автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Эпоксидные растворы с повышенными эксплуатационными свойствами для ремонта и защиты строительных изделий и конструкций

На правах рукописи

ВОРОНКОВ Алексей Геннадьевич

ЭПОКСИДНЫЕ РАСТВОРЫ С ПОВЫШЕННЫМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ РЕМОНТА И ЗАЩИТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж 2004

Работа выполнена в Тамбовском государственном техническом университете.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Ярцев Виктор Петрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Корнеев Александр Дмитриевич

кандидат технических наук, доцент Ушаков Игорь Иванович

Ведущая организация: ОАО «Тамбовгражданпроект»,

г. Тамбов

Защита состоится (ЛЮН^-^ 2004 г. в /^часов

на заседании диссертационного совета Д 212.033.01 в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, д. 84, ауд. 3220.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке университета.

Автореферат разослан А^Й/А 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета <Г/ ' В. В. Власов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Благодаря уникальному комплексу эксплуатационных свойств эпоксидные смолы нашли широкое применение при производстве строительных полимеррастворов, полимербетонов, клеев, защитных покрытий и др. Эпоксидные растворы значительно превосходят традиционные составы на основе минеральных вяжущих показателями прочностных характеристик, адгезионных свойств, сопротивляемости к действию агрессивных сред. Отмечена высокая эффективность их применения при реконструкции и ремонте зданий, восстановлении и усилении строительных конструкций, устройстве стыков сборных элементов, при защите конструкций от действия окружающей среды и т.д.

Одним из преимуществ эпоксидных смол является широкая возможность регулирования их состава путем введения различных модификаторов (наполнителей, пластификаторов, ПАВ), в результате чего возможно получение материалов с заданным комплексом свойств.

Сравнительно высокая стоимость эпоксидных растворов сдерживает их применение в строительстве. Перспективным направлением снижения себестоимости эпоксидных растворов является использование в их составе отходов промышленности в качестве наполнителей, заполнителей, пластификат оров и других технологических добавок. Такой подход позволяет не только значительно снизить стоимость эпоксидных композитов, но и в определенной степени решить экологическую проблему утилизации отходов. Однако, в настоящее время вопросу рационального использования отходов уделяется недостаточное внимание.

Важнейшим вопросом является возможность надежного прогнозирования работоспособности эпоксидных растворов в изделиях и конструкциях. В процессе эксплуатации они подвергаются комплексу внешних воздействий - нагрузки, температуры, агрессивной среды, что может привести к снижению первоначальных эксплуатационных свойств или даже разрушению материала. Согласно кинетической концепции работоспособность материалов определяется комплексом из трех взаимно связанных параметров - долговечности, эксплуатационной нагрузки и температуры: изменение одного показателя приводит к изменению двух других (принцип температурно-временной силовой эквивалентности). С другой стороны, работоспособность материалов определяется рядом физических или эмпирических констант, выявление которых позволит прогнозировать ее в широком диапазоне нагрузок, температур и времени эксплуатации.

Актуальность данной работы обусловлена необходимостью разработки новых эффективных составов эпоксидных растворов с низкой себестоимостью и возможностью прогнозирования их работоспособности в реальных условиях эксплуатации.

Целью работы является разработка прочных и долговечных эпоксидных растворов, наполненных отходами промышленного производства, для ремонта и защиты строительных изделий и конструкций с учетом условий их эксплуатации.

В работе поставлены следующие задачи:

-выявить закономерности разрушения и деформирования эпоксидных композитов при различных видах нагружения в широком диапазоне постоянных длительных нагрузок и температур;

-получить значения физических и эмпирических констант эпоксидных композитов, позволяющих прогнозировать основные параметры их работоспособности (силовой, временной и температурный) при широкой вариации эксплуатационных факторов;

- изучить влияние твердых (наполнителей) и жидких (пластификаторов) промышленных отходов на механические и теплофизические характеристики эпоксидных растворов при вариации температур;

-разработать аналитическую модель оптимизации для определения наиболее эффективных составов эпоксидных растворов, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками при наименьшей себестоимости;

- отработать оптимальные режимы отверждения эпоксидных растворов:

-выполнить технико-экономическое сравнение разработанных по-

лимеррастворов с промышленными аналогами и дать рекомендации по их использованию в конкретных изделиях при известных условиях эксплуатации.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- получены значения физических и эмпирических констант эпоксидных композитов, определяющих их работоспособность при разрушении и деформировании;

-уточнена методика прогнозирования работоспособности эпоксидных растворов в реальных условиях эксплуатации;

- предложен ряд новых наполнителей и пластификатор для эпоксидных смол и исследовано влияние на их механические и теплофизические свойства в широком диапазоне температур;

-разработана аналитическая модель для определения наиболее эффективных составов эпоксидных растворов.

Достоверность полученных экспериментальных результатов обеспечивается проведением экспериментов с необходимым количеством повторных испытаний; статистической обработкой экспериментальных данных; применением метода математического планирования эксперимента; сопоставлением результатов исследований с аналогичными данными других авторов.

Практическое значение работы. Уточнение методики прогнозирования работоспособности органических строительных материалов, основанной на термофлуктуационной концепции разрушения и деформирования, позволяет определять основные эксплуатационные параметры эпоксидных растворов (силовой, временной и температурный) в строительных изделиях и конструкциях различного назначения. Разработаны новые составы строительных эпоксидных растворов различного назначения. Даны рекомендации по их применению при ремонте и защите строительных изделий и конструкций.

Внедрение результатов. Разработанные составы полимеррастворов использовались ОАО «Тамбовстрой» и ООО «Базис-строй» при строительстве и реконструкции объектов в г.Тамбове и г.Моршанске. Результаты исследований реализованы в учебном процессе Тамбовского государственного технического университета при изучении дисциплин «Строительные материалы» и «Конструкции из дерева и пластмасс».

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на VII- IX научных конференциях ТГТУ (Тамбов, 2002-2004 гг.); IV Международной научно-практической конференции «Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов» (Пенза, 2002 г.); научно-технической конференции «Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок». Секция «Создание высококачественных строительных материалов и изделий, разработка ресурсосберегающих, экологически безопасных технологий в стройиндустрии» (Томск, 2002 г.); III Международной научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций» (Волгоград, 2003 г.); V Международной конференции «Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения» (С-Петербург, 2003 г.); 32-й Всероссийской научно-технической конференции «Архитектурные проблемы современного строительства» (Пенза, 2003 г.); научно-практическом семинаре «Проблемы и пути создания композиционных материалов из отходов промышленности» (Новокузнецк, 2003 г.); международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (Белгород, 2003); VIII Международной научно-практической конференции «Промышленные и бытовые отходы: проблемы хранения, захоронения, утилизации, контроля» (Пенза, 2004 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 печатных трудов, среди них 11 статей, 4 тезиса докладов и методические указания к лабораторным работам.

Автор защищает:

-результаты исследований влияния наполнения и пластификации на термофлуктуационные закономерности разрушения и деформирования

эпоксидных полимеров и характер изменения их физических и эмпирических констант, определяющих работоспособность;

-методику прогнозирования работоспособности строительных эпоксидных растворов;

-результаты исследований влияния промышленных отходов на механические и теплофизические свойства эпоксидных полимеров;

- модель оптимизации состава эпоксидных композитов и разработанные составы строительных эпоксидных растворов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и содержит 201 страницу машинописного текста, включая 39 таблиц, 104 рисунка, список литературы из 203 наименований и 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цели исследований и основные положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе приводится литературный обзор данных исследований отечественных и зарубежных авторов, посвященных изучению свойств эпоксидных полимеров и созданию полимерных строительных композиционных материалов.

Значительный вклад в развитие теоретических представлений о свойствах эпоксидных материалов и полимерных композитов в целом внесли работы Ю.М. Баженова, А.А. Благонравовой, А.Н. Бобрышева, В.И. Иржа-ка, Ю.С. Липатова, А.Д. Корнеева, A.M. Пакена, М.К. Пактера, В.В. Пагу-роева, Ю Б. Потапова, А П Прошина, Б.А. Роченберга, В.И. Соломатова, Ю.А. Соколовой, В.И. Харчевникова и многих других.

Рассмотрено влияние химической структуры эпоксидных олигомеров, природы отвердителей и различных способов модификации на свойства эпоксидных полимеров и композитов на их основе. Изложен механизм действия наполнения, пластификации, ПАВ, условий отверждения на физико-механические свойства эпоксидных композитов. Показано, что эксплуатационные показатели эпоксидных растворов в основном определяются типом эпоксидного олигомера и отвердителя, а также видом и количеством модифицирующих компонентов.

Приведены данные исследований влияния внешних эксплуатационных факторов (агрессивные среды, повышенная температура, УФ-облуче-ние и др.) на свойства эпоксидных композитов.

С позиции термофлуктуационной концепции разрушения и деформирования рассмотрены вопросы прогнозирования работоспособности полимерных материалов Основные положения кинетической концепции были сформулированы в фундаментальных работах С Н. Журкова и получили 4

широкое развитие в исследованиях Г.М. Бартенева, В.Р. Регеля, С.Б. Рат-нера, А.И. Слуцкера, В.П. Ярцева и др.

В рамках данной концепции процессы механического разрушения и деформирования твердых тел, и полимеров в том числе, рассматриваются как имеющие одинаковую термоактивационную природу и происходящие в результате разрыва межатомных или межмолекулярных связей, вызванного флуктуациями энергии теплового движения. Причем для разрушения полимера необходим разрыв химических связей между атомами в основной полимерной цепи, а деформация возможна путем разрыва (и восстановления в других положениях) межмолекулярных физических связей между звеньями и сегментами цепи.

Основные параметры работоспособности материалов (временной, силовой и температурный) при разрушении и деформировании определяются рядом физических констант, входящих в обобщенное уравнение долговечности:

i = tm еХР

Uо-уст

1-Ü

^т JA

, . 0) RT ™ '

где t - прочностная (t - т) или деформационная (t = 9) долговечность; tm -минимальная долговечность (период колебания кинетических единиц: атомов при разрушении tm = т,„; сегментов и звеньев цепи - при деформировании tm = 9m); i/o (i/o(д)) - максимальная энергия активации разрушения (размягчения); у (yw) — структурно-механическая константа; Тт (Т^д)) — термостойкость (теплостойкость); с - напряжение; Г - температура.

Уравнение (1) адекватно описывает зависимости долговечности материалов от напряжения и температуры, имеющие линейный характер и сходящиеся в точку (полюс) в координатах Igt - о (Igt - 1/7) при малых значениях долговечности («прямой» пучок). Встречаются случаи изменения зависимостей («обратный» пучок), когда прямые образуют полюс при больших значениях долговечности. В данном случае справедливо уравнение, предложенное В.П. Ярцевым:

. Uа - у а ' = 'иехр 0

/„• \

RT

Т

' m _ j

т

(2)

где /,„* = (тт* или 0т*), и0", у* и Т„* - эмпирические константы.

