автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Повышение долговечности и теплостойкости строительных битумных мастик введением асбофрикционных отходов

На правах рукописи

ГУРОВА Елена Валентиновна

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ И ТЕПЛОСТОЙКОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ БИТУМНЫХ МАСТИК ВВЕДЕНИЕМ АСБОФРИКЦИОННЫХ ОТХОДОВ

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 на кафедре «Конструкции зданий и сооружений»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Ярцев Виктор Петрович

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ

и республики Татарстан,

доктор технических наук, профессор

Хозин Вадим Григорьевич

кандидат технических наук, доцент Еремин Владимир Георгиевич

Ведущая организация

ОАО «Тамбовгражданпроект», г. Тамбов

Защита состоится 12 ноября 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.033.01 в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, ул. ХХ-летия Октября, д. 84, ауд. 20, корпус 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

Д 212.033.01

В.В. Власов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современные темпы и огромный размах строительства в нашей стране требуют производства таких строительных материалов, которые соответствовали бы условиям эксплуатации в самых различных климатических районах, обеспечивая надежность и долговечность зданий и сооружений. Нефтяной битум является самым распространенным материалом для кровельных и гидроизоляционных работ. На кровлю и гидроизоляцию оказывают воздействие следующие факторы: атмосферные осадки (дождь, снег, град), ветер, ультрафиолетовое излучение, перепады температур, жизнедеятельность насекомых и микроорганизмов, механические нагрузки. В чистом виде по своей природе нефтяные битумы не могут обеспечить требуемую долговечность для кровли и гидроизоляции. Одним из путей решения данной проблемы является создание битумных композиционных материалов. Применение полиминеральных и органических добавок на основе техногенных отходов производства позволяет получить улучшенные материалы, что решает не только проблемы повышения качества битума, но и утилизации отходов местных предприятий.

Актуальность данной работы обусловлена созданием долговечных битумных материалов с повышенными теплофизическими свойствами путем физической модификации состава. Изучение закономерностей разрушения и деформирования битумных материалов с термоактивационных позиций позволяет при прогнозировании их долговечности кроме нагрузки, действующей на материал, учитывать влияние температуры.

Целью работы является получение строительных битумных мастик с повышенными эксплуатационными характеристиками и разработка методики прогнозирования их долговечности с позиций кинетической концепции разрушения и деформирования.

В работе поставлены следующие задачи:

- на основе физических представлений о разрушении и деформировании полимерных композитов выбрать для строительных битумов наиболее эффективный наполнитель из крупнотоннажных техногенных отходов;

- изучить влияние наполнителя на длительные механические и теп-лофизические характеристики строительных битумов;

- изучить термоактивационные закономерности разрушения и деформирования битумов и битумных композитов при различных видах на-гружения;

- исследовать влияние основных эксплуатационных факторов на физические и эмпирические константы, определяющие долговечность и теплостойкость битумных материалов;

- уточнить методику прогнозирования долговечности, прочности и теплостойкости органических строительных материалов для битумных

мастик, используемых при устройстве кровли, герметизации и гидроизоляции;

- дать рекомендации по составу битумных композиций в зависимости от назначения материала.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- дано физическое обоснование выбора наполнителя (асбофрикци-онные отходы) для повышения долговечности и теплостойкости строительных битумов;

- изучено влияние асбофрикционных отходов на механические и теплофизические характеристики битумов марок БН 70/30 и БН 90/10 при вариации основных эксплуатационных параметров (напряжения, температуры, среды);

- выявлены закономерности разрушения и деформирования битумных материалов с позиций кинетической концепции; показана возможность применения для оценки их долговечности модифицированных экспоненциальных и степенных уравнений вида Журкова С.Н. и Бартенева Г.М.;

- получены значения физических и эмпирических констант чистых и наполненных битумов, определяющих их долговечность и теплостойкость при разрушении и деформировании;

- разработана методика прогнозирования долговечности и теплостойкости для битумных композиций;

- даны рекомендации по использованию предложенных битумных композиций для устройства кровли, герметизации и защиты строительных конструкций.

