Исследование и разработка изоляционных материалов на основе нефтеполимерных композиций

Стоян, Игорь Алексеевич

Строительные материалы и изделия

автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Исследование и разработка изоляционных материалов на основе нефтеполимерных композиций

кандидата технических наук: Стоян, Игорь Алексеевич
город: Ставрополь
год: 2003
специальность ВАК РФ: 05.23.05

Диссертация по строительству на тему «Исследование и разработка изоляционных материалов на основе нефтеполимерных композиций»

Автореферат диссертации по теме "Исследование и разработка изоляционных материалов на основе нефтеполимерных композиций"

На правах рукописи

Стоян Игорь Алексеевич

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ НЕФТЕПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ставрополь - 2003

Работа выполнена на кафедре промышленного, гражданского строительства и производства изделий и конструкций Северо-Кавказского государственного технического университета

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Печеный Б.Г.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Романов СЛ.

доктор технических наук, профессор Яковлев В.В.

Ведущая организация: Федеральное государственное уни-

тарное предприятие Ставропольский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (СтавНИИГиМ)

Защита состоится «18» декабря 2003 г. в 14 00 часов на заседании диссертационного Совета КМ 212.245.01 в Северо-Кавказском государственном техническом университете (СевКавГТУ) по адресу: 355029, г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2, Г 230.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СевКавГТУ

Автореферат разослан «17» ноября 2003 г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета КМ 212.245.01 кандидат технических наук, доцент

Ю.Г. Борисенко

з -/э? £

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современном строительстве по существу нет таких изделий и конструкций, которые эксплуатируют без покрытий различного типа - защитных, антикоррозионных, упрочняющих, износостойких, термостойких, декоративных и др. Во многих случаях покрытия выполняют различные, но подчас сочетающиеся функции: например, защитно-декоративные функции (лакокрасочные), антикоррозионные и гидроизоляционные и др.

Характерной особенностью проектирования и строительства промышленных, гражданских, транспортных, гидротехнических и мелиоративных сооружений на современном этапе является развитие заглубленной части сооружений, расположенных ниже уровня дневной поверхности. В связи с этим вопросы создания надежной гидроизоляции сооружений приобретают все большее значение. Наряду с этим строительство и эксплуатация гидромелиоративных систем, сопровождающиеся глубоким изменением гидрогеологической обстановки, особенно в оползневых, карстовых или просадочных районах под влиянием увлажнения требуют разработки противофильтрационных мероприятий, в частности эффективных материалов и способов гидроизоляции для этих условий.

Современные технологические способы производства битумов не все-^ гда позволяют получать их с повышенными показателями качества, как требуется это в последнее время, как в дорожном, так и в промышленном, гражданском, гидротехническом и гидре мелиоративном строительстве. Решение этой проблемы следует искать в создании битумных композиционных материалов, используя последние теоретические разработки и практические достижения в области коллоидной и полимерной химии и технологии композиционных материалов. Применение полимерных смол и различных добавок дает широкие возможности в создании материалов требуемого качества. В то же время, использование широкого г ссортимента нефтяных фракций и остатков, а также битумов непосредственно в композициях с полимерными смолами, может стать эффективным методом регулирования их качества и снижения себестоимости и способствовать таким путем кроме того решению одной из важнейших современных проблем: уменьшению дефицита в сырье и снижению стоимости для нефтехимии и полимерных смол.

Совместно с ГУЛ «Институт яефтехимпереработки» г. Уфа и Колумбийской корпорацией СогазГакоэ проводились научно-исследовательские работы, целью которых являлся поиск эффективных путей улучшение качества битумов и битумных материалов с целью создания на их основе покрытий требуемого качества Используя теоретические разработки академика Н.С.

Ениколопова, касающиеся принципов получения композиционных материалов требуемого качества, были изучены битумные и полимербитумные покрытия на различных поверхностях, огрунтованных эластомерами, полимерами, нефтеполимерными смолами и др. На примере композиции эпоксидных смол с нефтяными остатками, газойлями и битумами изучалась возможность получения материалов с требуемыми свойствами с заменой части полимерной смолы нефтяными компонентами. Разработанные составы композиций эпоксидной смолы с нефтяными компонентами подтвердили возможность замены значительной части эпоксидной смолы и отвердителя нефтяными компонентами и получить материалы для изоляционных покрытий различных поверхностей с улучшенными свойствами. Это подтвердилось испытаниями композиций в ряде институтов и специализированных организаций.

Приводится технико-экономическое обоснование применения нефте-полимерных грунтовок, композиций эпоксидных смол с нефтяными компонентами для устройства изоляций металлических, бетонных и др. поверхностей.

Подавляющее количество гидроизо пяционных или антикоррозионных композиций применяют в виде холодных мастик с использованием углеводородных растворителей для обеспечения требуемой вязкости материала, позволяющей наносить их в холодном состоянии. Однако использование углеводородных растворителей, содержание которых достигает 40-45% в составе изоляционного материала, не оправдано как с точки зрения соблюдения экологических требований, так и по экономическим соображениям. Как правило, все углеводородные растворители создают вредные и опасные (с точки зрения пожаровзрывобезопасности) условия труда при производстве и применении изоляционных композиций на их основе. Совершенно меняется в лучшую сторону по экологическим и экономическим показателям использование изоляционных материалов на основе водоэмульсионных и водорастворимых полимеров. В этих случаях углеводородные растворители заменены водой, что сразу же устраняет все недостатки изоляционных материалов с использованием углеводородных растворителей. Кроме того водоэмульсионные или водорастворимые изоляционные материалы можно наносить на влажную поверхность при условии отсутствия свободной воды и продолжительность их высыхания составляет от 1-2 до 10-15 часов. Однако при всех очевидных преимуществах изоляционных материалов на основе водоэмульсионных и водорастворимых полимеров их объем производства составляет примерно 25-30% от всего объема производства лакокрасочных материалов, что вызвано недостаточно высокой адгезией, водо-, морозостойкостью и трещиностой-костью покрытий, склонностью к агрегированию и расслаиванию, особенно после замораживания и др.

В связи с изложенным разработка изоляционных материалов повышенного качества и низкой себестоимости, с улучшенными технологическими свойствами с использованием полимерных смол с нефтяными компонентами, в том числе в эмульгированном состоянии, представляет собой актуальную

задачу.

Основные разделы диссертационной работы выполнены в соответствии с программой НИР совместно с ГУЛ ИНХП и международной программой: «Соглашение о кооперации, заключенное между Северо-Кавказским государственным техническим университетом и Колумбийской корпорацией по развитию и исследованию асфальтов транспортного сектора и промышленности» (Convenio de cooperation suscrito entre la Universidad técnica de Estado de Norte Caucasico y la corporation para la investigación y desarrollo en asfaltos en el setor transporte e industrial - Consfaltos) от 28.08.2000 г.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является исследование и разработка изоляционных материалов на основе нефтеполи-мерных композиций с повышенной трещиностойкостью устраиваемых из них покрытий.

Указанная цель достигается решением следующих задач:

1. Изучение взаимодействия материалов изоляционных покрытий с изолируемыми поверхностями и агрессивными средами.

2. Обоснование и выбор методов определения трещиностойкости и изучение трещиностойкости изоляционных материалов.

3. Изучение влияния на трещиностойкость изоляционных покрытий материала и толщины грунтовок.

4. Разработка технологии приготовления изоляционных погерытий на основе нефтеполимерных композиций.

5. Научное обоснование принципов подбора составов композиций эпоксидной смолы с компонентами нефтяного происхождения для изоляционных покрытий.

6. Разработка и производственная апробация составов и технологических режимов получения изоляционных материалов высокой трещиностойкости и изолирующей способности.

7. Разработка нормативных документов для реализации результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Научная новизна. 1. Сформулированы принципы создания трещино-стойких изоляционных покрытий путем выбора для совместной работы слоев грунтовки и изоляционного материала.

2. Впервые исследовано влияние материала, условий нанесения и толщины грунтовок различных поверхностей на их трещиностойкость.

3. Изучена трещиностойкость битумных и нефтеполимерных покрытий на огрунтованных полимерами, эластомерами и латексами поверхностях.

4. Автором впервые установлена возможность повышения прочности и деформативности композиций эпоксидных смол введением нефтяных компонентов и подтверждена установленной зависимостью этих показателей от химического группового состава нефтяного компонента.

5. Выявлены закономерности влияния химических соединений нефтяных компонентов на прочность и 1рещиностойкость эпоксидных композиций, что позволяет теоретически обоснованно выбирать нефтяные компоненты для создания композиций с эпоксидной смолой заданного типа.

6. Установлена возможность получения изоляционных покрытий с повышенной трещиностойкостью, состоящих из грунтовок на основе пластифицированной нефтеполимерной смолы и водоэмульсионной битумополи-мерной мастики.

Практическая значимость.

- На основании теоретических исследований и экспериментально установленных зависимостей разработаны принципы подбора грунтовок и материалов изоляционных битумных и нефтеполимерных композиций, толщины их слоен и условий нанесения.

- Показана целесообразность использования в качестве грунтовок растворов полимеров, эластомеров, термоэлаотопластов и латексов.

- Разработаны составы антикоррозионных покрытий на основе нефте-эпоксидных композиций, отличающихся высокой трещиностойкостью.

- Показана возможность использования в качестве антикоррозионного покрытия водоэмульсионных битумно-латексных мастик с предварительной грунтовкой поверхности металла нефтеполимерной грунтовкой (олифой).

- Разработаны «Технические требования к разрабатываемым изоляционным материалам, предназначенным для противокоррозионной защиты стальных нефте-газопроводов, резервуаров, гидротехнических и др. сооружений и коммуникаций» и «Временный технологический регламент на производство опытной партии состава антикоррозионного с условной маркой 136».

- Разработаны технические условия ТУ 2296-002-02067965-02 «Состав антикоррозионный марки 136».

- Разработаны технические условия ТУ 2296-001-02067965-02 «Антикоррозионное покрытие «ГРУНТЭМ».

- Выполнено технико-экономическсе обоснование применения грунтовок и водоэмульсионных битумо-полимерных мастик для устройства гидроизоляционных покрытий и антикоррозионных покрытий на основе нефтеполимерных композиций.

- Проведены опытно-промышленные испытания и промышленное внедрение гидроизоляционных и антикоррозионных покрытий в ООО «Ставро-польгидроизоляция», ЦМПИ ООО «Кавказтрансгаз», ОАО «Ставропольме-лиоводстрой».

- Работа внедрена в учебный процесс при чтении курсов по дисциплинам «Материаловедение», «Тенденции развития строительных материалов и изделий», «Технология производства и применение новых конструкционных материалов», «Покрытия и кровли» для студентов специальностей 290300, 290500,290600,290700 в СевКавГТУ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на международных и российских научно-практических конференциях:

- Седьмые академические чтения РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения» (Белгород, БелГТАСМ, 2001г.);

- V, VI региональная научно-техвическая конференция «Вузовская

наука - Северо-Кавказскому региону Технические и прикладные науки» (Ставрополь, 2001г, 2002г);

- 3-as, jornadas internacionales del Asfalto. Agosto 21, 22, 23 de 2002 (Popajan, Colombia);

- Международная научно-практическая конференция «Строительство-2002», (Ростов-на-Дону, 2002г!)- ■

- Всероссийская нау*гно-техпическая конференция «Новые технологии, конструкции и материалы^при йтроительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог общего пользования РФ (Краснодар, 2002г.);

- XVI научные чтения «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии, посвященные 150-летию со дня рождения академика В.Г. Шухова (Белгород, 2003г.);

- Всероссийская научно-пракгическая конференция «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов» (Красноярск, 2003г.);

- V Международная научно-практическая конференция «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии» (Пенза, 2003г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 научных работ, включая тезисы докладов, доклады и научные статьи в сборниках и научных журналах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, содержит 161 страницу машинописного текста, 42 рисунка, 26 таблиц, список литературы из 148 наименований и 12 приложений.