В соответствии с принципом температурно-временной силовой эквивалентности из уравнений (1)-(2) могут быть выражены силовой (а =/(/, Т)) и температурный (Г=/(/, о)) параметры работоспособности материала.

Описаны основные виды эпоксидных материалов и область их применения в строительстве. Отмечено, что благодаря уникальному комплексу эксплуатационных свойств эпоксидные полимеры находят широкое

применение в качестве связующего строительных растворов различного назначения. Эпоксидные растворы применяются при ремонте, восстановлении и усилении строительных изделий и конструкций, устройстве стыков элементов, герметизации, в качестве защитных покрытий и т.д.

Рассмотрены современные способы снижения себестоимости строительных материалов. Показано, что перспективным направлением снижения себестоимости полимерных композитов является использование в их составе утилизируемых отходов промышленных производств. Приведена методика оценки промышленных отходов по различным критериям с целью их использования в производстве строительных материалов.

Во второй главе приведена характеристика исследуемых материалов и описаны методические вопросы.

Проведен анализ состояния сырьевой базы утилизируемых отходов промышленных производств г. Тамбова и Тамбовской области. Установлен вид, агрегатное состояние, основные физико-минералогические показатели и объем образования промышленных отходов и рассмотрена возможность их применения в строительных полимерных композиционных материалах (полимеррастворах).

В качестве объектов исследования приняты: связующее - эпоксидно-диановая смола марки ЭД-20 (ГОСТ 10587-84); пять видов наполнителей и пластификатор, основные характеристики которых приведены в таблице I. Отверждение композиций проводили полиэтиленполиамином (ПЭПА -ТУ 2413-357-00203447-99).

Для выбора режима отверждения проведены исследования влияния температуры и времени выдержки на физико-механические характеристики эпоксидного полимера. Установлено, что наибольшие показатели прочности и жесткости при испытаниях на поперечный изгиб и сжатие достигают образцы, отверждаемые по режиму: 24 часа при 20 °С + 6 часов при 100 °С. Термообработка значительно сокращает время отверждения, повышает механические показатели эпоксидных полимеров, но требует дополнительных энергозатрат и не всегда возможна в реальных условиях. Вследствие этого исследуемые композиции отверждали при комнатной температуре и атмосферном давлении не менее 10 суток до начала испытаний.

Описаны приборы и приспособления для проведения испытаний. Изложена методика проведения испытаний и обработки экспериментальных данных.

Проведено математическое планирование экспериментов.

Дан пример статистической обработки экспериментальных результатов длительных испытаний.

Таблица 1 - Технические характеристики исследуемых промышленных отходов

№ Наименование Характеристика

Пласт ис шкатор

1 Маточная смола эпоксидная (МСЭ) - отходы производства эпоксидных смол Однородная прозрачная жидкость темно-бурого цвета, масс, доля нелетучих в-в - 25 %, массовая доля эп. групп - 1,8 %, рН водной вытяжки - 7

Наполнитель

2 Асбофрикционные отходы (АФО) - отходы производства асбестотехнических изделий Полиминеральный мелкодисперсный порошок серого цвета, размер частиц - 4... 12 мкм, рн = 750 кг/м^, Sy= 4000...4500 см^г

3 Керамзитовая крошка - отходы производства керамзита Минеральный, дисперсный, буро-красного цвета, размер частиц -0,14... 1,25 мм, ря= 1000 кг/м3

4 Пенополиуретановая крошка -отходы производства пенополиуретана Полимерный, дисперсный, желто-коричневого цвета, размер частиц -0,63... 1,25 мм, рн = 40 кг/м^

5 Резиновая крошка — отходы производства резинотехнических изделий Полимерный, дисперсный, черного цвета, размер частиц -0,14... 1,25 мм, рн = 250 кг/м3

6 Минераловатная крошка -отходы производства минеральной ваты Минеральный, волокнистый, серо-желтого цвета, длина волокон -2...7 мм, рн= 75 кг/м3

Примечание: рн- насыпная плотность, кг/м3, 5У- площадь удельной поверхности, см2/г.

В третьей главе приведены результаты исследований влияния наполнения и пластификации на закономерности разрушения и деформирования эпоксидных композитов при действии постоянных длительных нагрузок и температур.

На основании положений и выводов работ В.П. Ярцева, С.Б. Ратнера и выявленного ими характера поведения термофлуктуаиионных констант полимеров при наполнении и пластификации проведено физическое обоснование выбора исследуемых промышленных отходов для разработки строительных эпоксидных растворов.

Качественное влияние исследуемых отходов (таблица 1) на механические и теплофизические характеристики эпоксидного полимера оценивали

по температурно-временным зависимостям прочности композитов, рассчитанным по формуле (1). Для этого были проведены длительные испытания наполненных и пластифицированных эпоксидных композитов и получены значения прочностных констант, определяющие их работоспособность.

Исследования долговечности эпоксидных композитов проводили с позиции кинетической концепции прочности при разрушении поперечным изгибом и срезом. В ходе испытаний фиксировали время от момента на-гружения до разрушения образца.

Зависимости долговечности исследованных композитов от напряжения строили в полулогарифмических координатах ^т - а (рисунок 1). Данные зависимости имеют линейный характер и образуют семейство веерообразных прямых, сходящихся в одну точку (полюс). Причем при изменении вида нагрузки меняется характер разрушения материала, о чем свидетельствует положение полюса (величина хт). При разрушении изгибом (рисунок 1, а) прямые сходятся в полюс при малых значениях долговечности (прямой пучок) и могут быть описаны уравнением (1). При срезе зависимости долговечности от напряжения образуют «обратный пучок» (рисунок 1, б), что отражается на виде уравнения долговечности (формула 2).

Как видно из рисунка 1, б, долговечность при срезе при 40 °С оказалась выше, чем при 20 °С. С увеличением температуры испытания до 60 °С прочность и долговечность резко снижаемся, что объясняется переходом полимера из стеклообразного в эластическое состояние в области температуры стеклования Тс. Такой вид зависимостей характерен для «чистой» ЭД-20 и наполненных композиций. Ввиду этого, константы данных композитов определяли в областях ниже и выше температуры стеклования Тс. Для композиций, содержащих пластификатор МСЭ. прочность при срезе линейно снижается с повышением температуры.

а) 1ёт, [с]

-3

-6

-9

40"С 20 "С

л

Л

\ \

О, МПа

б) 1ёт,[с]

15

12 9 6

V.

\

\\ 60 °с 40 "С ч. 20 °С

N

Чо,1 ^Пег

16 32 48 64 80

Рисунок 1 - Зависимость времени до разрушения от нагрузки при поперечном изгибе (а) и срезе (б)

Значения физических и эмпирических констант исследованных эпоксидных композитов (таблицы 2, 3) рассчитывали по экспериментальным данным по программе «Копз1ап1а».

Таблица 2 - Значения физических констант эпоксидных композитов при поперечном изгибе

Состав композиции, масс. % и0, кДж/моль Тт к Гт, С у, кДж/(моль-МПа)

ЭД-20 402 392 Ю-*4 5,3

АФО 7 394 408 ю-5'1 12,8

ЭД-20 21 420 415 10~5'7 9,4

Керамзит 35 459 398 ю-5'3 12,7

48 426 405 10"6'9 15,8

Как видно из таблицы 2, введение наполнителей приводит к повышению термостойкости эпоксидного полимера, о чем говорит увеличение значений Тт . Незначительное изменение величины ио свидетельствует о химической инертности данных наполнителей к эпоксидному олигомеру.

Анализ поведения прочностных констант, полученных при различных видах нагружения (таблицы 2, 3), позволяет сделать вывод, что существенное влияние на работоспособность эпоксидных композитов оказывает структурно-механическая константа у. По сравнению с другими константами материала у изменяется особенно резко (в 2 - 3 раза) в зависимо-сш он состава композитов.

Таблица 3 - Значения эмпирических констант эпоксидных композитов при срезе

Состав композиции, Оо\ кДж/моль Т 1 т ,к л', С * У , кДж/(моль-МПа)

масс. % <ТС >ТС <ТС >ТС <тс >тс <гс >гс

ЭД-20 129 -135 332 297 10и,з 1014,2 145 -164

АФО 7 41 160 353 302 101«,о 1015,6 53 -187

ЭД-20 21 25 -165 415 299 Ш26,5 ю25-3 41 -260

МСЭ 30 12 276 1019'5 -ИЗ

48 -5 279 10П,6 -121

Изменение параметра у говорит об изменении структуры материала и его чувствительности к действию механического поля. Так, введение наполнителей приводит к увеличению значений структурного параметра, т.е. полимер становится более чувствительным к действию нагрузки, происходит его охрупчивание (таблица 2). При пластификации повышается эластичность полимера, что приводит к уменьшению у (таблица 3).

По результатам кратковременных испытаний на поперечный изгиб, сжатие и срез определено количественное влияние исследуемых отходов на механические свойства эпоксидного полимера.

В результате установлено, что наилучшим упрочняющим эффектом обладают асбофрикционные отходы и керамзитовая крошка. С введением минераловатной крошки отмечаются повышенные значения жесткости при изгибе и прочности при срезе. Проведенные дилатометрические испытания показали, что введение данных наполнителей положительно сказывается на теплофизических характеристиках эпоксидного полимера: повышается температура стеклования (на 8... 10 °С) и снижается коэффициент линейного термического расширения Введение полимерных дисперсных наполнителей (пенополиуретановая и резиновая крошки) приводит к снижению прочности и жесткости эпоксиполимера при всех видах испытаний.

Введение пластификатора МСЭ показало его хорошую совместимость с эпоксиполимером в широком диапазоне наполнения (0...71 масс. %). При этом увеличивается жизнеспособность, значительно снижается вязкость и улучшаются условия переработки эпоксидных композиций. Вследствие повышения эластических свойств полимера возрастает прочность при срезе при 20 °С. Однако снижается прочность и жесткость при изгибе и сжатии, несколько понижается температура стеклования полимера.

В процессе эксплуатации эпоксидные растворы часто подвергаются сжимающим нагрузкам, приводящим к деформированию материала. В связи с этим, с позиции кинетической концепции изучены закономерности деформирования эпоксидных композитов при сжатии и пенетрации.

Деформационную долговечность 0 эпоксидных композитов при сжатии определяли по резкому загибу кривой ползучести (рисунок 2, а) и откладывали в координатах - о при заданных значениях напряжений и температуры. Полученные зависимости имеют линейный характер и сходятся в полюс, образуя «обратный пучок» (рисунок 2, б) Значения рассчитанных деформационных констант эпоксидных композитов при сжатии приведены в таблице 4.