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. Разработаны составы битумных композитов с повышенными эксплуатационными параметрами различного назначения. Предложена методика прогнозирования долговечности строительных битумов в реальных условиях эксплуатации. Даны рекомендации по их применению в качестве гидроизоляции и герметика строительных конструкций, а также при устройстве и ремонте кровли.

Внедрение результатов. Разработанные битумные композиты использовались ООО «Тамбовспецстроймонтаж» и ОАО «Тамбовхимпром-строй» при строительстве и реконструкции объектов в г. Тамбове. Результаты исследований использованы в учебном процессе Тамбовского государственного технического университета при изучении дисциплины «Строительные материалы».

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на "УТ-К научных конференциях ТГТУ (Тамбов, 2001 - 2004); Международной научно-практической конференции «Качество, безопасность, энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов на пороге XXI века» (Белгород, 2000); Международных научно-практических конференциях «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (Пенза, 2002, 2003); Международной научно-технической конференции «Эффективные строительные конструкции: Теория и практика» (Пенза, 2002); X Российской конференции по теплофизическим свойствам веществ (Казань, 2002); IV Международной научно-практической конференции «Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов» (Пенза, 2002); V Международной конференции «Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения» (Санкт-Петербург, 2003); Четвертой международной теплофизической школе «Теплофизические измерения в начале XXI века» (Тамбов, 2001); Пятой международной теплофизической школе «Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством» (Тамбов, 2004).

Публикации. По результатам исследований опубликован 21 печатный труд, среди них 13 статей, 7 тезисов докладов и методические указания к лабораторным работам.

Автор защищает:

- предложенные составы строительных битумных мастик, наполненных асбофрикционными отходами;

- результаты исследований влияния наполнителя на эксплуатационные характеристики строительных битумов при изменении и вариации нагрузки, температуры и внешней среды;

- результаты исследований влияния наполнителя на закономерности разрушения и деформирования битумных материалов и характер изменения физических и эмпирических констант, определяющих их долговечность и теплостойкость;

-методику прогнозирования долговечности и теплостойкости битумных композитов;

- рекомендации по применению разработанных битумных композитов при герметизации и гидроизоляции строительных конструкций, устройстве и ремонте кровли.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и содержит 206 страниц машинописного текста, включая 34 таблицы, 87 рисунков, список литературы из 165 наименований и 4 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе проведен анализ литературных данных, посвященных исследованию физико-механических, химических и реологических свойств битумов. Битумы нашли широкое применение в строительстве в качестве кровельных, гидроизоляционных и антикоррозионных материалов.

Значительный вклад в изучение свойств битумов и способов их модификации внесли работы Горшениной Г.И., Гуна Р.Б., Кисиной A.M., Колбановской А.С., Куценко В.Н., Михайлова Н.В., Печеного Б.Г., Розен-таля ДА, Руденской И.Н., Руденского А.В., Рыбьева И.А., Сунгатовой З.О., Сюняева З.И., Сюняева Р.З., Хозина В.Г., Хойберга Дж. и др.

Рассмотрены способы повышения эксплуатационных свойств битумов путем совершенствования технологии их получения, пластификацией и наполнением.

Показано, что значительное повышение эксплуатационных показателей битумов достигается введением модифицирующих технологических добавок. Рассмотрено влияние вида и количества наполнителей на свойства битумов. Полимерные модификаторы (типа АПП, СБС, ЭПБ) являются наиболее эффективными, однако самыми дорогостоящими. Использование в качестве наполнителей крупнотоннажных отходов промышленности решает не только проблему повышения долговечности и теплостойкости битума, но и утилизации и экологичности.

Приведены способы прогнозирования долговечности битумных материалов. Как известно, битумы являются термопластичными материалами и их механические свойства изменяются в широких пределах при переходе от жидкого состояния в условиях высоких температур до твердого состояния при низких температурах. Поэтому битумы следует рассматривать как тела различной степени пластичности. Теория деформирования материалов различной степени пластичности, занимающих промежуточное положение между твердыми телами и жидкостями, находится еще в стадии формирования, встречаются расхождения в терминологии, нет общей теории, охватывающей на единой основе весь спектр реологических свойств.

