнообразных агрессивных сред и климатических факторов происходит значительные изменение кратковременных и длительных механических характеристик покрытий, что вызывает изменение напряженно-деформированного состояния и приводит к значительному снижению долговечности строительных конструкций Исследованию сопротивления композиционных материалов агрессивным средам посвящены работы В И Бабушкина, А Е Гузеева, И М Елшина, Ф М Иванова, А П Прошина, И Е Путляева, Р 3 Рахимова, В П Селяева, Ю А Соколовой, В И Соломатова и их учеников и последователей

В настоящее время накоплен достаточный объем экспериментальных и теоретических исследований в данном направлении Однако, как показал обзор литературных источников, многообразие исследуемых композитов и подходов к оценке их химической стойкости и долговечности порождает такое же многообразие критериев Большинство существующих методов оценки долговечности КСМ, используемых в настоящее время, основаны на качественных показателях, интегральных по методам определения Они не учитывают формы и размера изделий, неравномерность распределения свойств композита по высоте поперечного сечения под действием агрессивных воздействий, упруго-пластический характер деформирования материала, что

серьезно снижает достоверность выводов о поведении полимерных композиционных материалов в условиях эксплуатации

Теоретические основы прогнозирования долговечности защитно-декоративных покрытий. Время службы защитно-декоративных покрытий зависит от многих факторов - структурной однородности композита, природы структурообразующих компонентов материала, агрессивной среды, напряженно-деформированного состояния композита, характеристик бетонного основания и тд Рассматривая проблему сопротивления полимерных композитов в условиях действия агрессивных факторов, на наш взгляд, необходимо решить как минимум две основные задачи первая - стабилизация структуры и свойств материала во времени, вторая - оценка и прогнозирование долговечности железобетонных конструкций с защитными покрытиями в заданных условиях эксплуатации

Расчет конструкций с покрытиями должен производиться по двум группам предельных состояний по несущей способности и по пригодности к нормальной эксплуатации Установлено, что основными причинами потери работоспособности покрытий являются

1 возникновение напряжений, которые могут вызвать растрескивание покрытия,

2 изменение (ухудшение) свойств защитных покрытий под действием агрессивных сред, что так же может привести к разрыву или отслоению,

3 возникновение дополнительных напряжений в адгезионном контакте плотных, паронепроницаемых покрытий под действием давления пара, которые приводят к отслоению покрытия

С возникновением трещин или отслоением покрытия нарушается нормальная эксплуатация конструкции, так как открывается доступ агрессивной среды к основному железобетонному элементу и арматуре Поэтому при выборе материалов, используемых в качестве покрытия, необходимо уделить особое внимание предельным состояниям, характеризующим трещиностойкость и долговечность композиций Кроме того, нормальная работа железобетонных конструкций с полимерными покрытиями будет осуществляться до тех пор, пока агрессивная среда не проникнет к защищаемому слою вследствие диффузии материала покрытия агрессивной средой

Для расчета долговечности полимерных покрытий предложено рассматривать три предельных условия

• по трещиностойкости,

• по отслоению покрытия,

• по скорости насыщения покрытия при действии водных растворов кислот Лишь соблюдение всех трех вышеприведенных условий позволит

обеспечить нормальную работу полимерного покрытия для защиты железобетонных конструкций от действия агрессивных сред

Получены аналитические зависимости для определения предельных состояний защитных покрытий Установлено, что 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 Показано, что повышение трещиностойкости железобетона при совместной работе с полимерными покрытиями лишь частично (на 5-10%), происходит вследствие перераспределения внутренних усилий между бетоном, арматурой и полимером Роль этого фактора повышается с увеличением толщины покрытий При толщине 8р< 0,03 \гь, где \ - высота элемента, роль

перераспределения столь незначительна, что этот фактор можно не учитывать

Рассмотрены теоретические зависимости упрочнения железобетона полимерными покрытиями в зависимости от вязкости мастик, диаметра пор и глубины- проникновения материала в пору Показано, что механизм формирования градиентной структуры в процессе нанесения и отверждения полимерного покрытия зависит от вида и характера распределения пор и дефектов на бетонной подложке и вязкости полимерной композиции

Установлено, что для оценки химического сопротивления и долговечности полимерных покрытий, работающих в условиях действия агрессивных сред, можно использовать единую модель, основанную на методе деградационных функций Приведены методика и пример расчета долговечности полимерных композитов, подвергающихся воздействию агрессивных сред, с различной высотой поперечного сечения на основе результатов экспериментальных исследований

При разработке полимерных покрытий, на наш взгляд, необходимо учитывать, что в процессе эксплуатации поверхностные и объемные слои полимерного композита находятся в различных условиях При этом существенно различаются и функциональные требования, предъявляемые к структуре и свойствам различных слоев полимерного покрытия Одним из перспективных направлений дальнейшего развития защитно-декоративных покрытий должно стать создание функционально-градиентных материалов с заданными, различными по объему свойствами без перерасхода дорогостоящих полимерных связующих. При этом необходимо учитывать, что наружные слои наносимых покрытий в процессе эксплуатации должны выдерживать негативное воздействие агрессивных сред и климатических факторов, а внутренние слои - обеспечивать жесткость и надежное адгезионное сцепление с бетонным основанием

В настоящее время общепризнано, что долговечность реальных строительных конструкций зависит от очень большого числа факторов, носящих, как правило, случайный характер, что связано с неоднородностью материалов, дефектностью структуры, разнообразием действующих агрессивных сред, условиями эксплуатации и т д. Для учета случайного характера свойств материалов и внешних воздействий использовали подход, основанный на применении метода Монте-Карло Разработанная методика позволяет оценить вероятность возникновения отказа для полимерных покрытий различной толщины, эксплуатирующихся в условиях действия агрессивных воздействий, с учетом случайного характера внешних нагрузок и прочностных характеристик полимерных композитов

Влияние структурных параметров на физико-механические характеристики эпоксидных композитов. Снижение стоимости полимерных композиций может быть достигнуто за счет использования в качестве компонентов дешевых и недефицитных материалов Для расширения

номенклатуры наполнителей, позволяющих получать полимерные композиты с высокими упруго-прочностными характеристиками, изучалось влияние различных наполнителей (маршал иг, мел, диатомит, доломит) и их с теп и пи наполнения на физико-механические характеристики КМ. Для наглядного изображения влияния вида наполнителя на свойства ГТК использовалась модель, основанная на применении треугольных диаграмм "Розенбома-Гиббса" (рис. 1). а) б)

Рис. 1. Изменение пределов прочности при сжатии (а) и на растяжение при изгибе (б) эпоксидных композитов от структурных параметров (комбинация 1: V) - Мйршалит, - мел, ид - диатомит)

Анализ полученных полиномиальных уравнений и построенных по ним изолиний позволяет выявить эффективность введения каждого из компонентов, осуществить замену одних компонентов другими при общем известном их количестве, варьировать соотношение компонентов, исходя из соображений экономической целесообразности. Однако при выборе наиболее оптимальных

составов полимерных композитов, как правило, необходимо вести оптимизацию по нескольким параметрам, т.е. решать задачу многокритериальной оптимизации. Для оценки уровня конкурентоспособности разработанных эпоксидных композитов (ЭК) использовался метод многокритериального ранжирования. Для определения показателя конкурентоспособности К = х д / , рассчитывали значения агрегирующих функций принадлежности = д/ „41 { отдел ь-

Рис, 2. Изменение показателя конкурентоспособности эпоксидных композитов от структурных параметров (комбинация 1)

но по потребительским и ^ и экономическим параметрам.

Построенные по результатам иселе-

дования изолинии позволяют выделить области с максимальными показателями конкурентоспособности (рис 2, К >0 3) Проведенный анализ показал, что составы, наполненные мелом и маршалитом при степени наполнения 50-80%, а также комбинацией этих наполнителей в любом соотношении обладают максимальными показателями конкурентоспособности Достаточно высокие показатели также зафиксированы при использовании комплексных наполнителей со степенями наполнения 50-80% "мел + диатомит" (доля мела > 0,8-0,6), "маршалит + диатомит" (доля маршалита > 0,45-0,3), "мел + доломит" (доля мела > 0,9—0,8), "маршалит + доломит" (доля маршалита > 0,5-0,4)

Анализ структуры наполненных эпоксидных композитов. Структура наполненных систем характеризуется неоднородностью распределения свойств материалов по объему, что является основным препятствием на пути уменьшения разброса физико-механических свойств композитов и не позволяет реализовать резервы прочности композиционных материалов Для изучения влияния степени наполнения полимерных композитов на однородность структуры исследовалось распределение свойств (микротвердость, модуль упругости, коэффициенты пластичности и упругости) по высоте поперечного сечения методом кинетической микротвердости

При анализе изолиний распределения микротвердости (рис 3, шаг сетки 0,5 мм) и модуля упругости исследуемых композитов установлено, что в структуре материала возникают очаги неоднородности или агрегаты, которые, вероятно, образованы системой частиц наполнителя и имеют более высокие упруго-прочностные характеристики, что, очевидно, объясняется образованием в структуре композиционных материалов кластерных систем Основной чертой фрактального кластера является то, что его средняя плотность падает по мере удаления от образующего центра по закону

p(r) = const / га, (1)

где г - расстояние от центра, а - коэффициент, равный a = d - Da, d - размерность пространства, Da - фрактальная размерность

Анализ микроструктуры эпоксидных композиций показал, что в структуре композиционных материалов, наполненных мелом или диатомитом, действительно образуются фрактальные кластеры Для композитов, содержащих в качестве наполнителя маршалит, образование фрактальных кластеров не подтверждается, что объясняется достаточно низкой дисперсностью частиц наполнителя, не стремящихся к объединению в агрегаты и кластеры

Химическая стойкость и долговечность наполненных эпоксидных композитов, работающих в условиях действия сжимающих и изгибающих нагрузок и агрессивных сред. При работе полимерных композитов в условиях действия агрессивных сред изменение несущей способности происходит вследствие разрушения структуры проникающей средой В реальных условиях эксплуатации композиционные материалы, используемые в качестве покрытий, наносимых на железобетонные конструкции, испытывают влияние не только агрессивных сред, но и механических нагрузок Характер поведения полимерных композиций при этом может значительно меняться в зависимости от вида и уровня прикладываемого напряжения, что существенно сказывается на прочностных и деформационных характеристиках конструкции в целом

Рис. 3. Распределение микротвсрдости по высоте поперечного сечения эпоксидных композитов, наполненных мелом (б-г). маршал игом (д - ж) и диатомитом (з - к), при степенях наполнения: 0% (а): 20% (б. д. з); 50% (в, е, и)\ 80% (г, ж, к)

Экспериментальные исследования совместного влияния сжимающих или изгибающих нагрузок, составляющих 30, 50 и 70% от разрушающей, и агрессивных сред выполнялись на специально созданных установках Изучалось как раздельное влияние агрессивных сред (вода, 5% р-р Н^О^ и 10% р-р ЫаОН) и механических нагрузок, так и их совместное воздействие на ЭК

При исследовании влияния механических нагрузок и агрессивных сред на изменение несущей способности эпоксидных композиций выявлено, что приложение 30%-ной сжимающей нагрузки в условиях действия воды и 5% р-ра серной кислоты приводит к увеличению несущей способности исследуемых композитов в начальные сроки эксплуатации (рис 4) В то же самое время, при использовании в качестве агрессивной среды 10% р-ра едкого натра наблюдается резкое снижение прочностных характеристик эпоксидных композитов уже в первые дни эксплуатации При увеличении уровня сжимающей нагрузки до 50% от разрушающей, картина изменения несущей способности несколько меняется Несмотря на временное повышение предела прочности при сжатии для ряда составов в начальные сроки эксплуатации, снижение данной характеристики по сравнению нагрузкой, составляющей 0,3 х Рсж, происходит более интенсивно (рис 4)

Приложение к эпоксидным композитам длительно действующей сжимающей нагрузки, составляющей 70% от разрушающей, приводит к разрушению образцов Ненаполненный состав и состав с 80%-ной степенью наполнения теряют способность сопротивляться внешним воздействиям уже в первые минуты эксперимента Срок работоспособности для составов с оптимальной степенью наполнения больше, но также ограничен несколькими сутками Поэтому, приложение нагрузок, составляющих 70% и более, в реальных условиях эксплуатации является недопустимым

0 7 14 21

Время экспонирования, сутки

» 0Р вода ■ ■ 0,ЗР вода

—&—0,5Р вода -О-ОР 10% №ОН

-Ж-0.3Р 10% ЫаОН 0,5Р 10% №ОН

7 14 21

Время экспонирования, сутки —♦—0Р5% Н2804 -■—0.3Р 5% Н2304

-&-0,5Р 5% Н2804 -О—0Р 10% ЫаОН -Ж-0,ЗР 10% №ОН -•— 0,5Р 10% №ОН

Рис 4 Деградационные функции несущей способности эпоксидных композитов (степень наполнения мелом - 20 (а) и 80% (б))

Установлено, что в процессе проникновения агрессивной среды в объем материала происходит изменение свойств по сечению образца Как показали экспериментальные исследования, в зависимости от условий эксплуатации значительно меняется картина распределения свойств по высоте поперечного сечения (рис 5) Вид и характер изохрон деградации существенным образом

зависит от структуры композита, вида агрессивной среды и длительности экспонирования Для полученных в ходе эксперимента изохрон деградации установлен вид и определены параметры аппроксимирующих функций

По изохронам деградации можно судить об изменениях, происходящих в структуре композита под действием различных факторов Фиксируя распределение свойств полимерных материалов по высоте поперечного сечения в различные моменты времени можно проследить кинетику накопления повреждений в исследуемых композициях

а) б)

1 2

08

04

—^ - --- г

----------

0 1 02 03 04 Координата сечения, у/Ь

01 02 03 04 Координата сечения, у/Ь

—♦—0 Р 5% Н2804 -В— 0,ЗР 5% Н2804 _#_Вода раст з -в—5%Н2804 раст з

-Сг- 0,5Р 5% Н2804 -О— 0Р 10% №ОН -й-10% №ОН раст з -О— вода сж з

—Ж—0,3Р 10% ЫаОН -•— 0,5Р 10% №ОН -Ж-5% Н2804 сж з —•—10% №ОН сж з

Рис 5 Изохронны деградации эпоксидных композитов (степень наполнения мелом 0 (а) и 20% (б)) при воздействии сжимающих (а), 50%-ных изгибающих нагрузок (б) и агрессивных сред

Как показали многочисленные исследования, под действием агрессивных сред и механических нагрузок может происходить как ухудшение упруго-прочностных характеристик полимерных композиций (рис 5), так и их временное повышение Увеличение значений микротвердости наблюдается при действии на исследуемые композиции сжимающих нагрузок небольшого уровня (до 30-40% от разрушающей) в течение непродолжительных промежутков времени, что объясняется уплотнением структуры материала Повышение микротвердости нередко наблюдается в сжатой зоне изгибаемых элементов (рис 5, б) Кроме того, как показали экспериментальные исследования, эффект неравномерного распределения свойств по высоте поперечного сечения проявляется также для композитов, работающих в условиях действия механических нагрузок без влияния агрессивных сред

Ползучесть эпоксидных композитов в условиях действия агрессивных сред. Полимерные материалы обладают достаточно высокой ползучестью, на что нужно обращать внимание при проектировании конструкций с использованием полимеров Экспериментальные исследования ползучести полимерных материалов в условиях действия агрессивных сред выполнялись на эпоксидных композитах, наполненных мелом Анализ полученных результатов показал, что при воздействии сжимающей нагрузки и агрессивных сред (вода, 5% р-р Н^Оа, и 10% р-р ЫаОН ) кривые ползучести для всех составов при действии нагрузки 0,3 Рсж не имеют зоны нарастающей ползучести (рис 6, а), что говорит о работоспособности полимерных композитов При повышении уровня сжимающей

нагрузки до 50% от разрушающей происходит значительное увеличение деформативности ненаполненного состава и композита с 20% степенью наполнения (рис 6, б) В условиях действия 5% р-ра серной кислоты и 10% р-ра едкого натра скорость деформирования КСМ повышается При действии на исследуемые композиции нагрузки 0,7 Рсж у ненаполненного состава и композита с 80%-ной степенью наполнения кривые не имеют участка установившейся ползучести, разрушение образца наступает уже в первые минуты эксперимента

Результаты экспериментальных исследований совместного влияния изгибающих нагрузок и агрессивных показали, что для ненаполненного состава значительные деформации наблюдаются уже при нагрузках, составляющих 30% от разрушающей Введение в состав полимерного композита даже небольшого количества мела (20% по массе) приводит к снижению его деформативности после 15 суток выдержки под нагрузкой в 2,5-3 раза При дальнейшем увеличении степени наполнения (до 80%) эпоксидных композиций мелом наблюдается последующее снижение ползучести исследуемых составов Повышение изгибающей нагрузки до уровня 0,5 Ршг не меняет общей картины распределения кривых ползучести в зависимости от структурных параметров, хотя эффект снижения ползучести вследствие введения наполнителя в эпоксидный композит резко снижается

а) 6)

10 20 30

Время экспонирования, сутки степень наполнения, %

10 20 30 Время экспонирования, сутки степень наполнения, %

-0

-20

-50

-0

-20

-50

Рис 6 Кривые ползучести эпоксидных композитов при действии сжимающих нагрузок 0,3 Рсж (а), 0,5 • Рсж (б) и 10% раствора ЫаОН

До недавнего времени при исследовании ползучести полимерных композиционных материалов в условиях действия агрессивных сред, как правило, полностью игнорировался тот факт, что под действием внешних воздействий происходит неравномерное распределение свойств композитов по высоте поперечного сечения Проведенные исследования процессов микродеформирования эпоксидных композитов позволили установить, что при действии механических нагрузок и агрессивных сред происходит значительное распределение кривых микроползучести в зависимости от координаты сечения Эффект неравномерного распределения свойств по высоте поперечного сечения проявляется также для композитов, работающих в условиях действия механических нагрузок без влияния агрессивных факторов

Для описания кривых установившейся ползучести на основе наследственной теории Больцмана-Вольтерры использовался подход, предложенный В М Бонда-ренко

e(t) =

Ед

1

Ед

ехр

Ед t Еа т

(2)

где Еа,Ед - мгновенный и длительный модули упругости, Т- время релаксации

Уравнение (2) позволяет получить достоверные результаты при моделировании ползучести полимерных композитов, работающих при нагрузках, не превышающих определенный уровень (рис 7, а) Для описания кривых деформирования, имеющих зону нарастающей ползучести (рис 7, б), предлагается использовать зависимость

+ <Тл

1

1

Ед

ехр

Ед t Еа т

+ 1° ехр[а {t-tk% (3)

где Ек — условный модуль деформаций, а - коэффициент, - длительность деформирования

О 10 20 30 40 0 10 20 30 40

Время экспонирования, сутки Время экспонирования, сутки

♦ без arpee среды и вода ♦ без агрес среды ■ вода

Рис 7 Моделирование ползучести эпоксидных композитов (ненаполненный состав) при действии сжимающих нагрузок 0,3 Рсж (а) и 0,5 Рсж (б) соответственно по уравнениям 2 (а) и 3 (б)