О 30 60 90 120 150 180

6) lg в, [С]

7,5

в 4,5 3

0

^ 1

)°С

70 °С ^

\ j, МПа

12 16

Рисунок 2 - Зависимость относительной деформации (а) и деформационной долговечности (б) при сжатии от напряжения для ЭД-20

Таблица 4 - Значения эмпирических констант эпоксидных композитов при деформировании сжатием

Состав композиции, масс. % 6.', с Тт > К и0\ кДж/моль 7*, кДж/ (мольхМПа)

ЭД-20 106'3 309 -21 -36

АФО-21 ю6'3 309 -23 -31

ЭД-20 Керамзит -35 ю6-5 311 -19 -41

МСЭ 30 ю6'1 303 -27 -48

48 ю6-5 309 -27 -127

Как видно из таблицы 4, наполнение и пластификация практически не оказывают влияния на значения констант Qm*, Тт' и U0', изменяется лишь у*. Некоторое увеличение константы у* при введении АФО, видимо, связано с высокой дисперсностью наполнителя, благодаря чему затрудняется перегруппировка сегментов полимерных цепей и повышается жесткость композита в целом. Введение МСЭ свыше 30 масс. % значительно ослабляет силы межмолекулярного взаимодействия, что приводит к повышению эластических свойства эпоксиполимера и снижению у*.

При испытаниях на пенетрацию получены кинетические зависимости глубины внедрения индентора в тело полимера от времени действия нагрузки (рисунок 3. а). Для прогнозирования скорости деформирования V могут быть использованы уравнения, полученные В.П. Ярцевым и O.A. Киселевой:

б) 1 мм/с -2.6

60 90

-2,8 -3 -3,2 -3,4

4,0

>

0,75

у Ч

0,5 кН

1 ^ 103/Т, к-1

¡4 2,6 28 3 3,2 3,4

Рисунок 3 - Зависимость глубины внедрения индентора от времени действия нагрузки (а) и логарифма скорости деформирования от обратной температуры (б) для ЭД-20

- для прямого пучка

у = кз(д) ехр

- для обратного пучка

у = ^о'д) ехр

и.

0(д)

■У оо"

ИТ

1 —

'»•(я))

ят

т<

"(д)

Л]

(3)

(4)

где Уыд) - начальная кажущаяся скорость деформирования материала; 1!0(д> - максимальная энергия активации деформирования; у(д) - структурно-механическая константа; - теплостойкость полимера; К0*д), £/д(л),

У(д) и Т*^ - эмпирические константы.

Значения констант исследуемых композитов (таблица 5), входящих в уравнения (3), (4), рассчитаны по кинетическим кривым глубины погружения индентора от времени методом графоаналитического дифференцирования по программе «ОгаГсЖег» (рисунок 3).

Как видно из таблицы 5, наполнение не оказывает влияние на величину /Уй(д)5 происходит повышение теплостойкости композитов Тт,я). Снижение величины у(Д) при малых степенях наполнения, видимо, связано с возникновением внутренних напряжений в полимере. С увеличением содержания наполнителя возрастает хрупкость полимера и повышается его чувствительность к величине прикладываемой нагрузки, в результате происходит увеличение значения у^. 12

Таблица 5 - Значения физических и эмпирических констант эпоксидных композитов при пенетрации

Состав композиции, масс. % * Ю~3, мм/с Тт(д) ( Тт(л) ). К ^О(Л) (и")М), кДж/моль Г«(Г(л))-кДж/(моль Н)

ЭД-20 2,4 392 326 0,22

АФО 7 5,0 413 328 0,16

ЭД-20 21 11 467 323 0,26

МСЭ 30 3,2 387 250 0,38

48 0,02 248 233 -0,49

Введение пластификатора МСЭ приводит к значительному снижению значения энергии активации (У0(л) и увеличению у(д). При содержании МСЭ в количестве 48 масс. % происходит изменение характера зависимостей в координатах 1 %у ~ 1/Т на «обратный» пучок, что отражается на виде описывающего их уравнения (формула 4). Как и при сжатии, это объясняется значительными изменениями структуры эпоксидного полимера.

Полученные значения прочностных и деформационных констант позволяют разрабатывать эффективные составы эпоксидных растворов с заранее заданными свойствами и прогнозировать основные параметры их работоспособности (силовой, временной и температурный) при широкой вариации эксплуатационных факторов (нагрузки, температуры и времени эксплуатации).

В четвертой главе определены оптимальные составы эпоксидных растворов.

На основании проведенных исследований к разработке было принято три вида полимеррастворов различного назначения, в состав которых входят: связующее - ЭД-20, отвердитель - ПЭПА, пластификатор - МСЭ, наполнитель.

В качестве наполнителя использовали - асбофрикционные отходы (полимерраствор № 1), керамзитовую (полимерраствор № 2) и минерало-ватную (полимерраствор № 3) крошку.

Для определения эффективных составов эпоксидных растворов была разработана модель оптимизации, на основании которой получены аналитические зависимости прочности при сжатии, изгибе и срезе разрабатываемых полимеррастворов от количества введенного пластификатора и наполнителя (рисунок 4). Совместным решением полученных зависимостей по критерию максимальной прочности определены оптимальные значения содержания наполнителя и пластификатора в составе полимеррастворов при минимально возможной стоимости.

Рисунок 4 - Аналитические

О

МСЭ, %

наполнителя и пластификатора

при сжатии, изгибе и срезе

зависимости прочности эпоксидных композитов (полимерраствор № 1) от содержания (масс. %)

4

В результате приняты следующие составы полимеррастворов, масс. %:

№ 1 - ЭД-20 -31,7, ПЭПА - 4,9, МСЭ - 31,7, АФО -31,7;

№ 2 - ЭД-20 - 27,4, ПЭПА - 4,1, МСЭ -13,7, керамзитовая крошка - 54,8;

№ 3 - ЭД-20 - 40, ПЭПА - 6, МСЭ - 40, минераловатная крошка - 14.

Полимеррастворы № 1 и № 2 предназначены для ремонта и защиты деревянных и бетонных строительных изделий и конструкций. Полимер-раствор № 3 предназначен для герметизации и уплотнения стыков (соединений) между различными материалами (древесина, бетон, пластмассы и др.). Полимерраствор № 3 также может быть использован в качестве шпатлевки при заделке трещин и прочих дефектов деревянных и пластмассовых изделий.

Проведенные испытания показали удовлетворительную работу полимеррастворов в адгезионных соединениях. При испытаниях полимеррас-твора № 1 на адгезию к древесине при сдвиге и изгибе разрушение происходило по границе адгезионного шва. При аналогичных испытаниях поли-мерраствора № 2 на образцах цементно-песчаного раствора марок 50 и 100 разрушение происходило по цементному камню или по границе сцепления.

Исследования влияния попеременного замораживания-оттаивания на прочность эпоксидных полимеррастворов показали, что они выдерживают не менее 50 циклов без значительного снижения эксплуатационных свойств.

Основные физико-механические показатели эпоксидных полимеррастворов приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Физико-механические характеристики полимеррастворов

Наименование показателя Полимерраствор

№ 1 №2 №3

Прочность, МПа, при - сжатии - изгибе - срезе 26,2 23,3 18,6 26,7 20,6 12,1 22,3 23,6 17,3

Модуль упругости, МПа, при - сжатии - изгибе 880 1221 920 1440 422 919

Температура стеклования Т„ "С 53 53 53

Коэффициент линейного термического расширения аь хЮб, град ' а2, *Ю6, град 1 82 91 73 102 77 62

В пятой главе приводится методика прогнозирования основных параметров работоспособности эпоксидных растворов.

Обобщен характер поведения термофлуктуационных констант эпоксидных композитов при действии различных факторов (наполнения, пластификации, изменения вида нагрузки) и выполнен расчет основных параметров их работоспособности (долговечности, прочности (предела вынужденной эластичности) и термостойкости (теплостойкости)) (таблица 7) при заданных значениях эксплуатационных факторов (нагрузки, температуры и времени эксплуатации).

Как видно из таблицы 7, наполнение положительно сказывается на всем комплексе эксплуатационных свойств эпоксидного полимера как при разрушении, так и при деформировании: повышается долговечность, прочность (предел вынужденной эластичности) и термостойкость (теплостойкость) композитов. Существенное влияние на работоспособность эпоксиполимера оказывает дисперсность наполнителя и степень наполнения - введение мелкодисперсного наполнителя (АФО) предпочтительней, чем с крупной фракцией зерен (керамзит). При степени наполнения выше оптимальных значений происходит снижение всего комплекса эксплуатационных параметров композитов. Пласшфикация приводит к снижению прочностных и температурных параметров эпоксидного полимера. Следует отметить значительное увеличение долговечности пластифицированных композитов при срезе, что, видимо, связано с повышением эластичности полимерной матрицы и увеличением вязкости разрушения.

Таблица 7 - Параметры работоспособности эпоксидных композитов

Вид нагрузки

Состав Поперечный изгиб Сжатие Срез

композиции, Параметры работоспособности

масс % т, с МИа Тр, К 0, с Од, МПа 7д,К 1, с МПа 7Р,К

ЭД-20 Ю'лз 6,2 299 107.3 12,3 283 102,33 2,7 305

АФО-7 10ю,4 7,3 305 - — — 10м 4,9 312

АФО-21 1012'6 12,9 316 107'1 14,6 288 10и,. 6,8 314

ЭД-20 Керамзит - 30 1012 10,4 312 107'8 8,7 289 — — —

Керамзит - 48 Ю9'0 5,07 298

МСЭ-30 — — — 106'8 5,9 282 1012,1 7,2 284

МСЭ-48 — — ■— 10.0.4 3,3 302 10п'° 6,5 281

Полимерраствор № 1 ю9-8 7,8 301 Ю10'5 3,] 302 ю121 7,4 289

Полимерраствор № 2 10ю,4 8,2 304 10" 4,7 298 ю4'6 3,5 302

Полимерраствор № 3 108'8 4,6 297 109'4 3,7 301 ю13'1 8,5 281

Примечание: параметры работоспособности материалов при изгибе, срезе и сжатии рассчитывали на действие внешних эксплуатационных факторов-т = 109 с, о = 5 МПа, Т- 298 К; ор, (аД ТВ(ТЛ) - прочность (предел вынужденной эластичности) и термостойкость (теплостойкость) соответственно.

Приведены примеры использования разработанных полимерраство-ров при ремонте и защите строительных конструкций.

Проведено технико-экономическое сравнение разработанных поли-меррастворов с промышленными аналогами. Показано (таблица 8), что эпоксидные растворы с использованием промышленных отходов выгодно отличаются по стоимости от составов, содержащих традиционные компоненты (наполнители, пластификаторы и пр.), выпускаемые промышленностью.

Таблица 8 - Технико-экономическое сравнение себестоимости эпоксидных растворов

Наименование Стоимость, р./кг Наименование Стоимость, р./кг

Полимерраствор № 1 33,5 СК-3* 51,0

Полимерраствор № 2 26,0 ВК-3* 35,6

Полимерраствор № 3 42,5 НК-3* 79,3

Примечание: * - промышленные аналоги

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. С позиции термофлуктуациоииой концепции физически обоснован выбор твердых (наполнителей) и жидких (пластификатора) утилизируемых отходов промышленных производств в качестве компонентов строительных эпоксидных растворов. Установлено, что наибольшим упрочняющим эффектом обладают минеральные наполнители: дисперсные (АФО, керамзитовая крошка) и волокнистый (минераловатная крошка). Использование данных наполнителей при производстве строительных эпоксидных растворов позволит снизить их себестоимость на 30...50 %.