В настоящее время наибольшее развитие при оценке явления статической усталости и для прогнозирования долговечности материалов получила молекулярно-кинетическая концепция разрушения. Фроловой М.К., Кисиной A.M., Куценко В.Н. предложено использовать формулу Журко-ва С.Н. для прогнозирования долговечности полимербитумов. Однако они не учитывали явление смещения полюса и априори принимали предэкспо-ненту равную 10-13 с, что, как известно, для многих полимерных материалов не соответствует действительности.

Во второй главе описаны методические вопросы.

В качестве объектов исследований взяты строительные битумы марок БН 70/30 и БН 90/10. В качестве наполнителя битумов использовали ас-бофрикционные отходы (АФО), утилизируемые с Тамбовского завода ас-бесторезинотехнических изделий «АРТИ»; отходы керамзита (в виде порошка), образующиеся в процессе его производства; древесную стружку и муку.

Описаны приборы и последовательность проведения необходимых стандартных испытаний (КиШ, пенетрация), а также водопоглощение и возгораемость полученных битумных мастик.

Для проведения длительных и кратковременных механических испытаний при разных видах нагружения (растяжении, срезе, сжатии и пенет-рации) использовали специальные стенды и установку рычажного типа. Линейное термическое расширение битумных материалов изучали с помощью оптического дилатометра. Коэффициент теплопроводности измеряли на приборе ИТ-3.

Изложены методики определения физических и эмпирических констант при разрушении и деформировании, а также приведены формулы для расчета основных параметров работоспособности: долговечности, прочности и теплостойкости, а также скорости деформации.

При исследовании долговечности битумных материалов использована методика математического планирования эксперимента, разработанная Буниной Л.О. для термопластов. Ее применение позволяет получить необходимую информацию при минимальном количестве испытываемых образцов. Для получения надежных результатов экспериментальные данные подвергались статистической обработке по программам Konstanta, Exel и GrafdifFer.

В третьей главе теоретически и экспериментально обоснован выбор наиболее эффективного наполнителя.

Результаты длительных механических и кратковременных механохи-мических испытаний (пенетрация, водопоглощение, горючесть) битумных материалов, наполненных различными техногенными отходами промышленных предприятий (АФО, керамзитовая крошка, древесные стружка и мука), показали, что наиболее высокими эксплуатационными свойствами обладают материалы, наполненные АФО (минерально-органический мелкодисперсный порошок серого цвета с размерами частиц 0,04...0,12 мм).

С позиций термофлуктуационной (кинетической) концепции изучены закономерности разрушения и деформирования битумных материалов, наполненных АФО, при разных видах нагружения (растяжении, срезе, сжатии и пенетрации) в широком диапазоне постоянных напряжений и температур.

Для всех композиций при растяжении и срезе зависимости в координатах Igt — а при положительных температурах имеют нелинейный характер (пример показан на рисунке 1). Такое поведение характерно для эластичных материалов, например - каучуков и резин.

Поведение битума при отрицательных температурах (от 0 до минус 10 °С) существенно отличается от поведения при плюсовых температурах: во-первых, прочность значительно повышается; во-вторых, меняется характер зависимостей. Если чистый битум сохраняет тенденцию к параллельности кривых при понижении температуры, то при введении 10...30 масс. % АФО образуются прямые пучки, а при введении 50 масс. % АФО - обратный пучок (рисунок 1). Это говорит о том, что их свойства меняются в широких пределах при переходе от жидкого состояния в условиях высоких температур до твердого состояния при низких температурах.

Для выявления аналитической зависимости, связывающей время до разрушения т, напряжение а и температуру Г, экспериментальные результаты (рисунок 1) перестраивали в координаты lgi - 1/T. Последние представляют собой семейства кривых, параллельных или веерообразных прямых (рисунок 2).