Учитывая, что коэффициенты уравнений (2) и (3) представляют собой определенные физико-механические характеристики, было проанализировано их изменение в зависимости от структурных параметров и условий экспонирования Как показали проведенные исследования, значение мгновенной деформации зависит не только от степени наполнения, но и от вида прикладываемого напряжения Так, при действии на эпоксидный композит изгибающих нагрузок 0,3 Ризг происходит повышение Еа с увеличением количества наполнителя (рис 8, а) При действии на образец сжимающих нагрузок, наибольшие значения мгновенного модуля упругости зафиксированы при 50%-ной степени наполнения эпоксидных композитов мелом (рис 8, б)

Картина изменения длительного модуля деформаций в зависимости от степени наполнения под действием изгибающих и сжимающих нагрузок также различна При воздействии на эпоксидный композит изгибающей нагрузки наблюдается повышение E¿ с увеличением количества мела, причем для состава с

80% степенью наполнения значения длительного модуля упругости по сравнению с ненаполненным составом возрастают в зависимости от вида агрессивной среды в 2,4 - 4,9 раз

а) б)

20 40 60

Степень наполнения, -0,ЗРизг -■— 0,5Ризг

20 40 60

Степень наполнения, % -0,ЗРсж —■—0,5Рсж

Рис 8 Изменение мгновенного модуля упругости ЭК в зависимости от степени наполнения мелом при действии изгибающих (а) и сжимающих (б) нагрузок

Вид кривых изменения длительного модуля упругости (рис 9, а) и условного модуля деформации (рис 9, б) от степени наполнения при действии сжимающих нагрузок подобен кривым изменения мгновенного модуля упругости (рис 8, б), однако числовые значения длительного модуля деформаций зависят от уровня прикладываемой нагрузки Повышение степени наполнения до 50-80% позволяет получить более жесткие системы, длительный модуль деформаций которых при воздействии 50%-ной сжимающей нагрузки и агрессивных сред значительно возрастает по сравнению с ненаполненным композитом а)

20 40 60

Степень наполнения, %

- 0,5Рсж

-0,5Рсж 5% H2S04

■ ■ 0,5Рсж вода -Ж-0,5Рсж 10% NaOH

20 40 60

Степень наполнения, % 0,5Рсж —■—0,5 Рсж вода

0,5Рсж 5% H2S04 —Ж—0,5Рсж, 10% NaOH

Рис 9 Изменение длительного модул» упругости (а) и условного модуля деформации (б) ЭК от степени наполнения мелом при действии сжимающей нагрузки 0,5Рсж

Как показал проведенный анализ результатов моделирования, по величине условного модуля упругости можно оценить начало зоны нарастающей ползучести Если- величина мгновенного модуля упругости (рис 8, б) превышает значение условного модуля деформаций, (рис 9; б), те Е(. /Еа < 1, то ресурс длительной прочности композита исчерпан Для составов, у которых Е^ / Еа > 1

кривые деформирования не имеют зоны нарастающей ползучести Полученные результаты исследования показали, что данная методика определения параметров уравнений ползучести может успешно применяться для изучения характера изменения упруго-прочностных характеристик в зависимости от структурных и технологических параметров

Для описания кривых ползучести нередко необходимо по данным, полученным на начальном этапе деформирования оценить ползучесть материала на последующем временном интервале При этом необходимо обращать особое внимание на длительность экспериментальных исследований, позволяющих адекватно прогнозировать процессы ползучести Установлено, что если для кривых установившейся ползучести расхождение между экспериментально определенными и рассчитанными величинами не превышает 7-8 %, то для материалов, обладающих высокой деформативностью, прогнозировать ползучесть по начальному этапу не представляется возможным

Проведенный анализ показал, что в процессе длительно действующих нагрузок происходит существенно изменение параметров уравнения ползучести (3), что необходимо учитывать при моделировании деформирования полимерных композитов На наш взгляд, для достоверного прогнозирования ползучести полимерных материалов необходимо ввести в уравнение ползучести зависимость параметров Е^, т, Ек и а от длительности оцениваемого периода

Предлагаемый подход к моделированию поведения полимерных композитов под действием механических нагрузок и агрессивных сред позволяет достоверно прогнозировать поведение полимерных композитов по данным, полученным на начальном этапе деформирования

Программные комплексы для оценки параметров строительных материалов. Для качественной и количественной оценки физико-механических свойств разрабатываемых композитов были созданы программные комплексы "Идентификация и анализ пористости строительных материалов" для оценки пористости бетонных оснований, "Анализатор распределения частиц наполнителя по размерам" для оценки формы и размеров частиц наполнителей, "Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий" для оценки декоративных характеристик защитно-декоративных покрытий В основе математических моделей разработанных комплексов лежит возможность получения растрового изображения структуры материала методом прямого сканирования с последующей обработкой полученных результатов Для реализации математических моделей использовался язык программирования Borland Delphi 7, возможные операционные системы - Windows 98/Ме/2000/ХР

При разработке защитно-декоративных покрытий необходимо учитывать не только характеристики наносимой композиции, но и параметры защищаемой поверхности Наиболее существенное влияние на адгезионные и прочностные характеристики покрытий оказывает пористость бетонного основания, для определения которой в настоящее время существует более 10 методик Однако данные методики достаточно трудоемки, и порой дают большое расхождение в результатах

e(t) =

Ed(tk) + a° [е„ Ed(tk)

ex

ехр[а( tk ) (t - tk )] (4)

Программный комплекс "Идентификация и анализ пористости строительных материалов" (рис. 10, а) обеспечивает выполнение следующих функций: идентификацию норовой структуры строительных материалов; возможной» установления порога интенсивности, позволяющего распознавать границы пор при различных цветовых соотношениях пор и поверхности образца; получение и сохранение преобразованных изображений структуры материала в широком диапазоне графических форматов (BMP, .ÏPFG, TIFF. WMF. PCX, AFI) и буфере обмена для использования в других программах-редакторах; обработка полученных результатов; вывод результатов анализа в виде таблиц и графических зависимостей.

Кроме суммарной пористости, разработанный программный комплекс дает возможность исследовать распределение пор по размерам, т.е. оценивать дифференциальную пористость, что практически невозможно или крайне затруднительно получить при использовании других методов. Результаты анализа распределения эквивалентного радиуса пор песчано-цементных композитов с различным водоцементным отношением приведены на рис, 10 (б), а) 0)

:■ "■ ■■■ ■> . . . • ! 4

•Vïv : .. л' Ш >. ' \

ни 2(ю .wo

Эквивалентный радиус пор. м ™ Волокем emiLuc irniüiHL'i nc:

-0.55 ■

-0.65 ■

-0.75 ■

Рис. 10. Идентификация порокой структуры строительных материалов (гг) и результаты анализа распределения эквивалентного радиуса пор пее^Но-цементных композитов с различным водоцементным отношением (б)

До недавнего времени оптическая и электронная микроскопия являлись практически единственными методами измерения, которые позволяли установить полное распределение частиц по размерам. К сожалению, существующие современные зеркальные анализаторы изображения, присоединяющиеся к оптическому или электронному микроскопу или работающие по фотографиям измеряемых частиц, очень дороги и практически недоступны для широких исследований. Однако необходимость в подобных исследованиях существует, что особенно остро проявилось в наших исследованиях при разработке функционально-градиентных композитов.

Программный комплекс "Анализатор распределения частиц наполнителя по размерам" (рнс. II, а) обеспечивает выполнение следующих функций: идентификацию частиц наполнителя; возможность установления порога интенсивности, позволяющего увеличивать четкость и контрастность при распознавании частиц наполнителя различных цветов; обработку полученных результатов с проверкой гипотез для нормального и логарифмически нормального распределений с

j

помощью критерия А ; множественный анализ, позволяющий параллельно обрабатывать до 25 файлов одновременно; выаод результатов анализа в виде таблиц и графических зависимостей; возможность передачи выходных данных в Microsoft Word и Excel.

Наиболее точные выводы о форме исследуемых частиц, па наш взгляд, можно получить, используя соотношение периметра к квадратному корню площади р - Pi IS . Учитывая, что природные частицы наполнителей достаточно часто близки по форме к эллипсоидам, а их проекции при сканировании представляют собой эллипсы соответственно с площадью S=n a b И периметром р-п ■ [|.з ■ {а + Ь) - т/л ■ ¿>], где а и b — максимальный и минимальный радиусы, по полученной зависимости Р \!S =3 + 0.4683-alb, можно оценить не только размер,

но и форму изучаемых частиц (рис. 11,6). д)______ б)

внввин^н^нш^мнп

■-'С'1 . — — Г" L It'lLfi* ^Гг^-^1-"™ ' г " <"■'

II

Ч S■ ^

^ в

с 5

4.6

фракции кварцевого пегкл]

-0,04-0,01! —в—0,071-11.112—й—0.112 0,18 - 0,18-0,28 —»— 0,2£-0.45 -IV- более 0,45

----¡вммн^м;»».:

Рис. [ I. Идентификация частиц кварцевого пески (а) и изменение отношения периметра к ¿■Орвю охватываемой площади док анализа формы части (б)

Качество декоративных покрытий принято определят!, по внешнему виду, цвегу, блеску. Как показал проведенный анализ, до настоящего времени нет единой стандартизированной методики оценки цвета лакокрасочного покрытия. Для решения этой проблемы в последние годы все чаще предлагается использовать компьютерные технологии.

Несмотря на схожесть подходов к оценке свойств лакокрасочных покрытий методом прямого сканирования поверхности образцов, для описания цвета используются различные цветовые модели — Lab, SMYK, USB, RGB и т.д. При этом, на наш взгляд, несомненно, что пигментные краски, используемые в строительстве, также как и краски, используемые в полиграфии, отражают световое излучение и должны описываться субтрактивной моделью CMYK. Для оценки CM Y К-состав л я ю щи х (голубой, пурпурной, желтой и черной) и яркости в разработанном программном комплексе "Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий" (рис. 12) использовалась цветовая палитра с 256 цветами.

Разработанный программный продукт рекомендуется к использованию при изучении влияния структурных и климатических факторов на декоративные характеристики лакокрасочных покрытий.

анализа цветовых составляющих лакокрасочных покрытий

Применение разработанных программных продуктов позволяет исключить множество трудоемких операций и открывает возможность их использования в самых разнообразных исследовательских целях.

Фрактальный анализ структурной неоднородности полимерных композиционных материалов. Полимерные композиционные материалы являются типичными диссипативными системами, склонными к самоорганизации, что дает возможность производить анализ структуры, основываясь на теории фракталов. Для количественного определения значений фрактальной размерности структуры полимерных материалов в работе использовались данные, полученные методом кинетической микротвердости. Значения фрактальной размерности наряду с традиционным методом покрытия квадратами определяли модифицированными методами» которые позволяют определить фрактальную размерность по длине профиля и площади поверхности. Данные методы являются значительно легче реализуемыми и более удобными по сравнению с определением размерности по числу элементарных кубиков, необходимых для покрытия поверхности.

По результатам проведенных Экспериментальных исследований были получены значения фрактальной размерности эпоксидных композитов, наполненных мелом, маршалитом и диатомитом при степенях наполнения 0, 20, 50 и 80% (рис. 13, а). Между величинами фрактальной размерности, определенными по длине профиля, площади поверхности и клеточным методом наблюдается тесная линейная корреляционная зависимость (рис. 13, б), что свидетельствует о хорошей сопоставимости предлагаемых методов.

Значения фрактальной размерности, определяемые по площади поверхности, являются наиболее общей характеристикой структуры композиционных материалов, так как в этом случае учитываются все анализируемые профили. Учитывая, что анализ структуры выполняется по кривым распределения микротвердости, то неличина фрактальной размерности является количественной характеристикой неравномерности распределения упруго-прочностных свойств композитов по высоте поперечного сечения.

20 40 60

'. A';:,mi, i ii!' ■ к : :-! -, %

пил мипилп.: гспх -МаршаХНТ —•—МСЛ ——„1

1.2 1.4 1.6 1.Й Фрактальквд раз мер [теть (метод покрыт» кьадрат:5м и1] fin длине прифнля По площади поверхности

Рис. 13. Изменение фрактальной размерности от степени наполнения (л) ЭК (метод покрытия квадратами) и корреляционные зависимости между различными методами определения фрактальной размерности (б)

Анализ структуры наполненных полимерных композитов показал, что их характерной особенностью является ярко выраженная неоднородность и дефектность. В связи с этим в качестве критерия для оценки физико-механических характеристик полимерны л материалов может быть л мора на степень дефектности структуры композита. Имея данные распределения с во ист и композита но высоте поперечного сечения, можно наглядно проследить скорость и характер разрушения наиболее "слабых" зон в материале (рис. 14). Для определения критического уровня внешней нагрузки, задаваемого в данном случае величиной микротвердости, использовался подход, аналогичный методу "островов среза", используемого для описания фрактальных поверхностей разрушения. С помощью специально составленной программы определяли площадь и периметр о строп он. образующихся при различных величинах микротверд ости.

и) 6) в)

Рис. 14. Распределение микрогвердостп по высоте сечения наполненного эпоксидного композита (течныу. цветом обозначены зоны с микротвердостькз менее: t¡) 60 МПа, 6) НО Mí 1а, «) 100 МГТа)

Анализ полученных результатов показал, что при "критической" величине микротвердости происходит резкое снижение периметра при дальнейшем увеличении площади, что свидетельствует о слиянии большого количества дефектных зон при определенном уровне нагрузки, приводящем к разрушению

композита Зная граничную величину микротвердости, характеризующую начало процесса разрушения, целесообразно изучить соотношение периметров и площадей при изменении уровня микротвердости отдельно для дефектных зон и областей с повышенными упруго-прочностными характеристиками Результаты проведенных исследований показывали, что фрактальная размерность дефектных зон и зон с повышенными упруго-прочностными характеристиками зависит как от степени наполнения, так и от вида наполнителя Более высокие значения фрактальных размерностей свидетельствуют о повышении неоднородности распределения исследуемых областей по объему композита

Предложенный подход позволяет оценить влияние структурных параметров на характер распределения свойств композита по высоте поперечного сечения, размеры и частоту появления дефектных зон при задаваемых уровнях внешней нагрузки, а также величину "критического" нагружения, характеризующую предельное состояние композита

Фрактальный анализ поровой структуры цементных композитов. Пористые материалы представляют собой своеобразный класс неупорядоченных сред, особенности которых затрудняют применение традиционных методов описания их структуры Для исследования таких материалов также оказалось эффективным привлечение аппарата фрактальной геометрии, позволяющего адекватно описать параметры строения и связать их с физико-механическими характеристиками Согласно концепции фракталов в качестве параметра структуры пористого материала следует принять фрактальную размерность, определяемую распределением пор по размерам

Дополнительные возможности для оценки фрактальных размерностей структур порового пространства цементных композитов появляются при использовании разработанного программного комплекса "Идентификация и анализ пористости строительных материалов" Предложена методика, позволяющая определять величины фрактальных размерностей путем сканирования одного и того же участка исследуемой поверхности при различных разрешениях с последующей обработкой полученных результатов Анализ экспериментальных исследований цементных композитов с различным водоцементным отношением показал, что увеличение суммарной пористости песчано-цементных композитов приводит к повышению (рис 15, а) значений фрактальной размерности по

степенному закону О = 1,53 Р0,0851

Учитывая, что разработанный программный комплекс позволяет определять не только суммарную, но и дифференциальную пористость, используя вышеизложенную методику, можно оценить величины фрактальных размерностей для пор различных размеров, например, в зависимости от их эквивалентного радиуса Установлено, что с увеличением размера пор значения фрактальной размерности повышаются (рис 15,6)

Для экспериментальной оценки фрактальной размерности границ раздела порового пространства к разработанному программному комплексу "Идентификация и анализ пористости строительных материалов" была добавлена оболочка, позволяющая определять не только площадь, но и периметр пор материала Фрактальную размерность границ раздела £) определяли путем оценки

е<5Отношения между периметром Ц5) границ раздела и покрываемой ими площадью Щ5) по формуле:

(5)

Я

а)

О с. 1.9

У

<3 и, X 1.8

я

л

Ё 1.7

1

1.6

□ у = 1,53( к2 = 0 . 0,ПК51, IX .9528 |—

□

| ¡.8 I и>

о.

*

3 1.4

2 •1

е

Ш

I

5 В II

Суммарная пористость, %

10- 50- 100- 200-

ЩШва .■ ' П .: радиус пор, м км &'Ц|йшшен11« И()4В во.55 □ гк,5 □ а,75 иШ

Рис. 15. Изменение фрактальной размерности поровой структуры от суммарной пористости (а) и эквивалентного размера пор (б) пеечано-цементных композитов с различным водоцементным отношением

Применение двух подходов при определении фрактальной размерности пористых композитов обусловлено необходимость охватить разные масштабные уровни. Использование первого метода (покрытия квадратами) позволяет оценить поверхность "в целом", а величина фрактальной размерности, определенная методом островов среза дает возможность оценить границу раздела между норовым пространством и каркасом композита. Между значениями фрактальных размерностей поровой структуры и границ раздела лорового пространства, определенными, соответственно, методами покрытия квадратами н островов среза, наблюдается линейная зависимость, что свидетельствует о связи между размером пор и границами ее раздела с каркасом материала. В ходе проведенных экспериментальных исследовании установлено, что между прочностными характеристиками цементных композитов, в структуре которых образуется "бесконечный" лоровый кластер, и фрактальной размерностью поровой структуры наблюдается тесная корреляционная зависимость, что свидетельствует о схожести морфологии подобных материалов.

Как показййи проведенные исследования, для описания внутреннего строения пористых структур актуальным является привлечение методов фрактальной геометрии, которая дает чрезвычайно компактный способ описания подобных систем. Такой подход наиболее эффективен при использовании компьютерного анализа структуры, проводимого путем непосредственной обработки изображений и позволяющего существенно повысить точность и надежность результатов и расширить круг изучаемых характеристик.

Декоративные лакокрасочные покрытия на основе акриловых связующих. Несомненными лидерами среди лакокрасочной продукции на сегодняшний день являются Водно-дисперсионные акриловые краски. Экологииность, долговечность, а также комплекс высоких эксплуатационных характеристик позволяет получать высококачественные Декоративные покрытия.