На защиту выносятся:

- теоретическое обоснование схемы напряженного состоянии изоляционных покрытий, состоящих из грунтовок и непосредственно изоляционных покрытий, оценки внутренних напряжений и методов определения их трещи-ностойкости;

- обоснование выбора компонентов материалов изоляционных покрытий: битумов, гудронов, мазутов, крекинг-остатков, экстрактов и других остаточных нефтепродуктов арланских, западно-сибирских и мангышлакских нефтей; эластомеров, термоэластопластов и латексов; эпоксидны* и нефте-полимерных смол различных марок;

- закономерности влияния составляющих компонентов на трещиностой-кость и изолирующую способность изоляционных покрытий;

- принципы подбора грунтовок для получения трещиностойких изоляционных покрытий;

- составы, технология производства и устройство антикоррозионных покрытий условной марки 136 и «ГРУНТЭМ»;

-эффективность производства и применения антикоррозионных составов на основе нефтеполимерных композиций.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТ 4ЦИОНОЙ РАБОТЫ

Во введения обоснована актуальность выбранного направления исследования, сформулированы цель и задачи исследования, показана его научная и практическая значимость.

В первой главе представлен обзор и анализ научно-технической литературы и патентной информации по проблемам эффективности использования битумных изоляционных материалов. Современные антикоррозионные полимерные материалы для металлических трубопроводов имеют недостатки в технологии их производства, обусловленные необходимостью применения растворителей, большим разнообразием составляющих компонентов, кроме того что связано с вредностью производства антикоррозионных составов и антикоррозионных работ, отличаются высокой стоимостью. Возможности устранения этих недостатков имеются при использовании в составе антикоррозионных и изоляционных материалов битумов или остаточных продуктов нефтепереработки совместно с модифицирующими их добавками продуктов химии и нефтехимии. В этом направлении проводились и ведутся исследования многих ученых: Попченко С.Н., Розеяталя Д.А., Соломатова В.И., Стри-жевского В Н., Печеного Б.Г., Яковлева В.В., Санжаровского А.Т., Алексеева С.Н., Юхневича Р. и др., однако практических разработок все еще недостаточно.

Большое разнообразие составов антикоррозионных покрытий, содержащих нефтяной компонент в зависимости от применяемых вяжущих и их растворенного или эмульгированного состояния можно разделить на 4 группы:

- составы на основе термопластичных компонентов в углеводородных растворах битумов, дегтей, пеков, сланцевых смол, термопластичных полимеров, добавок отдельных нефтепродуктов: гудронов, петролатумов, жирных кислот и др.

- составы на основе термореактивных полимерных смол (эпоксидных, полиэфирных, фенолформальдегидных) с добавлением битумов, гудронов, дегтей, сланцевых, нефтеполимерных смол и растворителей;

- антикоррозионные составы на основе водных эмульсий битумов, ла-тексов, дегтей, сланцевых смол и др.;

- грунтовки на основе водных эмульсий битумов, дегтей, пеков, нефтеполимерных сланцевых смол, гудроно з с добавками латексов, водно-дисперсионные и др.;

В указанных антикоррозионных композициях используются также в различных количествах наполнители: цемент, минеральные порошки, алюминиевая пудра, асбест, стекловолокно, пластификаторы, пигменты, ингибиторы коррозии и др. компоненты.

Изоляционные битумные и битумополимерные материалы на основе растворителей, обладая требуемыми технологическими свойствами, не выдерживают современные требования по экологическим и санитарно-гигиеническим требованиям. Все большее применение в качестве изоляционных материалов находят водоэмульсиоаные и водорастворимые полимер-

ные композиции, что сразу же устраняет все недостатки изоляционных материалов с использованием углеводородных растворителей.

В подавляющем числе рассмотренных литературных и патентных источников представлены составы изоляционных материалов при гораздо меньшем числе работ, посвященных изучению трещиностойкости изоляционных покрытий, их адгезии к различным подложкам, которые являются определяющими характеристиками изоляционных материалов. Используемые грунтовки решают в какой-то степени вопросы адгезии покрытий и изолируемой поверхности, но не выяснен вопрос их трещиностойкости.

На основании проведенного обзора литературных и патентных источников сформулированы цели и задачи исследования.

Во второй главе рассмотрены теоретические представления о напряженном состоянии изоляционных покрытий, определении их трещиностойкости, обоснование возможности повышения трещиностойкости покрытий из композиций нефтяных компонентов с полимерными смолами.

В изоляционных покрытиях после нанесения их на изолируемую поверхность возникают усадочные деформации, вызывая внутри покрытия напряжения, величина которых зависит от деформативности материала покрытия. Обычно усадочные деформации в изоляционных покрытиях вызваны

- испарением растворителей из растворенных в углеводородах материалов изоляции или воды из эмульгированных материалов изоляции;

- протеканием химических реакций при отверждении отверждающихся полимерных смол изоляции;

- протеканием химических реакций, сопровождающих процессы старения материалов покрытия;

- формированием равновесных структур в материале покрытия типа кристаллизации, полукристаллизации и т.п.;

- диффузией в поры изолируемой поверхности низкомолекулярных соединений материала покрытия, пластификаторов и т.п.;

- вследствие охлаждения и остаточной деформации после последующего нагревания.

Указанные факторы, вызывающие усадку изоляционных покрытий в условиях эксплуатации действуют в различных сочетаниях при различных тем-пературно-временных условиях, создавая напряженное состояние в покрытиях. Кроме того сама величина напряженного состояния в изоляционных покрытиях в значительной степени обуславливается величиной адгезионного взаимодействия поверхностей покрытия и основания. Несмотря на разнообразие существующих теорий, которые могли бы объяснить адгезионное взаимодействие: электростатическая, трехслойная, диффузионная, электрорелаксационная - все они признают важность учета как физического состояния материала покрытия и его природы (размера, гибкости и молекулярной массы, полярности), так и химического состава и структуры поверхности подложки (субстрата). Реальная, например, металлическая поверхность представляет собой скопления мелких ?:ристаллов и их обломков, образующих впадины, выступы, поры, микротрещины. Кроме того, указанное состояние

поверхностного слоя придает различным участкам металлической поверхности различные химические свойства Образующаяся «пористость» поверхностного ело» металла существенно увеличивает фактическую площадь контакта покрытие - субстрат. Связь металл - полимерное покрытие может образоваться за счет диффузии концов или участков средней цепи макромолекул в поры и трещины металла. В том случае, когда металлическая поверхность при нагреве покрывается пористой пленкой окисла, образование такого рода диффузной связи металл-полимер еще белее вероятно. Обычно адгезию ставят в зависимость от внутренних напряжений. Адгезия характеризует прежде всего способность полимерного слоя противостоять отслаиванию. А.Т. Сан-жаровскнй рассматривает возникновение внутренних напряжений при формировании полимерных покрытий и производит соответствующий расчет. При этом он указывает, что отслаивание или растрескивание покрытий является следствием высоких внутренних напряжений.

Основное условие отсутствия растрескивания или отслаивания напряженного изоляционного покрытия можно представить в следующем виде:

А > сту < <т?, (1)

где А - адгезионная прочность; ау - внутренние усадочные напряжения в покрытии; 0Р - предел прочности при растяжении материала покрытия.

Растрескивание покрытий уменьшается с уменьшением толщины пленки на изолируемой поверхности, что обусловлено упрочнением тонких слоев пленок на подложках вследствие действия адсорбционных сил материала подложки. Для битумных покрытий Печгным Б.Г. установлена зависимость температур растрескивания от температурных напряжений от толщины пленки X:

Трх=Тро4 + 91зХ + 2,7, (2)

где Тр, - температура растрескивания покрытия при толщине пленки X, Тр 0,5 - температура растрескивания покрытия при толщине пленки, равной 0,5 мм.

Очевидно эту закономерность следует учитывать при создании трещи-ностойких изоляционных покрытий.

Сделано предположение о возможности повышения трещиностойкости изоляционных покрытий путем выбора материала и толщины грунтовки, обеспечивающих адгезию к подложке и снижение внутренних напряжений в материале покрытия.

В третьей главе приводится обоснование выбора материалов, принятых для исследования их характеристики и принятых методов исследований

Для исследования изоляционных материалов, состоящих из композиций полимерных смол и нефтяного компонента были взяты в качестве нефтяного компонента различные нефтяные остатки и битумы, полученные из различных гудронов вакуумной перегонкой нефтей, окислением или при де-асфальтизг.ции нефтяных остатков. Были изучены остатки арланской, западно-сибирской и мантышлакской нефтей, которые значительно различаются по химическому групповому составу и свойствам (таблица 1). Остатки арланской нефти более плотные, с большим содержанием серы, с малым со-

держанием парафино-нафтеновых углеводородов и большим содержанием асфальтенов, чем в остатках других нефтей. В остатках западно-сибирской нефти меньшее содержание серы и асфальтенов, в них больше смои. Остатки мангышлакской нефти высокопарафинистые, малосернистые, при малом содержании асфальтенов.

Изучались два остатка арланской нефти примерно одинаковой вязкости при комнатной температуре - крекинг-остаток и мазут, а также три гудрона этой нефти, различающиеся по вязкости. Изучались также три образца битумов, полученных из остатков арланской нефти.

Из западно-сибирской нефти изучали три остатка: дистиллятный крекинг-остаток термического крекинга вакуумного газойля (имел температуру кипения 350-450°С); крекинг-остаток термического крекинга гудрона, а также экстракт VI фракции. Все эти остатки имели высокие температуры кипения (>270°С) и были текучими при комнатной температуре с примерно одинаковым содержанием парафино-нафтеновых углеводородов. В дистиллят-ном крекинг-остатке наибольшее сс держание тяжелых ароматических углеводородов при среднем содержании смол и асфальтенов. В крекинг-остатке примерно в два раза большее содержание смол и асфальтенов, чем в дистил-лятном крекинг-остатке. В экстракте VI фракции гораздо больше, чем в 2-х других остатках, легких и средних ароматических углеводородов, мало смол и отсутствуют асфальтены. Таким образом, на примере этих остатков западно-сибирских нефтей можно будет установить принципиальное втаяние тех или иных групп нефтяных компонентов на свойства нефтеэполимерных ком' позиций. Асфальт деасфальтизации из западно-сибирской нефти по вязкости * относится к битуму марки БН 130/200, его характерная особенность - значительное содержание ароматических углеводородов и смол. Для исследований ► был получен окислением в кубе остаток западно-сибирской нефти с условной вязкостью ВУ8о, равной 54с битум марки БН 60/90 и окислением остатка западно-сибирской нефти с ВУ80, равнэй 22с, битум марки БНД 60/90 (образцы 13 и 14). И наконец, образец гудрона мангышлакской нефти в отличие от других образцов содержал весьма значительное количество парафино-нафтеновых углеводородов и смол (таблица 1).