а - 0 масс. % АФО; б -10 масс. % АФО; в - 50 масс. % АФО Рисунок 2 - Зависимость долговечности от обратной температуры при различных напряжениях среза для наполненного битума БН 90/10

При этом долговечность битума с 10 масс. % АФО при температурах ниже 0 °С описывается обобщенной формулой Журкова, физически обоснованной и экспериментально подтвержденной Ратнером СБ. и Ярцевым В.П.:

где (период колебания кинетических единиц - атомов, групп атомов, сегментов), Со (энергия активации разрушения), у (структурно-механический фактор), (предельная температура существования твердого тела) - физические константы материала; ст — напряжение; Т - температура; Я -универсальная газовая постоянная; т — время до разрушения (долговечность).

Параллельные прямые (рисунок 2, а) описываются формулой, предложенной Бартеневым Г.М. для эластомеров:

где В и т- эмпирические коэффициенты.

а - чистый битум; б - с 30 масс. % АФО; • - 16 °С; а -30 °С; о - 50 0С Рисунок 3 - Зависимость долговечности от напряжения (обратной температуры) при растяжении для наполненного битума БН 90/10

При обращении пучка прямых, когда они сходятся в полюс не при предельно высокой, а при низкой температуре, Ярцевым В.П. получена формула:

. и;-у т = тшехр-

ЛГ

где - эмпирические константы.

Временные зависимости прочности битума и битумных композиций в полулогарифмических координатах нелинейны, в то же время эти данные в логарифмических координатах хорошо ложатся на прямые. Так, зависимости при срезе композиций на основе битума БН 70/30 с АФО и растяжении БН 90/10, перестроенные в координаты — ^а, и ^х — 1/Т принимают вид классических прямых пучков или параллельных прямых (рисунок 3).

Для описания этих зависимостей предложены полуэмпирические уравнения:

- для прямого пучка:

т = тиехр

иа-Х\ёа( Т^

(4)

где хт, 17о и Тт - константы, имеющие физический смысл, аналогичный константам уравнения (1); % - эмпирическая константа, имеющая размерность энергии;

- для параллельных прямых:

- эмпирические константы.

Для всех исследованных битумных композиций закономерности разрушения растяжением имеют более сложный характер, чем при разрушении срезом. Это связано с тем, что при растяжении область разрушения неопределенна и материал «течет». При срезе разрушение имеет строго направленный характер при небольших деформациях.

Определены константы для всех исследованных композиций: энергия активации С/о, и, минимальная долговечностьпредельная температура структурно-механическая константа и эмпирические коэффициенты, позволяющие прогнозировать долговечность, прочность и теплостойкость битумных материалов в широком диапазоне эксплуатационных факторов. Значения констант при различных видах нагружения, в широком диапазоне температур и вариации степени наполнения, а также вид полученных зависимостей представлены в таблицах 1 и 2.

При эксплуатации битумные материалы могут воспринимать длительные сжимающие и контактные нагрузки, приводящие к нарушению целостности покрытия. В связи с этим были изучены закономерности деформирования битумных материалов сжатием и пенетрацией в режиме заданных постоянных напряжений и температур. Пример зависимостей скорости деформирования битумных материалов сжатием при вариации температур представлен на рисунке 4. Аналогичные зависимости получены и при пенетрации.

т = т. ехр —- ехр(-ЯТ

(5)

Таблица 1 - Физические и эмпирические константы битума, наполненного АФО, при разных видах нагружения

Характер семейства прямых авт-КЙО) Константы

Марка битума Вид нагрузки Количество наполнителя, масс. % » л з § У, У*, кДж/моль Я М1 Х> кДж/моль