Цель проведенных исследований заключалась в разработке лакокрасочных составов на основе акриловой дисперсии "Акрэмос-101" с использованием в качестве наполнителей местного сырья - доломита и диатомита, крупные запасы которого расположены в республики Мордовия В качестве белого пигмента был выбран диоксид титан, базового наполнителя - мел

За эталон водно-дисперсионных красок при проведении сравнительных испытаний принималась отечественная ВД-АК-111 (ГОСТ 28196-89), сохраняющая защитные свойства не менее 5 лет в условиях умеренного климата Проведенные экспериментальные исследования (анализировались степень перетира, время высыхания до степени 3, вязкость, сухой остаток, укрывистость, паропроницаемость, расход краски) показали, что доломит, а также комбинации "доломит-мел" и "доломит-диатомит" могут быть использованы в качестве наполнителей для акриловых красок взамен традиционного мела

Экспериментально доказано, что для получения однородных, эстетически выразительных декоративных покрытий на основе принципа колеровки базового состава необходимо использовать краски высокой белизны Экспериментальные исследования проводились с помощью разработанного программного комплекса "Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий" Количественное описание насыщенности цвета предложено выполнять путем сравнения исследуемого состава с абсолютно белым, имеющим максимальную (/(X) = 100% ) плотность распределения при X = 255

где Xр1 - уровень цветовой составляющей, изменяющийся от 0 до 255, /(X р1) - плотность распределения цветовой составляющей Цветовую насыщенность покрытия в целом предлагается определять как

где Бс, 5а/> •">> > 5 к - цветовое различие по насыщенности для голубой, пурпурной, желтой и черной составляющих по сравнению с абсолютно белым

Как показал проведенный анализ, цветовая насыщенность для многих разработанных акриловых лакокрасочных покрытий значительно ниже цветовой насыщенности эталона, что позволяет говорить о достаточной белизне предлагаемых составов Однако на первом этапе исследования коэффициенты вариаций цветовых составляющих для ряда покрытий составили 10—15%, что превышает аналогичные параметры для водно-дисперсионной краски ВД-АК-111 Исходя из чего, были сделаны выводы о необходимости увеличения однородности покрытия, которое может быть достигнуто путем введения в лакокрасочную композицию структурирующих добавок С введением в состав ЛКМ структурирующих добавок значительно повысилась однородность, а также адгезионные характеристики и паропроницаемость получаемых покрытий Коэффициенты вариаций для всех цветовых составляющих находятся в интервале 2,5-9 %, причем для большинства составов они значительно ниже аналогичных величин (6,1-8,4%), чем для эталона

255

£(255-Xpi) f(Xpi)

s _i=0_____

р 255 100

(6)

(7)

Результатом проведенных исследований стали разработанные лакокрасочные составы на основе местных наполнителей и структурирующих добавок, обладающие высокими характеристиками, не уступающими, а порой и превосходящими краску ВД-АК-111, принимаемую при проведении сравнительных испытаний за эталон

Для определения долговечности разработанных акриловых покрытий были проведены 90 циклов ускоренных климатических испытаний по методу 2 ГОСТ 9 401-91 "Единая система защиты от коррозии и старения Покрытия лакокрасочные Общие требования и методы ускоренных испытаний на стойкость к воздействию климатических факторов", имитирующих условия эксплуатации в открытой атмосфере умеренного климата Для выявления наиболее агрессивных факторов, оказывающих наибольшее воздействие на процесс старения лакокрасочных покрытий, были проведены исследования как комплексного влияния климатических факторов, так и их раздельного воздействия (ТВР,

Г = -45°С, УФ-облучение) Изменение декоративных и защитных свойств покрытий фиксировалось через каждые 15 циклов

Для обобщенной оценки защитных и декоративных характеристик лакокрасочных покрытий в соответствии с ГОСТ 9 407-84 использовался подход, учитывающий весомость каждого вида разрушения Числовые значения коэффициентов весомости для каждого вида разрушения лакокрасочных покрытий на цементной подложке определены методом экспертного квалиметрирования Из перечня контролируемых параметров был исключен блеск, так как разработанные лакокрасочные композиции на основе акриловых связующих образуют матовые покрытия

Проведенный анализ результатов климатических испытаний акриловых покрытий показал, что после 90 циклов ускоренных испытаний трещин, пузырей и отслоений нет Защитные свойства всех покрытий (АЗ) оцениваются баллом 1 Анализ результатов изменения адгезионной прочности лакокрасочных покрытий показал, что разработанные композиции обладают высокой стойкостью к воздействию климатических факторов Для многих составов после 90 циклов испытаний происходит повышение данной характеристики по сравнению с контрольными значениями

На наш взгляд, при оценке декоративных характеристик лакокрасочных покрытий необходимо учитывать не только изменение средних арифметических величин цветовых составляющих, но и степень неоднородности окраски, оцениваемую коэффициентом вариаций Обобщенную оценку декоративных свойств лакокрасочных покрытий предлагается определять по формуле АД = ХГ аГ+Хмл аМЛ + Хс (06 яС + 04 аУс) + Хм (06 аМ + 04 аУм) +

+ Ху (06 аУ + 04 аУу) + Хк (0 6 аК + 04 аУк) + Хв (0 6 аВ + 04 аУв), (8) где Хг, Хмд, Хс, Ху, Xк и Xв - коэффициенты весомостей,

аГ, аМЛ, аС, аУ^, аМ , а\?м > аУ, аУу, аК, аУк, аВ, аКв - относительные оценки грязеудержания, меления, средних арифметических и коэффициентов вариаций цветовых составляющих и яркости

Согласно данной методике границы хорошего и удовлетворительного состояний декоративных свойств лакокрасочных покрытий соответственно

составят (0,75-1) и (0,55-0,75) Неудовлетворительное состояние покрытий по декоративных характеристикам наступает при АД < 0,55, что хорошо согласуется с результатами, полученными М И Карякиной и В И Логаниной

Наиболее долговечные покрытия получены при использовании в качестве наполнителя доломита, комбинации "мел + доломит" в любом соотношении наполнителей, а также комбинации "диатомит + доломит" или "мел + диатомит" при содержании диатомита не более 40-45% Учитывая, что наиболее агрессивное воздействие на декоративные характеристики лакокрасочных композитов оказывает УФ-облучение, испытания при данном виде климатического воздействия были продолжены до 2500 часов (625 циклов)

Анализ проведенных исследований показал, что разработанные составы обладают высокой стойкостью к воздействию УФ-облучения Величина минимальной обобщенной оценки декоративных свойств лакокрасочных покрытий к 2500 часам УФ-облучения составляет АД = 0,849, что значительно превышает нижнюю границу хорошего состояния покрытия (АД = 0,75) В то же самое время, для лакокрасочного покрытия, принятого за эталон, обобщенная оценка декоративных характеристик снижается до 0,393, что является недопустимым Резкое снижение данного параметра происходит вследствие активного меления, проявившегося для краски ВД-АК-111 уже после 1000 час облучения, к 2500 часам ультрафиолетового воздействия данное покрытие полностью разрушилось (балл 5 по ГОСТ 9 407-84) Для всех разработанных составов к 2500 часам оценка степени меления согласно ГОСТ 9 407-84 не превышает 2 балла

Проведенные экспериментальные исследования показали, что по совокупности оценок защитных и декоративных свойств, долговечность покрытий разработанных составов водно-дисперсионных акриловых красок составляет не менее 8-12 лет для двухслойного покрытия при строгом соблюдении технологии нанесения и условий эксплуатации в условиях открытой атмосферы умеренного климата

Теоретические и экспериментальные исследования функционально-градиентных полимерных композитов и покрытий на их основе. Для

теоретического обоснования возможности целенаправленного получения ФГМ с заданным характером распределения свойств по сечению композита была изучена седиментация частиц наполнителя в процессе отверждения наполненных полимерных систем В результате проведенных исследований разработана теоретическая модель процессов стесненной седиментации частиц наполнителя в полидисперсной суспензии на основе механики многоскоростных континуумов

Для описания распределения свойств по высоте поперечного сечения ФГМ были получены зависимости скорости осаждения частиц наполнителей различных фракций, зависящие от размера и плотности частиц наполнителя, степени наполнения, изменения вязкости связующего в процессе отверждения, что позволило определить упруго-прочностные характеристики композита по концентрации наполнителя в каждом слое

На основании проведенных экспериментальных исследований путем варьирования вязкости полимерного связующего и плотности добавок и наполнителей разработаны функционально-градиентные эпоксидные материалы с оптимальным содержанием кварцевого наполнителя и стабилизатора

органического происхождения. В качестве добавки-стабилизатора органического происхождения (АДП) использовались отходы дерево перерабатывающей промышленности.

Анализ полученных результатов роказчл, что разработанные составь; функционально-градиентных композиций на основе эпоксидного связующего обладают высокими упруго-прочностными характеристиками. Анализ представленных на рис. 16 кривых позволяет проследить формирование непрерывного изменения свойств материала с образованием двух зон различной толщины, существенно различающихся по своим свойствам. В нижней зоне композита формируется более жесткий слой, упруго-прочностные характеристики, которого значительно выше, чем для поверхностных слоев. На поверхности получаемых композиций образуется слой, насыщенный частицами стабилизатора, защищающий полимер от старения под действием климатических факторов. В результате проведенных исследований экспериментально подтверждена возможность создания функционал ьно-градиентпых композиций с заданным характером распределения свойств по сечению материала.

Выявлены оптимальные составы, позволяющие получать эффективные покрытия, обладающие высокими прочностными и адгезионными характеристиками. Разработанные составы рекомендуется использовать в качестве защитных покрытий дли бетонных оснований, подвергающихся агрессивному воздействию климатических факторов.

Рнс. 16. Распределение микротвердоети по высоте поперечного сечения ФГМ (добавка АДП ■ 50%; содержание маршалита - 20% (а); 40% (б); 50% (в): 80% (г))

Разрабатываемые защитные покрытия должны обладать не только необходимыми прочностными показателями, но н высокими декоративными характеристиками. Разнообразить внешний вид полимерных покрытий можно за счет использования цветного наполнителя. "Учитывая при этом достаточно высокую стоимость окрашенного песка по сравнению с неокрашенным, целесообразно использовать его лишь в поверхностных слоях. В зависимости от технологии изготовления ФГМ, окрашенным может быть песок как крупной, так и мелкой фракции.

Экспериментальное исследование осуществлялось на основе метода последовательного симплекс-планирования Варьируемыми факторами являлись количество пластификатора, температура и время до начала термообработки, степень наполнения и соотношение между фракциями наполнителей В качестве наполнителя использовались две фракции кварцевого песка с различной крупностью частиц Анализ распределения частиц наполнителя в зависимости от эквивалентного радиуса выполнялся с помощью разработанного программного комплекса "Анализатор распределения частиц наполнителя по размерам"

По результатам экспериментального исследования разработаны высоконаполненные составы для отделки фасадов зданий, имеющие различную цветовую окраску и обладающие высокими эксплуатационными характеристиками При этом зафиксировано повышение предела прочности при сжатии по сравнению с контрольными составами на 46-54 %, модуля упругости - на 14-55%, предела прочности на растяжение при изгибе - на 50-85%

В зависимости от вида агрессивной среды и интенсивности действующих нагрузок полимерные покрытия могут иметь различную толщину и степень наполнения При этом эффективность нанесенного полимерного покрытия существенно зависит от пористости основания В связи с чем возникла необходимость практического исследования влияния характеристик бетонного основания на условия совместной работы с защитным полимерным покрытием Основная цель проведенных исследований заключалась в выборе оптимальных составов полимерных покрытий с учетом исходных характеристик бетонного основания Исследования проводились на основе ротатабельного плана второго порядка с варьированием В/Ц отношения бетонного основания (л}), содержания растворителя в полимерной смеси (д^) и степени наполнения полимерной композиции маршалитом (*з) на пяти уровнях Полимерные покрытия наносились на растянутую грань образцов-балочек 40х40х 160 мм

Учитывая, что при нанесении полимерного покрытия на поверхность мелкозернистого бетона глубина пропитки в основном зависит от пористости поверхностных слоев, для оценки эффективности полимерных покрытий различной вязкости и степени наполнения, использовались результаты, полученные с помощью разработанного программного комплекса "Идентификация и анализ пористости строительных материалов" (табл 1)

Таблица 1

Распределение поверхностной пористости бетонных оснований_

В/Ц отношение, отн ед Суммарная поверхностная пористость, % Распределение поверхностной пористости (%) по эквивалентным радиусам пор, мкм

0-10 10- 50- 100- 200-

0 48 9 813 0 101 5 398 12 969 17 834 63 699

0 55 5 434 0 118 5 596 13 408 22 741 58 136

0 65 1 763 0 250 13 382 29 374 32 630 24 363

0 75 1 059 0 415 18 056 32 278 32 220 17 035

0 82 2 382 0 277 12 334 21 142 30 239 30 008

Анализ проведенных исследований показал, что упрочняющий эффект при использовании наполненных полимерных покрытий несколько ниже (рис 17, б), чем для ненаполненных (рис 17, а) Полученные результаты подтверждают

эффект повышения прочности бетонных элементов с полимерным покрытием за счет "залечивания" поверхностных микротрещин и микродефектов, являющихся первоисточниками разрушения при действии изгибающих нагрузок

Рис 17 Изменение относительной разрушающей нагрузки при изгибе ЦК с ненаполненными (а) и наполненными (б — содержание растворителя 5% по массе связующего) полимерными покрытиями

Анализ изменения адгезионной прочности полимерных покрытий с бетонными основаниями показал, что наибольшие величины данного параметра наблюдаются при использовании малонаполненных (до 40%) композитов для высокопористых бетонных поверхностей (рис 18, а) При введении в состав полимерного покрытия большего количества наполнителей (60-80%) характер изменения адгезионной прочности в зависимости от пористости подложки и вязкости связующего существенно меняется (рис 18, б), снижаясь с 3,76 -6,85 до 2,54 -3,98 МПа при степенях наполнения соответственно 40 и 80% а) б)

Рис 18 Изменение адгезионной прочности полимерного покрытия с бетонным основанием (степень наполнения маршалитом 40% (а) и 80% (б))

Комплексные экспериментальные исследования позволили установить, что при подборе состава покрытия необходимо учитывать как свойства полимерного композита, так и структурные характеристики защищаемых бетонных и железобетонных конструкций Только в этом случае возможен обоснованный подход к созданию надежных конструкций и необходимого уровня их защиты без перерасхода наиболее дорогих компонентов полимерных покрытий

Стойкость эпоксидных покрытий в условиях действия УФ-облучения и способы ее повышения. Старение полимерных материалов представляет собой совокупность физических и химических процессов, протекающих в полимерах и приводящих к изменению их структуры и свойств под действием различных климатических факторов (тепла, солнечного света, проникающей радиации, влаги, кислорода), наиболее агрессивным из которых является УФ-составляющая солнечного излучения в интервале длин волн 300-400 нм Экспериментальные исследования показали резкое снижение стойкости эпоксидных композитов под действием УФ-облучения Уже к 500 часам испытаний на старение предел прочности на растяжение при изгибе снижается более чем в 2 раза, что свидетельствует о необходимости разработки методов защиты эпоксидных композитов от действия УФ-облучения

В настоящее время известен широкий спектр антиоксидантов промышленного производства, успешно применяемых для защиты полимерных материалов от старения Однако их эффективность практически не исследована применительно к эпоксидным смолам На основании проведенного анализа предложен ряд веществ фенольного типа (салициловая кислота, гидрохинон, фенолфталеин), предположительно оказывающие стабилизирующее действие на эпоксидные композиты при действии УФ-облучения В качестве стабилизатора, выполняющего роль УФ-абсорбера, было предложено использовать оксид хрома Для сравнения эффективности действия вводимых добавок, а также исследования их влияния на свойства эпоксидных полимеров использовался ряд стабилизаторов промышленного производства В качестве антиоксидантов аминного типа использовались ацетонанил, диафен, нафтам-2, фенольного типа - агидол-2 Содержание антиоксидантов химического происхождения в составе эпоксидного связующего принималось одинаковым и составляло 0,5 % Используемые антиоксиданты (кроме анилина) при введении в состав полимерной смеси предварительно растворяли в бутилацетате Кроме того, исследовалось стабилизирующее действие антиоксиданта органического происхождения (АДП), представляющего собой отходы деревообрабатывающей промышленности, вводимой в количестве 25 и 50 % от максимальной степени наполнения

Для оценки эффективности защитного действия предложенных стабилизаторов эпоксидные композиты подвергались УФ-облучению с интенсивностью 60 Вт/м2 в диапазоне длин волн 250-400 нм Изучение механизма деградации эпоксидных композитов под действием ультрафиолетового излучения проводили при помощи ИК-спектроскопии Результаты, полученные в ходе ИК-спектральных исследований (рис 19), свидетельствуют о том, что изученная эпоксидная композиция при отсутствии стабилизаторов в процессе УФ-облучения подвергается интенсивному фотоокислению Так, в спектре композита, взятого с поверхности образца после УФ-облучения, появились полосы

поглощения в области 1640-1680 см" Установлено, что поглощение в этой области характерно для продуктов фотоодеструкции эпоксидных композитов Выявлено, что основной вклад в данный процесс вносит разрыв полимерных цепей в области аминных сшивок полимера Процесс фотоокислительной деградации полимера в этом случае можно описать рядом превращений, представленных на схеме 1

^сн2—сн2 —

\ _

,„сн2

^-СН— сн2 • >н2

о2

о—О I

сн2

. снг

сн2ч

"сн-н-

Нельзя также исключить и образование амидной группы в результате распада пероксильного радикала (см схему 2),

0—0 I

^сн— сн2.

I

>н2

о

II

^с —СН2

^сн2

однако такой процесс менее вероятен, поскольку наблюдается при повышенных температурах

Следует отметить, что фотоокислительной деструкции подвергается только поверхностный слой образца, поскольку интенсивности фонового поглощения в области 1640-1680 см"1 для композита, не подвергавшегося облучению, и композита, взятого из внутреннего слоя образца после его УФ облучения в течение 1500 ч идентичны

б)

1400 1300 1200

Рис 19 ИК-спектр Поверхностного слоя эпоксидного композита без стабилизаторов до (а) и после (б) 1500 часов УФ-облучения (область 400-2000 см"')

Полученные в ходе ИК-спектр ального исследования результаты подтверждаются данными физика-Механических испытаний Проведенные исследования показывают, что при введении в состав эпоксидных композитов добавок-антиоксидантов фотоокислительная деструкция образцов уменьшается (составы с антио::с;:дантами фенолфталеин, агидол-2, салициловая кислота, диафен), что

обусловлено защитным действием вводимых стабилизаторов, причем наибольшее защитное действие оказывает салициловая кислота Таким образом, можно сделать вывод, что предложенные стабилизаторы из классов пространственно-затрудненных аминов и фенолов действительно эффективны и могут использоваться в качестве антиоксидантов, повышающих стойкость эпоксидных композитов к действию УФ-облучения

Проведенный ИК-спектральный анализ и результаты экспериментальных исследований по выявлению влияния антиоксиданта растительного происхождения на изменение физико-механических показателей эпоксидных композитов в процессе старения показали, что добавку АДП можно отнести к классу стабилизаторов, являющихся перехватчиками свободных радикалов, и тем самым защищающих материал от деструкции под действием УФ-излучения

Процессы деструкции, происходящие в полимерных материалах под действием УФ-облучения, оказывают негативное влияние не только на физико-механические свойства, но и на их внешний вид Для оценки изменения декоративных характеристик эпоксидных покрытий при действии УФ-облучения был использован программный комплекс "Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий"

Для оценки комплексного изменения декоративных характеристик в процессе старения предлагается использовать полное цветовое различие и цветовое различие по насыщенности

ДЯ'=д|(Д5^)2+(Д5^)2 + (Д5^)2+(Д5^)2+(Д5^)2 , (9)

Д5г=д|(Д5^)2+(Д5^)2+(Д5^)2+(Д5^)2 , (10)

где А , , АЗ у, Д и - изменение цветового различия по

насыщенности во времени соответственно для голубой, пурпурной, желтой, черной составляющих и яркости

ДО? _ о1=0 Гг£ дп/ __АС^ _ О ? С? Г"?