Для исследования были взять; также эластомеры, как известно улучшающие свойства битумов: дивинипстирольный термоэластопласг ДСТ-30, дивинилметилстирольный каучук СКМС-30-АРКМ-15, этиленпропиленовый каучук СКЭП М60 и растворители для них: бензин А-76 - неполярный растворитель с температурой выкипания фракции 68-195°С и хлороформ СНС13-полярный растворитель с температурой кипения 61,1°С. В настоящей работе было изучено влияние водных дисперсий каучуков-латексов на свойства изоляционных покрытий. Латексы вводились как на поверхность стеклянных пластинок пульверизацией с последующим испарением воды, так и непосредственно в битум или на поверхность и в битум. Для исследования были взяты следующие латексы: бутадиенстирольные СКС С-30 (с вулканизатором и без него), БС-65 ГПН , БС-50, БС-30, дивинилметакриловый СКД-1.

Таблица 1 - Состав и свойства нефтяных остатков и битумов, взятых для исследований

Свойства Химический групповой состав %

X & Пенетра-ция, 0,1мм 1 Температура, °С углеводороды Прочность при растяже нни при 20°С, МПа

а 3 3 хрупкости ароматические

Нефть иЗ 1 * Нефтепродукт Вязкость условн 80°С, с 25"С 0°С Растяжимость,! 25°С 1 в 2 размягчения по КиШ поФраасу по методу БашНИИНП стеклования парафинонафте новые легкие средние тяжелые смолы 5 1 ■е- о <

1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16 17 18 19

1 крекинг-остаток 9 - - - 240 9 - - -41 11,8 4,9 15,0 37,0 23,2 8,1 43,0

2 мазут 12 - - - 350 12 - - -39 23,3 6,4 11,6 35,7 19,1 3,9 0,3

3 гудрон 29 - - - 370 29 - - -38 14,9 6,4 9,5 40,8 24,0 4,4 18,4

4 гудрон 60 - - - 396 33 - - -37 15,2 6,6 9,0 37,6 25,1 6,5 26,2

5 гудрон 123 - - - 412 35 - - -36 12,6 5,2 10,4 43,8 23,1 5,0 66,0

1 6 остаточный битум - 197 36 >100 420 38 -19 -39 -32 10,8 5,7 8,4 44,6 25,9 4,6 69,0

I 7 битум, полученный окислением крекинг-остатка - 143 29 81 - 42 -18 -41 -34 10,4 3,2 8,2 42,0 24,0 12,2 52.0

8 остаточный битум утяжеленного крекинг-остатка - 28 - >100 450 56 -6 -29 -21 2,8 2,1 7,2 62,5 15,4 10,0 60,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

9 дистиллятный крекинг-остаток термического крекинга вакуумного газойля с Ткж, 350-450°С 6 - - - 270 - - - -31 20,7 3,8 16,3 47,7 9,6 1,9 72,0

10 крекинг-остаток термического крекинга гудрона 12 - - - 230 - - - -42 15,8 5,5 13,4 37,2 21,4 6,7 36,0

1 11 экстрактУ1 фракции 4 - - - 250 - - - - 17,1 26,8 33,2 17,0 6 - 14,0

и 6 12 ¡¡сфзльт деас-фальтизации 132 19 >100 370 38 -8 -32 -26 7,0 5,4 7.5 44,5 28,0 7,6 60,0

1 м 13 битум марки БН 60/90, полученный окислением гудрона с ВУво = 54с - 84 21 >100 - 49 -16 -30 -26 14,2 5,9 9,1 28,6 29,6 12,6 59,0

14 битум марки БНД 60/90, полученный окислением гудрона с вязкостью ВУ80 = 22с - 82 26 92 - 51 -20 -38 -32 17,2 5,4 7,1 24,7 29,0 16,6 56,3

л 15 гудрон 20 - - - 44 -22 -49 -44 37,4 14,7 3,7 5,0 37,2 2 2,4

В качестве полимерных смол изучались эпоксидные смолы марки ЭД-16 и ЭД-20 с отвердителем полиэтиленполиамином, как наиболее часто используемые в составах изоляционных покрытий, а также нефтеполимер-ная смола марки Б. Нефтеполимерные смолы являются одними из самых дешевых и многотоннажных продуктов нефтехимии и характеризуется рядом положительных свойств: высокая адгезионная способность благодаря наличию непредельных соединений, йодное число равно 52,7г 12/100г, устойчивость к старению, учет которых позволит использовать их в составе трещиностойких изоляционных покрытий. Кроме того, нефтеполимерная смола, имея достаточно низкую молекулярную массу, равную 576, хорошо смачивает поверхность металла и бетона, способна заполнять микропоры и неровности на их поверхности.

Принятые методы испытаний антикоррозионных покрытий включали стандартные методы на испытания соответствующей продукции, а также ряд нестандартных методов, описанных в диссертационной работе: определение величины отекания с вертикальной поверхности, сплошность покрытий методом дефектоскопа по величине силы тока, проходящего через покрытие. Методика определения температуры хрупкости покрытия по методу БашНИИ НП, методика определения внутренних напряжений покрытий по методу Масленникова-Печеного.

В качестве наполнителей использовали минеральный порошок по ГОСТ 12784, цемент марки 400 Черкесского цементного завода, алюминиевую пудру, кварцевый песок.

Была изучена трещиностойкость битумных и битумополимерных покрытий на стеклянной и металлической поверхностях, огрунтованных растворами в бензине и хлороформе термоэластопласта ДСТ-30, эластомеров СКМС-30 и СКЭП М-60. Растворитель удаляли нагреванием при температуре 170°С. На огрунтованные пластинки наносили затем слой битума или полимербитума, толщиной 0,5мм (0,45г на пластинке 033мм).

Как следует из рисунка 1, существуют достаточно узкие пределы по расходу (толщине) грунтовок на поверхностях, при которых температуры хрупкости покрытий имеют минимальные значения. Так минимальные значения Тхр" наблюдаются при толщине грунтовки на стеклянной подложке из каучуков СКМС-30 и СКЭП М-60 равной 1-2 мкм и из ДСТ-3 3-7 мкм. Минимальные значения температуры хрупкости покрытий на огрунтованных этими каучуками металлических подложках достигаются при несколько больших толщинах грунтовок (рисунок 1). Следует заметить, что наибольшее понижение температур хрупкости покрытия из битума марки БН 60/90 достигается при огрунтовывании поверхностей растворами термоэластопласта ДСТ-30 (примерно на 12 - 14°С). Температуры хрупкости покрытий на стеклянных подложка*, на 3-6°С более высокие, чем на металлических подложках, что можно объяснить меньшим значением коэффициентов теплового расширения, чем у металла СтЗ. При нанесении грунтовок на подложки из бензиновых растворов каучуков, температура хрупкости покрытий на 2-4°С ниже, чем при нанесении грунтовок из рас-

творов в хлороформе.

Количество грунтовки на подложке, % на битум

11111— 11111 3123456789 Толщина грунтовки, мкм

Рисунок 1 - Зависимость температуры хрупкости Тх?п битумных покрытий марки

БН 60/90 на стеклянной (-) и металлической (— — —) подложках, огрунтован-

ных эластомерами из растворов в бензине, от количества (толщины) грунтовки иа подложке: 1 - СКЭП М 60; 2 - СКМС-30; 3 - ДСТ-30

При введении эластомера непосредственно в битум Тхрп постоянно снижается по мере увеличения содержания эластомера в битуме. При нанесении эластомера на подложку расход эластомера в 5-8 раз меньший, чем при введеяии его в битум, при одинаковом значении Тхрп.

Изучено влияние на температуру хрупкости покрытий водных дисперсий каучуков (латексов): бугадиенстирольных СКС С-30, БС-65 ГТТН, БС-50, БС-30, дивинилметакрилового СКД-1, а также водных растворов отходов от производства фенолформальдегвдных смол - надсмольной воды и «утильной смолы», представляющей собой отстой от надсмольных вод. Определены концентрации полимеров, введенных из водных дисперсий в битум и на подложку, при которых температура хрупкости покрытия достигает значгния ниже -70°С. Интересно, что эффективность понижения температур краткости покрытий при нанесении грунтовок из латексов зависит от марей битума, используемого в покрытии. Если температура

хрупкости покрытий из битума марки БН 60/90 на стеклянной подложке, огрунтованной латексом БС-65 ГПН, снижается до -70°С при толщине грунтовки каучука из латекса 1 мкм и более, то Тхр" из битума марки БН 70/30 практически не понижается на огрунтованных этим латексом подложках (рисунок 2). Однако можно достигнуть понижения температуры хрупкости покрытия из битума марки БН 70/30 ниже -70 °С при введении в этот битум 5% латекса БС-50 (рисунок 2).

1 I I I I I f I I I

О 1,0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 '.0 8,0 9,0 Толщина пленки, мкм Рисунок 2 - Зависимость тгмпературы хрупкости Тхрп битумного покрытия марки БН 60/90 (1), марки БН 70/30 (2) и марки БН 70/30 с 5% БС-50 (S) на стеклянной подложке, обработанной латексом БС-65 ГПН, от толщины пленки из каучуков латекса БС-65 ГПН.

Нефтгэпоксидные композиции готовились путем смешивания эпоксидной смолы и нефтяного компонента, после чего вводился в заданном количестве отвердитель. Если нефтяной компонент при комнатной температуре не смешивался с эпоксидной смолой, то их смешение производилось при повышенных температурах, при которых смесь былг. текучей.

Было изучено влияние соотношения эпоксидная смола с отвердите-лем: нефтяной компонент на прочность композиции. Готовились смеси эпоксидной смолы с крекинг-остатком арланской нефти (образец 1), с битумом, полученным окислением крекинг-остатка (образец 7), с утяжеленным крекииг-остатком (образец 8), а также остаточным битумом (образец 6, таблица 1). Следует обратил, внимание на то, что в затвердевших образцах с крекинг-остатком при содержании крекинг-остатка 40% было заметно выпотевание крекинг-остатка, а образцы, содержащие (50% крекинг-остатка, не затвердели. Аналогичное состояние было и у образцов с другими битумными компонентами, при содержании их в композиции 40% наблюдалось некоторое выделение битумного компонента, а при большем их содержании нефтеэпоксидные композиции не твердели. Композиции с остаточным битумом имеют наиболее высокие показатели прочности, а об-

разш>1 композиций с битумом, полученным из крекинг-остатка, имеют наименьшие показатели прочности. Следует отметить, что нефтеэпоксид-ные композиции с» всеми 4-мя исследуемы нефтяными компонентами имеют достаточно высокие показатели прочности в гомогенных смесях эпоксидной смолы и нефтяного компонента.

Исследования нефтеэпоксидных композиций с другими нефтяными компонентами производили при соотношении (эпоксидная смола + отвер-дитель) : нефтяной компонент 70 : 30. При этом соотношении компонентов получаемые композиции всегда были гомогенными. Соотношение эпоксидная смола ЭД16 : отвердитель было равно 87 : 13. Образцы испытывали«. в возрасте 2 суток Из данных таблицы 1 следует, что нефтеэпоксид-ные композиции с крекинг-остатками различного происхождения имеют более высокие показатели прочности, чем с другими нефтяными остатками или битумами. Эпоксидные композиции с гудронами арланской нефти малопрочные, хотя и наблюдается значительное возрастание прочности композиций с возрастанием вязкости гудрона в композиции. Битумы позволяют получать эпоксидные композиции достаточно прочные, однако приготовление смесей эпоксидной смолы с битумом осуществлялось при температурах 80-120°С. При этих же температурах вводился и отвердитель, перемешивание смеси с которым производилось в течение не более минуты, что вызвано было быстрым твердением смеси при этих температурах.

Анализируя состав нефтяных компонентов и прочность нефтеэпок-сидной композиции, можно отметить, что тяжелые ароматические углеводороды нефтяных компонентов обуславливг ют прочность нефтеэпоксидных композиций. 'Этот вывод следует из зависимости, представленной на рисунке 3.