0 л 104 127 268 Ю-0'7 - -

о к X <и £ 10 III 103 - - 1(Г.6,5 45 -

20 III 112 - - ю-16,5 34 -

В и ее О. 30 III 80 - - ю-12'5 50 -

о 40 III 141 - - 10-20,7 42 -

С! о 50 г 46 555 369 104 - -

1зз 0 У* 108 - 300 10-2,42 - 52

и 10 л 128 - 291 10~°,м - 103

V» 1) 20 134 - 258 Ю-1-9 - 96

О. и 30 £ 165 - 298 кг*75 - 138

40 л 170 - 277 Ю-1,78 - 105

50 л 271 - 300 Ю-0'4 - 201

• Зг о 0 III 116 - - 10-о,з 5,8 -

10 III 130 — — Ю-А17 6,84 —

о 1 30 л 222 — 357 ю-2'5 — 247

о о X Й 50 III 111 - - 10Ч>,6 4,9 -

0 III 78 - - ! 0-1,8 4,0 -

ю т ш 10 III 106 - - ю-2'0 5,5 -

& 30 104 7,2 364 Ю-0'9 - -

50 7 5 173 273 КГ4 - -

п римечания:*- зависимости, перестроенные в координаты - кЛТот^о.

Таблица 2 - Физические и эмпирические константы наполненного битума БН 90/10 в условиях отрицательных температур

Количество наполнителя, масс. % Характер семейства прямых ^т-103/Г(отст) Константы

и, ¡У0, и. кДж/моль У, у., кДж/моль Тщ* Т»9 К В,гт, т„с т

0 III 155,4 - - ю-18 10

10 * 332 5,2 280 ю0,9 -

30 90 1,4 302 101,3 -

50 /гГ —100/-20 4 222/263 ю4 -

Примечания: числитель - участок I; знаменатель - участок II.

а) б)

а — зависимость степени сжатия от времени (1 — 15; 2 - 50 °С); б - зависимости логарифма начальной скорости деформирования при сжатии

от обратной температуры для битума марки БН 90/10; в - зависимости логарифма начальной скорости деформирования при сжатии от обратной температуры для битума марки БН 90/10+50 масс. % АФО Рисунок 4 - Определение температурно-силового фактора при сжатии

Графоаналитическим дифференцированием по программе Ога1Ш1Гег для всех композиций построены зависимости в координатах 1§Уо - 103/Г. Как при сжатии, так и пенетрации они имеют сложный характер. При сжатии чистого битума зависимости имеют линейный характер и образуют прямой пучок (рисунок 4, б), описываемый уравнением:

где V - скорость деформирования, мм/с; Уо - начальная скорость, мм/с; ^о(д) - температурно-силовой фактор (максимальная энергия активации перемещения сегмента из одного положения в другое), кДж/моль; Я - универсальная газовая постоянная, кДж/(мольхК); Г-температура; у(д)-структурно-механическая константа, отражающая неравномерность рас-

пределения нагрузки по цепям полимера; Гт(Д) - предельная температура; ст — напряжение.

При введении АФО в количестве 10...30 масс. % зависимости становятся криволинейными, а при увеличении количества наполнителя до 50 масс. % - принимают вид параллельных прямых (рисунок 4, в), описываемых уравнением:

где у^д), !/о(д) - эмпирические константы^структурно-механический коэффициент.

Такое поведение связано со структурными изменениями, происходящими в битуме при введении наполнителя, а также его повышенной чувствительностью к изменению температуры. Аналогичная картина наблюдается при разрушении битумных композитов растяжением и срезом. При сжатии и пенетрации введение наполнителя замедляет скорость деформирования битума, происходит постепенное увеличение жесткости битума, а при введении 50 масс. % наполнителя материал полностью теряет пластичность.

Для всех зависимостей по программе Кс^аМа были определены физические и эмпирические константы уравнений (6) - (7), значения которых представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Значения физических и эмпирических констант при сжатии и пенетрации битумных материалов

Количество АФО, масс. % Вид нагружения Константы уравнений (6) - (7)

1>т(д), ит(д). мм/с Тт(д> К ит> кДж/моль Т(Д), кДж/ (моль • Н) Р*> 1/МПа

0 Сжатие ю-2-1' 275 35 3,3 -

10 - - 18/80 - -

30 - - 33/80 - -

50 - 53 - 0,01

0 Пенет-рация -по-''' ■ /'283 13/50 12,17 0,012

10 - - 25/80 - 0,009

30 - - 30/133 - 0,006

50 - - 70 - 0,005

Примечания: числитель - участок I (30...50 °С); знаменатель - участок II (16...30°С).