Д5^ = 5 ^ — ^К ' ^^В = ^В ~~ ^ В Наименьшее цветовое различие при воздействии УФ-излучения наблюдается для составов с антиоксидантами ацетонанил, гидрохинон, фенолфталеин и аги-дол-2 Стабильное повышение данной характеристики в процессе старения в течение всего исследуемого промежутка времени характерно для состава с антиоксидантом - салициловая кислота, что говорит о повышении интенсивности окраски композита и свидетельствует об отсутствии на поверхности образцов белесой пленки, являющейся наиболее ярко выраженным декоративным дефектом эпоксидных покрытий Наихудшие результаты зафиксированы для составов, содержащих промышленные антиоксиданты нафтам-2, диафен и анилин Из предложенных антиоксидантов наилучшие результаты по упруго-прочностным и декоративным показателям получены при использовании салициловой кислоты и фенолфталеина

Использование интегрально-капиллярной системы "Акватрон-6" для повышения качества бетонного основания. Защитные покрытия полов промышленных зданий, как правило, находятся в сложных условиях эксплуатации,

подвергаясь действию различного вида нагрузок, агрессивных сред, истиранию и тд Нередки случаи, когда полимерные покрытия, уложенные с соблюдением, казалось бы, всех требований, через небольшой срок эксплуатации начинают отслаиваться от бетонного основания Основной причиной отслаивания (при обеспечении достаточной прочности подстилающего слоя бетона) является сорбция влаги из грунтового основания в тело бетона, что уменьшает адгезионную прочность и создает дополнительное отрывающее давление на покрытие Для предотвращения попадания воды в зону сцепления полимерного покрытия и бетонного основания предлагается использовать интегрально-капиллярные системы

В ходе комплексных экспериментальных исследований выявлено оптимальное соотношение компонентов цементных композитов с добавкой герметика "Акватрон-6", используемых как с целью улучшения прочностных характеристик и снижения водопоглощения вновь изготовляемых изделий, так и в качестве защитного покрытия при реконструкции старь.х полов, что позволяет выровнять поверхность бетонного основания и уменьшить расход дорогостоящих полимеров Исследована кинетика твердения ЦК с добавкой герметика "Акватрон-6" Выявлено, что его действие не ограничивается начальным моментом, а протекает в течение длительного времени и сопровождается значительным повышением эксплуатационных характеристик

Проведенные исследования показали нанесение на бетонное основание покрытия из герметика проникающего действия создает преграду для проникновения грунтовых вод, не допуская резкого снижения силы адгезионного сцепления бетона с полимерным покрытием, обработка бетонной поверхности герметиком "Акватрон-6" способствует повышению качества бетонного основания и изоляции покрытия от действия грунтовых вод При этом существенно повышается долговечность полимерных покрытий, определяемая в данном случае прочностными характеристиками и силой сцепления с бетонным основанием

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 С целью разработки теоретических основ прогнозирования и повышения долговечности полимерных покрытий бетонных элементов выявлены предельные состояния, приводящие к разрушению защитно-декоративных покрытий Предложено рассматривать следующие предельные условия по трещиностойкости, по отслоению покрытия и по скорости насыщения покрытия агрессивными средами

Установлены факторы, влияющие на условия совместной работы полимерного покрытия и железобетонного элемента Теоретически обоснована физическая сущность повышения трещиностойкости железобетонных элементов с полимерными покрытиями Установлено, что при толщине полимерного покрытия 8п > 0,03 % повышение трещиностойкости железобетона происходит в основном вследствие перераспределения внутренних усилий между арматурой, бетоном и полимером При меньшей высоте покрытия роль перераспределения усилий

незначительна и повышение трещииостойкости железобетонных элементов происходит в основном вследствие упрочнения внешних слоев бетона

2 На основе метода деградационных функций развиты методы расчета полимерных композитов, работающих в условиях действия агрессивных сред Разработана методика оценки долговечности химически стойких композиционных материалов с учетом их формы, размеров и характера распределения свойств по объему, утвержденная Госстроем России

Разработан подход для оценки вероятности возникновения отказа при эксплуатации полимерных покрытий в условиях действия агрессивных факторов с учетом случайного характера внешних воздействий и внутренних параметров с использованием метода Монте-Карло

3 Установлены закономерности влияния структурных и технологических параметров на физико-технические свойства защитных полимерных композитов Показано, что для оценки эффективности разработанных составов целесообразно использовать показатель качества на основе метода многокритериального ранжирования с учетом потребительских и экономических параметров

4 Установлено влияние вида и уровня механических нагрузок и агрессивных сред на работоспособность и долговечность эпоксидных композиционных материалов На основе метода кинетической микротвердости исследовано изменение свойств эпоксидных композиционных материалов по высоте поперечного сечения под действием сжимающих или изгибающих нагрузок и агрессивных сред Установлено, что в зависимости от вида и уровня прикладываемого напряжения, а также химической активности агрессивной среды наблюдаются различные по скорости и механизму процессы деградации В случае приложение небольших нагрузок происходит уплотнение структуры композита и вследствие этого уменьшение скорости насыщения его агрессивными средами При высоких напряжениях, составляющих 70% от разрушающей нагрузки и выше, среда практически не успевает повлиять на механизм разрушения и ее роль сводится к облегчению развития поверхностных дефектов При напряжениях, не превышающих определенный уровень (в зависимости от состава - 30-50% от разрушающей нагрузки), скорость развития микроповреждений становится соизмеримой со скоростью поверхностной диффузии среды Процесс разрушения в этом случае наиболее сложен

5 Изучены процессы макро- и микроползучести эпоксидных композитов в условиях действия сжимающих и изгибающих нагрузок и агрессивных сред Предложены модели для описания кривых установившейся и нарастающей ползучести Выявлено изменение параметров уравнений ползучести в зависимости от степени наполнения, вида и уровня прикладываемого напряжения и агрессивных сред Разработан подход к моделированию поведения полимерных композитов под действием механических нагрузок и агрессивных сред по данным, полученным на начальном этапе деформирования

6 На основе метода прямого сканирования разработаны компьютерные комплексы - "Идентификация и анализ пористости строительных материалов" для оценки пористости бетонных оснований (свидетельство Роспатента №2006610364), "Анализатор распределения частиц наполнителя по размерам" для оценки формы и размеров частиц наполнителей (свидетельство Роспатента № 2007611001),

"Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий" для оценки декоративных характеристик защитно-декоративных покрытий (свидетельство Роспатента № 2006610820) Использование экспресс-методов оценки структуры композициионных материалов при помощи современных высокоскоростных ЭВМ позволяет исключить множество трудоемких операций и открывает возможность использования разработанных программных продуктов в самых разнообразных исследовательских целях

7 Экспериментально подтверждена возможность целенаправленного создания функционально-градиентных композиций с заданным характером распределения свойств по сечению материала Получена теоретическая модель стесненной седиментации высоконаполненных дисперсных структур на основе механики многоскоростных континуумов Разработаны функционально-градиентные покрытия на эпоксидном связующем с заданным распределением свойств по высоте поперечного сечения, обладающие высокими эксплуатационными характеристиками

По результатам проведенных экспериментальных исследований выявлены оптимальные составы эпоксидных функционально-градиентных покрытий с учетом прочностных и адгезионных характеристик на основе варьирования вязкости связующего, степени наполнения полимерного композита и пористости бетонного основания Произведена оценка влияния интегральной и дифференциальной пористости подложки на адгезионные и прочностные характеристики бетонных элементов с полимерными покрытиями на основе результатов, полученных с применением разработанного программного комплекса "Идентификация и анализ пористости строительных материалов"

8 Разработаны экспериментальные методы оценки неоднородности распределения свойств полимерных композитов по высоте поперечного сечения На основе фрактального анализа предложены методики количественной оценки структурной неоднородности и степени дефектности структуры полимерных композиционных материалов Предложенный подход позволяет оценить влияние структурных и технологических параметров на характер распределения свойств композита по высоте поперечного сечения, размеры и частоту появления дефектных зон при задаваемых уровнях внешней нагрузки, а также величину "критического" нагружения, характеризующую предельное состояние композита

9 Экспериментально усыновлено, что эпоксидные композиты обладают не низкой стойкостью в условиях действия УФ-облучения Изучен механизм деградации эпоксидных композитов под действием ультрафиолетового излучения при помощи метода ИК-спектроскопии Выявлено, что основной вклад в процесс фотоокисления эпоксидного композита вносит разрыв полимерных цепей в области аминных сшивок полимера

Экспериментально подтверждено, что предложенная добавка АДП растительного происхождения, а также стабилизаторы из классов пространственно-затрудненных аминов и фенолов действительно эффективны и могут использоваться в качестве антиоксидантов, повышающих стойкость эпоксидных композитов в условиях действия УФ-облучения Наилучшие результаты получены при использовании в качестве антиоксидантов салициловой кислоты и фенолфталеина

10 Разработана методика оценки степени изменения цвета и однородности окраски в процессе старения защитно-декоративных покрытий "Установлено, что для комплексной оценки цветовых составляющих наиболее целесообразно использовать полное цветовое различие и цветовое различие по насыщенности

11 Разработаны акриловые лакокрасочные композиции на основе местных наполнителей и структурирующих добавок, обладающие высокими характеристиками, не уступающими, а порой и превосходящими краску ВД-АК-111, принимаемую при проведении сравнительных испытаний за эталон Проведенные климатические испытания показали, что по совокупности оценок защитных и декоративных свойств, долговечность покрытий разработанных составов водно-дисперсионных акриловых красок составляет не менее 8-12 лет для двухслойного покрытия при строгом соблюдении технологии нанесения и условий эксплуатации в условиях открытой атмосферы умеренного климата

12 Проведены комплексные исследования влияния интегрально-капиллярной системы "Акватрон-6" на свойства цементных композитов, используемых как с целью улучшения прочностных характеристик и снижения водопоглощения вновь изготовляемых изделий, так и в качестве промежуточного слоя между основанием и полимерным покрытием в случае подсоса грунтовых вод

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Монографии и учебные пособия

1 Низина Т А Химическое сопротивление и долговечность строительных материалов, изделий, конструкций / В П Селяев, Т А Низина, В Н Уткина // Учебное пособие с Грифом УМО, Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2003 -48 с

2 Низина ТА Защитно-декоративные покрытия на основе эпоксидных и акриловых связующих Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2007 - 258 с

Свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ и патент

1 Низина Т А Идентификация и анализ пористости строительных материалов / В П Селяев, Т А Низина, О А Фролкин, В В. Цыганов, Ю А Панкина // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2006610364 от 24 01 2006 г в Роспатенте по заявке №2005613072 от 24 11 2005 г

2 Низина Т А Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий / В П Селяев, Т А Низина, Н О Зубанкова, Ю А Панкина // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2006610820 от 28 02 2006 г в Роспатенте по заявке №2005613472 от 29 12 2005 г

3 Низина Т А Анализатор распределения частиц наполнителя по размерам / В П Селяев, Т А Низина, В А Минеев // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2007611001 от 6 03 2007 г в Роспатенте по заявке №2007610002 от 11 01 2007 г

4 Полимербетонная смесь / Решение о выдаче патента от 25 04 2007 по заявке № 2006127309/04, приоритет от 27 07 2006 //ТА Низина, В П Селяев, В H Шишкин, Ю А Ланкина, В В Цыганов

Публикации в научно-технических журналах и материалах конференций

1 Низина Т А Разработка количественных методов оценки химического сопротивления полимерных материалов / В П Селяев, Т А. Низина // Проблемы прочности материалов и конструкций, взаимодействующих с агрессивными средами Межвуз науч сб Сарат гос техн ун-т, 1994 -С 146-156

2 Низина Т А Зависимость химического сопротивления и долговечности композитов от структурных параметров / В П Селяев, Т А Низина // Современные строительные композиты и их технология проблемы и перспективы развития - Саранск Изд-во Мордов ун-та 1994 - С 109-113

3 Низина Т А Моделирование зависимости физико-механических свойств КСМ от структурных и технологических параметров / В П Селяев, Т А Низина // Вестник Мордов ун-та Саранск 1995 №2 - С 55-60

4 Низина Т А Исследование химического сопротивления полимерных композитов методом микротвердости / В И Соломатов, В П Селяев, Т А Низина // Новое в строительном материаловедении Юб сб науч тр Вып 902 -M МИИТ, 1997 - С 29-35

5 Низина Т А Влияние степени наполнения на прочностные и деформационные характеристики эпоксидных композиций / В П Селяев, Т А Низина, С А Прососов // Современные проблемы строительного материаловедения Четвертые академич чтения РААСН, материалы междунар науч - техн конф ЧП - Пенза, Изд-во ПГАСА, 1998 - С 10-11

6 Низина Т А Развитие деградации в эпоксидных композиционных материалах под действием механических нагрузок и агрессивных сред / В П Селяев, Т А Низина // Современные проблемы строительного материаловедения Материалы академических чтений РААСН - Воронеж, 1999 - С 415-418

7 Низина Т А Микроползучесть эпоксидных композиционных строительных материалов / В П Селяев, Т А Низина, В И Соломатов // Вестник отделения строительных наук Вып 3, 2000 - С 163-165

8 Низина Т А Ползучесть композиционных материалов / В П Селяев, Т А Низина // Композиционные строительные материалы Теория и практика Сб науч трудов междун науч -техн конф ч II - Пенза, 2000 - С 88-90

9 Низина Т А Изменение параметров микроползучести от уровня нагрузки и длительности действия агрессивных сред / В П Селяев, Т А Низина // Современные проблемы строительного материаловедения Материалы шестых академических чтений РААСН - Иваново, 2000 - С 431-434

10 Низина Т А Расчет долговечности железобетонных изгибаемых элементов, работающих в жидких агрессивных средах / В П Селяев, В И Соломатов, Т А Низина // Долговечность строительных материалов и конструкций Материалы науч-практ конф - Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2000 - С 7-14

11 Низина Т А Ползучесть эпоксидных композиций при нагрузках, превышающих критический уровень / В П Селяев, Т А Низина // Долговечность строительных материалов и конструкций Материалы науч -практ конф - Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2001 - С 39-41

12 Низина Т А Долговечность эпоксидных композиций в жидких агрессивных средах / В П Селяев, Т А Низина // Защитные композиционные материалы и технологии третьего тысячелетия Материалы II Междун научно-практ конфер - Санкт-Петербург, 2001 - С 39- 41

13 Низина Т А Перспективы использования метода деградационных функций для оценки долговечности строительных конструкций / В П Селяев, Т А Низина // Архитектурно-строительное материаловедение на рубеже веков Материалы междун Интернет-конфер - Белгород Изд-во БелГТАСМ, 2002 -С 174-176

14 Низина Т А Исследование деградации эпоксидных композиционных материалов под действием механических нагрузок и агрессивных сред / В П Селяев, Т А Низина // Предотвращение аварий зданий и сооружений Межвуз сборн научн работ - Магнитогорск, 2002 - С 201-208

15 Низина Т А Анализ микроструктуры эпоксидных композиционных материалов / В П Селяев, Т А Низина, Ю А Панкина, В В Цыганов [и др ] // Вестник Волжского регионального отделения, выпуск 6 - Нижний Новгород ВРОРААСН, 2003 -С 81-88

16 Низина Т А Применение метода прямого сканирования для оценки качества лакокрасочного покрытия / В П Селяев, Т А Низина, Н О Зубанкова // Предотвращение аварий зданий и сооружений Межвуз сборн научн работ - Магнитогорск, 2003 - С 187-193

17 Низина Т А Анализ влияния интегрально-капиллярных систем на свойства цементных композиций / В П Селяев, Т А Низина, С Г Бажанов // Современные технологии строительных материалов и конструкций Материалы Всерос науч -техн конф - Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2003 - С 99-103

18 Низина Т А Применение местных наполнителей при производстве водорастворимых акриловых красок / В П Селяев, Т А Низина, Н О Зубанкова // Современные технологии строительных материалов и конструкций Материалы Всерос науч -техн конф - Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2003 -С 283-287

19 Низина Т А Неоднородность микроструктуры эпоксидных композиций / В П Селяев, Т А Низина // Ресурсо- и энергосбережение как мотивация творчества в архитектурно-строительном процессе Труды годичного собрания РААСН 2003 г - Казань КГАСА , 2003 - С 536-541

20 Низина Т А Анализ области применения интегрально-капиллярных систем / В П Селяев, Т А Низина, С Г Бажанов // Вестник БГТУ им В Г Шухова Материалы Междун конгресса Ч I, №5 - Белгород, 2003 - С 370-373

21 Низина Т А Структурная неоднородность экономически эффективных высоконаполненных композиций / В П Селяев, Т А Низина // Ресурсо- и энергосбережение как мотивация творчества в архитектурно-строительном

процессе Труды годичного собрания РААСН 2003 г - Казань КГ АСА, 2003 - С 541-546

22 Низина Т А Особенности расчета железобетонных конструкций с полимерными покрытиями / В П Селяев, Т А Низина, В В Цыганов, Ю А Панкина // Актуальные вопросы строительства Материалы Междунар науч -техн конф - Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2004 - С 395-399

23 Низина Т А Сопротивление эпоксидных и полиэфирных наполненных композитов действию агрессивных сред / В П Селяев, Т А Низина // Полимеры в строительстве Материалы научных трудов Вторых Воскресенских чтений - Казань КГАСА, 2004 - С 32- 42

24 Низина Т А Создание функционально-градиентных материалов на основе полимерных связующих / В П Селяев, С И Мартынов, Т А Низина [и др ] // Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения Восьмые академические чтения РААСН - Самара, 2004 - С 462465

25 Низина Т А Оценка качества лакокрасочного покрытия методом прямого сканирования / В П Селяев, Т А Низина, Н О Зубанкова // Вестник Волжского регионального отделения, выпуск 7 - Нижний Новгород ВРО РААСН, 2004. - С 152-156

26 Низина Т А Повышение долговечности и надежности бетонных изделий путем применения интегрально-капиллярных систем / В П Селяев, Т А Низина, С Г Бажанов // Наука и инновации в Республике Мордовия Матер III респ науч -практ конф. «Роль науки и инноваций в развитии хозяйственного комплекса региона» В 3 ч. Ч 1 Техн Науки - Саранск Изд-во Мордов унта, 2004 -С 179-184

27 Низина Т А Использование метода прямого сканирования для оценки изменения цветовых характеристик лакокрасочного покрытия под действием климатических факторов / В П Селяев, Т А Низина, Н О Зубанкова И Вестник отделения строительных наук, выпуск 8 - Москва, 2004 - С 355-361

28 Низина Т А Функционально-градиентный материал для защитных покрытий / В П Селяев, Т А Низина, Ю А Панкина, В В Цыганов // Известия ТулГУ Серия Строительные материалы, конструкции и сооружения Вып 7 - Тула Изд-во ТулГУ, 2004 -С 222-227

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

30 Низина Т А Применение эффективных полимерных материалов в качестве защитных покрытий /ВП Селяев, Т А Низина, Ю А Панкина [и др ] // Наука и инновации в Республике Мордовия материалы IV республиканской научно-практической конф - Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2005 - С 555559.