Ир,Мл»

юо1-

1_<^««т»тГ I_I_й—1____л_

0 10 20 30 40 30 во 70

Содержание тяжелых ароматических углеводов в нефтяном

компоненте. % мае

Рисунок 3 - Зависимость прочности при растяжении Яр нефтеэпоксидных композиций от содержания тяжелых ароматических углеводородов в нефтяном компоненте. Композиции с крекинг-остатками - •; с гудронами - о; с битумами - *

•70 -50 -30 -10 +10 +30 +50 -W0 +90 -НОО Температура °с

Рисунок 4 - Зависимость прочности при растяжении Rp эпоксидных -1 и образцов композиций эпоксидной смолы с 30% дистиллятного крекинг-остатка-2 в возрасте 2 сут. (■---------) и 20 суг. (----)

Эпоксидные композиции содержащие высокопарафинистый гудрон, имеют очень низкую прочность, так же, как и композиция с экстрактом IV /

фр., содержащим в основном легкие и средние ароматически: углеводороды.

Интересно было определить температурные зависимости прочности нефтеэпоксидных композиций. С этой целью испытывались композиции из эпоксидной смолы ЭД16 и отвердителя в соотношении 87 : 13 с дистил-лятным крекинг-остатком. Соотношение (ЭД16 + отвердитель) : крекинг-остаток было равным 70 : 30. Образцы композиции испытывались на растяжение в диапазоне температур от 90 до - 60°С. Как следует из рисунка 4, в образцах из эпоксидной смолы в возрасте 2 сут. с понижением температуры прочность возрастает, а в нефтеэпоксидных образцах она понижается, причем при температурах более 20°С она более высокая в нефтеэпоксидных образцах, чем у образцов из эпоксидной смолы. В возрасте 20 суток прочность образцов возросла. Причем в композициях, состоящих из эпоксидной смолы и дистиллятного крекинг-остатка, он! более высокая, чем у образцов из эпоксидной смолы. Это справедливо в диапазоне температур от +50 до -60"С, а при 0°С прочность становится примерно одинаковой. О том что скорость отверждения эпоксидной смолы в присутствии дистиллятного крекинг-остатка снижается, свидетельствуют кинетические

кривые тепловыделения, снятые на калориметре ДАК1-1 в ИХФ РАН

Таким образом сделан вывод, что наиболее пригодными цля композиции с эпоксидными смолами являются такие нефтяные остатки, у которых содержатся преимущественно полициклические тяжелые ароматические углеводороды. Такими нефтепродуктами являются термогазойли и тяжелые газойли замедленного коксования, у которых содержание иоли-цшслических ароматических углеводородов составляет 49 и 66% соответственно. Были определены физико-механические показатели антикоррозионных покрытий, в состав которых входили, % мае.: эпоксидная смола ЭД 20 - 46,1; ПЭ1ТА - 5,4; нефтяной компонент - 22,5, цемент - 20; 40% раствор ДСТ-30 в п-ксилоле - 6,0. В составах 1, 2 и 3 таблицы 2 в качестве нефтяного компонента использовали соответственно: термогазойль, газойль замедленного коксования и гудрон западносибирской нефти Как следует из таблицы 2, показатели свойств антикоррозионных покрытий на основе эпоксидной смолы и газойлей значительно лучше, чем у композиций на основе эпоксидной смолы и гудрона западно-сибирской нефти. Это касается показателей прочности образцов, как в исходном состоянии, так и после выдерживания в коррозионных средах, а также адгезии, температуры хрупкости и изоляционной способности.

Таблица 2 - Свойства антикоррозионных покрытий на основе композиций эпоксидной смолы с газойлями и гудроном____

Показатели Составы

1 2 3

Прочность при растяжении, МПа 64,1 61,4 42,1

То же после выдержки в 3%-й серной кислоте в течении 60 суток при комнатной температуре 62,9 61,0 35,4.

То же после выдержки в 10%-м растворе №ЮН в течении 60 сут при комнатной температуре. 61,0 60,6 33,8

Прочность при сжатии, МПа 142,1 141,0 K>2fi-

То же после выдержки в 3%-й серной кислоте в течении 60 с]/ток при комнатной температуре 136,9 138,4 <90,2

То же после выдгржки в 10%-м растворе №ОН в течении 60 сут при комнатной температурю 133,0 138,1 81,3

Адгезия на отрыв, Дж/см2 260 329 41,0

Температура хрупкости покрытия на металлической подлежке по методу БашНИИ НП, °С ниже -70 ниже -70 -64

Защитная способность покрытия, определенная емкостно-омическим методом, сут. - при выдерживании в 3% серной кислоте - то же в 10%-м растворе 1ЧаОН - то же в 10% -м растворе ИаОН, насыщенном сероводородом (1000мг/л) более 180 180 180 более 180 180 180 39 26 18

В четвертой главе представлены результаты опытно-промышленных испытаний изоляционных покрытий на основе нефтеэпоксидных композиций и на основе пластифицированных нефтеполимерных гр унтовок и водоэмульсионных битумополимирных мастик.

На основе полученных результатов исследований разработаны «Технические требования к разрабатываемым изоляционным материалам, предназначенным для противокоррозионной защиты стальных нефтегазопроводов, резервуаров, пиротехнических и др. сооружений и коммуникаций», «Временный технологический регламент на производство опытной партии состава антикоррозионного с условной маркой 136», ТУ 2296-002-02067965-02 «Состав антикоррозионный марки 136», ТУ 2296001-02067965-02 «Антикоррозионное покрытие «ГРУНТЭМ».

33 2002 г. в ООО «Ставропольгидроизоляция» быш приготовлены опытно-промышленные партии антикоррозионных составов марки 136 в количестве 2,8 т, которые были использованы ЦМПИ ООО «Кавказтранс-газ» для устройства наружной изоляции стального магистрального газопровода Новопсков-Аксай-Моздок общей длиной 2632 м. В 2002 г. в ООО «Ставропольгидроизоляция» были приготовлены опытные партии составляющих компонентов антикоррозионного покрытия «ГРУНТЭМ»: грунтовка марки ПНПС-02 на основе пластифицированной нефтеполимерной смолы в количестве 0,4 тн и водно-дисперсионная полимербитумная мастика на основе битума марки БНД 40/60 и латекса СКС-65ГТ1 в количестве 5 тн. В период с 17 июля по 2 октября 2002 г в ОАО «С'тавропольмелио-водстрой» была произведена наружная гидроизоляция стального водопровода диаметром 720 мм, длиной 1552 м при реконструкции орошаемого г участка на площади 599 га в АОЗТ «Белокопанская» Апанасенковского района, Ставропольского края.

В пятой главе представлен расчет технико-экономической эффективности применения изоляционных покрытий из разработанных нефтеполимерных композиций. Экономический эффект от применения нефтеэпок-сидного антикоррозионного составе марки 136 составляет 136196 руб. на 1 тонн)', а антикоррозионного покрытия «ГРУНТЭМ» 97759 руб. на 1 тонну.

Общий ожидаемый подтвержденный экономический эффект от внедрения в 2002-2003 г.г. антикоррозионных составов составил 2514980 руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Предложена модель напряженного состояния изоляционных покрытий, определяемого суммарной величиной усадочных деформаций изоляционного покрытия, адгезионными силами сцепления между поверхностями покрытия и изолируемого основания и деформативностью материала покрытия. Сделано предположение, подтвержденное результатами экспериментальных исследований, о возможности повышения трещиностойко-сти изоляционных покрытий путем выбора материала грунтовки и ее тол-

щины, обеспечивающих адгезию к изолируемой поверхности и снижение внутренних напряжений в слое изоляционного покрытия

2. Теоретически обоснованы выбор и исследования составляющих компонентов изоляционных материалов, представляющих битумы, гудро-ны, мазуты, крекинг-остатки, экстракты, асфальта деасфальтизации, деас-фальтизаты арпанских, западно-сибирских и мангышлакскоЙ нефтей, охватывающих широкий спектр осгаточных нефтепродуктов, различающихся по химическому составу и свойствам и характеризующиеся низкой стоимостью, которые совместно с эластомерами, термоэластопластами, л,пенсами, эпоксидными и нефгеполимерными смолами позволяют создавать изоляционные композиции требуемого качества.

3. Исследования трещиностойкости битумных и битумполимерных покрытий на поверхностях, огрунтованных растворами эластомеров и тер-моэластопластов позволили установить, что существуют достаточно узкие пределы по толщине (расходу) грунтовок ка поверхностях, при которых температура растрескивания покрытий имеег минимальные значения. При толщине пленки эластомеров порядка 0,0010-0,0027мм температура хрупкости покрытия минимальна. При введении эластомера в битум Тхрг постоянно снижается по мере увеличения содержания эластомера в битуме. При нанесении эластомера на подложку расход эластомера в 5-6 раз меньший, чем при введении его в битум, при одинаковом значении Тхр .

4. Изучено влияние на температуру хрупкости покрытий водных растворов каучукэв (латексов): бутадиенсгиродьных СКС С-30, БС-65 ГПН, БС-50, БС-30, дивинилметакрилового СКД-1, а также водных растворов отходов от производства фенолформальдегидных смол - надсмольная вода и «утильная смола», представляющая собой отстой от надсмольных вод. Определены концгнтрации полимеров, введенных из водных растворов в битум и на подложку, при которых температура хрупкости покрытия достигает значения ниже -70°С.

5. Изучен:,I композиции эпоксидных смол с нефтяными компонентами. Показано, что парафино-нафтеновые, легкие и средние ароматические углеводороды нефтяного компонента приводят к снижению прочности композиций и снижают совместимость его с эпоксидной смолой. Определены разновидности нефтяных газойлей, остатков и битумов, обеспечивающие высокие прочностные и деформационные свойства эпоксидных композиций.

6. Разработаны составы композиций эпоксидных смол с нефтяными компонентами, показавшие их высокую эффективность при использовании в качестве антикоррозионных покрытий для защиты внутренней и наружной части нефте-газотрубопроводов от коррозии. При этом нефтяными компонентами можно заменить до 40% эпоксидной смолы и до 50% отвер-дителя.

7. Установлена возможность создания трещиностойких изоляционных покрытий, имеющих температуру хрупкости ниже -70°С, за счет использо-

вания грунтовок из пластифицированной иефтеполимерной смолы и нанесения водно-эмульсионной полимербитумной мастики.

8. Проведены опытно-промышленные испытания разработанных антикоррозионных составов на объектах ЦМПИ ООО «Кавк азтрансгаз» и ОАО «Ставропольмелиоводстрой», на основании которых разработана нормативная документация и организовано с 2002 г. массовое применение разработанных антикоррозионных составов на объектах Ставропольского края.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1 Печеный Б.Г., Скориков С.В., Стоян И.А. Свойства горячих асфальтобетонов и приготовленных на эмульсиях отвержденнмх маловязких нефтяных остатков. Современные проблемы строительного материаловедения. Материалы седьмых академических чтений РААСН. - Белгород. -2001 -С. 434-438.

2. Стоян И.А., Печеный Б.Г., Каргин Н.И. О пластификации полимеров высокомолекулярными соединениями нефти. // Материалы V региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - СевероКавказскому региону». Ставрополь: СевКавГТУ. - 2001 - Технические и прикладные науки. Часть 2,- С. 57.

3. Стоян И.А., Печеный Б.Г., Каргин Н И. Композиции эпоксидных смол с нефтяными газойлями. // Сб. научных трудов Серия «Естественнонаучная» Вып. 5. - Ставрополь: СевКавГТУ. - 2002. - С. 67-71.