Из таблицы 3 видно, что при увеличении количества наполнителя константа [/о и и меняется. Наиболее сильно это проявляется для битума, наполненного 10...30 масс. % АФО при температуре 16... 18 °С: энергия активации увеличивается более чем вдвое, что указывает на стерические затруднения деформационных процессов при данных температурах.

Коэффициент рд при пенетрации падает с введением и увеличением количества АФО (таблица 3), что указывает на положительные структурные изменения в наполненном битуме.

В четвертой главе выявлено влияние климатических факторов, агрессивной среды и температуры на эксплуатационные свойства битумных материалов, исследованы их адгезионные параметры.

Исследования механических свойств битумных материалов от количества циклов температурных переходов (от +50 до минус 25 °С) показали экстремальный характер их изменения. После 10...30 циклов температурных перепадов наблюдали понижение прочности битума и композиций на его основе, стабилизацию при 30...50 циклах и заметное повышение прочности до исходной после 70 циклов (за исключением битума с 50 масс. % АФО).

Для оценки адгезионной прочности была проведена серия испытаний на отрыв композиций из битума от древесины, металла, кирпича, ЦСП и бетона. Исследования адгезионной прочности показали, что наиболее прочное сцепление битумных композитов происходит с ЦСП, древесиной и бетоном. При введении АФО в количестве до 10... 15 масс. % прочность снижается незначительно, а при дальнейшем увеличении она резко падает.

Было установлено, что введение АФО приводит к повышению температуры размягчения битумов (рисунок 5), снижает их вязкость, повышает ИП и композиций (таблица 4), т.е. увеличивает интервал пластичности. Введение и увеличение количества АФО приводит к росту коэффициента теплопроводности.

Проведенные дилатометрические испытания позволили изучить характер поведения битумных композиций при нагревании: определены температуры перехода композиций из твердого состояния в пластическое.

1 -БН 70/30; 2-БН 90/10; д - разрыв; а - разрыв с отрывом; □ - отрыв Рисунок 5 - Зависимость температуры размягчения битума (/, 2) и адгезии битума к древесине (3) от количества вводимых асбофрикционных отходов

Таблица 4 - Характеристики битумов, наполненных АФО

Марка битума Количество АФО, масс. % т, (по КиШ), °С Пенетра-циях0,1 мм ИП 1 °с *хр 1 ^

БН 90/10 0 90 10 2,1 -34,7

10 103 12 3,8 -59,6

30 106 8,7 3,6 -61,2

БН 70/30 0 70 30 1,6 -11,2

10 83 31,2 3,8 -39,6

30 90 28,4 4,0 -48

40 115 27,1 6,5 -87

Установлено, что введение АФО повышает химическую стойкость битума в агрессивных средах различной природы (серной, азотной, уксусной кислотах и щелочи).

В пятой главе приводится методика прогнозирования работоспособности битумных материалов.

Выполнен расчет основных параметров работоспособности (долговечности, прочности и теплостойкости) исследованных композитов (таблица 5) при заданных значениях эксплуатационных факторов (нагрузки, температуры и времени эксплуатации).

Таблица 5 - Прогнозируемые величины долговечности т, прочности а и теплостойкости Т битумных мастик

Марка битума

БН 70/30 БН 90/10

Параметры работоспособности Количество АФО, масс. %

0 10 30 50 0 10 30 50

Ш X т, годы 5 15,2 26 50 6,5 20 35 58

8 ы 4> * В а, МПа 0,82 0,9 1,11 1,36 0,94 1,2 1,32 1,43

в л У Он Т, К 254 262 271 273 272 294 281 306

X м т, годы 6,5 18 28 43 12 24 36 49

Щ V о, и о, МПа 1,2 1,31 1,33 1,48 1,25 1,31 1,44 1,41

Г, К 270 278 303 315 291 301 309 327

Примечание: рассчитывали при заданных эксплуатационных параметрах: т = 108 с, а = 0,5 МПа, Г = 293 К.