31 Низина Т А Эффективные защитные покрытия железобетонных строительных конструкций на основе функционально-градиентных материалов и интегрально-капиллярных систем / В П Селяев, Т А Низина // Новые няунчые направления строительного материаловедения материалы докладов

Академических чтений РААСН - Белгород Изд-во БГТУ им В Г Шухова, 2005 - С 127-133

32 Низина Т А Изменение кинетики твердения наполненных цементных композитов при введении интегрально-капиллярной системы «Акватрон-6» / В П Селяев, Т А Низина, С Г Бажанов // Актуальные проблемы современного строительства Строительные материалы и конструкции Материалы международной научно-технической конференции - Пенза ПГУАС, 2005 - С 221-224

33 Низина Т А Исследование влияния характеристик бетонного основания на эффективность защитных полимерных покрытий / В П Селяев, Т А Низина, В В Цыганов, Ю А Панкина // Актуальные проблемы современного строительства Строительные материалы и конструкции Материалы международной научно-технической конференции - Пенза ПГУАС, 2005 - С 225228

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

35 Низина Т А 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

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

37 Низина Т А Применение местного минерального сырья для получения фасадных акриловых красок / В П Селяев, Т А Низина, Н О Зубанкова // Актуальные вопросы строительства материалы Междунар науч -техн конф - Саранск Изд-во Мордов Ун-та, 2005 - С 303-308

38 Низина Т А Исследование влияния структурирующих добавок на декоративные характеристики лакокрасочных покрытий / В П Селяев, Т А Низина, Н О Зубанкова // Известия ТулГУ Серия Строительные материалы, конструкции и сооружения Вып 8 - Тула Изд-во ТулГУ, 2005 - С 137-141

39 Низина Т А Исследование эффективности применения интегрально-капиллярной системы «Акватрон-6» для повышения качества бетонного основания / В П Селяев, Т А Низина, С Г Бажанов // Актуальные вопросы строительства материалы Междунар науч -техн конф - Саранск Изд-во Мордов Ун-та, 2005 - С 308-312

40 Низина Т А Методика оценки долговечности строительных материалов и конструкций методом деградационных функций / В П Селяев, Т А Низина // Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и

оснований фундаментов материалы IV Междунар науч -техн конф в 4-х ч, ч II - Волгоград ВолгГАСу, 2005 -С 125-130

41 Низина Т А 'Анализ химической стойкости цементных композитов с герметиком «Акватрон-6» / В П Селяев, Т А Низина, С Г Бажанов // Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики строительного материаловедения Десятые Академические чтения РААСН / Изд-во Казанского государственного архитект -строительного унта -Казань, 2006 - С 69-72

42 Низина Т А Определение фрактальной размерности как структурного параметра при анализе полимерных композитов / В П Селяев, Т А Низина, Ю А Ланкина, В В Цыганов // Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики строительного материаловедения Десятые Академические чтения РААСН - Казань Изд-во КГАСУ, 2006 -С 73-76

43 Низина Т А Компьютерная идентификация и анализ пористости строительных материалов / В П Селяев, Т А Низина, В В Цыганов, Ю А Ланкина // Вестник отделения строительных наук, Выпуск 10 -Владивосток Дальнаука, 2006 - С 222-226

44 Низина Т А Анализ изменения поровой структуры цементных композитов с герметиком «Акватрон-6» / В П Селяев, Т А Низина, С Г Бажанов // Вестник отделения строительных наук, Выпуск 10 - Владивосток Дальнаука, 2006 - С 217-221

45 Низина Т А Программный комплекс для идентификации и анализа поровой структуры / В П Селяев, Т А Низина, О А Фролкин [и др ] // Вестник Волжского регионального отделения РААСН Вып 9 - Нижний Новгород ВРО РААСН, 2006 - С 95-100

46 Низина Т А Оценка цветовых составляющих лакокрасочных покрытий на основе статистической обработки результатов исследования / В П Селяев, Т А Низина, Н О Зубанкова // Труды XIII Международного семинара Азиатско-Тихоокеанской академии материалов «Строительные и отделочные материалы Стандарты XXI века» - Новосибирск, 2006 -С 146-152

47 Низина Т А Применение антиоксидантов органического происхождения для стабилизации свойств эпоксидных композитов при действии УФ-облучения / В П Селяев, Т А Низина, В Н Шишкин [и др ] // Вестник Волжского регионального отделения РААСН Вып 9 - Нижний Новгород ВРО РААСН, 2006 - С 101-106

48 Низина Т А Исследование влияния стабилизаторов на свойства эпоксидных композитов при действии УФ-облучения /ТА Низина, Ю А Ланкина // Труды XIII Международного семинара Азиатско-Тихоокеанской академии материалов Строительные и отделочные материалы Стандарты XXI века -Новосибирск Изд-во НГАСУ, 2006 - С 143-145

49 Низина Т А Компьютерные технологии для оценки пористости строительных материалов и изделий / В П Селяев, Т А Низина, О А Фролкин [и др ] // Наука и инновации в Республики Мордовия материалы V респ науч -практ конфер - Саранск Изд-во Мордов. ун-та, 2006 - С 332-336

-4550 Низина Т А Анализ структурной неоднородности функционально-градиентных материалов / В П Селяев, Т А Низина, Ю А Панкина [и др ] II Строительный вестник Российской инженерной академии труды секции "Строительство" Российской инженерной академии Выпуск 7 - М Изд-во Российской инженерной академии, 2006 - С 23-24

51 Низина Т А Влияние интегрально-капиллярной системы «Акватрон-6» на кинетику твердения наполненных цементных композитов / В П Селяев, Т А Низина, С Г. Бажанов // Строительный вестник Российской инженерной академии труды секции "Строительство" Российской инженерной академии Выпуск 7 Изд-во Российской инженерной академии -М,2006 - С 20-22

52 Низина Т А Оценка долговечности железобетонных конструкций с полимерными покрытиями / В П Селяев, Т А Низина, Ю А Панкина [и др ] // Строительный вестник Российской инженерной академии труды секции «Строительство» Российской инженерной академии Выпуск 7 - М Изд-во Российской инженерной академии, 2006 - С 25-26

53 Низина Т А Фрактальный анализ структуры наполненных эпоксидных композитов / В П Селяев, Т А Низина, Ю А Панкина, В В Цыганов // Известия ТулГУ Серия Строительные материалы, конструкции и сооружения Вып 10 - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 -С 123-128

54 Низина Т А Применение компьютерных технологий для оценки свойств строительных материалов и изделий / В П Селяев, Т А Низина // Строительное материаловедение - теория и практика Сборник трудов - М Изд-во СИП РИА, 2006 -С 99-101

55 Низина Т А Анализ плотности фрактальных кластеров наполненных эпоксидных композитов / В П Селяев, Т А Низина, Ю А Панкина // Строительное материаловедение - теория и практика Сборник трудов - М Изд-во СИП РИА, 2006 - С 97-98

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

57 Низина Т А Разработка программного комплекса для оценки декоративных свойств лакокрасочных покрытий / В П Селяев, Т А Низина, Ю А Панкина, Н О Зубанкова // Известия ТулГУ Серия Строительные материалы, конструкции и сооружения Вып 10 - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 -С 108-115

58 Низина Т А Программный комплекс для анализа распределения частиц наполнителя по размерам / В П Селяев, Т А Низина // Строительные материалы 2007 №3 Приложение "Строительные материалы наука" №9 -С 19-21

59 Низина Т А Фрактальный анализ структуры наполненных полимерных композитов / В П Селяев, Т А Низина, Ю А Панкина // Известия ВУЗов Строительство 2007, № 4 - С 43-48

Подписано в печать 31 08 07 Объем 2,75 п л Тираж 100 экз Заказ № 1526 Типография Издательства Мордовского университета 430000, г Саранск, ул Советская, 24

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПО ПРОБЛЕМЕ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ.

1.1. Анализ методов оценки химической стойкости и долговечности строительных конструкций, работающих в условиях действия агрессивных сред.

1.2. Методы защиты строительных конструкций от действия агрессивных сред.

1.3. Защитно-декоративные покрытия, применяемые для повышения долговечности строительных изделий и конструкций.

1.4. Методы оценки долговечности строительных материалов и конструкций.

1.5. Цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ.

2.1. Критерии разрушения и предельные состояния защитно-декоративных покрытий, работающих в условиях действия агрессивных сред.

2.2. Совместная работа полимерного покрытия и железобетонных конструкций. Напряженно-деформируемое состояние полимерных покрытий.

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

2.4. Теория деградации свойств композиционных материалов, работающих в условиях действия агрессивных сред.

2.4.1. Модели деградации композиционных строительных материалов.

2.4.2. Теоретическое определение параметров деградации.

2.4.3. Методика оценки долговечности строительных материалов методом деградационных функций.

2.5. Статистический метод прогнозирования долговечности защитно-декоративных покрытий.

2.6. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

3.1. Моделирование зависимости физико-механических свойств композиционных строительных материалов от структурных параметров. Разработка методов управления и оптимизации показателей качества эпоксидных композитов.

3.2. Анализ структуры наполненных эпоксидных композитов.

3.3. Долговечность наполненных эпоксидных композитов, работающих в условиях действия механических нагрузок и агрессивных сред

3.4. Ползучесть эпоксидных композитов в условиях действия агрессивных сред.

3.4.1. Экспериментальные исследования ползучести эпоксидных композиционных материалов.

3.4.2. Моделирование ползучести эпоксидных композиционных материалов.

3.4.3. Изменение значений параметров уравнения ползучести во времени.

3.5. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ АНАЛИЗА СТРУКТУРЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

4.1. Программный комплекс для анализа поровой структуры строительных материалов.

4.2. Программный комплекс для анализа распределения частиц наполнителя по размерам.

4.3. Программный комплекс для оценки декоративных характеристик лакокрасочных покрытий.

4.3.1. Цветовые модели для оценки декоративных характеристик пигментированных лакокрасочных покрытий.

4.3.2. Оценка декоративных характеристик лакокрасочных покрытий на основе статистической обработки результатов исследования.

4.4. Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. ФРАКТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА СТРУКТУРЫ КОМПОЗИЦИОННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

5.1. Методы анализа фрактальных структур.

5.2. Фрактальный анализ структуры наполненных эпоксидных композитов.

5.3. Анализ дефектности структуры полимерных композиционных материалов.

5.4. Фрактальный анализ поровой структуры цементных композитов.

5.5. Выводы по главе 5.

ГЛАВА 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ АКРИЛОВЫХ СВЯЗУЮЩИХ.

6.1. Изучение влияния структурных параметров на характеристики лакокрасочных покрытий.

6.2. Исследование декоративных характеристик лакокрасочных покрытий на основе акриловых связующих.

6.3. Влияние структурирующих добавок на свойства акриловых лакокрасочных материалов.

6.4. Долговечность защитно-декоративных покрытий на основе акриловых связующих.

6.5. Выводы по главе 6.

ГЛАВА 7. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ГРАДИЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

7.1. Теоретические основы создания функционально-градиентных материалов на основе полимерных связующих.

7.2. Моделирование стесненной седиментации в процессе отверждения полидисперсных систем.

7.3. Экспериментальные исследования функционально-градиентных материалов на основе эпоксидных смол.

7.4. Применение метода симплекс-планирования при создании функционально-градиентных композитов на основе эпоксидных связующих.

7.5. Исследования совместной работы бетонного основания с функционально-градиентным покрытием.

7.6. Выводы по главе 7.

ГЛАВА 8. ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ,

РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ УФ-ОБЛУЧЕНИЯ.

8.1. Исследование влияния стабилизаторов органического происхождения на долговечность защитных покрытий в условиях действия УФ-облучения.

8.2. Исследование влияния стабилизаторов химического происхождения на долговечность защитных покрытий при действии УФ-облучения.

8.3. Оценка изменения декоративных свойств защитных покрытий под действием УФ-облучения.

8.4. Выводы по главе 8.

ГЛАВА 9. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ИНТЕГРАЛЬНО-КАПИЛЛЯРНЫХ СИСТЕМ НА СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ.

9.1. Экспериментальные исследования свойств цементных композитов, содержащих интегрально-капиллярную систему "Акватрон-6".

9.2. Влияние интегрально-капиллярной системы "Акватрон-6" на кинетику твердения цементных композитов.

9.3. Исследование эффективности применения интегрально-капиллярной системы "Акватрон-6" для повышения качества бетонного основания перед нанесением полимерного покрытия.

9.4. Выводы по главе 9.

Актуальность темы. Основным конструкционным материалом в настоящее время и в ближайшем будущем, несомненно, является бетон и его разнообразные модификации. Однако, бетоны проницаемы для жидких и газообразных агрессивных сред, обладают высоким пылеотделением, подвержены коррозии и воздействию микроорганизмов. Для защиты железобетонных конструкций, подверженных влиянию разнообразных агрессивных факторов, как правило, используют различные защитно-декоративные покрытия.

Одним из способов повышения долговечности бетонных поверхностей является использование монолитных полимерных покрытий на основе синтетических смол. Однако, несмотря на то, что полимерные материалы, используемые в качестве покрытий, обладают повышенной стойкостью к воздействию агрессивных факторов, далеко не всегда удается получить действительно надежную и экономически выгодную защиту.

Кроме того, на сегодняшний день к разрабатываемым покрытиям предъявляются повышенные требования по декоративным параметрам. Защитно-декоративные покрытия должны обладать не только высокими прочностными и адгезионными характеристиками, но и привлекательным внешним видом.

В реальных условиях эксплуатации строительные конструкции с защитно-декоративными покрытиями подвергаются комплексному воздействию многочисленных факторов - агрессивных сред, механических нагрузок, климатических факторов и других энергетических воздействий, различные сочетания которых вызывают разнообразные механизмы разрушения. Поэтому определяющим критерием при выборе вида покрытия становится обеспечение химической стойкости и долговечности строительных конструкций в условиях эксплуатации.

Однако на сегодняшний день не существует единой методики расчета, оценки и прогнозирования долговечности железобетонных конструкций с полимерными покрытиями, работающими в условиях действия агрессивных факторов. В связи с этим приобрело чрезвычайную актуальность решение задач по разработке экспериментально-теоретических основ прогнозирования и созданию методов и технологических приемов повышения долговечности защитно-декоративных покрытий, наносимых на поверхность бетонных и железобетонных элементов строительных конструкций.

Научные и практические результаты, установленные и обобщенные в диссертационной работе, получены автором в период с 1991 по 2007 гг. на кафедре строительных конструкций Мордовского государственного университета имени Н.П.Огарева при выполнении госбюджетных и хоздоговорных НИР, ЕЗН Минобразования РФ "Разработка теоретических основ управления процессами формирования и разрушения структуры строительных композиционных материалов", НТП "Архитектура и строительство" ("Эксплуатационная надежность и долговечность строительных материалов, конструкций зданий и сооружений", "Разработка количественных методов оценки химического сопротивления полимерных композитов"), гранта по фундаментальным исследованиям в области архитектура и строительства "Повышение долговечности и эксплуатационной надежности строительных материалов, конструкций зданий и сооружений" (№ 01200105272), грантов РААСН "Разработка функционально-градиентных композиционных материалов на полимерном вяжущем с повышенной долговечностью в агрессивных средах" (№ 2.4.18), "Разработка методов повышения и прогнозирования долговечности материалов ограждающих конструкций, работающих в условиях действия повышенной влажности и знакопеременных температур" (№ 2.4.19) и гранта Правительства Республики Мордовия "Компьютерная идентификация и анализ структуры строительных композиционных материалов и моделирование их свойств".

Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является развитие экспериментально-теоретических основ прогнозирования долговечности защитно-декоративных покрытий и разработка технологических приемов создания эффективных покрытий с заданными свойствами.

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:

1. Обосновать расчетные условия предельных состояний по разрушению и пригодности к нормальной эксплуатации защитно-декоративных покрытий.

2. На основе аналитического моделирования определить основные требования к защитно-декоративным покрытиям с учетом их функциональности, надежности и долговечности.

3. Экспериментально-теоретическими методами выявить основные критерии, обеспечивающие совместную работу полимерного покрытия с подложкой.

4. Теоретически обосновать и разработать методику оценки долговечности и работоспособности изделий на полимерных связующих, эксплуатирующихся в условиях действия агрессивных сред, с учетом их формы, размеров и характера распределения свойств по объему.

5. Разработать программные комплексы для количественного и качественного экспресс-анализа поровой структуры цементных композитов, эксплуатационных характеристик защитно-декоративных покрытий и гранулометрического состава наполнителей.

6. Разработать эффективные составы полимерных композитов, обладающих повышенной стойкостью в условиях действиях механических нагрузок и агрессивных сред.

7. На основании модели стесненной седиментации определить условия формирования функционально-градиентных покрытий с учетом средней плотности и дисперсности наполнителей, вязкости и условий твердения полимерной композиции.

8. Разработать защитно-декоративные покрытия, обладающие повышенной стойкостью к воздействию климатических факторов на основе эпоксидных и акриловых связующих. Установить антиоксиданты, обеспечивающие наиболее эффективное их использование при создании функционально-градиентной структуры покрытий.

9. С целью повышения работоспособности защитно-декоративных покрытий разработать методы оценки качества подложки и улучшения ее свойств путем применения интегрально-капиллярных систем.

Научная новизна работы. Разработаны теоретические основы прогнозирования и повышения долговечности защитно-декоративных покрытий бетонных элементов. Выявлены предельные состояния по разрушению и пригодности к нормальной эксплуатации защитно-декоративных покрытий. Установлены факторы, влияющие на условия совместной работы полимерного покрытия и железобетонного элемента. На основе метода деградационных функций развиты методы расчета строительных композитов, работающих в условиях действия агрессивных сред.

Предложен подход для оценки вероятности возникновения отказа при эксплуатации полимерных покрытий в условиях действия агрессивных факторов с учетом случайного характера внешних воздействий и внутренних параметров с использованием метода Монте-Карло.

Установлены основные закономерности влияния структурных и технологических параметров на физико-технические свойства полимерных материалов. Предложен показатель качества для оценки конкурентоспособности разработанных составов на основе метода многокритериального ранжирования.

Исследовано влияние работоспособности и долговечности полимерных композитов в условиях действия механических нагрузок и агрессивных сред. Изучены процессы макро- и микроползучести эпоксидных композитов в условиях действия сжимающих и изгибающих нагрузок и агрессивных сред.

Предложены модели для описания кривых установившейся и нарастающей ползучести. Разработан подход к моделированию поведения полимерных композитов под действием механических нагрузок и агрессивных сред по данным, полученным на начальном этапе деформирования

Разработаны компьютерные комплексы - "Идентификация и анализ пористости строительных материалов" для оценки пористости бетонных оснований (свидетельство Роспатента №2006610364); "Анализатор распределения частиц наполнителя по размерам" для оценки формы и размеров частиц наполнителей (свидетельство Роспатента №2007611001); "Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий" для оценки декоративных характеристик защитно-декоративных покрытий (свидетельство Роспатента №2006610820).

Экспериментально подтверждена возможность целенаправленного создания функционально-градиентных композиций с заданным характером распределения свойств по сечению материала. Получена теоретическая модель стесненной седиментации высоконаполненных дисперсных структур на основе механики многоскоростных континуумов. Разработаны функционально-градиентные покрытия на эпоксидном связующем с заданным распределением свойств по высоте поперечного сечения, обладающие высокими эксплуатационными характеристиками.

Проведены экспериментальные исследования и выявлены оптимальные составы функционально-градиентных покрытий на основе эпоксидных смол с учетом прочностных и адгезионных характеристик на основе варьирования вязкости связующего, степени наполнения полимера и пористости бетонного основания. Произведена оценка влияния интегральной и дифференциальной пористости подложки на адгезионные и прочностные характеристики бетонных элементов с полимерными покрытиями с применением разработанного программного комплекса "Идентификация и анализ пористости строительных материалов".