2. Изучены закономерности разрушения и деформирования наполненных и пластифицированных эпоксидных композитов при действии постоянных длительных нагрузок и температур. Установлено, что при различных видах нагружения изменяется вид зависимостей долговечности от напряжения и температуры («прямой пучок» при разрушении поперечным изгибом и пенетрации, «обратный пучок» при разрушении срезом и деформировании сжатием). Введение пластификатора МСЭ свыше 30 масс. % также приводит к изменению вида зависимостей при одном виде нагружения.

3. Получены значения прочностных и деформационных термофлук-туационных констант, позволяющие прогнозировать основные параметры работоспособности (силовой, временной и температурный) эпоксидных композитов при широкой вариации эксплуатационных факторов (нагрузки, температуры и времени эксплуатации). Показано, что изменение структуры эпоксидного полимера при наполнении и пластификации не влияет на энергетическую константу {/0. Наполнение приводит к повышению термостойкости (теплостойкости) эпоксидного полимера Тт, а пластификация -к снижению. Существенное влияние на работоспособность эпоксидных композитов оказывает также величина силового фактора у.

4. Изучено влияние наполнения и пластификации на теплофизиче-ские характеристики эпоксидных композитов. Показано, что введение жестких минеральных наполнителей приводит к повышению тегоюфизиче-ских свойств эпоксидного полимера: увеличивается температура стеклования (на 8... 10 °С) и снижается коэффициент термического расширения (на 15...25 %). При пластификации указанные характеристики изменяются в обратную сторону.

5. Предложена аналитическая модель оптимизации для определения наиболее эффективных составов строительных эпоксидных растворов, на основании которой разработаны три вида эпоксидных растворов различного назначения, обладающие высокими эксплуатационными характеристиками и низкой себестоимостью.

6. Установлено влияние попеременного замораживания-оттаивания на прочностные показатели эпоксидных композитов. Показано, что эпок-

сидные растворы выдерживают не менее 50 циклов без значительного снижения эксплуатационных свойств.

7. Уточнена методика прогнозирования работоспособности органических строительных материалов, основанная на термофлуктуационной концепции разрушения и деформирования, для эпоксидных композиционных материалов. Получены аналитические зависимости, позволяющие прогнозировать эксплуатационные параметры разработанных эпоксидных растворов в строительных изделиях и конструкциях различного назначения. Даны рекомендации по применению эпоксидных растворов при защите, ремонте и восстановлении строительных изделий и конструкций.

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Воронков А.Г. Использование новых герметизирующих материалов в строительстве / А.Г. Воронков // VII науч. конф. ПТУ: Пленар. докл. и тез. - Тамбов, 2002. - Ч. 1. - С. 69 - 70.

2. Ярцев В.П. Использование отходов производства эпоксидных смол и резинотехнических изделий при разработке строительных герметиков / В.П. Ярцев, А.Г. Воронков, A.B. Жирков // Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов: Сб. матер. IV Междунар. науч.-прак1. конф. / ПГАСА. - Пенза, 2002. - С. 102 - 105.

3. Воронков А.Г. Разработка эпоксидных герметиков с использованием промышленных отходов / А.Г. Воронков, В.П. Ярцев // Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок: Сб. тез. докл. на-уч.-техн. конф / ТГАСУ. - Томск, 2002. - С. 45.

4. Воронков AT. Эпоксидные материалы для ремонта зданий / А.Г. Воронков, A.B. Жирков, В.П. Ярцев // Жилищное строительство. - М., 2003. -№2.-С. 14-15.

5. Воронков А.Г. Разработка эпоксидных композитов с использованием отходов промышленности / А.Г. Воронков, В.П. Ярцев // Проблемы и пути создания композиционных материалов из отходов промышленности; Под общ. ред. С.И. Павленко. - Новокузнецк, 2003. - С. 26 - 33.

6. Воронков А.Г. Прогнозирование работоспособности строительного эпоксидного герметика / А.Г. Воронков, В.П. Ярцев // Труды НГАСУ: Современные строительные материалы и ресурсосберегающие технологии / НГАСУ. - Новосибирск, 2003. - Т.6. - № 2(23). - С. 193 - 198.

7. Воронков А.Г. Эпоксидный герметик холодного отверждения / А.Г. Воронков, A.B. Жиркоз, В.П. Ярцев // Архитектурные проблемы современного строительства: Сб. ст. 32-й Всеросс. науч.-техн. конф. / ПГАСА. Пенза, 2003.-С. 28-34.

8. Воронков А.Г. Исследование кинетики отверждения эпоксидной смолы ЭД-20 / А.Г. Воронков, В.П. Ярцев // Труды ТГТУ: Сб. науч. ст. -Тамбов, 2003,- С. 10-14.

9. Воронков А Г Прогнозирование работоспособности эпоксидных композитов при пенетрации / А.Г Воронков, В.П. Ярцев // Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций: Сб матер. III Междунар. науч.-техн. конф. / ВолгГАСА. - Волгоград, 2003. -С. 159-161.

10.Воронков А Г. Исследование долговечности наполненного эпоксидного композита // А.Г. Воронков / VIII науч. конф. ТГТУ: Пленар. докл. и кр. тез. - Тамбов, 2003. - Ч. 1. - С. 95 - 96.

11. Воронков А Г. Исследование прочности и долговечности наполненных эпоксидных композитов при срезе / А.Г. Воронков, В.П. Ярцев // Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения: Сб. тр. V Междунар. конф. / СПбГПУ. СПб., 2003. - С. 103 - 106.

12.Ярцев В.П. Влияние наполнения и пластифицирования на работоспособность эпоксидных композитов / В.П. Ярцев, А.Г. Воронков // Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии: Матер. Междунар. конгресса / Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - Белгород, 2003. - № 5(1). - С. 203 - 205.

13.Воронков А.Г. Эпоксидный полимерраствор для реконструкции и восстановления элементов деревянных конструкций зданий / А.Г. Воронков, В.П. Ярцев // Эффективные строительные конструкции. Теория и практика: Сб. ст. II Междунар. науч.-техн. конф. - Пенза, 2003. -С. 194-197.

14. Воронков А.Г. Утилизация промышленных отходов в составе строительных материалов / А.Г. Воронков, А.О. Грушо-Новицкая, В.П. Ярцев // Промышленные и бытовые отходы: проблемы хранения, захоронения, утилизации, контроля: Сб. материалов VIII Междунар. науч,-практ. конф. - Пенза, 2004. - С. 24 - 28.

15. Воронков А.Г. Эпоксидный полимерраствор для ремонта деревянных конструкций / А.Г. Воронков // IX науч. конф. ТТТУ- Пленар. докл. и кр. тез. - Тамбов, 2004. - Ч. 1. - С. 208 - 209.

16.Исследование физико-механических свойств полимеров и полимерных композитов: Метод, указ. / Авт.-сост.: А.Г. Воронков, В.П. Ярцев. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. - 28 с.

Подписано к печати 21.05.2004 Гарнитура Times New Roman Формат 60 * 84/16 Бумага офсетная Печать офсетная Объем' 1,16 усл. печ. л.; 1,2 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. С. 381

Издательско-полиграфический центр ТТТУ 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14

0/TJ3

РНБ Русский фонд

2006-4 8479

Введение

1 Эпоксидные смолы и материалы на их основе в строительстве

1.1 История развития и методы получения эпоксидных смол

1.2 Структура и свойства эпоксидных полимеров

1.3 Современные способы модификации эпоксидных полимеров

1.4 Влияние эксплуатационных факторов на работоспособность эпоксидных композитов

1.5 Применение эпоксидных материалов в строительстве

Актуальность работы. Благодаря уникальному комплексу эксплуатационных свойств эпоксидные смолы нашли широкое применение при производстве строительных полимеррастворов, полимербетонов, клеев, защитных покрытий и др. Эпоксидные растворы значительно превосходят традиционные составы на основе минеральных вяжущих показателями прочностных характеристик, адгезионных свойств, сопротивляемости к действию агрессивных сред. Отмечена высокая эффективность их применения при реконструкции и ремонте зданий, восстановлении и усилении строительных конструкций, устройстве стыков сборных элементов, при защите конструкций от действия окружающей среды и Т.д.

Одним из преимуществ эпоксидных смол является широкая возможность регулирования их состава путем введения различных модификаторов (наполнителей, пластификаторов, ПАВ), в результате чего возможно получение материалов с заданным комплексом свойств.

Сравнительно высокая стоимость эпоксидных растворов сдерживает их применение в строительстве. Перспективным направлением снижения себестоимости эпоксидных растворов является использование в их составе отходов промышленности в качестве наполнителей, заполнителей, пластификаторов и других технологических добавок. Такой подход позволит не только значительно снизить стоимость эпоксидных композитов, но и в определенной степени решит экологическую проблему утилизации отходов. Однако, в настоящее время вопросу рационального использования отходов уделяется недостаточное внимание.

Важнейшим вопросом является возможность надежного прогнозирования работоспособности эпоксидных растворов в строительных изделиях и конструкциях. В процессе эксплуатации они подвергаются комплексу внешних воздействий — нагрузки, температуры, агрессивной среды и т.д., что может привести к снижению первоначальных эксплуатационных свойств или даже разрушению материала. Согласно кинетической концепции работоспособность материалов определяется комплексом из трех взаимно связанных параметров — долговечности, эксплуатационной нагрузки и температуры: изменение одного показателя приводит к изменению двух других (принцип температурно-временной силовой эквивалентности). С другой стороны работоспособность материалов определяется рядом физических или эмпирических констант, выявление которых позволит прогнозировать их эксплуатационные параметры в широком диапазоне нагрузок, температур и времени эксплуатации.

Актуальность данной работы обусловлена необходимостью разработки новых эффективных составов эпоксидных растворов с низкой себестоимостью и возможностью прогнозирования их работоспособности в реальных условиях.

Целью работы является разработка прочных и долговечных эпоксидных растворов, наполненных отходами промышленного производства для ремонта и защиты строительных изделий и конструкций с учетом условий их эксплуатации.

В работе поставлены следующие задачи:

- выявить закономерности разрушения и деформирования эпоксидных композитов при различных видах нагружения в широком диапазоне постоянных длительных нагрузок и температур;

- получить значения физических и эмпирических констант эпоксидных композитов, позволяющие прогнозировать основные параметры их работоспособности (силовой, временной и температурный) при широкой вариации эксплуатационных факторов;

- изучить влияние твердых (наполнителей) и жидких (пластификаторов) промышленных отходов на механические и теплофизические характеристики эпоксидных растворов при вариации температур;

- разработать аналитическую модель оптимизации для определения наиболее эффективных составов эпоксидных растворов, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками при наименьшей себестоимости;

- отработать оптимальные режимы отверждения эпоксидных растворов;

- выполнить технико-экономическое сравнение разработанных полимер-растворов с промышленными аналогами и дать рекомендации по их использованию в конкретных изделиях при известных условиях эксплуатации.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- получены значения физических и эмпирических констант эпоксидных композитов, определяющих их работоспособность при разрушении и деформировании;

- уточнена методика прогнозирования работоспособности эпоксидных растворов в реальных условиях эксплуатации.