4. Stojan I., Petchenyi В., Dubrovshenko G., Lukyanenko V. Regulation of asphaltoconcrete's features by appretiratíon of their fíUings. // 3 as, jornadas internacionales del Asfalto. Agosto 21, 22 y 23 de 2002. Corasfaltos. -Popayan. Colombia. - 2002. - P. 14-18.

5. Стоян И.А., Печеный Б.Г., Каргин Н.И. О пластификации полимеров высокомолекулярными соединениями нефти. // Материалы международной научно-практической конференции «Строительство - 2002». - Ростов-на-Дону: РГСУ. - 2002. - С. 87.

6. Тыртышов Ю.П., Печеный Б Г, Скориков С В., Стоян И.А. Влияние добавок отходов латексов на свойства битумов и асфальтобетонов. // Материалы Всероссийск. науно-техн. конф. «Новые технологии, конструкции и материалы при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог общего пользования РФ». - Краснодар: Упрдор «Кубань». -2002. - С.84 - 87.

7. Тыртышов ЮП., Дсрошев В.Ф., Стоян И.А. Термодинамика структурных и фазовых превращений в битумах и их регулирование введением пластификаторов. // Материалы VI региональной технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону». Ставрополь: СевКавГТУ. - 2002. - Технические и прикладные науки. Часть 2. С.80

8. Стоян И.А., Слюсарев Г.В. Влияние добавок термопластичных эластомеров на свойства битумов Вестник: СевКавГТУ // Вестник: Серия «Естественнонаучная». - №1(6) - Ставрополь: СевКавГТУ. - 2003. - С'. 8486.

9. Стоян И.А., Печеный Б.Г., Леонель Хернандес. Свойства композиций эпоксидных смол с нефтяными остатками и битумами. // Международный конгресс «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (XVI Научные чтения), посвященный 150-летию со дня рождения академика В.Г.Шухова. - Белгород: БелГТАСМ. - 2003. (16-18 сентября). - С. 149-152

Ю.Стоян И. А., 'Маширов Н.И., Дробязин И.С. Технико-экономическая эффективность антикоррозионной защиты внутренней части трубопроводов // Международный конгресс «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (XVI Научные чтения), посвященный 150-летию со дня рождения академика В.Г.Шухова - Белгород: БелГТАСМ. - 2003. (16-18 сентября). - С. 148149.

11.Стоян И. А., Пчелинцев С.Г., Печеный Б.Г. Опыт эксплуатации изоляции стальных и бетонных поверхностей нефтеполимерными композициями. // Материалы V Международной научно-практической конференции «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии». - Пенза: МНИЦ ПГСХА. - 2003. - С. 162-164.

12.Стоян И.А., Маширов Н.И., Борисенко Ю.Г., Печеный Б.Г. Исследование прочности, внутренних напряжений и трещиностойкости покрытий из нефтеэпоксидных композиций. // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов». - Красноярск: ИПЦ КГТУ. - 2003. - С. 234-235.

(

Подписано к печати 18.11.03 г. Формат 60x84. 1/16 Усл. печ. л. - 1,5. Уч.-изд. л. -1,15 Тираж 100 экз. Бумага офсетная. Северо-Кавказский государственный технический университет г. Ставрополь пр. Кулакова, 2

Типография СевКавГТУ

Ь '

РНБ Русский фонд

2006-4 31977

О 2 ДЕК 2(ОД

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Стоян, Игорь Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 - АНТИКОРРОЗИОННЫЕ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИЙ ПОЛИМЕРОВ С БИТУМАМИ И ПРОДУКТАМИ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ.

1.1 Антикоррозионные материалы на основе битумов, битумо- и нефтеполи-мерных композиций.

1.2 Гидроизоляционные материалы на основе битумов, битумо- и нефтепо-лимерных композиций.

1.3 Выводы, цели и задачи исследований.

ГЛАВА 2 - ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ТРЕЩИНО-СТОЙКИХ ИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИЙ ПОЛИМЕРОВ С НЕФТЯНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ.

2.1 Теоретические представления о напряженном состоянии изоляционных покрытий.

2.2 Теория и методы определения трещиностойкости и возможности повышения трещиностойкости изоляционных покрытий.

2.3 Выводы.

ГЛАВА 3 - ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ НЕФТЕПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ.

3.1 Выбор и характеристики материалов, взятых для исследований.

3.1.1 Нефтяные остатки, нефтепродукты,битумы.

3.1.2 Эластомеры, латексы, полимерные смолы.

3.2. Методы, принятые для экспериментальных исследований.

3.2.1 Стандартные методы испытаний антикоррозионных изоляционных материалов.

3.2.2 Методика определения температуры хрупкости покрытий.

3.2.3 Методика определения внутренних напряжений в покрытиях.

3.3 Исследование трещиностойкости битумных и битумополимерных покрытий на поверхностях, огрунтованных эластомерами и термоэластопласта-ми.

3.4 Исследование трещиностойкости битумных и битумополимерных покрытий на поверхностях, огрунтованных латексами.

3.5 Исследование трещиностойкости покрытий из битумных и битумополимерных водных дисперсий на поверхностях, огрунтованных эластомерами, латексами, нефтеполимерной олифой.9g

3.6 Свойства и трещиностойкость композиций эпоксидных смол с нефтяными остатками и битумами.

3.7 Свойства и трещиностойкость композиций эпоксидных смол с нефтяными газойлями.

3.8 Выводы.

ГЛАВА 4 - ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ.

4.1 Разработка составов антикоррозионных покрытий на основе нефтеэпок-сидных композиций и их опытно-промышленные испытания.

4.2 Опытно-промышленные испытания гидроизоляционных покрытий на основе нефтеполимерных грунтовок и водоэмульсионных мастик.

4.3 Выводы.

ГЛАВА 5 - ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ НЕФТЕПОЛИМЕРНЫХ

КОМПОЗИЦИЙ.

5.1 Расчет прогнозируемого экономического эффекта, получаемого от внедрения состава антикоррозионной композиции с условной маркой 136.

5.2 Технико-экономическая эффективность устройства гидроизоляционных покрытий на основе грунтовок и водоэмульсионных битумополимерных мас

5.3 Выводы.

Введение 2003 год, диссертация по строительству, Стоян, Игорь Алексеевич

Актуальность работы. В современном строительстве по существу нет таких изделий и конструкций, которые эксплуатируют без покрытий различного типа -защитных, антикоррозионных, упрочняющих, износостойких, термостойких, декоративных и др. Во многих случаях покрытия выполняют различные, но подчас сочетающиеся функции: например, защитно-декоративные функции (лакокрасочные), антикоррозионные и гидроизоляционные и др.

Характерной особенностью проектирования и строительства промышленных, гражданских, транспортных, гидротехнических и мелиоративных сооружений на современном этапе является развитие заглубленной части сооружений, расположенной ниже уровня дневной поверхности. В связи с этим вопросы создания надежной гидроизоляции сооружений приобретают все большее значение. Наряду с этим строительство и эксплуатация гидромелиоративных систем, сопровождающиеся глубоким изменением гидрогеологической обстановки, особенно в оползневых, карстовых или просадочных районах под влиянием увлажнения требует разработки противофильтрационных мероприятий, в частности, эффективных материалов и способов гидроизоляции для этих условий.

Рассмотрение ассортимента гидроизоляционных и антикоррозионных материалов показывает, что наиболее часто применяемыми из этих материалов являются битумные материалы, что обусловлено их технологичностью, гидрофобно-стью, долговечностью и, что не менее важно, гораздо более низкой себестоимостью по сравнению с полимерными материалами. Современные технологические способы производства битумов не всегда позволяют получать их с повышенными показателями качества, как требуется это в последнее время, как в дорожном, так и в промышленном, гражданском, гидротехническом и гидромелиоративном строительстве. Решение этой проблемы следует искать в создании битумных композиционных материалов, используя последние теоретические разработки и практические достижения в области коллоидной и полимерной химии и технологии композиционных материалов. Применение полимерных смол и различных добавок дает широкие возможности в создании материалов требуемого качества. В то же время использование широкого ассортимента нефтяных фракций и остатков, а также битумов непосредственно в композициях с полимерными смолами может стать эффективным методом регулирования их качества и снижения себестоимости и способствовать таким путем кроме того решению одной из важнейших современных проблем: уменьшения дефицита в сырье для нефтехимии и полимерных смол и снижения их стоимости.

Используя теоретические разработки академика Н.С. Ениколопова, касающиеся принципов получения композиционных материалов требуемого качества, были изучены битумные и битумополимерные покрытия на различных поверхностях, огрунтованных эластомерами, полимерами, нефтеполимерными смолами и др. На примере композиции эпоксидных смол с нефтяными остатками, газойлями и битумами изучалась возможность получения материалов с требуемыми свойствами с заменой части полимерной смолы нефтяными компонентами. Разработанные составы композиций эпоксидной смолы с нефтяными компонентами подтвердили возможность замены значительной части эпоксидной смолы и отверди-теля нефтяными компонентами и получить материалы для изоляционных покрытий различных поверхностей с улучшенными свойствами.

Подавляющее количество гидроизоляционных или антикоррозионных композиций применяют в виде холодных мастик с использованием углеводородных растворителей для обеспечения требуемой вязкости материалов, позволяющей наносить их в холодном состоянии. Однако использование углеводородных растворителей, содержание которых достигает 40-45% в составе изоляционного материала, не оправдано как с точки зрения соблюдения экологических требований, так и по экономическим соображениям. Как правило, все углеводородные растворители создают вредные и опасные (с точки зрения пожаровзрывобезопасности) условия труда при производстве и применении изоляционных композиций на их основе. Совершенно меняется в лучшую сторону по экологическим и экономическим показателям использование изоляционных материалов на основе водоэмульсионных и водорастворимых полимеров. В этих случаях углеводородные растворители заменены водой, что сразу же устраняет все недостатки изоляционных материалов с использованием углеводородных растворителей. Кроме того водоэмульсионные или водорастворимые изоляционные материалы можно наносить на влажную поверхность при условии отсутствия свободной воды и продолжительность их высыхания составляет от 1-2 до 10-15 часов. Однако при всех очевидных преимуществах изоляционных материалов на основе водоэмульсионных и водорастворимых полимеров их объем производства составляет примерно 2530% от всего объема производства лакокрасочных материалов, что вызвано недостаточно высокой адгезией, водо-морозостойкостью и трещиностойкостью покрытий, склонностью к агрегированию и расслаиванию, особенно после замораживания и др.

Основные разделы диссертационной работы выполнены в соответствии с программой НИР совместно с ГУП «Институт нефтехимпереработки» г. Уфа и международной программой: «Соглашение о кооперации, заключенное между Северо-Кавказским государственным техническим университетом и Колумбийской корпорацией по развитию и исследованию асфальтов транспортного сектора и промышленности» (Convenio de cooperation suserito entre la Universidad tecnica de Estado de Norte Caucasico у la corporation para la investigacion у desarrollo en as-faltos en el setor transporte e industrial - Corasfaltos) от 28.08.2000 г.

Целью диссертационной работы является исследование и разработка изоляционных материалов на основе нефтеполимерных композиций с повышенной трещиностойкостью устраиваемых из них покрытий.

Указанная цель достигается решением следующих задач:

3. Изучение влияния на трещиностойкость изоляционных покрытий материала и толщины грунтовок.

4. Разработка технологии приготовления материалов изоляционных покрытий на основе нефтеполимерных композиций.