Как видно из таблицы 5, введение асбофрикционных отходов положительно сказывается на всем комплексе эксплуатационных свойств битума при разрушении: повышаются долговечность, прочность (предел вынужденной эластичности), теплостойкость. Построены диаграммы, позволяющие прогнозировать их работоспособность в широком диапазоне нагрузок и температур.

Результаты исследования подтвердили возможность использования методики прогнозирования работоспособности органических материалов, основанной на положениях термофлуктуационной концепции разрушения и деформирования, применительно к битумным композиционным материалам.

Таблица 6 - Себестоимость битумных композиций

Наименование Стоимость, р./кг

БН 70/30 БН 90/10

Без добавок 2,50 4,30

+ 10 масс. %АФО 2,32 3,94

+20 масс. % АФО 2,15 3,59

+30 масс. % АФО 1,92 3,23

Проведено технико-экономическое сравнение чистых и наполненных битумов (таблица 6). Расчеты показали, что разработанные составы выгодно отличаются по себестоимости от ненаполненных битумов, а с учетом повышения их долговечности обладают несомненными преимуществами.

Приведены примеры использования разработанных битумных мастик при гидроизоляции фундаментов, герметизации швов железобетонных плит и ремонте кровельного покрытия. Даны рекомендуемые составы битумных композиций в зависимости от назначения (таблица 7).

Таблица 7 - Рекомендуемые составы битумных материалов

Назначение Рекомендуемый состав

Приклеивающая мастика 90 масс. % БН 70/30 + 10 масс. % АФО

Гидроизоляция 90 масс. % БН 90/10 + 10...30 масс. % АФО

Герметизация 70 масс. % БН 90/10 + 30 масс. % АФО

Выполнен расчет долговечности и теплостойкости используемых битумных материалов с учетом реальных условий эксплуатации. При прогнозировании срока эксплуатации герметизирующей мастики 70 масс. % БН 90/10 + 30 масс. % АФО основным параметром, определяющим долговечность принято считать напряжение при растяжении. Тогда, при извест-

ных значениях термофлуктуационных констант материала (таблица 5) находим:

Таким образом, при заданных значениях эксплуатационных параметров (согласно математическому эквиваленту нагрузки - МЭН) гарантированное время работы битума БН 90/10, наполненного 30 масс. % АФО составляет 36 лет.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ:

1 Физически обоснована возможность повышения долговечности и теплостойкости строительных битумов введением утилизируемых техногенных отходов.

2 Исследовано влияние вида и количества наполнителей (отходов производства) на эксплуатационные характеристики строительных битумов при различных нагрузках и вариации температур. Показано, что:

- введение в битум марки БН 90/10 до 50 масс. % асбофрикционных отходов, керамзитовой крошки, древесной стружки и муки увеличивает механическую прочность в 1,2... 1,6 раза и долговечность композиций при растяжении и срезе в 4... 10 раз;

- при введении наполнителей до 30 масс. % вязкость битума снижается незначительно;

- введение асбофрикционных отходов не влияет на водопоглощение битума, остальные добавки дают ее повышение до 10 %;

- асбофрикционные отходы и керамзитовая крошка не влияют на огнестойкость битума, древесные отходы ее снижают.

На основании проведенных исследований по всему комплексу показателей для дальнейшей разработки в качестве наполнителя выбраны ас-бофрикционные отходы.

3 С позиции кинетической (термофлуктуационной) концепции исследованы закономерности разрушения и деформирования строительных битумов и композитов на их основе в широком диапазоне заданных постоянных напряжений и температур. Установлен характер разрушения битумных композиций при вариации температур от минус 10 до +50 °С. Выявлены аналитические зависимости, связывающие время эксплуатации, напряжение и температуру.