- предложен ряд новых наполнителей и пластификатор для эпоксидных смол и исследовано влияние на их механические и теплофизические свойства в широком диапазоне температур;

- разработана аналитическая модель для определения наиболее эффективных составов эпоксидных растворов;

Достоверность полученных экспериментальных результатов обеспечивается проведением экспериментов с необходимым количеством повторных испытаний; статистической обработкой экспериментальных данных; применением метода математического планирования эксперимента; сопоставлением результатов исследований с аналогичными данными других авторов.

Практическое значение работы. Уточнение методики прогнозирования работоспособности органических строительных материалов, основанной на термофлуктуационной концепции разрушения и деформирования, позволяет определять основные эксплуатационные параметры эпоксидных растворов (силовой, временной и температурный) в строительных изделиях и конструкциях различного назначения. Разработаны новые составы строительных эпоксидных растворов различного назначения. Даны рекомендации по их применению при ремонте и защите строительных изделий и конструкций.

Внедрение результатов. Разработанные составы полимеррастворов использовались ОАО «Тамбовстрой» и ООО «Базис-строй» при строительстве и реконструкции объектов в г.Тамбове и г.Моршанске. Результаты исследований использованы в учебном процессе Тамбовского государственного технического университета при изучении дисциплин "Строительные материалы", "Конструкции из дерева и пластмасс".

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на VII— IX научных конференциях ТГТУ (Тамбов, 2002-2004 г.); IV Международной научно-практической конференции «Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов» (Пенза, 2002 г.); научно-технической конференции «Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок». Секция «Создание высококачественных строительных материалов и изделий, разработка ресурсосберегающих, экологически безопасных технологий в стройиндустрии» (Томск, 2002 г.); III Международной научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций» (Волгоград, 2003 г.); V Международной конференции «Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения» (С-Петербург, 2003 г.); 32-ой Всероссийской научно-технической конференции «Архитектурные проблемы современного строительства» (Пенза, 2003 г.); научно-практическом семинаре «Проблемы и пути создания композиционных материалов из отходов промышленности» (Новокузнецк, 2003 г.); международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (Белгород, 2003); VIII Международной научно-практической конференции «Промышленные и бытовые отходы: проблемы хранения, захоронения, утилизации, контроля» (Пенза, 2004 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 печатных трудов, среди них 11 статей, 4 тезиса докладов и методические указания к лабораторным работам.

Автор защищает: результаты исследований влияния наполнения и пластификации на тер-мофлуктуационные закономерности разрушения и деформирования эпоксидных полимеров и характер изменения их физических и эмпирических констант, определяющих работоспособность;

- методику прогнозирования работоспособности строительных эпоксидных растворов;

- результаты исследований влияния промышленных отходов на механические и теплофизические свойства эпоксидных полимеров; модель оптимизации состава эпоксидных композитов и разработанные составы строительных эпоксидных растворов.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и содержит 201 страницу машинописного текста, включая 39 таблиц, 104 рисунка, список литературы из 203 наименований и 2 приложения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. С позиции термофлуктуационной концепции теоретически обоснован выбор твердых (наполнителей) и жидких (пластификатора) утилизируемых отходов промышленных производств в качестве компонентов строительных эпоксидных растворов. Установлено, что наибольшим упрочняющим эффектом обладают минеральные наполнители: дисперсные (АФО, керамзитовая крошка) и волокнистый (минераловатная крошка). Использование данных наполнителей при производстве строительных эпоксидных растворов позволит снизить их себестоимость на 30.50 %.

2. Изучены закономерности разрушения и деформирования наполненных и пластифицированных эпоксидных композитов при действии постоянных длительных нагрузок и температур. Установлено, что при различных видах нагружения изменяется вид зависимостей долговечности от напряжения и температуры («прямой пучок» при разрушении поперечным изгибом и пенетрации, «обратный пучок» при разрушении срезом и деформировании сжатием). Введение пластификатора МСЭ свыше 30 масс.% также приводит к изменению вида зависимостей при одном виде нагружения.

3. Получены значения прочностных и деформационных термофлуктуацион-ных констант, позволяющие прогнозировать основные параметры работоспособности (силовой, временной и температурный) эпоксидных композитов при широкой вариации эксплуатационных факторов (нагрузки, температуры и времени эксплуатации). Показано, что изменение структуры эпоксидного полимера при наполнении и пластификации не влияет на энергетическую константу UQ. Наполнение приводит к повышению термостойкости (теплостойкости) эпоксидного полимера Тт, а пластификация - к снижению. Существенное влияние на работоспособность эпоксидных композитов оказывает также величина силового фактора у.

4. Изучено влияние наполнения и пластификации на теплофизические характеристики эпоксидных композитов. Показано, что введение жестких минеральных наполнителей приводит к повышению теплофизических свойств эпоксидного полимера: увеличивается температура стеклования (на 8. 10 °С) и снижается коэффициент термического расширения (на 15.25 %). При пластификации указанные характеристики изменяются в обратную сторону.

5. Предложена аналитическая модель оптимизации для определения наиболее эффективных составов строительных эпоксидных растворов, на основании которой разработаны три вида эпоксидных растворов различного назначения, обладающие высокими эксплуатационными характеристиками и низкой себестоимостью.

6. Установлено влияние попеременного замораживания-оттаивания на прочностные показатели эпоксидных композитов. Показано, что эпоксидные растворы выдерживают не менее 50 циклов без значительного снижения эксплуатационных свойств.

7. Уточнена методика прогнозирования работоспособности органических строительных материалов, основанная на термофлуктуационной концепции разрушения и деформирования, для эпоксидных композиционных материалов. Получены аналитические зависимости, позволяющие прогнозировать эксплуатационные параметры разработанных эпоксидных растворов в строительных изделиях и конструкциях различного назначения. Даны рекомендации по применению эпоксидных растворов при защите, ремонте и восстановлении строительных изделий и конструкций.

1. Технология пластических масс / Под ред. В.В. Коршака. — М.: Химия, 1972.-616 с.

2. Эпоксидные смолы и полимерные материалы на их основе: Каталог / Под ред. И.М. Шологона. Черкассы: НИИТЭХИМ, 1989. - 56 с.

3. Отвердители эпоксидных смол: Обзор, информ. М.: НИИТЭХИМ, 1976.-47 с.

4. Сорокин В.П. Новые эпоксидные смолы: Обзор, информ. / В.П. Сорокин, Э.С. Белая, Ж.И. Степанищенко. — Серия: Эпоксидные смолы и материалы на их основе. М.: НИИТЭХИМ, 1980. -25 с.

5. Мошинский Л.Я. Отвердители для эпоксидных смол: Обзор, информ. / Л.Я. Мошинский, Э.С. Белая. — Серия: Эпоксидные смолы и материалы на их основе. М.: НИИТЭХИМ, 1983. - 38 с.

6. Ли X. Справочное руководство по эпоксидным смолам: Пер. с англ. / X. Ли, К. Невилл // Под ред. Н.В. Александрова. М.: Энергия, 1973. - 415 с.

7. Пакен A.M. Эпоксидные соединения и эпоксидные смолы / A.M. Пакен. Л.: Госхимиздат, 1962. - 963 с.

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

9. Кан Р. Введение в химическую номенклатуру / Р. Кан, О. Дермер. — М.: Химия, 1983.-224 с.

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

11. Иржак В.И. Сетчатые полимеры. Синтез структура, свойства / В.И. Ир-жак, Б.А. Розенберг, Н.С. Ениколопян. -М.: Наука, 1979. 248 с.

12. Бляхман Е.М. Исследования в области эпоксидных смол и материалов на их основе: Дис. на.д-ра хим.наук / Е.М. Бляхман. — Д., 1973. — 387 с.

13. Олейник Э.Ф. Структура и свойтства густосшитых полимеров в стеклообразном состоянии: Автореф. дис. на.д-ра хим.наук / Э.Ф. Олейник— М., 1980.-46 с.

14. Привалко В.П. Молекулярное строение и свойства полимеров / В.П. Привалко. Л.: Химия, 1986. - 240 с.

15. Кучанов С.И. Методы кинетических расчетов в химии полимеров / С.И. Кучанов. М.: Химия, 1987. - 362 с.

16. Тополкараев В.А. Статистическая модель структуры сетчатого полимера / В.А. Тополкараев, В.Г. Ошмян, В.П. Нисиченко // Высокомолекулярные соединения. Сер.А. - 1979. - Т.21. -№7. - С.1515-1525.

17. Тростянская Е.Б. Формирование сетчатых полимеров / Е.Б. Тростянская, П.Г. Бабаевский // Успехи химии. 1971. -Т.40. -№1. - С. 117-141.

18. Парамонов Ю.М. Влияние плотности сшивки на свойства эпоксиполи-меров / Ю.М. Парамонов, В.П. Сорокин, А.А. Буткевич // Пластические массы. 1980. - №5. - С.21-22.

19. Cuthrell R.E. Macrostructure and environment-influenced surface layer in ep-oxy polymers / R.E. Cuthrell // J. Apple. Polym. Sci. 1967. - V.l 1. - №6. -P.949-952.

20. Деев И.С. Микроструктура эпоксидных матриц / И.С. Деев, Л.П. Кобец // Механика композитных материалов. 1986. - №1. - С.3-8.

21. Shut N.J., Bartenev G.M., Sichkar T.G. 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.

22. Пактер M.K. Структура эпоксиполимеров: Обзор.информ. / M.K. Пак-тер, Ю.М. Парамонов, Э.С. Белая. Серия: Эпоксидные смолы и материалы на их основе. - М.: НИИТЭХИМ, 1984. - 45 с.

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

24. Лоскутов А.И. Электронно-микроскопические исследования структуры эпоксидных полимеров / А.И. Лоскутов, М.П. Загребенников, Л.А. Ар-сеньева // Высокомолекулярные соединения. Сер.Б. - 1974. — Т. 16, №5. -С.334-335.

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

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

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

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

29. Аскадский А.А. Химическое строение и физические свойства полимеров / А.А. Аскадский, Ю.И. Матвеев. М.: Химия, 1983. - 248 с.

30. Лапицкий В.Е. Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков / В.Е. Лапицкий, А.А. Крицук. Киев: Наук.думка, 1986. -96 с.

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

32. Руднев С.Н. Структура и молекулярная подвижность густосшитых эпоксидных полимеров: Автореф. дис. на . канд.хим.наук / С.Н. Руднев. — М., 1982. -25 с.

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

34. Энциклопедия полимеров: В 3 т. / Под ред. В.А. Кабанова. М., Советская энциклопедия, 1977. -Т.З.- С.992-999.

35. Морозова М.Ю. Физико-химические основы технологии модифицирования полимерных композиционных материалов: Дис. на канд.техн.наук / М.Ю. Морозова. Саратов, 1997. - 131 с.