Научная новизна. 1. Сформулированы принципы создания трещиностойких изоляционных покрытий путем выбора для совместной работы слоев грунтовки и изоляционного материала.

4. Автором впервые установлена возможность повышения прочности и де-формативности композиций эпоксидных смол введением нефтяных компонентов и подтверждено установленной зависимостью этих показателей от химического группового состава нефтяного компонента. Выявленные закономерности влияния химических соединений нефтяных компонентов на трещиностойкость эпоксидных композиций позволяют теоретически обоснованно выбирать нефтяные компоненты для создания композиций с эпоксидной смолой заданного качества.

5. Установлена возможность получения изоляционных покрытий с повышенной трещиностойкостью, состоящих из грунтовок на основе пластифицированной нефтеполимерной смолы и водоэмульсионной битумополимерной мастики.

Практическая значимость работы.

- Показана целесообразность использования в качестве грунтовок растворов полимеров, эластомеров, термоэластопластов и латексов, определена их оптимальная толщина, при которой обеспечивается максимальная трещиностой-кость покрытия в целом.

- Разработаны составы антикоррозионных покрытий на основе нефтеэпок-сидных композиций, отличающихся высокой трещиностойкостью.

- Показана возможность использования в качестве антикоррозионного покрытия водоэмульсионных битумнолатексных мастик с предварительной грунтовкой поверхности металла нефтеполимерной грунтовкой (олифой).

- Разработаны «Технические требования к разрабатываемым изоляционным материалам, предназначенным для противокоррозионной защиты стальных неф-те-газопроводов, резервуаров, гидротехнических и др. сооружений и коммуникаций» и «Временный технологический регламент на производство опытной партии состава антикоррозионного с условной маркой 136».

- Разработаны технические условия ТУ 2296-002-02067965-02 «Состав антикоррозионный марки 136».

- Разработаны технические условия ТУ 2296-001-02067965-02 «Антикоррозионное покрытие «ГРУНТЭМ».

- Выполнено технико-экономическое обоснование применения грунтовок и водоэмульсионных битумополимерных мастик для устройства гидроизоляционных покрытий и антикоррозионных покрытий на основе нефтеполимерных композиций.

- Проведены опытно-промышленные испытания и промышленное внедрение гидроизоляционных и антикоррозионных покрытий в ООО «Ставропольгид-роизоляция», ЦМПИ ООО «Кавказтрансгаз», ОАО «Ставропольмелиоводстрой».

Автор защищает:

- Теоретические представления о трещиностойкости изоляционных покрытий и принципы ее регулирования.

- Результаты исследований трещиностойкости битумных и битумополи-мерных покрытий на огрунтованных основаниях эластомерами, термоэластопла-стами, латексами и составы трещиностойких изоляционных покрытий.

- Результаты исследования композиций эпоксидных смол с нефтяными газойлями, остатками, битумами.

- Принципы подбора нефтяных компонентов для композиций с эпоксидными смолами с целью получения изоляционных покрытий требуемого качества.

- Возможность применения антикоррозионных покрытий на основе эмульгирования битумополимерных мастик для изоляции стальных поверхностей.

- Технико-экономическую эффективность устройства изоляционных покрытий на основе нефтеполимерных композиций.

Достоверность полученных результатов подтверждена применением современных методов исследований, статистической обработкой полученных данных, обеспечивающих доверительную вероятность 0,96 при погрешности измерений менее 3% и опытно-промышленной проверкой результатов исследований.

Апробация работы: Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на международных и российских научно-практических конференциях:

- Седьмые академические чтения РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения», (Белгород, БелГТАСМ, 2001г.);

- V, VI региональная научно-техническая конференция «Вузовская наука -Северо-Кавказскому региону. Технические и прикладные науки», (Ставрополь,

2001 г, 2002г);

- 3-as, jornadas internacionales del Asfalto. Agosto 21, 22, 23 de 2002 (Popajan, Colombia);

- Международная научно-практическая конференция «Строительство-2002», (Ростов-на-Дону, 2002г.)

- Всероссийская научно-техническая конференция «Новые технологии, конструкции и материалы при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог общего пользования РФ», (Краснодар, 2002г.);

- XVI научные чтения «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии, посвященные 150-летию со дня рождения академика В.Г. Шухова», (Белгород, 2003г.);

- Всероссийская научно-практическая конференция «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов», (Красноярск, 2003г.);

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, содержит 161 страницу машинописного текста, 42 рисунка, 26 таблиц, список литературы из 148 наименований и 12 приложений.

Заключение диссертация на тему "Исследование и разработка изоляционных материалов на основе нефтеполимерных композиций"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Предложена модель напряженного состояния изоляционных покрытий, определяемого суммарной величиной усадочных деформаций изоляционного покрытия, адгезионными силами сцепления между поверхностями покрытия и изолируемого основания и деформативностью материала покрытия. Сделано предположение, подтвержденное результатами экспериментальных исследований, о возможности повышения трещиностойкости изоляционных покрытий путем выбора материала грунтовки и ее толщины, обеспечивающих адгезию к изолируемой поверхности и снижение внутренних напряжений в слое изоляционного покрытия

2. Теоретически обоснованы выбор и исследования составляющих компонентов изоляционных материалов, представляющих битумы, гудроны, мазуты, крекинг-остатки, экстракты, асфальты деасфальтизации, деасфальтизаты арлан-ских, западно-сибирских и мангышлакской нефтей, охватывающих широкий спектр остаточных нефтепродуктов, различающихся по химическому составу и свойствам и характеризующиеся низкой стоимостью, которые совместно с эластомерами, термоэластопластами, латексами, эпоксидными и нефтеполимерными смолами позволяют создавать изоляционные композиции требуемого качества.

3. Исследования трещиностойкости битумных и битумполимерных покрытий на поверхностях, огрунтованных растворами эластомеров и термоэластопла-стов позволили установить, что существуют достаточно узкие пределы по толщине (расходу) грунтовок на поверхностях, при которых температура растрескивания покрытий имеет минимальные значения. При толщине пленки эластомеров порядка 0,0010-0,0027мм температура хрупкости покрытия минимальна. При введении эластомера в битум Тхрп постоянно снижается по мере увеличения содержания эластомера в битуме. При нанесении эластомера на подложку расход эластомера в 5-6 раз меньший, чем при введении его в битум, при одинаковом значет- П нии Тхр .

4. Изучено влияние на температуру хрупкости покрытий водных растворов каучуков (латексов): бутадиенстирольных СКС С-30, БС-65 ГПН, БС-50, БС-30, дивинилметакрилового СКД-1, а также водных растворов отходов от производства фенолформальдегидных смол - надсмольная вода и «утильная смола», представляющая собой отстой от надсмольных вод. Определены концентрации полимеров, введенных из водных растворов в битум и на подложку, при которых температура хрупкости покрытия достигает значения ниже -70°С.

5. Изучены композиции эпоксидных смол с нефтяными компонентами. Показано, что парафино-нафтеновые, легкие и средние ароматические углеводороды нефтяного компонента приводят к снижению прочности композиций и снижают совместимость его с эпоксидной смолой. Определены разновидности нефтяных газойлей, остатков и битумов, обеспечивающие высокие прочностные и деформационные свойства эпоксидных композиций.

7. Установлена возможность создания трещиностойких изоляционных покрытий, имеющих температуру хрупкости ниже -70°С, за счет использования грунтовок из пластифицированной нефтеполимерной смолы и нанесения водно-эмульсионной полимербитумной мастики.

8. Проведены опытно-промышленные испытания разработанных антикоррозионных составов на объектах ЦМПИ ООО «Кавказтрансгаз» и ОАО «Ставро-польмелиоводстрой», на основании которых разработана нормативная документация и организовано с 2002 г. массовое применение разработанных антикоррозионных составов на объектах Ставропольского края.

Библиография Стоян, Игорь Алексеевич, диссертация по теме Строительные материалы и изделия

1. Сафончик В.И. Защита подземных трубопроводов антикоррозионными покрытиями. Д.: Стройиздат, 1977. - 192 с.

2. А.с. 545654 СССР, МКИ C09D 3/46 (53) 667. Мастика для гидроизоляции и защиты от коррозии. / Д.А. Розенталь и др.; №2164164/05; Заявлено 23.07.75; Опубл. 25.03.77; Бюл. №5. С.93.

3. Фиалковский Я., Игнатович Б., Кватковский А. Антикоррозионная защита в промышленном строительстве. -М.: Стройиздат, 1991. 161 с.

4. Романова Г.А., Лавров А.П., Веденкин С.П. Повышение защитных свойств битумных мастик // Лакокрасочные материалы и их применение. 1 981. -№ 4. - С. 32-34.

5. А.И. Рейбман. Защитные лакокрасочные покрытия. М.: Химия, 1978. -С. 239.

6. Данилова Т.Н. Эпоксидно-сланцебитумные компаунды ЭСБ-4. Карта «Местный опыт» №185, Ленинградский ЦНТИ, 1979. 42 с.

7. Фокин О.С., Богданов В.И. Эпоксидно-сланцевый компаунд «Эслафен-5». Карта «Местный опыт» №187-81 НТД, Ленинградский ЦНТИ, 1981. 4 с.

8. Производство металла с защитными покрытиями. ЗАО «Полистил». //Строительные материалы. 2000. - №4. - С. 15.

9. А.с. 1746697 СССР, МКИ C09D 195/00//(6 С 09 D 195/00,191:00). Антикоррозионный защитный состав. / Т.Н. Конева; № 478881105; Заявлено 07.02.90; Опубл. 27.06.97; Бюл. №18. С. 226.

10. Патент №2044021 РФ. МКИ 6С 09D 195/00, 5/08 Способ получения антикоррозионного состава. / В. Г Компанеец., Н. Ю Белоконь., Ю. Б.Америк и др.; №5039753/04; Заявлено 23.04.92; Опубл. 20.09.95; Бюл. №26. С. 191.

11. Заявка на патент РФ, МКИ 6С 23F 11/00. Способ получения защитного антикоррозионного состава. / К.В. Гамова; № 96105472/02; Заявлено 22.03.96; Опубл. 10.04.98; Бюл. №10. С. 72.

12. Патент №2140952 РФ, МКИ 6// (С 09D 195/00, 109:00, 117:00). Состав для антикоррозионных покрытий. / JI.A. Туктарова, С.Г. Хисматуллин; № р 98105135/04; Заявлено 18.03.98; Опубл. 10.11.99; Бюл. №31. С. 326.

13. Заявка на патент РФ, МКИ 1С 09D 191/11, 195/00, С10М 159/06. Защитный антикоррозийный материал. / Г. В. Щербинин, И. С. Хромов, Н. В. Федякова и др.; № 20000122568/04; Заявлено 29.08.00; Опубл. 10.01.02; Бюл. № 1 -С. 162.

14. Печеный Б.Г., Каракуц В.Н., Теляшев Г.Г., Дунаенко А.В. Битумополимер-ные и нефтеполимерные композиции. М.:ЦНИИТЭнефтехим, 1992. - 89 с.

15. Борисов Б.Г. Защитная способность изоляционных покрытий подземных трубопроводов. М.: Недра, 1987. - 128 с.

16. О 16. А.с. 469726 СССР, МКИ С08 h 13/00/ Гидроизоляционная композиция. / М.К.

17. Тахиров (Ташкентский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта); № 1941097/29-33; Заявлено 25.06.73; Опубл. 22.04.75; Бюл. №17 С. 71.

18. Рыбьев И.А., Владычин А.С., Козенкова Е.П. и др. Технология гидроизоляционных материалов. М.: Высшая школа, 1991. - 287 с.