Разработаны экспериментальные методы оценки неоднородности распределения свойств полимерных композитов по высоте поперечного сечения. На основе фрактального анализа разработаны методы количественной оценки структурной неоднородности и степени дефектности структуры полимерных композиционных материалов.

Изучен механизм деградации эпоксидных композитов под действием УФ-облучения. На основании проведенных исследований предложены эффективные стабилизаторы из классов пространственно-затрудненных аминов и фенолов, повышающие стойкость эпоксидных композитов к действию УФ-облучения.

Разработаны акриловые лакокрасочные композиции на основе местных наполнителей и структурирующих добавок, обладающие высокими характеристиками, не уступающими, а по многим параметрам и превосходящими краску ВД-АК-111, принимаемую при проведении сравнительных испытаний за эталон.

Исследовано изменение цветовых составляющих эпоксидных и акриловых покрытий под действием УФ-облучения с использованием программного комплекса "Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий". На основании полученных результатов предложена методика комплексной оценки степени изменения цвета в процессе старения защитно-декоративных покрытий.

Проведены комплексные исследования влияния интегрально-капиллярной системы "Акватрон-6" на свойства цементных композитов, используемых как с целью улучшения прочностных характеристик и снижения водопоглощения вновь изготовляемых изделий, так и в качестве промежуточного слоя между основанием и полимерным покрытием в случае подсоса грунтовых вод.

Основные положения, выносимые на защиту: теоретические положения прогнозирования и повышения долговечности защитно-декоративных покрытий; результаты экспериментальных исследований и математические модели влияния рецептурных факторов и характеристик подложки на структуру и свойства защитно-декоративных покрытий на основе эпоксидных и акриловых связующих; результаты исследования эксплуатационных свойств эпоксидных композитов под воздействием механических нагрузок и агрессивных сред и акриловых лакокрасочных покрытий при действии климатических факторов; модели разрушения полимерных материалов под действием агрессивных сред и механизм деградации эпоксидных композитов под действием УФ-облучения; предложенные стабилизаторы из классов пространственно-затрудненных аминов и фенолов, повышающие стойкость эпоксидных композитов к действию УФ-облучения; результаты теоретических и экспериментальных исследований по созданию функционально-градиентных покрытий с заданным характером распределения свойств по сечению материала для защиты бетонных элементов конструкций; методы количественной оценки структурной неоднородности и степени дефектности структуры полимерных композиционных материалов; методика комплексной оценки степени изменения цвета в процессе старения защитно-декоративных покрытий; оптимальные составы защитно-декоративных покрытий на основе эпоксидных и акриловых связующих, обладающих заданным комплексом технологических, физико-механических и эксплуатационных свойств; методы повышения долговечности защитно-декоративных покрытий. Практическая значимость диссертационной работы. Предложен общий подход и практический способ оценки долговечности защитно-декоративных покрытий бетонных элементов строительных конструкций.

Разработаны компьютерные комплексы "Идентификация и анализ пористости строительных материалов"; "Анализатор распределения частиц наполнителя по размерам"; "Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий", позволяющие соответственно получать комплексную оценку поровой структуры бетонной поверхности, количественно оценивать распределение частиц наполнителя по форме и размерам, а также исследовать изменение декоративных характеристик покрытий в зависимости от структурных параметров и условий эксплуатации.

Разработаны эффективные эпоксидные и акриловые покрытия для защиты бетонных поверхностей, эксплуатирующихся в условиях действия агрессивных сред и климатических факторов. Расширена сырьевая база наполнителей для производства высококачественных акриловых лакокрасочных композиций на основе местных материалов.

Предложены стабилизаторы из классов пространственно-затрудненных аминов и фенолов, повышающие стойкость эпоксидных композитов к действию УФ-облучения.

Разработаны практические рекомендации по повышению долговечности защитно-декоративных покрытий на основе эпоксидных и акриловых связующих.

Внедрение результатов исследований. Теоретические положения диссертационной работы, а также результаты экспериментальных исследований используются при подготовке инженеров по специальности 270102, что отражено в рабочей программе дисциплины "Долговечность строительных материалов, изделий и конструкций".

Разработанные программные комплексы "Идентификация и анализ пористости строительных материалов" и "Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий" внедрены на предприятиях республики Мордовия: ООО "ИСК "ТЕХНОТЭКС-КЕВ", ООО "Волговят-стройпроект".

Разработанные функционально-градиентные покрытия на основе эпоксидных смол с повышенной стойкостью к действию УФ-облучения внедрены при устройстве защитных покрытий в ОАО "Мир цветов" (п. Кадошкино, республика Мордовия). Составы разработанных акриловых лакокрасочных материалов с использованием местных наполнителей внедрены в ООО "ИСК "ТЕХНОТЭКС-КЕВ".

Основные положения метода оценки долговечности строительных материалов использованы при разработке "Методики оценки долговечности химически стойких бетонов методом деградационных функций", утвержденной Госстроем России.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на Международных и Всероссийских научно-технических конгрессах, конференциях и совещаниях: "Проблемы прочности материалов и конструкций, взаимодействующих с агрессивными средами" (г. Саратов, 1994 г.), "Современные строительные композиты и их технология: проблемы и перспективы развития" (г. Саранск, 1994 г.), "Новое в строительном материаловедении" (г. Москва, 1997 г.), XXVII и XXXIV Огаревские чтения (г. Саранск, 1998 г.,

2006 г.), IV - VI Академических чтениях РААСН "Современные проблемы строительного материаловедения" (г. Пенза, 1998 г, г. Воронеж, 1999 г., Иваново, 2000 г.), "Композиционные строительные материалы. Теория и практика" (г. Пенза, 2000 г.), "Долговечность строительных материалов и конструкций" (г. Саранск, 2000 - 2001 гг.), "Защитные композиционные материалы и технологии третьего тысячелетия" (г. Санкт-Петербург, 2001 г.), "Проблемы строительного материаловедения" (г. Саранск, 2002 г.), "Актуальные вопросы строительства" (г. Саранск, 2002, 2004 - 2006 гг.), "Архитектурно-строительное материаловедение на рубеже веков" (г. Белгород, 200 г.), "Предотвращение аварий зданий и сооружений" (г. Магнитогорск, 2002, 2003, 2005, 2006 гг.), "Современные технологии строительных материалов и конструкций" (г. Саранск, 2003 г.), "Актуальные вопросы строительства. Вторые Соломатовские чтения" (г. Саранск, 2003 г.), "Ресурсо- и энергосбережение как мотивация творчества в архитектурно-строительном процессе" (г. Казань, 2003 г.), "Полимеры в строительстве" (г. Казань, 2004 г.), "Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения: Восьмые академические чтения РААСН" (г. Самара, 2004 г.), "Наука и инновации в Республике Мордовия" (г. Саранск, 2004 - 2006 гг.), "Новые научные направления строительного материаловедения" (г. Белгород, 2005 г.), "Актуальные проблемы современного строительства. Строительные материалы и конструкции" (г. Пенза, 2005 г.), "Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика" (г. Самара, 2005 г.), "Использование отходов промышленности и местных сырьевых ресурсов при получении строительных материалов и изделий" (г. Саранск, 2005 г.), "Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов" (г. Волгоград, 2005 г.), X Академических чтениях РААСН "Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики строительного материаловедения" (г. Казань, 2006 г.), "Строительные и отделочные материалы. Стандарты XXI века" (г. Новосибирск, 2006 г.), "Строительное материаловедение - теория и практика" (г. Москва, 2006 г.)

Результаты работы экспонировались на Всероссийских и региональных выставках и получили высокую оценку.

Достоверность результатов работы. Результаты исследований подтверждаются сходимостью большого числа экспериментальных данных, полученных с применением стандартных методов и компьютерных технологий, положительными результатами внедрения защитно-декоративных покрытий.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 88 научных работ (в изданиях, рекомендуемых ВАК 9 статей), в том числе 1 монография и 1 пособие с грифом УМО. Новизна технических решений

12 подтверждена 3 свидетельствами об официальной регистрации программ для ЭВМ и положительным решением на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, девяти глав, основных выводов, списка использованных источников и восьми приложений. Работа изложена на 389 страницах машинописного текста, в том числе 217 рисунков, 80 таблиц и списка использованных источников из 371 наименования.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:

1. С целью разработки теоретических основ прогнозирования и повышения долговечности полимерных покрытий бетонных элементов выявлены предельные состояния, приводящие к разрушению защитно-декоративных покрытий. Предложено рассматривать следующие предельные условия: по трещиностойкости, по отслоению покрытия и по скорости насыщения покрытия агрессивными средами.

Установлены факторы, влияющие на условия совместной работы полимерного покрытия и железобетонного элемента. Теоретически обоснована физическая сущность повышения трещиностойкости железобетонных элементов с полимерными покрытиями. Установлено, что при толщине полимерного покрытия 8п > 0,03 • к^ повышение трещиностойкости железобетона происходит в основном вследствие перераспределения внутренних усилий между арматурой, бетоном и полимером. При меньшей высоте покрытия роль перераспределения усилий незначительна и повышение трещиностойкости железобетонных элементов происходит в основном вследствие упрочнения внешних слоев бетона.

2. На основе метода деградационных функций развиты методы расчета полимерных композитов, работающих в условиях действия агрессивных сред. Разработана методика оценки долговечности химически стойких композиционных материалов с учетом их формы, размеров и характера распределения свойств по объему, утвержденная Госстроем России.

Разработан подход для оценки вероятности возникновения отказа при эксплуатации полимерных покрытий в условиях действия агрессивных факторов с учетом случайного характера внешних воздействий и внутренних параметров с использованием метода Монте-Карло.

3. Установлены закономерности влияния структурных и технологических параметров на физико-технические свойства защитных полимерных композитов. Показано, что для оценки эффективности разработанных составов целесообразно использовать показатель качества на основе метода многокритериального ранжирования с учетом потребительских и экономических параметров.

4. Установлено влияние вида и уровня механических нагрузок и агрессивных сред на работоспособность и долговечность эпоксидных композиционных материалов. На основе метода кинетической микротвердости исследовано изменение свойств эпоксидных композиционных материалов по высоте поперечного сечения под действием сжимающих или изгибающих нагрузок и агрессивных сред. Установлено, что в зависимости от вида и уровня прикладываемого напряжения, а также химической активности агрессивной среды наблюдаются различные по скорости и механизму процессы деградации. В случае приложение небольших нагрузок происходит уплотнение структуры композита и вследствие этого уменьшение скорости насыщения его агрессивными средами. При высоких напряжениях, составляющих 70% от разрушающей нагрузки и выше, среда практически не успевает повлиять на механизм разрушения и ее роль сводится к облегчению развития поверхностных дефектов. При напряжениях, не превышающих определенный уровень (в зависимости от состава - 30-^50% от разрушающей нагрузки), скорость развития микроповреждений становится соизмеримой со скоростью поверхностной диффузии среды. Процесс разрушения в этом случае наиболее сложен.

5. Изучены процессы макро- и микроползучести эпоксидных композитов в условиях действия сжимающих и изгибающих нагрузок и агрессивных сред. Предложены модели для описания кривых установившейся и нарастающей ползучести. Выявлено изменение параметров уравнений ползучести в зависимости от степени наполнения, вида и уровня прикладываемого напряжения и агрессивных сред. Разработан подход к моделированию поведения полимерных композитов под действием механических нагрузок и агрессивных сред по данным, полученным на начальном этапе деформирования

6. На основе метода прямого сканирования разработаны компьютерные комплексы - "Идентификация и анализ пористости строительных материалов" для оценки пористости бетонных оснований (свидетельство Роспатента №2006610364); "Анализатор распределения частиц наполнителя по размерам" для оценки формы и размеров частиц наполнителей (свидетельство Роспатента № 2007611001); "Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий" для оценки декоративных характеристик защитно-декоративных покрытий (свидетельство Роспатента № 2006610820). Использование экспресс-методов оценки структуры композициионных материалов при помощи современных высокоскоростных ЭВМ позволяет исключить множество трудоемких операций и открывает возможность использования разработанных программных продуктов в самых разнообразных исследовательских целях.

7. Экспериментально подтверждена возможность целенаправленного создания функционально-градиентных композиций с заданным характером распределения свойств по сечению материала. Получена теоретическая модель стесненной седиментации высоконаполненных дисперсных структур на основе механики многоскоростных континуумов. Разработаны функционально-градиентные покрытия на эпоксидном связующем с заданным распределением свойств по высоте поперечного сечения, обладающие высокими эксплуатационными характеристиками.

По результатам проведенных экспериментальных исследований выявлены оптимальные составы эпоксидных функционально-градиентных покрытий с учетом прочностных и адгезионных характеристик на основе варьирования вязкости связующего, степени наполнения полимерного композита и пористости бетонного основания. Произведена оценка влияния интегральной и дифференциальной пористости подложки на адгезионные и прочностные характеристики бетонных элементов с полимерными покрытиями на основе результатов, полученных с применением разработанного программного комплекса "Идентификация и анализ пористости строительных материалов".

8. Разработаны экспериментальные методы оценки неоднородности распределения свойств полимерных композитов по высоте поперечного сечения. На основе фрактального анализа предложены методики количественной оценки структурной неоднородности и степени дефектности структуры полимерных композиционных материалов. Предложенный подход позволяет оценить влияние структурных и технологических параметров на характер распределения свойств композита по высоте поперечного сечения, размеры и частоту появления дефектных зон при задаваемых уровнях внешней нагрузки, а также величину "критического" нагружения, характеризующую предельное состояние композита.

9. Экспериментально установлено, что эпоксидные композиты обладают низкой стойкостью в условиях действия УФ-облучения. Изучен механизм деградации эпоксидных композитов под действием ультрафиолетового излучения при помощи метода ИК-спектроскопии. Выявлено, что основной вклад в процесс фотоокисления эпоксидного композита вносит разрыв полимерных цепей в области аминных сшивок полимера.

Экспериментально подтверждено, что предложенная добавка АДП растительного происхождения, а также стабилизаторы из классов пространственно-затрудненных аминов и фенолов действительно эффективны и могут использоваться в качестве антиоксидантов, повышающих стойкость эпоксидных композитов в условиях действия УФ-облучения. Наилучшие результаты получены при использовании в качестве антиоксидантов салициловой кислоты и фенолфталеина.

10. Разработана методика оценки степени изменения цвета и однородности окраски в процессе старения защитно-декоративных покрытий Установлено, что для комплексной оценки цветовых составляющих наиболее целесообразно использовать полное цветовое различие и цветовое различие по насыщенности.

11. Разработаны акриловые лакокрасочные композиции на основе местных наполнителей и структурирующих добавок, обладающие высокими характе-ристиками, не уступающими, а порой и превосходящими краску ВД-АК-111, принимаемую при проведении сравнительных испытаний за эталон. Проведенные климатические испытания показали, что по совокупности оценок защитных и декоративных свойств, долговечность покрытий разработанных составов водно-дисперсионных акриловых красок составляет не менее 8-12 лет для двухслойного покрытия при строгом

364 соблюдении технологии нанесения и условий эксплуатации в условиях открытой атмосферы умеренного климата.

12. Проведены комплексные исследования влияния интегрально-капиллярной системы "Акватрон-6" на свойства цементных композитов, используемых как с целью улучшения прочностных характеристик и снижения водопоглощения вновь изготовляемых изделий, так и в качестве промежуточного слоя между основанием и полимерным покрытием в случае подсоса грунтовых вод.

1. Артамонов В. С. Защита от коррозии транспортных сооружений /

2. B. С. Артамонов. М. : Транспорт, 1976. - 192 с.

3. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений : справ, в 2 т. / под ред. A.A. Герасименко. - М. : Машиностроение, 1987. - Т. 2 - 784-с.

4. Коренюк А. Г. Защита строительных конструкций от агрессивных сред /

5. A. Г. Коренюк. Киев : Будивельник, 1979. - 96 с.

6. Максимов С. В. Материалы для конструирования защитных покрытий /

7. C. В. Максимов, П. Г. Комохов, В. Б. Зверев. М. : АСВ, 2000. - 180 с.

8. Хоменко В. 77. Защита строительных конструкций от коррозии /

9. B. П. Хоменко, Н. В. Власюк. Киев : Будивельник, 1971. - 148 с.

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

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

12. Москвин В. М. О прогнозировании долговечности железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах / В. М. Москвин,

13. C. Н. Алексеев, Е. А. Гузеев // Коррозия бетона и повышение долговечности железобетонных конструкций. Ростов н/Д., 1985. - С. 6973.

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

15. Бабушкин В. И. Защита строительных конструкций от коррозии, старения и износа / В. И. Бабушкин. Харьков : Выща шк., 1989. - 168 с.

16. Баженов Ю. М. Технология бетона / Ю. М. Баженов. М. : АСВ, 2003. -500 с.

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

18. Гузеев Е. А. Основы расчета и проектирования железобетонных конструкций повышенной стойкости в коррозионных средах : автореф. дис. . д-ра техн. наук. М., 1981.-49 с.

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

20. Защита строительных конструкций промышленных зданий от коррозии / под ред. Ф. М. Иванова, Ю. А. Савиной. М. : Стройиздат, 1973. - 174 с.

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

22. 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.

23. Рахимов Р. 3. Долговечность строительных материалов / Р. 3. Рахимов. -Казань : КХТИ, 1988. 102 с.

24. Селяев В. 77. Химическое сопротивление наполненных цементных композитов / В. П. Селяев, В. И. Соломатов, Л. М. Ошкина. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2001. - 152 с.

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

26. Батраков В. Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика /

27. B. Г. Батраков. М.: Технопроект, 1998. - 768 с.

28. Добролюбов Г. Г. Прогнозирование долговечности бетона с добавками / Г. Г. Добролюбов, В. Б. Ратинов, Т. И. Розенберг. М. : Стройиздат, 1983.-212 с.

29. Литвин А. Н. Железобетонные конструкции с полимерными покрытиями / А. Н. Литвинов. М. : Стройиздат, 1974. - 175 с.

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

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

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

33. 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.

34. Бадовска Г. Антикоррозионная защита зданий / Г. Бадовска, В. Данилец-кий, М. Мончинский. М.: Стройиздат, 1978. - 508 с.

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

36. Новиков В. У. Полимерные материалы для строительства : справочник / В. У. Новиков. М. : Высш. шк., 1995. - 448 с.

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

38. Трегуб В. Д. Проектирование антикоррозионной защиты строительных конструкций / В. Д. Трегуб. — Киев : Будивельник, 1984. 72 с.

39. Шевяков В. 77. Проектирование защиты строительных конструкций химических предприятий от коррозии / В. П. Шевяков. М. : Стройиздат, 1984.-168 с.

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

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

42. Иванов А. М. Строительные конструкции из полимерных материалов / А. М. Иванова, К. Я. Алгазинов, Д. В. Мартинец. М. : Высш. шк. 1978. -239 с.

43. Магдеев У. X Слоистые защитно-декоративные композиты / У. Х.Магде-ев. М. : ЛИА-ПРЕСС, 1997. - 196 с.

44. Долговечность строительных конструкций и сооружений из композиционных материалов / под ред. В. Г. Микульского. М. : Стройиздат, 1993.-256 с.