36. Ерхова Л.Г. Модифицирование эпоксидных компаундов / Л.Г. Ерхова // Пластические массы. 1979. - № 4. - С.60.

37. Ахмедов М.А. Новые модификаторы для эпоксидных смол / М.А. Ахмедов, С.И. Садых-заде, Ш.К. Кизямов // Пластические массы. — 1981. -№ 3. С.59-60.

38. Карамазов В.Н. Структура и свойства высоконаполненных строительных полимерных композитов: Дис. на. д-ратехн.наук / В.Н. Карамазов. -М., 1997.-348 с.

39. Наполнители для полимерных композиционных материалов: Справ, пособие: Пер. с англ. / Под ред. П.Г. Бабаевксого. М.: Химия, 1981. - 736 с.

40. Ленг Ф.Ф. Разрушение композитов с дисперсными частицами наполнителя в хрупкой матрице / Ф.Ф. Ленг // Композиционные материалы. — Т.5 Разрушение и усталость. М.: Мир, 1978. - С. 11-57.

41. Чеканов Ю.А. Образование дефектов при отверждении эпоксидных смол: Дис. на . канд.техн.наук / Ю.А. Чеканов. Черноголовка, 1995. -105 с.

42. Липская В.А. Остаточные напряжения в эпоксиполимерах / В.А. Лип-ская, В.А. Солоницына, Г.А. Волосков // Пластические массы. 1976. -№ 10. - С.40-41.

43. Хархардин А.Н. Расчет состава наполненных полимерных систем / А. Н. Хархардин // Пластические массы. 1977. - № 7. - С. 18-21.

44. Эйрих Ф.Р. Молекулярно-механические аспекты изотермического разрушения эластомеров / Ф.Р. Эйрих, Т.Л. Смит // Разрушение. Т.7, 4.2. -М.: Химия, 1980.-С. 147-179.

45. Купер Г.А. Макромеханические аспекты разрушения / Г.А. Купер // Композиционные материалы. — Т.5. Разрушение и усталость. — М.: Мир, 1978. С.440-475.

46. Зимон А.Д. Адгезия пленок и покрытий / А.Д. Зимон. М.: Химия, 1982.-397 с.

47. Адамсон А. Физическая химия поверхностей: Пер. с англ. / А. Адамсон // Под ред. З.М. Зорина. М.: Мир, 1979. - 568 с.

48. Харахаш В.Г. Особенности отверждения литьевых эпоксидных композиций / В.Г. Харахаш, Т.И. Прилепская, Л.А. Анцупова // Пластические массы. 1980. -№ 9. - С.35.

49. Мэнсон Дж. Полимерные смеси и композиты: Пер. с англ. / Дж. Мэнсон, Л. Сперлинг // Под ред. Ю.К. Годовского. М.: Химия, 1979. - 438 с.

50. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. 2-е изд. / Ю.С. Липатов. М.: Химия, 1977. - 304 с.

51. Липатов Ю.С. Будущее полимерных композиций / Ю.С. Липатов Киев: Наукова думка, 1984. — 133 с.

52. Соломатов В.И. Кластеры в структуре и технологии КСМ / В.И. Соло-матов, А.Н. Бобрышев, А.Н. Прошин // Известия ВУЗов: Строительство, и архитектура. 1983. - №4. - С.56.

53. Соломатов В.И. Физические особенности формирования структуры КСМ / В.И. Соломатов, В.Н. Выровой // Известия ВУЗов: Строительство и архитектура. — 1984. №8. - С.59-64.

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

55. Соломатов В.И. Элементы общей теории композиционных строительных материалов / В.И. Соломатов // Известия ВУЗов: Строительство и архитектура. 1980. - №8. - С.61-70.

56. Соломатов В.И. Развитие полиструктурной теории композиционных строительных материалов / В.И. Соломатов // Известия ВУЗов: Строительство и архитектура. — 1985. — №8. — С.58-64.

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

58. Промышленные полимерные композиции / Под ред. П.Г. Бабаевского. — М.: Химия, 1980.-472 с.

59. Ахматов А.С. Молекулярная физика граничного трения / А.С. Ахматов. М.: Физматгиз, 1973. - 284 с.

60. Киселев В.Ф. Инфракрасные спектры поверхностных соединений / В.Ф. Киселев, В.И. Лыгин. М.: Наука, 1972. - 460 с.

61. Литтл Л. Инфракрасные спектры адсорбированных молекул: Пер. с англ./ Л. Литтл // Под ред. В.И. Лыгина. М.: Мир, 1969. - 514 с.

62. Русанов А.И. Поверхностные силы в тонких пленках и устойчивость коллоидов / А.И. Русанов, Т.В. Сонина. М.: Наука, 1974. - 276 с.

63. Композиционные материалы: Пер. с англ. / Под ред. Г.М. Гуняева. — М.: Мир, 1978. Т.6. Поверхности раздела в полимерных композитах. — 294 с.

64. Атанасова Н. К. Поверхностная обработка наполнителей как один из методов повышения прочности композиционных материалов / Н.К. Атанасова, М.С. Акутин, M.JL Кербер // Пластические массы. 1975. - № 12. -С.53.

65. Ильичев И. Е. Гидрофильность минеральных наполнителей / И.Е. Ильичев, Т.Г. Буханова, В.Д. Мухачева // Пластические массы. — 1991. № 9. - С.58-60.

66. Ричардсон М. Общие представления о полимерных композиционных материалах / М. Ричардсон // Промышленные полимерные композиционные материалы. М.: Химия, 1980. - С. 13-49.

67. Абрамзон А.А. Поверхностно-активные вещества. Свойства и применение / А.А. Абрамзон. Л.: Химия, 1975. - 246 с.

68. Плюдеман Э. Роль силановых аппретов в образовании адгезионной связи на поверхности раздела / Э. Плюдеман // Композиционные материалы. Т.6. Поверхности раздела в полимерных композитах. — М.: Мир, 1984. - С. 181-227.

69. Козлов П.В. Физико-химические основы пластификации полимеров / П.В. Козлов, С.П. Папков. М.: Химия, 1982. - 224 с.

70. Колесникова Я.Д. Влияние пластификаторов на свойства смолы ЭД-20. / Я.Д. Колесникова, В. М. Кузнецова, И.О. Стальнова // Пластические массы. 1977. - № 3. - С.40-41.

71. Тиниус К. Пластификаторы: Пер. с нем./ К. Тиниус // Под.ред. Е.Б. Тро-стянской. Л.: Химия, 1964. - 915 с.

72. Барштейн Р.С. Пластификаторы для полимеров / Р.С. Барштейн, В.И. Кириллович, Ю.Е. Носовский. М.: Химия, 1982. — 198 с.

73. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров: Пер. с англ./ Дж. Ферри // Под ред. В.Е. Гуля. М.: Издатинлит, 1963. - 536 с.

74. Бакнелл К.Б. Ударопрочные пластики: Пер. с англ./ К.Б. Бакнелл // Под ред. И.С. Лишанского. Л.: Химия, 1981. — 327 с.

75. Кольцова Т.Я. Клеи повышенной прочности / Т.Я. Кольцова, М.Л. Кер-бер, М.С. Акутин // Пластические массы. 1981. - №10. - С.40-42.

76. Кулик Т.А. Влияние жидких каучуков на физико-механические свойства эпоксидных полимеров / Т.А. Кулик, Ю.С. Кочергин, Ю.С. Зайцев // Пластические массы. 1985. - №4. - С.25-27.

77. Ньюмен С. Модификация пластмасс каучуками / С. Ньюмен // Полимерные смеси. М.: Мир, 1981. - Т.2. - С.70-98.

78. Чалых А.Е. Структура и свойства эпоксидно-каучуковых композиций / А.Е. Чалых, В.П. Волков, Г.Ф. Рогинская // Пластические массы. 1981. - №4.-С.25-27.

79. Рогинская Г.Ф. Влияние химической природы олигомерных каучуков на фазовое равновесие в эпоксикаучуковых системах / Г.Ф. Рогинская, В.П. Волков, А.Е. Чалых // Высокомолекулярные соединения. — 1979. — 21, №9.-С.2111-2119.

80. Meeks А.С. Fracture and mechanical properties of epoxy resins and rubber-modified epoxy resins / A.C. Meeks // Polymer. 1974. - 15, №10. - P. 675681.

81. Полякова Л.В. Влияние легирующих веществ на свойства эпоксидных полимеров / Л.В. Полякова, В.П. Меныиутин, М.С. Акутин // Пластические массы. 1981. - №2. - С.25-26.

82. Акутин М.С. Улучшение свойств сетчатых полимеров методом легирования / М.С. Акутин, Т.А. Строева, З.И. Салина // Известия ВУЗов: Химия и химическая технология. 1987. - 30, №1. - С.85-89.

83. Сангалов Ю.А. Легирование полимеров в процессе синтеза (обзор) / Ю.А. Сангалов, А.И. Ильясова, Н.М. Ишмуратова // Пластические массы. 1990. - №5.-С.6-12.

84. Павлов Н.Н. Изменение свойств некоторых полимеров при старении / Н.Н. Павлов, В.А. Садэ, Г.А. Кудрявцева // Пластические массы. — 1977. — № 10.-С. 12-13.

85. Бокшицкий М.Н. Механодеструкция и старение полимеров / М.Н. Бок-шицкий // Пластические массы. — 1982. № 7. - С. 14-19.

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

87. Грасси Н. Химия процессов деструкции полимеров / Н. Грасси. М.: Иностранная литература, 1959. — 152 с.

88. Старение и стабилизация полимеров / Под ред.М.Б. Неймана. — М.: Наука, 1964.-129 с.

89. Левантовская И. И. Старение и стабилизация гетероцепных полимеров / И.И. Левантовская, Б.М. Коварская // Пластические массы. 1976. — № 2.-С.11-17.

90. Кестельман В.Н. Физические методы модификации полимерных материалов / В.Н. Кестельман. М.: Химия, 1980. - 224 с.

91. Волосков Г.А. Влияние режимов отверждения на механические свойства эпоксиполимеров / Г.А. Волосков, В.А. Липская, Т.С. Бабич // Пластические массы. 1980. - № 3. - С.42-43.

92. 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 // Пластические массы. 1987. - № 1. - С. 15-16.

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

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

95. Штурман А.А. Термообработка изделий из эпоксидных композиций в поле ТВЧ / А.А. Штурман, С.А. Штурман, И.М. Носалевич // Пластические массы. 1980. - №6 - С.56.

96. ЮО.Тризно М.С. Отверждение эпоксидных компаундов при ультразвуковой обработке / М.С. Тризно, Л.П. Вишневецкая, Е.В. Москалев // Пластические массы. 1982. - № 5. - С.60-61

97. Хозин В.Г. Изменение структуры эпоксидных олигомеров при виброобработке / В.Г. Хозин, А.А. Каримов, Н.Н. Дементьева // Высокомолекулярные соединения. Сер.Б. - 1983. - 25, №11.- С.819-821.

98. Воронцова Н.Н. Особенности формирования полимерных материалов под воздействием вибрации / Н.Н. Воронцова, М.С. Акутин // Лакокрасочные материалы и их применение 1990 - №5 - С.52-57.