19. Лакокрасочные покрытия в машиностроении. Справочник. / Под ред. М.М. Гольдберга. М.: Машиностроение, 1984. 576 с.

20. Яковлев А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий. Л-д.: Химия, 1989.-382 с.

21. Э 20. Патент № 2174135 РФ, МКИ 7C09D 5/08, 163/02. Композиция для защитыпрокорродировавших металлических поверхностей. / Р.Н. Погребная и др.; № 2000127259/04; Заявлено 31.10.00; Опубл. 27.09.01; Бюл. № 27. С. 251.

22. А.с. 991476 СССР, МКИ С 08L95/00. Гидроизоляционная композиция. / Н.А. Волков (Государственный дорожный научно-исследовательский институт), № 2946249/29-33; Заявлено 24.06.80; Опубл. 10.02.83; Бюл.№3 С. 236.

23. Патент № 2174136 РФ, МКИ C09D 5/08, 163/02. Композиция для антикоррозионного покрытия. / В.И. Махрин, Ю.Е. Устюгин, В.Н. Владимирский;0 № 991150065/04; Заявлено 15.07.99; Опубл. 27.02.01; Бюл. №27. С. 251.

24. Юхневич Р. Техника борьбы с коррозией. Пер. с польск. Под ред. Сухотина A.M. Л-д.: Химия. - 1978. - 304 с.

25. Заявка на патент РФ, МКИ 7C09D 191/00, 195/00. Защитный антикоррозионный материал. / Г.В. Щербинин, Н.С. Хромов, Н.В. Фединова и др. / № 2000122568/04; Заявлено 29.08.00; Опубл. 10.07.02; Бюл. №19. С. 162.

26. Centiner М., Singh P., Abes J. Stockpiled FBE coated line pipe can be subject to UV degradation. // Oil and Cas j. - 2001, ss, № 16. - P. 58-61.

27. Соломатов В.И., Кузнецов З.Н. Противокоррозионные работы в строительстве // Научно-технический реф. сб. / М.: ЦБНТИ Минмонтажспецстрой СССР,1981.-Сер. IV -Вып. 6.-С.13-15.

28. Соломатов В.И., Кузнецов З.Н. Защитные свойства эпоксигудронных композиций. // Изв. Вузов. Строительство и архитектура. 1982. - №7. - С. 66-70.

29. Защита подземных металлических сооружений от коррозии. / И.В. Стрижев-ский, А.Д. Белоголовский, В.И. Дмитриев и др. М.: Стройиздат, 1990. 330 с.

30. Лифшиц М.Л., Пимяловский Б.И. Лакокрасочные материалы. М.: Химия,1982.-357с.

31. Патент № 2187523 РФ, МКИ 1С 09D 5/08, 109/02//С 09D 109/02. Антикоррозионная полимерная композиция. / И.Г. Саришвили, А.Ф. Кушнарев, З.М. Фролова и др.; № 2000122204/04; Заявлено 21.08.00; Опубл. 20.08.02; Бюл. №23.-С. 393.

32. Долговечность железобетона в агрессивных средах. Алексеев С.Н., Иванов Ф.М., Модры С., Шиссель П. М.: Стройиздат, 1990. - 317 с.

33. Жадик Г.В., Шидрин Б.К. Модификация каменоугольных вяжущих с полимерами винилхлорида // Автодорожник Украины. 1984. - №2. - С. 40-41.

34. ТУ 2384-003-17483468-93. Каучуко-битумная гидроизоляционная мастика БКМ-200.

35. А.с. 1610871 СССР, МКИ C09D 4/00, 5/08. Состав для получения антикоррозионного покрытия. / Г.М. Пальянова, В.В.Камелии, А.В. Певнева и др.; № 4259993/05; Заявлено 10.06.87; Опубл. 27.08.95; Бюл.№ 24 С. 259.

36. Патент №1080456 РФ, МКИ 6С 09D 5/08, 163/04. Состав для антикоррозионных покрытий. / В.В.Волнухин, Н.Щ. Харитонов, М.А. Ивавицкий и др.; № 3466530/05; Заявлено 13.05.82 /72/;Опубл. 20.04.96; Бюл. № 1 С. 272.

37. Патент №2187524 РФ, МКИ 1С 09D 5/12, 163/02. Состав грунтовочного покрытия для защиты металлоконструкций от коррозии. / В.В. Иванов, Ю.В. Емельянов, В.П. Шаболдин; № 2001106728/04; Заявлено 11.03.01; Опубл. 20.08.02; Бюл. №23 С. 393.

38. Заявка на патент РФ, МКИ 6С 09D 5/12, 5/08, 5/02. Состав противокоррозионной грунтовки. / О.Э. Бабкин; № 96104917/04; Заявлено 20.03.96; Опубл. 10.06.98; Бюл. №16 (ч.1). С. 183.

39. Заявка на патент РФ, МКИ 6С 09D 109/08, 5/02. Композиция для антикоррозионного покрытия / В.И. Ларионов; № 96102550/04; Заявлено 13.02.96; Опубл. 20.05.98; Бюл. №14 (ч.1). С. 116.

40. Патент №2063409 РФ, МКИ 6С 09D 109/08, 5/12. Антикоррозионная водо-дисперсная грунтовка. / Г.А. Спицына; № 93030661/04; Заявлено 15.06.93; Опубл. 10.07.96; Бюл. №19. С. 200.

41. Лобковский В.П. В о дно-дисперсионные краски для защиты металлоконструкций от коррозии // Промышленная окраска. 2003. - №2. - С. 28-29.

42. Патент №20688363 РФ, МКИ 6С 09D 109/08, 5/08. Композиция для антикоррозионного покрытия. / С.С. Никулин; № 5039901/04; Заявлено 27.04.92; Опубл. 10.11.96; Бюл. №31.-С. 169.

43. Lagzeit-Korrosionsschutz durch Hochwertige Beschichtungssysteme. / Stahlbau Rundschau. 1986. - №66. - S. 17.

44. Заявка на патент РФ, МКИ 6 С 23 С 22/26. Способ изготовления антикоррозионного покрытия. / А.С. Чурилин; № 93018122/02; Заявлено 08.04.93; Опубл. 20.01.97; Бюл. №2. С.59.

45. Патент №176228 РФ, МКИ 7 С 04 В 41/63, С 09 D 175/04. Композиция для антикоррозионных и гидроизоляционных покрытий. / Старжевский А.Э. № 2001107276/03/; Заявлено 21.03.2001; Опубл. 27.11.01; Бюл. №33 (ч.2). -С.261.

46. Cheng Qi,Geng Guisheng, Luo Feng A new type anticorrosion coating for ocean reinforced concrete structures. J. of Coat. Technol. 2001, №10. P. 385-390.

47. Акимов A.B. Современные методы защиты оборудования от коррозии. // Трансп. и хранение нефтепродуктов. 2001. - № 8. - С. 7-9.

48. David К. Zkusenostus pouzitim plastonitu К plastonitu L. / Posemnistawby. -1995. -№6.-S. 265.

49. Попченко С.Н. Гидроизоляция сооружений. JI-д.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1981. - 304 с.

50. Заявка на патент РФ, МКИ 7 С 04 В 28/04//(С 04 В 28/04, 24:00), 111:20.

51. Гидроизоляционная полимерцементная смесь. / Р.А. Авакян, и др.; Заявлено 14.06.2000; Опубл. 20.07.02; Бюл. №20(ч.1). С. 64.

52. Патент №2185406 РФ, МКИ 7 С 09 D 109/06// (С 09 D 109/06, 163:02, 129:04). Композиция для гидроизоляционных покрытий строительных конструкций. / И.Г.Саршивили и др.; № 2000126949/04; Заявлено 27.10.2000; Опубл. 20.07.02; Бюл. №20 (ч.2). С. 270.

53. Патент №21919 РФ, МКИ 7 Е 01 D19/08, Е 04 В 5/00, Е 02 D 31/02. Рулонный гидроизоляционный материал. / О.М. Аскандаров; № 2000127478/20; Заявлено 02.11.2000; Опубл. 27.02.02; Бюл. №6 (ч.2). С. 304.

54. Заявка на патент РФ, МКИ 7 С 04 В 41/65, 28/02. Гидроизоляционная смесь. / А.В. Лели; № 2000121566/03; Заявлено 16.08.2000; Опубл. 20.10.02; Бюл. №29 (ч.1). С. 117.

55. Bare F. Anstrich-und Beschichtungsstoffe fur Beton. / Schweizer Baubl. 1995. -№ 51.-S. 36, 38, 40, 42, 44.

56. Заявка на патент РФ, МКИ 7 С 08 L 95/00, Е 04 D 5/02. Гидроизоляционный материал. / Р.Е. Шперберг; № 99123605/03; Заявлено 10.11.1999; Опубл. 20.08.01; Бюл. №23 (ч. 1). С. 182.

57. Заявка на патент РФ, МКИ 7 С 09 D 109/00. Гидроизоляционная композиция для покрытий. / В.В. Лукьяничев; № 99122562/01; Заявлено 26.10.1999; Опубл. 20.07.01; Бюл. №20. С. 157.

58. Патент 2140953 РФ, МКИ 6 С 09 D 165/00//( С 09 D 195/00, 109:00). Состав для гидроизоляционного покрытия. / Л.А. Туктарова; № 98105136/04; Заявлено 18.03.98; Опубл. 10.11.99; Бюл. №31. С. 327.

59. Заявка на патент РФ, МКИ 6 С 09 D 195/00//( С 09 D 195/00, 123:22, 183:00). Гидроизоляционная композиция. / С.В. Шлыков; № 96123015/04; Заявлено 04.12.96; Опубл. 27.01.99; Бюл. №3. С. 210.

60. Патент 2134330 РФ, МКИ 6 Е 04 D 5/06, С 08 L 95/00. Рулонный кровельный и гидроизоляционный материал «Бикрост». / Р.А. Худайбердин и др.; № 97115406/03; Заявлено 15.09.97; Опубл. 27.06.99; Бюл. № 18. С. 169.

61. Патент 2079524 РФ, МКИ 6 С 08 L95/00, С 04 В 26/26. Композиция для гидроизоляционного покрытия. / Н.Г. Евдокимова; № 94039652/03; Заявлено 21.10.94; Опубл. 20.05.97; Бюл. №14. С. 98.

62. Патент 2177918 РФ, МКИ 7 С 04 В 26/26. Гидроизоляционная смесь. / И.В. Гельфенбуйм, М.Э. Меерсон, С.Е. Ильясов и др.; № 2000115080/03; Заявлено 09.06.2000; Опубл. 10.01.02; Бюл. №1. С.305.

63. Патент 25026 РФ, МКИ 7 Е 04 D 7/00. Гидроизоляционное покрытие. / С.П. Курников, В.В. Мальцев, Е.П. Кустова; № 2002114736/20; Заявлено 06.06.2002; Опубл. 10.09.02; Бюл. № 25. С. 550.

64. Дмитриев Н.Я., Печеный Б.Г. Свойства эмульсий и мастик из разжиженного битума. // Строительные материалы. 1986. - №9. - С. 25.

65. Патент 2187019 РФ, МКИ 7 Е 04D 7/00. Холодная гидроизоляционная мастика. / И.А. Волков, C.JI. Гершкохен, JI.M. Гохман и др.; №2000108695/04; Заявлено 31.05.99; Опубл. 27.12.2000; Бюл. №48 С. 324.