45. Призмазонов А. М. Эпоксидные компаунды в транспортном строительстве / А. М. Призмазонов, Я. И. Швидко. М.: Транспорт, 1977. - 119 с.

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

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

48. Сухарева Л. А. Долговечность полимерных покрытий / Л. А. Сухарева. -М. : Химия, 1984.-240 с.

49. Магдеев У. X. Защитно-декоративные бетонные покрытия / У. X. Магдеев // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 2004. -№5.-С. 18-20.

50. Макаров Ю. А. Химическое сопротивление бетонополимеров : автореф. дис. канд. техн. наук. Саранск, 2000. - 16 с.

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

52. Лайдабон Ч. С. Методы ускорения сушки и пропитки строительных материалов / Ч. С. Лайдабон, У. X. Магдеев // Строительные материалы. -2005. -№ 10.

53. Низина Т. А. Опыт применения интегрально-капиллярных систем для восстановления железобетонных плит / Т. А. Низина, С. Г. Бажанов // Проблемы строительного материаловедения : I Соломатовские чтения. -Саранск, 2002. С. 245-250.

54. Функционально-градиентный материал для защитных покрытий / В. П. Се-ляев, Т. А. Низина, Ю. А. Ланкина, В. В. Цыганов // Изв. ТулГУ. Сер. Строительные материалы, конструкции и сооружения. Тула, 2004. -Вып. 7.-С. 111-116.

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

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

57. Соломатов В. И. Полимерцементные бетоны и пластбетоны / В. И. Соло-матов. М. : Стройиздат, 1967. - 185 с.

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

59. Соколова Ю. А. Новые модифицированные клеи, антикоррозионные и защитные покрытия строительного назначения на основе эпоксидных смол : Дис. . д-ра техн. наук : 05.23.05. Казань, 1979. -351 с.

60. Пат. №2194678 РФ МПК7 С 04 В 26/14. Полимербетон для защиты от радиации / А. П. Прошин, В. А. Смирнов, Е. В. Королев : Пенз. гос. архитектурно-строит. акад. (Россия). Опубл. 20.12.2002. Бюл. №35(1).

61. Шнейдерова В. В. Антикоррозионные лакокрасочные покрытия в строительстве / В. В. Шнейдерова. М. : Стройиздат, 1980. - 180 с.

62. Рейбман А. И. Защитные лакокрасочные покрытия / А. И. Рейбман. Л. : Химия, 1982.-320 с.

63. Карпова H. H. Защитные покрытия строительного назначения на основе наполненного бутадиен-стирольного латекса : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.23.05. Саратов, 2002. - 16 с.

64. Воронков А. Г. Эпоксидные растворы с повышенными эксплуатационными свойствами для ремонта и защиты строительных изделий и конструкций : дис. . канд. техн. наук : 05.23.05. Тамбов, 2004. - 201 с.

65. Шулъце В. Растворы и бетоны на нецементных вяжущих / В. Щульце, В. Тишер, В. П. Эттель ; под ред. M. М. Сычева. М. : Стройиздат, 1990. -240 с.

66. Строительные нормы и правила : Защита строительных конструкций от коррозии : СНиП 2.03.11-85. Введ. 1.01.1986. - М. : Госстрой СССР, 1985.-66 с.

67. Пособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций : (к СНиП 2.03.11-85). Введ. 11.06.1987. - М.: Госстрой СССР, 1985. - 66 с.

68. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений : справ. : в 2 т. / под ред. А. А. Герасименко. М. : Машиностроение, 1987. - Т. 1. - 688 с.

69. Соломатов В. И. О влиянии полимерных покрытий на трещиностойкость железобетонных элементов / В. И. Соломатов, Я. И. Швидко // Бетон и железобетон. 1969. - № 4. - С. 35-36.

70. Селяев В. П. Исследование влияния эпоксидных покрытий на трещиностойкость железобетонных изгибаемых элементов : дис. . канд. техн. наук. М., 1973. - 146 с.

71. Цискрели Г. Д. Повышение трещиностойкости бетона путем поверхностного упрочнения / Г. Д. Цискрели, А. В. Лоладзе, А. С. Куба-нейшвили // Тезисы докладов VI конференции по бетону и железобетону. -Рига, 1966.-С. 17-19.

72. Орентлихер Л. 77. Защитно-декоративные покрытия бетонных и каменных стен / JI. П. Орентлихер, В. И. Логанина. М. : Стройиздат, 1993. - 136 с.

73. Микульский В. Г. Строительные материалы (Материаловедение. Строительные материалы) : Учеб. пособие / под ред. В. Г. Микульского, В. В. Козлова. М. : ИАСВ, 2004. - 536 с.

74. Яковлев А. Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий / А. Д. Яковлев. Л. : Химия, 1981.-352 с.

75. Лившиц М. Л. Лакокрасочные материалы: Справочное пособие / М. Л. Лившиц, Б. И. Пшиялковский. М.: Химия, 1982. - 360 с.

76. Толмачев И. А. Новые водно-дисперсионные краски / И. А. Толмачев, В. В. Верхоланцев. Л. : Химия, 1979. - 200 с.

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

78. Шнейдерова В. В. Защитные покрытия для железобетонных емкостей / В. В. Шнейдерова, 3. Я. Тюнтина // Коррозия бетона в агрессивных средах.-М., 1971.-С. 23-26.

79. Мастики, полимербетоны и полимерсиликаты / В. В. Патуроев, И. Е. Пут-ляев, И. Б. Уварова и др. М. : Стройиздат, 1795. - 219 с.

80. 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.

81. Справочник по клеям и клеящим мастикам / под ред. В. Г. Мигульского, О. JI. Фиговского. М. : Стройиздат, 1984.-241 с.

82. 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.

83. Елшин И. М. Полимербетоны в гидротехническом строительстве / И. М. Елшин. -М. : Стройиздат, 1980. 191 с.

84. Патуроев В. В. Полимербетоны / В. В. Патуроев. М. : Стройиздат, 1987. -286 с.

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

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

87. Скупим Л. Полимерные растворы и пластбетоны. М. : Стройиздат, 1967.-217с.

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

89. А. с. 850850 СССР, МКИ3 Е 04 G 23/02 Способ усиления железобетонных балок / Т. А. Красовская, С. С. Давыдов, В. В. Кожин, Б. И. Куценок, Ю.

90. B. Емельянов (СССР). Опубл. 30.07.1981. Бюл. № 8.

91. Давыдов С. С. Двухслойные балки из железобетона и сталеполимербетона /

92. C. С. Давыдов, В. И. Соломатов, Я. И. Швидко // Бетон и железобетон. -1969.-№ 5.-С. 3-5.

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

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

95. Красовская Т. А. Железобетонные балки с полимерным покрытием // Транспорт, стр-во. 1969. - № 4. - С. 47-48.

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

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

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

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

100. Селяев В. П. Повышение трещиностойкости железобетона полимерными пленками // Строительные конструкции и строительная механика : в 2 ч. -Саранск. 1977. - ч. 1. - С. 57-65.

101. Опыт повышения надежности строительных конструкций, зданий и сооружений / сост. В. П. Селяев. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 1988.-110 с.

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

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

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

105. Швидко Я. И. Восстановление бетонных и железобетонных конструкций с применением композиционных материалов // Гидротехн. стр-во. -1994.-№9.-С. 16-17.

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

107. Аззам А. И. Усиление железобетонных конструкций с применением полимербетонов. Автореф. дис. канд. техн. наук. М. : 2002. - 17 с.

108. Sagues A. A. Corrosion performance of epoxy-coated reinforcing steel in marine substructure service / A. A. Sagues, H. M. Perez-Duran, R.G. Powers // Pap. № 124, Corrosion'91. Cincinnati, Ohio, march 11-15. Houston (Texas). : NASE, 1991.-17 pp.

109. Функционально-градиентные композиционные строительные материалы и конструкции / В. П. Селяев, В. А. Карташов, В. Д. Клементьев, A. J1. Лазарев. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2005. - 160 с.

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

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

112. Кокурин Н. А. Исследования ударной прочности композиционных элементов при изгибе / Н. А. Кокурин, С. А. Алимов // Композиционные материалы и конструкции для сельскохозяйственного строительства. -Саранск, 1980.-С. 168-171.

113. Бормотов А. Н. Разработка и управление качеством эпоксидных композитов для защиты от радиации / А. Н. Бормотов, А. П. Прошин, А. М. Данилов. Пенза : ПТУ АС, 2004. - 158 с.110111112113114115116117118119120121122123124

114. Абдрахманова Л. А. Градиентные полимеры. Структурно-кинетический аспект / JI. А. Абдрахманова, В. Г. Хозин // Материалы III Всероссийской конференции «Структура и динамика молекулярных систем». Йошкар-Ола, 1996. -Ч. 1. - С. 147-149.

115. Павлов И. Н. Старение пластмасс в естественных и искусственных условиях / И. Н. Павлов. М. : Химия, 1982. - 220 с. Грасси Н. Деструкция и стабилизация полимеров : пер. с англ. / Н. Грас-си, Дж. Скотт. - М.: Мир, 1988. - 446 с.

116. Эммануэль Н. М. Химическая физика старения и стабилизации полимеров / Н. М. Эммануэль, А. Л. Бучаченко. М. : Наука, 1982. - 360 с. Рэнби В. Фотодеструкция, фотоокисление и фотостабилизация полимеров / В. Рэнби, Я. Рабек. - М. : Мир, 1978. - 675 с.

117. Шляпинтох В. Я. Фотохимические превращения и светостабилизация полимеров / В. Я. Шляпинтох. М. : Химия, 1979. - 344 с. Старение и стабилизация полимеров / под ред. М. Б. Неймана. - М. : Наука, 1964. - 129 с.

118. Каримов Н. К Старение наполненных эпоксидных композиций // Пластические массы. 1979. - № 2. - С. 56.

119. Пакен А. М. Эпоксидные соединения и эпоксидные смолы / А. М. Па-кен ; пер. с нем. JI.: Госхимиздат, 1962. - 963 с.

120. ЛиХ. Справочное руководство по эпоксидным смолам / X. Ли, К. Невилл. М. : Энергия, 1973. - 416 с.

121. Чернин И. 3. Эпоксидные полимеры и композиции / И. 3. Чернин, Ф. М. Смехов, Ю. В. Жердев. М. : Химия, 1982. - 230 с. Иржак В. И. Сетчатые полимеры / В. И. Иржак, Б. А. Розенберг, Н. С. Ениколопян. - М. : Наука, 1979. - 277 с.

122. Князев В. К. Эпоксидные конструкционные материалы в машиностроении / В. К. Князев. -М. : Машиностроение, 1977. 183 с. Черняк К. Н. Эпоксидные компаунды и их применение / К. Н. Черняк. -Л. : Судостроение, 1967. - 399 с.

123. Благонравова А. А. Лаковые эпоксидные смолы / А. А. Благонравова, А. Н. Непомнящий . М. : Химия, 1970. - 248 с.

124. Амирова Л. М. Композиционные материалы на основе эпоксидных олигомеров : учеб. пособие / Л. М. Амирова, М. М. Ганиев, Р. Р. Ами-ров. Казань : Новое знание, 2002. - 167 с.

125. Хозин В. Г. Усиление эпоксидных полимеров / В. Г. Хозин. Казань : Дом печати, 2004. - 446 с.

126. Лабинская Н. В. Отверждение эпоксидных олигомеров / Н. В. Лабинская, Л. Е. Сердюк, Н. Ф. Трофименко // Пласт, массы. 1982. - № 7. - С.32-33.

127. Ткаченко Т. И. Влияние режима отверждения на физико-механические свойства и структуру эпоксидных полимеров и стеклопластиков горячего прессования / Т. И. Ткаченко, В. Е. Бахарева, Л. С. Корецкая // Пласт, массы.- 1987. -№ 1.-С. 15-16.

128. Кнунянц М.И. Кинетические и топологические аспекты постотверждения и разрушения густосетчатых полимеров: Дис. . канд. физ.- мат. наук. -М., 1982.- 139 с.

129. Эпоксидные олигомеры и клеевые композиции / Ю. С. Зайцев, Ю. С. Ко-чергин, М. К. Пактер, Р. В. Кучер. Киев : Наук, думка, 1990. - 200 с. Кучанов С. И. Методы кинетических расчетов в химии полимеров / С. И. Кучанов. - М. : Химия, 1987. - 362 с.

130. Cuthrell R. E. Macrostructure and environment-influenced surface layer in epoxy polymers / R.E. Cuthrell // J. Apple. Polym. Sei. 1967. V.II. - № 6. -P. 949-952.

131. Деев И. С. Микроструктура эпоксидных матриц. / И. С. Деев, Л. П. Ко-бец // Механика композитных материалов. 1986. - № 1. — С. 3-8.

132. Shut N. J. Relaxation spectrometry of highly crosslinked polymer with epoxy lacquer resin base / N. J. Shut, G. M. Bartenev, T. G. Sichkar // Acta Polymer. 1987. - 38. - № 8. - P. 477-482.

133. Пактер M. К. Структура эпоксиполимеров. Серия: Эпоксидные смолы и материалы на их основе / М. К. Пактер, Ю. М. Парамонов, Э. С. Белая. -М. : НИИТЭХИМ, 1984. 45 с.

134. ИК-спектроскопия эпоксидных смол. Серия: Реакционноспособные олигомеры и полимерные материалы на их основе / Л. Г. Нечитайло, М. 3. Резникова, И. М. Шологон, М. К. Пактер. М : НИИТЭХИМ, 1988.- 65 с.

135. Лоскутов А. И. Электронно-микроскопические исследования структуры эпоксидных полимеров. / А. И. Лоскутов, М. П. Загребенников, Л. А. Арсеньева // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 1974. -Т. 16, №5.-С. 334-335.

136. Артеменко С. А. Химическое строение и некоторые механические свойства эпоксиаминных сетчатых полимеров в стеклообразном состоянии: Дис. . канд. хим. наук. -М., 1985. 165 с.

137. Ван-Кревелен Д. В. Свойства и химическое строение полимеров / Д. В. Ван-Кревелен. М. : Химия, 1976. - 416 с.

138. Волосков Г. А. Свойства эпоксидных полимеров различного химического строения / Г. А. Волосков, Л. С. Клебанов, В. Н. Морозов // Пласт, массы. 1986. - № 5. С.25-27.

139. Солодышева Е. С. Влияние дополнительной термической обработки на физико-механические свойства и структуру жестких густосетчатых эпоксидных полимеров : дис. . канд. техн. наук. -М., 1982. 191 с.

140. Руднев С. Н. Структура и молекулярная подвижность густосшитых эпоксидных полимеров : автореф. дис. . канд. хим. наук. М., 1982. - 25 с.

141. Сорокин В. П. Влияние плотности сшивки на свойства эпоксиполимеров / В. П.Сорокин, А. А. Буткевич // Пласт, массы. 1980. - № 5. - С. 21-22.

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

143. Андрианова К. А. Градиентные полимерные материалы на основе эпоксидных олигомеров : дис. канд. техн. наук. Казань, 2004. - 155 с.

144. Сергеева Л. М. Градиентные взаимопроникающие полимерные сетки : получение и свойства / Л. М. Сергеева, Л. А. Горбач // Успехи химии. -1996. Т. 64, № 4. - С. 367-376.

145. Вязкоупругие свойства градиентных взаимопроникающих полимерных сеток / Ю. С. Липатов, Л. М. Сергеева, Л. В. Карабанова и др. // Механика композитных материалов. 1988. - № 6. - С. 1028-1033.

146. Абдрахманова Л. А. Диффузионная модификация полимеров реак-циионно-способными олигомерами : автореф. дис. . д-ра. техн. наук. -Казань, 1996.-34 с.

147. Тимофеева А. В. Диффузионная модификация эпоксидных покрытий фурановыми соединениями : автореф. дис. . канд. техн. наук. Казань, 1995.-20 с.

148. Структура эпоксидно-каучуковой композиции / Ю. Б. Шлеомензон, И. И. Морозова, В. П. Павлова и др. // Лакокрасочные материалы. -1979.-№2.-С. 8-10.

149. Грозинская 3. 77. Улучшение некоторых характеристик покрытий за счет расслаивания пленкообразователя / 3. П. Грозинская, Л. С. Стрека-чинская, В. В. Верхоланцев // Лакокрасоч. материалы. 1979. - № 5. -С. 30-32.

150. А. с. 1219624 СССР, МПК4 С 09 Б 3/58, 3/76; С 08 Ь 63/02. Состав для получения расслаивающихся покрытий / В. В. Крылова, В. В. Верхоланцев, Т. Ф. Орлова, И. И. Кайнова, Е. П. Шелепнева (СССР). Опубл. 23.03.1986, Бюл. № 11.

151. Пат. 2028350 РФ, МПК6 С 09 В 163/02. Состав для покрытий / М. Н. Ни-китаева, В. Г. Ламбрев, В. В. Крылова, В. В. Верхоланцев, Е. В. Оводова (Россия). Опубл. 09.02.1995.

152. Лилиус К. Р. Функциональные градиентные материалы : новые материаловедческие решения / К. Р. Лилиус, М. М. Гасик // Электрометаллургия. 2003. - № 3. - С. 24-31

153. Градиентные полимерные композиционные материалы с регулируемым модулем упругости / А. А. Аскадский, Л. М. Голенева, И. Д. Симонов-Емельянов и др. // Пласт, массы. 2001. - № 7. - С. 21-26.

154. Чегодаев Г. П. Фторопласты / Г. П. Чегодаев, 3. К. Наумова, Ц. С. Дунаевская. Л. : Госхимиздат, 1960. - 192 с.169170171172173174175176177178179180181182183

155. Карпухин О. H. Определение срока службы полимерного материала как физико-химическая проблема // Успехи химии. 1980. - T. XLIX, вып. 8.-С. 1523-1553.

156. Гойхман Б. Д. Прогнозирование изменения свойств полимерных материалов при длительном хранении и эксплуатации / Б. Д. Гойхман,

157. A. Н. Смехунова // Успехи химии. 1980. - T. XLIX, вып. 8. - С. 15541573.

158. Химическое сопротивление и долговечность строительных материалов, изделий, конструкций : учеб. пособие / В. П. Селяев, Т. А. Низина,

159. B. Н. Уткина. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2003. - 48 с.

160. Griffith A. A. The problem of flexure and its solution by the soap-film method //Phil, trans. Roy. soc. 1921. P. 950-969.

161. Александровский C.B. Расчет бетонных и железобетонных конструкций на изменение температуры и влажности с учетом ползучести / С. В. Александровский. М. : Стройиздат, 1973. - 432 с.

162. Журков С. Н. Микромеханика разрушения полимеров / С. Н. Журков,

163. B. С. Куксенко, А. И. Слуцкер // Проблемы прочности. 1971. - № 2.1. C. 45-50.

164. Регелъ В. Р. Кинетическая природа прочности твердых тел / В. Р. Регель,

165. А. И. Слуцкер, Э. Е. Томашевский. М. : Наука, 1974. - 560 с.

166. ГОСТ 9.713-86 Единая система защиты от коррозии и старения резины.

167. Метод прогнозирования изменения свойств при термическом старении.

168. Введ. 01.01.1988. -М. : Изд-во стандартов, 1086. 11 с.

169. ГОСТ 9.045-75 ЕСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Ускоренные методыопределения светостойкости. Введ. 11.04.1975. М. : Изд-во стандартов,1975.