99. Васильева И.В. Радиационное отверждение модифицированного эпоксидного олигомера H30-20A / И.В. Васильева, В.К. Смирнова, Н.Н. Абаренкова // Пластические массы. 1977. — № 5. - С.53-54.

100. Григорян Э.С. О выборе оптимального температурного режима отверждения эпоксидных смол / Э.С. Григорян Г.Г. Петрушкина, О.Г. Ольхо-вик // Машины и технология переработки полимеров: Сб.науч.тр.ЛТИ им Ленсовета. 1974. - С. 154-158.

101. Волков B.C. Термические свойства эпоксиимидного реактопласта / B.C. Волков, А.В. Хабенко, В.И. Ганжа // Пластические массы. 1990. - № 7. - С.40-42.

102. Юб.Зархин JI.С. Исследование термо- и механодеструкции густосшитых полимеров на основе эпоксидных соединений: Дис. на . канд.хим.наук / Л.С. Зархин. -М., 1978. 138 с.

103. Пойманов A.M. Термоокислительное старение наполненных эпоксипла-стиков / A.M. Пойманов, Е.Ф. Носов // Стабильность полимерных материалов и изделий из них. М.: МДНТП, 1971. - С.45-50.

104. Ломов Ю. М. Термостойкость эпоксидных покрытий / Ю.М. Ломов, А.Ф. Волошкин, О.И. Шологон // Пластические массы. — 1981. — № 3. -С.28.

105. Bremmer B.J. Industr.Eng.Chem. Prod.Res.Devel., 1964. - vol.3, N3. -P.55-60.

106. Носков A.M. Влияние режима отверждения эпоксидных олигомеров на их стойкость к окислительному термостарению / A.M. Носков, Н.И. Новиков // Пластические массы. — 1981. — № 7. С.58.

107. П.Моисеев Ю.В. Химическая стойкость полимеров в агрессивных средах / Ю.В. Моисеев, Г.Е. Заиков. М.: Химия, 1979. - 288 с.

108. Соломатов В.И. Физико-статические основы химического разрушения конструкционных пластмасс / В.И. Соломатов, В.П. Селяев // Работоспособность строительных материалов в условиях воздействия различных эксплуатационных факторов. Казань, 1980.-С.6-9.

109. И З.Моисеев Ю. В. Закономерности деструкции полимеров в жидких агрессивных средах / Ю.В. Моисеев, B.C., Маркин, Г.Е. Заиков // Пластические массы. 1976. - № 2. - С.61-64.

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

111. Мэй П. Взаимодействие воды с эпоксидными смолами: Вода в полимерах: Пер. с англ. / П. Мэй, Ф. Караш // Под ред. С. Роуленда. М.: Мир, 1984. — С.462-478.

112. Peiser P. The anomalous lowering of the glass transision of epoxy resin by plasticization with water / P. Peiser, W.D. Bascom // J. Mater Sci. 1981. — 16, №1. — P.75-83.

113. Липская В.А. Взаимодействие эпоксиполимеров с водой / В.А. Липская, A.M. Устинова, О.В. Гончарова // Пластические массы. — 1987. № 8. -С. 9-10.

114. Манин В.Н. Физико-химическая стойкость полимерных материалов в условиях эксплуатации / В.Н. Манин, А.Н. Громов. М.: Химия, 1980. — 248 с.

115. Соколова Ю.А. Модифицированные эпоксидные клеи и покрытия в строительстве / Ю.А. Соколова, Е.М. Готлиб. — М.: Стройиздат, 1990176 с.

116. Луковников А.Ф. Фотохимические превращения полимеров / А.Ф. Лу-ковников // Стабильность полимерных материалов и изделий из них. — М.: МДНТТТ, 1971. С.13-19.

117. Рыков В.А. Исследование влияния температуры на механические свойства эпоксидных полимеров: Дис. на. канд.техн.наук / В.А. Рыков. — Л., 1981.-241 с.

118. Петров В.А. О механизме и кинетике макроразрушения / В.А. Петров // Физика твердого тела. 1979. - Т.21. - Вып.12. - С.3681-3686.

119. Гольдман А.Я. Прочность конструкционных пластмасс / А .Я. Гольдман. Л.: Машиностроение, 1979. - 320 с.

120. Уржумцев Ю.С. Прогнозирование длительного сопротивления полимерных материалов / Ю.С. Уржумцев. М.: Наука, 1982. - 222 с.

121. Бокшицкий М.Н. Длительная прочность полимеров / М.Н. Бокшицкий. — М.: Химия, 1978.-309 с.

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

123. Регель В.Р. О временной зависимости прочности твердых тел / В.Р. Регель // Физика твердого тела. 1951. - №3. - С.287-291.

124. Журков С.Н. Кинетическая концепция прочности твердых тел (термо-флуктуационный механизм разрушения) / С.Н. Журков // Известия АН СССР. Серия: Неорганические материалы. - 1967. — Т.З. - С.1767-1775.

125. Ратнер С.Б. Механическое разрушение пластмасс как процесс деструкции полимеров: Обзор, информ. / С.Б. Ратнер. Серия: Производство и переработка пластических масс и синтетических смол. - М.: НИИТЭ-ХИМ, 1989.-98 с.

126. Ратнер С.Б. Физико-химические основы сопротивления пластмасс механическому воздействию: Обзор, информ. / С.Б. Ратнер, В.П. Ярцев. -Серия: Производство и переработка пластических масс и синтетических смол. М.: НИИТЭХИМ, 1985. - 40с.

127. Журков С.Н. Температурно-временная зависимость твердых тел / С.Н. Журков, Э.Е. Томашевский // Журнал технической физики. — 1955. — Т.25.-С.66.

128. Ярцев В.П. Влияние способа переработки на прочность пластических масс / В.П. Ярцев // Пластические массы. 1982. - №4. - С.39-41.

129. Ярцев В. П. Прогнозирование прочности, долговечности и термостойкости нагруженных в постоянном режиме древесных плит / В.П. Ярцев, О.А. Киселева // Известия ВУЗов: Строительство. Новосибирск, 2002. — №1,2. - С.141-144.

130. Ратнер С.Б. Прочность, долговечность и надежность конструкционных пластмасс: Обзор, информ. / С.Б. Ратнер, В.П. Ярцев. Серия: Общеотраслевые вопросы. - М.: НИИТЭХИМ, 1983. - 75 с.

131. Ярцев В.П. Физико-технические основы .работоспособности органических материалов в деталях и конструкциях: Дис. на. д-ра техн. наук / В.П. Ярцев. Воронеж, 1998.-350 с.

132. Уржумцев Ю.С. Прогностика деформативности полимерных материалов / Ю.С. Уржумцев, Р.Д. Максимов. Рига: Зинатне, 1975. - 416 с.

133. Брохин Ю.И. Исследование температурно-временной зависимости предела вынужденной эластичности стеклообразных полимеров: Дис.на. канд.хим.наук / Ю.И. Брохин. М.: ИХФ АН СССР, 1971. - 114 с.

134. Ратнер С.Б. Температурно-временная зависимость предела вынужденной эластичности полимеров / С.Б. Ратнер, Ю.И. Брохин // Доклады АН СССР.-1969.-Т. 188,№4.- С. 807-811.

135. Ратнер С.Б. Границы деформационной и прочностной работоспособности пластмасс / С.Б. Ратнер // Пластические массы. 1977. - №10. - С. 31-35.

136. НО.Ратнер С.Б. Влияние наполнения на физико-химические константы полимерных материалов, определяющие их сопротивление разрушению / С.Б. Ратнер, В.П. Ярцев // Доклады АН СССР. 1982. - Т. 264. - №3. -С.639-644.

137. Ярцев В.П. Влияние способа переработки пластических масс на их сопротивление механическому разрушению / В.П. Ярцев // Пластические массы. 1984. - №2. - С.34-36.

138. Рейбман А.И. Защитные лакокрасочные покрытия / А.И. Рейбман. Л.: Химия, 1978.-298 с.

139. Кардашов Д.А. Синтетические клеи / Д.А. Кардашов. М.: Химия, 1976. -504 с.

140. Черняк К.И. Эпоксидные компаунды и их применение / К.И. Черняк. — Л.: Судостроение, 1967.-400 с.

141. Патуроев В.В. Полимербетоны / В.В. Патуроев // НИИ бетона и железобетона. — М.: Стройиздат, 1987. 286 с.

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

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

144. Голант Ш.Н. Применение эффективных материалов при ремонте жилых и общественных зданий / Ш.Н. Голант. М.: Стройиздат, 1979. - 136 с.

145. Грассник А. Предупреждение дефектов в строительстве: Защита материалов и конструкций: Пер. с нем. / А. Грассник, Э. Грюн, В. Фикс. М.: Стройиздат, 1989.-216 с.

146. Физдель И.А. Дефекты в конструкциях и сооружениях и методы их устранения / И.А. Физдель. М.: Стройиздат, 1978. - 159 с.

147. Бабушкин В.И. Защита строительных конструкций от коррозии, старения и износа / В.И. Бабушкин. Харьков: Выща шк.: Изд-во при Харьк.гос.ун-те, 1989. - 163 с.

148. Гроздов В.Г. Усиление строительных конструкций / В.Г. Гроздов. — СПб.: Изд-во дом КН+, 2001. 232 с

149. Рекомендации по восстановлению и усилению крупнопанельных зданий полимеррастворами / ТбилЗНИИЭП. Тбилиси, 1984. - 109 с.

150. Коновалов П.А. Основания и фундаменты реконструируемых зданий / П.А. Коновалов. М.: Стройиздат, 1988. - 286 с.

151. Рекомендации по восстановлению и усилению каркасных зданий полимеррастворами // ТбилЗНИИЭП. — Тбилиси, 1985. 180 с.

152. Дефекты зданий и сооружений: Усиление строительных конструкций // Материалы VI науч.-методич. конференции ВИТУ. СПб.: ВИТУ, 2002. -131 с.

153. Рекомендации по восстановлению и усилению полносборных зданий полимеррастворами // ТбилЗНИИЭП. М.: Стройиздат, 1990. - 160 с.

154. Рекомендации по применению защитно-конструкционных полимеррастворов при реконструкции и строительстве гражданских зданий // НИ-ЛЭП ОИСИ М.: Стройиздат, 1986. — 112 с.

155. Патент РФ №2194678 С 04 В 26/14. Полимербетон для защиты от радиации / А.П. Прошин, В.А. Смирнов, Е.В. Королев // Бюл.откр.изобр. —2002.-№35(1).

156. Патент РФ №2185406 С 04 В 30/07. Композиция для гидроизоляционных покрытий строительных конструкций / И.Г. Саршивили, Е.А. Чернышев, Г.С. Безносов // Бюл.откр.изобр. 2002. - №20(11).

157. Патент РФ №2186077 С 04 В 16/10. Эпоксидная композиция / А.А. Вельц, Е.С. Егоров, В.Д. Лунев // Бюл.откр.изобр. 2002. - №21(11).