66. Патент 2188911 РФ, МКИ 7 Е 04 В 1/64. Устройство для гидроизоляции стыковых соединений. / В.А. Устюгов; № 2001132946/03; Заявлено 06.12.2001; Опубл. 12.10.02; Бюл. №42-С. 191.

67. Стабников Н.В. Асфальтополимерные облицовки северных гидротехнических сооружений. Л-д: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1980. -145 с.

68. А.с. 567735 СССР, МКИ С 08 L 95/00:С09кЗ/10. Гидроизоляционная мастика. / И. А. Рыбьев (Ордена Трудового Красного знамени академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова); №2333338/05; Заявлено 10.03.76; Опубл. 12.07.77; Бюл. №29 С.78.

69. Стабников Н.В. Асфальтополимерный материал для гидроизоляции промышленных и гидротехнических сооружений. Л-д.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1975.-С. 145.

70. Гидроизоляция ограждающих конструкций промышленных и гражданских сооружений. Справочное пособие. / Под ред. Искрина B.C. М.: Стройиздат - 1975.-С. 319.

71. Гарин В.Н., Долгополов Н.Н. Полимерные защитные и декоративные покрытия строительных материалов. М.: Стройиздат, 1975. - С. 191.

72. СНиП 3.04.03-85. Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии. М.: Госстрой СССР, 1989. - С. 32.

73. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии. М.: Госстрой СССР, 1986. - 47с.

74. СНиП 3.04.01-87. Изоляционные и отделочные покрытия. М.: Госстрой СССР, 1988.-С. 57.

75. Д'Андреа М. Битумная гидроизоляция с А1111 или СБС как помочь в выборе. // Строительные материалы. - 2001. - №3. - С. 10-11.

76. Андронов С.Г. Каким должен быть битумно-полимерный материал. // Строительные материалы. 2001. - №1. - С. 26.

77. Зельманович Я.И., Андронов С.Г. Критерии качества СБС- модифицированных битумно-полимерных материалов. // Строительные материалы. -2001. -№3.-С.21-22.

78. Краснов П.Л., Погост И.Г. Как правильно определить качество битумно-полимерных материалов. // Строительные материалы. 2001. - №10. - С. 14.

79. Гликин С.М., Андреева Г.Н., Воронин A.M., Митренко Л.И. Кровельный и изоляционный материал КРОМЭЛ и мастики для его приклеивания. // Строительные материалы. 1998. - №2. - С.11-13.

80. Беляев А.А. Применение битумно-полимерных материалов при гидроизоляции мостов. // Строительные материалы. 2000. - №12 - С. 88-90.

81. Гуща Е.В. Устройство гидроизоляции материалами фирмы «Sika-Trocal AG». // Строительные материалы. 2001. - №8. - С.11.

82. Каддо М.Б.,. Попов К.Н, Попов В.В., Иванова Н.М., Масаев В.Ю. Гидроизоляция важный этап реставрации и реконструкции. // Строительные материалы. - 1998. - №11. - С.30-31.

83. Егоров Ю.Л., Масаев В.Ю., Попов В.В. Опыт гидрозащиты и восстановление строительных конструкций. // Строительные материалы. 1997. - №12. -С.101-102.

84. Смирнов С.В., Латышева Л.Ю. Отечественные гидроизолирующие материалы на основе вяжущих. // Строительные материалы. 1999. - №9. - С. 1617.

85. Попов В.В., Егоров Ю.П. Усиление и гидрозащита фундаментов при реконструкции зданий первых массовых серий. // Строительные материалы. 1996. -№11.-С.101.

86. Масаев В.Ю., Полякова Т.Л. Новые материалы для гидроизоляционных работ, усиления фундаментов и реконструкции сооружений. // Строительные материалы. -1997. №3. - С.96-98.

87. Базоев O.K. Водонепроницаемый бетон- надежная гидроизоляция. // Строительные материалы. 1998. - №11. - С. 18.

88. Максимов Ю.В., Капусткин А.А., Козлов В.В., Фадеев В.И., Соловьев Г.К. Технологические аспекты пропиточной гидроизоляции железобетонных конструкций. // Строительные материалы. 1997. - №8. - С.94-95.

89. Тарасов В.П. Высокоэффективные материалы VOLCLAV для гидроизоляции подземных сооружений. // Строительные материалы. 1998. - №1. -С. 18-19.

90. Анцупов Ю.А., Грушко В.А., Лукасик В.А., Жирнова М.В., Зайцева М.П. Строительные пасты на основе эпоксидной смолы. // Строительные материалы. 2000. - №9. - С.76-77.

91. Соков В.Н., Жуков А.Д. Технология комплексного паро-, тепло- и гидроизоляционного материала из самоуплотняющихся масс. // Строительные материалы. 2000. - №9. - С.76-77.

92. Лобковский В.П. Водно-дисперсионные краски для защиты железобетонных конструкций от коррозии // Промышленная окраска. -2003. -№2. -С. 6-7.

93. Казакова Е.Е., Скороходова О.Н. Водно-дисперсионные акриловые лакокрасочные материалы строительного назначения. М.: ООО «Пейнт-Медиа», 2003.- 136 с.

94. Шварц М., Баимштарк Р. Пленкообразование полимеров водных дисперсий. // Лакокрасочные материалы. 2003. -№4. - С. 18-19.

95. Schwartz М. Waterbased Acrylates for Decorative. 2001. - 282 p.

96. Москвин B.M., Иванов Ф.М., Алексеев С.Н. и др. Коррозия бетона и железобетона. Методы их защиты. М.: Стройиздат, 1980. - 535 с.

97. Печеный Б.Г.Долговечность битумных и битумоминеральных покрытий. -М.: Стройиздат, 1981. 128 с.

98. Печеный Б.Г. Битумы и битумные композиции. М.: Химия, 1990. - 256 с.

99. Розенберг Б.А., Ениколопов Н.С. Проблемы технологической монолитности изделий из композиционных материалов. // Журн. Всесоюзн. химич. общества им. Д.И.Менделеева. 1978. - т.ХХШ, № 3 - С. 298-305.

100. Пригоровский Н.П. Экспериментальные методы определения температурных напряжений. // Исследование температурных напряжений. М.: Наука, 1972,-С. 3-10.

101. Басин В.Е. Адгезионная прочность. М.: Химия, 1981. - 208 с.

102. Горбаткина Ю.А. Адгезионная прочность в системах полимер волокно. -М.: Химия, 1987.- 192 с.

103. Воюцкий С.С. Аутогезия и адгезия высокополимеров. М.: Ростехиздат, 1960.-232 с.

104. Баклан Д. Поверхностные явления при адгезии и фрикционном взаимодействии. Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1986. - 304 с.

105. Фрейдин А.С., Турусов Р.А. Свойства и расчет адгезионных соединений. -М.: Химия, 1990.-256 с.

106. Карякина М.И. Физико-химические основы процессов формирования и старения покрытий. М.: Химия, 1980. - 216 с.

107. Зубчук В.А. Влияние пластификаторов на адгезию покрытий в процессе старения. // Лакокрасочные материалы и их применение. М., 1977. - №1. -С. 32-33.

108. Абрагам Г. Асфальты и другие битумы. Москва-Грозный-Ленинград-Новосибирск.: Горно-геологическое нефтяное изд-во, 1934.

109. Крейцер Г. Д. Асфальты, битумы и пеки. Подольск.: Промстройиздат, 1952.-400 с.

110. ГОСТ 6806. Материалы лакокрасочные. Метод испытания покрытий на изгиб.

111. ГОСТ 2678. Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний.

112. ГОСТ 6997 Составы для заливки кабельных муфт. Технические условия.

113. А.с. 267992 СССР, МКИ 42 К 49/02 80Ъ 25/01. Способ определения температуры хрупкости нефтяных, битумов. / Н.В. Палей, А.П. Орговский; Заявлено 6.06.1968; Опубл. 1970; Бюл. №13. С

114. А.с. 781677 СССР, МКИ G03 № 3/26. Устройство для испытания пленочных материалов на предельную деформацию при изгибе / Б.Г. Печеный, С.П. Андрю-щенко, В.В. Масленников; № 2720272/25-28; Заявлено 30.01.79; Опубл. 23.11.80; Бюл. №43.-С. 286.

115. ГОСТ 11507. Битумы нефтяные. Метод определения температуры хрупкости по Фраасу.

116. Руденская И.М., Руденский А.В. Реологические свойства битумов. М.: Высшая школа, 1967. - 118 с.

117. SvetelD., Proc. Sec. Jntern. Symp. dev. Test. Bitum., Budapest. 1975. -P.106-110.

118. Haas P. C. G., Phang W. A. Case Studies of Pavement Shufage Gracking as Feedback fora Sybsystem Highway Res. Rec., 1970. № 313. - P. 32-34.

119. Колбановская A.C., Михайлов B.B. Дорожные битумы. М.: Транспорт, 1973. -261с.

120. Печеный Б.Г. Исследование температурных и структурных внутренних напряжений в битумных покрытиях / Пром. теплотехника. 1982, т.4, №2. -С. 82-87.

121. Томпсон Д.К. Каучуковые модификаторы. // Битумные материалы. Асфаль-ты, смолы, пеки. / Под ред. А. Дж. Хойберга. М.: Химия, 1974. - С. 216240.

122. Ениколопов Н.С. Композиционные материалы материалы будущего. // Журн. Всесоюзн. химич. общества им. Д.И.Менделеева. - 1978. - т.ХХШ, № 3-С. 243-245.

123. Ениколопов Н.С., Вольфсон С.А. Получение и свойства наполненных термопластов // Пласт, массы. 1976. - №1. - С. 39-40.

124. Печеный Б.Г., Дунаенко А.В., Коробкова В.М. Трещиностойкость битумополимерных покрытий различной структуры. // Известия вузов. Строительство. 1993. - №1 - С. 57-62.

125. Думский Ю.В., Беренц А.Д., Кезодой А.В. Нефтеполимерные смолы. М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1983.-65с.

126. Санжаровский А.Т. Физико-химические свойства полимерных и лакокрасочных покрытий. -М.: Химия, 1978. 183 с.

127. Печеный Б.Г., Масленников В.В., Журавлев В.Д. и др. Определение температуры хрупкости битумов. // Строительные материалы. 1979. - №9.1. С. 33-34.

128. А.с. 920353 СССР, МКИ3 G 01В 5/30. Прибор для определения внутренних напряжений в покрытиях. / В.В. Масленников, Б.Г. Печеный, В.М. Короб-кова; №2965354/25-28; Заявлено 29.07.80; Опубл. 15.04.82; Бюл. №14. С. 188.

129. Стоян И.А., Печеный Б.Г., Каргин Н.И. Композиции эпоксидных смол с нефтяными газойлями. // Сб. научных трудов. Серия «Естественнонаучная» Вып. 5. Ставрополь: СевКавГТУ. - 2002. - С. 67-71.

130. Стоян И.А., Печеный Б.Г., Каргин Н.И. О пластификации полимеров высокомолекулярными соединениями нефти. // Материалы международной научно-практической конференции «Строительство 2002». - Ростов-на-Дону: РГСУ. - 2002. - С. 87.

131. Стоян И.А., Слюсарев Г.В. Влияние добавок термопластичных эластомеров на свойства битумов. Вестник: СевКавГТУ // Вестник: Серия «Естественнонаучная». №1(6). - Ставрополь: СевКавГТУ. - 2003. - С. 84-86.

132. Отраслевая методика определения экономической эффективности использования вторичных материальных ресурсов в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. — М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1986. 96с.

133. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: ВНИИПИ, 1986. - 52 с.

Похожие работы

Строительство
05.23.00