170. Гуль В. Е. Структура и прочность полимеров / В. Е. Гуль. М. : Химия, 1978.-327 с.

171. Селяев В. П. Основы теории расчета композиционных конструкций с учетом действия агрессивных сред : дис. . докт. техн. наук. М., 1983. -381 с.

172. Разрушение тонких полимерных пленок и волокон / Б. Цой, Э. М. Карташов, В. В. Шепелев, А. А. Валишин. М. : Химия, 1997. -344 с.

173. Соломатов В. И. Химическое сопротивление материалов / В. И. Соло-матов, В. П. Селяев, Ю. А. Соколова. M. : РААСН, 2001. - 284 с.184.185.186,187,188,189190191192193194195196197198

174. Гойхман Б. Д. Прогнозирование изменений свойств полимерных материалов при длительном хранении и эксплуатации / Б. Д. Гойхман, А. Н. Смехунова // Успехи химии. 1980. - Т. Х1ЛХ, вып. 8. - С. 15541573.

175. Бартенев Г. М. Прочность и разрушение высокоэластичных материалов / Г. М. Бартенев, Ю. С. Зуев. М : Химия, 1964. - 387 с. Бартенев Г. М. Курс физики полимеров / Г. М. Бартенев, Ю. В. Зеленое. - М. : Химия, 1976. - 287 с.

176. Ильюшин А. А. Механика твердого тела / А. А. Ильюшин. — М. : Изд-во МГУ, 1978.-287 с.

177. Москвитин В. В. Сопротивление вязкоупругих материалов. М. : Наука, 1972. - 128 с.

178. Обобщенный критерий длительной прочности вязкоупругих материалов / Ю. Я. Барт, В. П. Трифонов, А. Б. Козаченко, Н. И. Мали-нин // Механика полимеров. 1975. - № 5. - С. 791.

179. Регель В. Р. Разрушение и усталость полимеров и композитов / В. Р. Регель, В. П. Тамуж // Механика полимеров. 1977. - № 3. - С. 458. Разрушение твердых полимеров / под ред. Б. Роузен. - М. : Химия, 1971.-527 с.

180. Путляев И. Е. Повышение долговечности железобетонных наливных сооружений с применением полимерных и полимерсиликатных материалов при воздействии кислот : автореф. дис. . д-ра техн. наук. -М., 1978.-36 с

181. 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.

182. 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.

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

184. 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, 1984. - С. 20-27.

185. Попеско А. Н. Работоспособность железобетонных конструкций, подверженных коррозии / А. Н. Попеско ; СПб. : Изд-во СПб. гос. архит.-строит. ун-т, 1996. - 182 с.

186. Астафьев В. И. Нелинейная механика разрушения / В. И. Астафьев, Ю. Н. Радаев, Л. В. Степанова. Самара : Самарский университет, 2001. -562 с.

187. Леонович С. Н. Трещиностойкость и долговечность бетонных и железобетонных элементов в терминах силовых и энергетических критериев механики разрушения : автореф. дис. . д-ра техн. наук. -Минск, 2000. 40 с.

188. Разрушение бетона и его долговечность / Е. А. Гузеев, С. Н. Леонович, А. Ф. Милованов и др.. Минск : Тыдзень, 1997. - 170 с.

189. Уткина В. Н. Количественные методы оценки химического сопротивления полимербетонов : дис. . канд. техн. наук. Саратов, 1991.-256 с.

190. Низина Т. А. Количественные методы оценки долговечности полимерных композиций в жидких агрессивных средах : дис. . канд. техн. наук. -Саратов, 1994. 226 с.211.212,213,214,215,216,217,218219220221222,223224

191. 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., 1980.-С. 86-95.

192. Селяев В. 77. 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.

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

194. Санжаровский А. Т. Внутренние напряжения в полимерных покрытиях /

195. A. Т. Санжаровский // Лакокрасочные материалы и их применение. -1962. -№3.~ С. 19-24.

196. Саталкин А. В. Цементно-полимерные бетоны / А. В. Саталкин,

197. B.А. Солнцева, О. С. Попова. Л. : Стройиздат, 1971. - 169 с.

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

199. Александров А. В. Сопротивление материалов / А. В. Александров, В. Д. Потапов, Б. П. Державин. М. : Высш. шк., 2001. - 560 с. Безухое Н. И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести / Н. И. Безухов. - М. : Высш. шк., 1968. - 512 с.

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

201. Шейкин А. Е. Структура и свойства цементных бетонов / А. Е. Шейкин, Ю. В. Чеховский, М. И. Бруссер. М. : Стройиздат, 1979. - 344 с. Ахвердов И. Н. Основы физики бетона / И. Н. Ахвердов. - М. : Стройиздат, 1984. - 464 с.

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

203. Лыков А. В. Явление переноса в капиллярно-пористых телах / А. В. Лыков. М. : Гостехстройиздат, 1954. - 315 с.

204. Ребиндер 77. А. Физико-химическая механика / П. А. Ребиндер. М. : Знание, 1958.-64 с.

205. Чеховский Ю. В. Понижение проницаемости бетона / Ю. В. Чеховский. -М. : Госстройиздат, 1968. 189 с.

206. Липатов Ю. С. Физическая химия наполненных полимеров / Ю. С. Липатов. М. : Химия, 1972. - 304 с.

207. Хозин В. Г. Поверхностное усиление полимерных строительных материалов / В. Г. Хозин, Л. А. Абдрахманова // Изв. вузов. Сер. Стр-во и архитектура. 1994. - № 2. - С. 33- 40.

208. Ландау Л. Д. Теория упругости. / Л. Д. Ландау, Е. М. Лившиц. М. : Наука, 1965.-360с.

209. Современные строительные композиты и их технология : проблемы и перспективы развития. Саранск, 1994. - С. 109-113.

210. Селяев В. 77. Развитие деградации в эпоксидных композиционных материалах под действием механических нагрузок и агрессивных сред /

211. В. П. Селяев, Т. А. Низина // Современные проблемы строительного материаловедения : материалы академ. чтений РААСН. Воронеж, 1999. -С. 415-418.

212. Селяев В. 77. Долговечность эпоксидных композиций в жидких агрессивных средах / В. П. Селяев, Т. А. Низина //.Защитные композиционные материалы и технологии третьего тысячелетия : материалы II Междунар. науч.-практ. конф. СПб, 2001. - С. 39-41.

213. Селяев В. 77. Сопротивление эпоксидных и полиэфирных наполненных композитов действию агрессивных сред / В. П. Селяев, Т. А. Низина // Полимеры в строительстве : материалы науч. тр. II Воскресенских чтений. Казань, 2004. - С. 32^12.

214. Селяев В. 77. Модели деградации строительных композиционных материалов / В. П. Селяев, Т. А. Низина // Предотвращение аварий зданий и сооружений : межвуз. сб. науч. работ. Магнитогорск, 2002. - С. 192201.

215. Ошкина Л. М. Химическое сопротивление наполненных цементных композитов при совместном действии сжимающих напряжений и жидких агрессивных сред : дис. . канд. техн. наук. Пенза, 1998. - 289 с.

216. Селяев В. П. Методика оценки долговечности химически стойких бетонов методом деградационных функций / В. П. Селяев, Т. А. Низина, И. Н. На-горняк. М., 2003. - 12 с.253,254.255,256,257,258,259,260261262263264265266267268269270

217. Ройтман А. Г. Надежность конструкций эксплуатируемых зданий /

218. A. Г. Ройтман. М.: Стройиздат, 1985. - 175 с.

219. Степнов М. Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: Справочник. 2-е изд., испр. и доп. / М. Н. Степнов, А. В. Шаврин. М. : Машиностроение, 2005. - 400 с. Болотин В. В. Статистические методы в строительной механике /

220. B. В. Болотин. М.: Стройиздат, 1965. - 280 с.

221. Воробьев В. А. Методы радиационной гранулометрии и статистического моделирования / В. А. Воробьев, В. Б. Голованов, С. И. Голованова. М. : Энергоатомиздат, 1984. - 128 с.

222. Ермаков С. М. Метод Монте-Карло и смежные вопросы / С. М. Ермаков. М. : Наука, 1975. - 472 с.

223. Соболь И. М. Численные методы Монте-Карло / И. М. Соболь. М.: Наука, 1973.-312 с.

224. Капур В. 77. Надежность и проектирование систем; Перевод с английского / В. П. Капур, Ламберсон; под ред. И.А.Ушакова. М. : Мир, 1980. -604 с.

225. Венцель Е. С. Теория вероятностей / Е. С. Венцель. — М.: Высшая школа, 1998.-576 с.

226. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика / В. Е. Гмурман. М. : Высшая школа, 1999. - 479 с.

227. Рейтлингер С. А. Проницаемость полимерных материалов / С. А. Рейт-лингер. М. : Химия, 1974. - 269 с.

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

229. Сумм Б. Д. Физико-химические основы смачивания и растекания / Б. Д. Сумм, Ю. В. Горюнов. М. : Химия, 1976. - 232 с. Тихомиров В. Б. Планирование и анализ эксперимента / В. Б. Тихомиров. - М. : Легкая индустрия, 1974. - 262 с.

230. Алтунин А. Е. Модели и алгоритмы принятия решений в нечетких условиях / А. Е. Алтунин, М. В. Семухин. Тюмень : Изд-во Тюмен. гос. ун-та, 2000.-352 с.

231. Алтунин А. Е. Оптимизация многоуровневых иерархических систем на основе теории размытых множеств и методов самоорганизации /

232. А. Е. Алтунин, Н. Н. Востров // Проблемы нефти и газа Тюмени. -Тюмень, 1979. Вып. 42. - С. 68-72.

233. Адлер Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. М. : Наука, 1976.-280 с.

234. Булычев С. И. Испытание материалов непрерывным вдавливанием индентора / С. И. Булычев, В. П. Алехин. М. : Машиностроение, 1990.-224 с.

235. Степнов М. 77. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: справочник / М. Н. Степнов. М. : Машиностроение, 1985. -232 с.

236. Смирнов Б. М. Физика фрактальных кластеров / Б. М. Смирнов. М. : Наука, 1991.- 136 с.

237. Соломатов В. И. Ускоренный метод определения коэффициента диффузии жидкости в полимерные материалы / В. И. Соломатов, JI. М. Масеев, Т. В. Соломатова // Изв. вузов. Сер. Строительство и архитектура. 1977. -№ 3. - С. 147-148.

238. Колтунов М. А. Ползучесть и релаксация : учеб. пособие для вузов / М. А. Колтунов. М. : Высш. шк., 1976. - 277 с.

239. Синяев О. В. Феноменологическая модель деформирования строительных материалов // Изв. вузов. Сер. Строительство и архитектура. 1994. -№ 2.-С. 29-33.

240. Селяев В. 77. Ползучесть композиционных материалов / В. П. Селяев, Т. А. Низина // Композиционные строительные материалы. Теория и практи-ка : сб. науч. тр. Междунар. науч.-техн. конф. : в 2 ч Пенза, 2000. - Ч. II. - С. 88-90.

241. Селяев В. 77. Ползучесть эпоксидных композиций при нагрузках, превышающих критический уровень / В. П. Селяев, Т. А. Низина // Долговечность строительных материалов и конструкций : материалы науч.-практ. конф. Саранск, 2001. - С. 39-41.

242. Фролкин О. А. Компьютерное моделирование и анализ структуры композиционных материалов : дис. . канд. техн. наук. Саранск, 2000. -223 с.

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

244. Ламбурн Р. Лакокрасочные материалы и покрытия : Теория и практика / Р. Ламбурна. СПб.: Химия, 1991.-509 с.

245. Крауклис В. К. Альбом колеров : рек. по технологии выбора эталонов / В. К. Крауклис. 5-е изд., перераб. и доп. - Л. : Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. - 184 с.

246. Андруцкая О. М. Колеровка : наука, граничащая с искусством // Лакокрасоч. материалы. 2005. - № 1-2. - С. 52-57. Химия : большой энцикл. слов. / гл. ред. И. Л. Кнунянц. - 2-е изд. - М. : БРЭ, 1998.-792 с.

247. Беленький Е. Ф. Химия и технология пигментов / Е. Ф. Беленький, И. В. Рискин. Л.: Химия, 1974. - 656 с.

248. Луций С. А. Самоучитель Photoshop 7 / С. А. Луций. СПб. : Питер, 2005.-336 с.300.301.302.303.304305306307,308309310311312313

249. Тайц A. M. Самоучитель Adobe Photoshop 7 / A. M. Тайц, А. А. Тайц. -СПб.: БХВ-Петербург, 2006. 688 с.

250. Юстова Е. 77. Таблицы основных колориметрических величин / Е. Н. Юстова. М. : Госстандарт, 1967. - 52 с.

251. Джадд Д. Цвет в науке и технике : пер. с англ. / Д. Джадд, Г. Вышецки. -М. : Мир, 1978.-592 с.

252. Андрющенко Е. А. Светостойкость лакокрасочных покрытий / Е. А. Анд-рющенко. М. : Химия, 1968. - 188 с.

253. Инструментальная оценка цвета материалов : метод, указ. М. : ВНИИТЭ, 1970.-125 с.

254. Оценка декоративных свойств лакокрасочных покрытий / В. И. Логанина,

255. B. А. Смирнов, С. Н. Кислицына и др. // Лакокрасоч. материалы и их применение. 2004. - № 8. - С. 10-12.

256. Методика оценки изменения декоративных свойств лакокрасочных материалов под действием эксплуатационных факторов / В. Т. Ерофеев, Н. В. Черушова, В. В. Афонин, Е. А. Митина // Вестн. отд-ния строит, наук. Москва, 2004. - Вып. 8. - С. 180-185.

257. Айриг С. Подготовка цифровых изображений для печати / С. Айриг, Э. Айриг. Минск : Попурри, 1997. - 192 с.

258. Райзер В. Д. Методы теории надежности в задачах нормирования расчетных параметров строительных конструкций / В. Д. Райзер. М. : Стройиздат, 1986.-333 с.

259. Гмурман В. Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике / В. Е. Гмурман. М.: «Высш. школа», 1975. -333 с.

260. Иванова В. С. Синергетика : Прочность и разрушение металлических материалов / В. С. Иванова. М. : Наука, 1992. - 160 с. Mandelbrot В. В. The fractal geometry of nature / В. В. Mandelbrot. - N.Y. : Freeman, 1983.-480 p.

261. Щур А. М. Высокомолекулярные соединения / А. М. Щур. М. : Высш. шк., 1966.-504 с.

262. Поляков В. В. Влияние пористости на скорости ультразвуковых волн в металлах / В. В. Поляков, А. В. Головин // Письма в журн. технич. Физики. 1994. - Т. 20, №11.-С. 54-57.

263. Кучерявский С. В. Применение методов фрактального анализа для исследования структуры пористых металлических материалов : дис. . канд. техн. наук. Барнаул, 2001. - 223 с.

264. Мосолов А. Б. Фракталы, скейлы и геометрия пористых материалов /

265. A. Б. Мосолов, О. Ю. Динариев // Журн. технич. физики. 1988. - Т. 58, № 2.- С. 233-238.

266. Верхоланцев В. В. Водные краски на основе синтетических полимеров /

267. B. В. Верхоланцев. Л. : Химия, 1968. - 200 с.

268. Ермилов П. И. Пигменты и пигментированные лакокрасочные материалы / П. И. Ермилов, Е. А. Индейкин, И. А. Толмачев. Л. : Химия, 1987. -200 с.

269. Корсунский Л. Ф. Неорганические пигменты : справ. / Л. Ф. Корсунский, Т. В. Калинская, С. Н. Степин. СПб. : Химия, 1992. - 336 с. ТУ 2241-134-05757593-2000 Дисперсия акриловая для лакокрасочной промышленности.

270. ТУ 2499-259-05757593-00 Биоцид Гидол.

271. Лакокрасочные материалы. Технические требования и контроль качества. М. : Химия, 1985. - 272 с.

272. Лидин Р. А. Справочник по общей и неорганической химии / Р. А. Лидии. -М. : Просвещение, 1997. -256 с.

273. Шампетъе Г. Химия лаков, красок и пигментов: в 2 т. / Г. Шампетье, Г. Рабатэ. М. : Госхимиздат, 1962. - Т. 2. - 576 с.

274. Глинка Н. Л. Общая химия / Н. Л. Глинка. 29-е изд. М. : Интеграл-Пресс, 2002. - 728 с.

275. Броунштейн В. Б. Гидродинамика и массообмен полидисперсных твердых частиц в условиях стесненного осаждения : автореф. дис. . канд. физ.-мат. наук. Л., 1990. - 20 с.

276. Аэров М. Э. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем / М. Э. Аэров, О. М. Тодес. -Л. : Химия, 1968.-20 с.

277. Абиев Р. Ш. Исследование стесненной седиментации полидисперсной суспензии и влияния дисперсного состава наполнителя на качество наполненного эпоксидного клея // Пласт, массы. 2002. - № 4. - С. 3136.

278. Нигматулин Р. И. Динамика многофазных сред: в 2 ч. М. : Наука, 1987. -Ч. 1.-134 с.

279. Островский Г. М. Пневматический транспорт сыпучих материалов в химической промышленности / Г. М. Островский. Л. : Химия, 1984. -104 с.

280. Крыстев Г. А. Эффект всплывания больших тяжелых частиц в жидких полидисперсных системах при оседании мелких / Г. А. Крыстев, Д. И. Да-кова // Коллоид, журн. 1999. - Т. 61, № 5. - С. 709-712.

281. Исследование распределения плотности в седиментирующих дисперсных системах / И. И. Бардышев, Н. Б. Урьева, В. Е. Черномаз, А. А. Тата-ренко-Козмин // Коллоид, журн. 1992. - Т. 54, № 3. - С. 7-11.

282. Применение эффективных полимерных материалов в качестве защитных покрытий / В. П. Селяев, Т. А. Низина, Ю. А. Ланкина и др. // Наука и инновации в Республике Мордовия : материалы IV респ. науч.-практ. конф. Саранск, 2005. - С. 555-559.

283. Берлин А. А. Основы адгезии полимеров / А. А. Берлин, В. Е. Басин. М. : Химия, 1974.-392 с.389

284. Гордон А. Спутник химика / А. Гордон, Р. Форд. М. : Мир, 1976. -541 с.

285. Bellami L. J. The Infra-Red Spectra of Complex Molecules / L. J. Bellami. -L.; N. Y.; München : Wiley, 1960. 426 p.

286. Смит А. Прикладная ИК-спектроскопия / А. Смит. M. : Мир, 1982. -328 с.

287. Введение в фотохимию органических соединений / ред. Г. О. Беккер. -Л. : Химия, 1976.-379 с.

288. Химическая энциклопедия : в 5 т. / под ред. И. Л. Кнунянц. М. : Сов. энцикл., 1988. - Т. 1. - 623 с.

289. Горбунов Б. Н. Химия и технология стабилизаторов полимерных материалов / Б. Н. Горбунов, Я. А. Гурвич, И. П. Маслов. М.: Химия, 1981.-368 с.

290. Низина Т. А. Микроползучесть эпоксидных композиционных строительных материалов / В. П. Селяев, Т. А. Низина, В. И. Соломатов // Вестник отделения строительных наук. Вып.З, 2000. С. 163-165.