158. Соломатов В.И. Новый подход к проблеме утилизации отходов в строй-индустрии / В.И. Соломатов, Н.Г. Чумаченко // Строительные материалы. 1999. - №7,8. - С.12-13

159. Патент РФ №2200718 С 04 В 14/11. Композиция для изготовления строительных изделий / Е.В. Королев, Н.А. Очкина // Бюл.откр.изобр. —2003.-№8.

160. Патент РФ №2022943 С 04 В 27/15. Полимерраствор / А.П. Прошин,

161. B.И. Соломатоов, А.В. Белобородое // Бюл.откр.изобр. 1994. - №21.

162. Воронков А.Г. Исследование кинетики отверждения эпоксидной смолы ЭД-20 / А.Г. Воронков, В.П. Ярцев // Труды ТГТУ: Сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2003. — Вып.14. —1. C.10-14.

163. ГОСТ 4648-71. Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб. -М.: Изд-во стандартов, 1971. — 9 с.

164. ГОСТ 9550-81. Пластмассы. Методы определения модуля упругости при растяжении, сжатии и изгибе. М.: Изд-во стандартов, 1981. - 14 с.

165. ГОСТ 4651-82. Пластмассы. Метод испытания на сжатие. М.: Изд-во стандартов, 1982.- 7 с.

166. ГОСТ 17302-71. Пластмассы. Метод определения прочности на срез. — М.: Изд-во стандартов, 1972. 5 с.

167. ГОСТ 15173-70. Пластмассы. Метод определения среднего коэффициента линейного термического расширения. М.: Изд-во стандартов, 1970. -6с.

168. Регель В.Р. Кинетическая природа прочности / В.Р. Регель, А.И. Слуцкер // Физика сегодня и завтра. JL: Наука, 1973. - С. 90-175.

169. Ратнер С.Б. Физическая механика пластмасс. Как прогнозируют работоспособность? / С.Б. Ратнер, В.П. Ярцев. М.: Химия, 1992. - 320с.

170. B.C. Балакирева. Т.8. Секция 8. - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2002. - С.39-41

171. Мадорский С.А. Термическое разложение органических полимеров /

172. C.А. Мадорский. М.: Мир, 1967 - 328 с.

173. Санников Д.А. Применение метода графоаналитического дифференцирования для определения коэффициентов Аррениуса / Д.А. Санников, В.П. Ярцев // Труды ТГТУ: Сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. — Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2003. Вып.14. - С.22-26.

174. Киселева О.А. О разбросе прочности и долговечности древесностружечных плит / О.А. Киселева, В.П. Ярцев // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: Сб. науч. тр. Междунар. науч.-техн. конф. Пенза, 2002. - С 169-172.

175. Налимов В.В. Статистические методы планирования экспериментальных результатов / В.В. Налимов, Н.А. Чернова. М.: Наука, 1965. - 339 с.

176. Бунина JI.O. Исследование взаимосвязи предельных параметров деформирования кристаллических полимеров: Дис. на . канд.физ.-мат.наук / Л.0 Бунина. М.: НИФХИ, 1974. - 184 с.

177. Андрианов К.А. Применение математического планирования эксперимента к определению механической долговечности пенополистирола ПСБ-с / К.А. Андрианов // Сб. материалов VI науч. конф. ТГТУ. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2001. - С.48-54.

178. Джонсон Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы планирования эксперимента. Пер. с англ. / Н. Джонсон ,Ф. Лион.-М.: Мир, 1981.-516 с.

179. Вентцель Е.С. Теория вероятности. 5-е изд. / Е.С. Вентцель. — М.: Высш. шк., 1998.-576с.

180. Соломатов В.И. Статистические закономерности разброса значений долговечности и необратимость разрушения полимерных композитов / В.И. Соломатов, А.Н. Бобрышев, А.П. Прошин // Известия ВУЗов: Строительство. Новосибирск, 1983. -№2. - С.20-25.

181. Бобоев Т.Б. Статистический разброс значений долговечности при механическом испытании и необратимость разрушения твердых тел / Т.Б. Бобоев, В.Р. Регель, А.И. Слуцкер // Проблемы прочности. 1974. - №3. - С.40-44.

182. ГОСТ 14359-69*. Пластмассы. Методы механических испытаний. Общие требования. М.: Изд-во стандартов, 1979. - 19 с.

183. Воронков А.Г. Эпоксидные материалы для ремонта зданий / А.Г. Воронков, А.В. Жирков, В.П. Ярцев // Жилищное строительство. М, 2003. -№ 2.-С.14-15.

184. Воронков А.Г. Использование отходов резино-технической промышленности в качестве наполнителей эпоксидных полимеров / Воронков А.Г.,

185. Ярцев В.П. // Труды ТГТУ: Сб. тр. молодых ученых, аспирантов и студентов. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2004. - С.24-27.

186. Галилуянов P.M. Оптимизация рецептур полимерных композиционных материалов на основе полисульфидных и эпоксидных олигомеров: Дис. на . канд. техн. наук / P.M. Галилуянов. Казань, 1992. - 153 с.

187. Сиренко Г. А. Оптимизация состава эпоксидных композиций / Г.А. Си-ренко, И.А. Мандзюк // Пластические массы. 1977. — № 8. - С.25-26.

188. Вербицкая Н.А. Научные основы технологии термореактивных полимерных композиционных материалов: Дис. на . д-ра техн.наук / Н.А. Вербицкая. Душанбе, 2000. — 402 с.

189. Танаева С.А. Термический коэффициент линейного расширения эпоксидных полимеров в интервале температур 4,2—300 К / С.А. Танаева, Л. Е. Евсеева, В.А. Моргун // Пластические массы. 1988. - № 3. - С.37-38.

190. Муртазин Н.З. Изменение свойств отвержденных эпоксидных полимеров при воздействии различных эксплуатационных факторов: Дис. на . канд.техн.наук / Н.З. Муртазин. Казань, 1981. - 147 с.

191. Аскадский А.А. Деформация полимеров / А.А. Аскадский. М.: Химия, 1973.-448 с.

192. Ярцев В.П. Влияние основных компонентов термопластов на физико-химические константы материала, определяющее его сопротивление механическому разрушению: Дис. на . канд.хим.наук / В.П. Ярцев. Москва, 1977.-132 с.

193. Воронков А.Г. Прогнозирование работоспособности строительного эпоксидного герметика / А.Г. Воронков, В.П. Ярцев // Труды НГАСУ: Современные строительные материалы и ресурсосберегающие технологии. Новосибирск: НГАСУ, 2003. - Т.6. - №2(23). - С.193-198.

194. Киселева О.А. Прогнозирование работоспособности древесностружечных и древесноволокнистых композитов в строительных изделиях: Дис. на . канд. техн. наук / О.А. Киселева. Воронеж, 2003. - 208 с.

195. ТЕКСТ ПРОГРАММЫ «OPTIMA» Оптимизация состава строительных эпоксидных растворов

196. ТЕКСТ ПРОГРАММЫ «OPTIMA» Оптимизация состава строительных эпоксидных растворовunit main; interfaceuses

197. Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, Buttons, Parser 10;type

198. Public declarations } end;varfmMain: TfmMain;implementation {$R *.dfm) {TForml }function TfmMain.InitData: boolean;var i: integer;begin

199. Инициализация данных result := true;

200. Yl, K: arrayl.N. of single; Y2: array[l.M] of single; Y: array [1. 10, 1.10] of single; Str: string; begin trytryif InitDatathen begin //Очищаем отчет mmReport.Lines.Clear;

201. Назначение начальных значений ParserEQl.X := 0; Y0 := ParserEQl.Value;1. Вычисляем коэффициентыfor i := 1 to (N + 1) do begin

202. ParserEQl.X := Xmaxl * (i -1) /N; Yl1. := ParserEQl.Value; Ki. :=Yl[i]/Y0; end;for i := 1 to M + 1 do begin

203. ParserEQ2.X := Xmax2 * (i -1) / M; Y21. := ParserEQ2.Value; end;

204. Вычисляем матрицу зависимостей от двух переменных for i := 1 to N do for j := 1 to M do begin1. Yi,j.:=K1.*Y2[j];end;

205. Создание отчета mmReport.Lines.Add("); Str :=' Y2 \ Y1 |'; for i := 1 to N do

206. Str := Str + Format('%15.5f;', Yl1.); mmReport.Lines.Add(Str);1. Str := ■----------------for i := 1 to N do

207. Str := Str +'----------------';mmReport.Lines.Add(Str);for j := 1 to M do begin

208. Str := Format('%15.5f |\ Y2[j.]); for i := 1 to N do Str := Str + Format('%15.5f[Y[i, j]]); mmReport.Lines.Add(Str); end; end; finallyend; exceptmmReport.Lines.Clear; end; end;procedure TfmMain.btnSaveReportClick(Sender: TObject); begin

209. DecimalSeparator :='.'; end;end.1. АКТЫ ВНЕДРЕНР1Я

210. УТВЕРЖДАЮ «Ф по учебной работе |жо государственного шЩо университета1. Н.П. Пучков2004 г.1. АКТо внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Воронкова Алексея Геннадьевича

211. Использование методических указаний позволяет повысить уровень знаний и качество подготовки специалистов в области материаловедения полимерных строительных композитов.

212. Председатель комиссии начальник УМУ ТГТУ1. Ю.М. Радько1. Члены комиссии:зав.каф. «Конструкции зданий и сооружен д-р техн. наук, профессорд-р техн. наук, профессоркафедры «Конструкции зданий и сооружений»1. В.П. Ярцев

213. УТВЕРЖДАЮ Зам. директора ООО «Базис-строй»йЖ^Жг-2003 г.1. АКТо внедрение в производствонового эпоксидного герметика холодного отверждения.

214. Настоящим актом подтверждается, что разработанный Воронковым А. Г. эпоксидный герметик использовался при герметизации швов плит покрытия 108 кв. жилого дома по ул.Дзержинского 4 «Б» в г. Моршанске в период апрель-май 2003 г.

215. Перед заливкой герметика швы плит покрытия расчищались от старого цементно-песчаного раствора на глубину до 3 см, после чего проводилась их герметизация разработанным составом.

216. Общий объем работ составил 430 м шва.

217. Главный специалист ООО «Базис-строй»1. М.Д. Голофеев

218. УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор ОАО «Тамбовстрой» В.В. Лимонов1. АКТо внедрение в производство результатов диссертационной работы аспиранта кафедры «Конструкции зданий и сооружений» Тамбовского государственного технического университета1. Воронкова А.Г.

219. Настоящим актом подтверждается, что разработанный Воронковым А.Г. эпоксидный герметик использовался в качестве усиления гидроизоляционного слоя цокольной части 80-квартирного жилого дома по ул.Чичерина 34 «А» в г.Тамбове.

220. Площадь гидроизоляции составила 132 кв.м.

221. Разработанный герметик полностью отвечает эксплуатационным требованиям. По истечению 6 месяцев натурные обследования подвальных помещений здания подтвердили удовлетворительную работу указанного герметика.1. Главный строитель1. Колесников