4 Показано, что введение и увеличение количества АФО в битумных мастиках приводит к изменению вида зависимостей долговечности от температуры («прямой пучок» - параллельные прямые - «обратный пучок»). Для описания процессов разрушения при растяжении композиций на основе битумов БН 90/10 с АФО и срезе БН 70/30 с АФО предложены модифицированные уравнения вида Журкова С.Н. и Бартенева Г.М.

5 Для всех исследованных материалов получены величины физических и эмпирических констант, входящих в уравнения долговечности. По их поведению дана трактовка механизма разрушения и деформирования строительных битумов при введении АФО.

6 Изучено влияние вида нагружения (растяжение, срез, сжатие и пе-нетрация) на закономерности разрушения и деформирования битумных композитов. Установлены различные механизмы разрушения при растяжении и срезе и деформировании сжатием и пенетрацией, что отражается на величинах констант, определяющих долговечность и теплостойкость.

7 Показано, что введение АФО уменьшает коэффициент термического расширения битума на 30 %, увеличивает его теплопроводность, стойкость к агрессивным средам и действию попеременного замораживания-оттаивания. АФО понижают температуру хрупкости и повышают температуру размягчения битума.

8 Исследования адгезионной прочности показали, что наиболее прочное сцепление битумных композитов происходит с ЦСП, древесиной и бетоном. При введении АФО в количестве до 10... 15 масс. % адгезионная прочность снижается несущественно, а при дальнейшем увеличении она падает.

9 Получены аналитические зависимости, позволяющие прогнозировать долговечность и теплостойкость разработанных битумных композитов в широком диапазоне основных эксплуатационных параметров. Даны рекомендации по применению разработанных битумных мастик для герметизации и гидроизоляции строительных конструкций, устройстве и ремонте кровли.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Ярцев В.П. Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битума / В.П. Ярцев, Е.В. Гурова // Строительные материалы. М., 2003. № 7. С. 46 - 47. Лично автором выполнено 1 с.

2 Ярцев В.П. Композиционные строительные материалы с использованием утилизируемых асбофрикционных отходов / В.П. Ярцев, Е.В. Гу-

рова // Качество, безопасность, энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов на пороге XXI века: Сб. докл. Междун. науч.-практ. конф. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2000.4. 2. С. 499 - 503. Лично автором выполнено 2 с.

3 Гурова Е.В. Влияние добавок асбофрикционных отходов на теп-лофизические характеристики битума / Е.В. Гурова, В.П. Ярцев // Тепло-физические измерения в начале XXI века: IV Междунар. теплофизическая школа: Тез. докл. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та. 2001. Ч. 1. С. 84 - 85. Лично автором выполнено 1 с.

4 Ярцев В.П. Композиты на основе битума с использованием утилизируемых асбофрикционных отходов / В.П. Ярцев, Е.В. Гурова // VI науч. конф.: Матер, конф. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2001. С. 208 -209. Лично автором выполнено 1 с.

5 Ярцев В.П. Закономерности разрушения композитов на основе битума при срезе / В.П. Ярцев, Е.В. Гурова // Труды ТГТУ: Сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. Тамбов, 2001. Вып. 10. С. 36 - 39. Лично автором выполнено 2 с.

6 Ярцев В.П. Механические и теплофизические свойства битумных материалов с использованием утилизируемых асбофрикционных отходов / В.П. Ярцев, Е.В. Гурова // Современные проблемы строительного материаловедения: Матер. VII академ. чтений РААСН. Белгород.: Изд-во Гос. техн. акад. строит, матер., 2001. Ч. 1. С. 646 - 649. Лично автором выполнено 2 с.

7 Гурова Е.В. Теплофизические свойства наполненного битума / Е.В. Гурова, В.П. Ярцев, В.А. Русин // X Росс. конф. по теплофизическим свойствам веществ. Казань, 2002. С. 136 - 137. Лично автором выполнено 1 с.

8 Гурова Е.В. Определение долговечности композиционного кровельного материала на основе битума / Е.В. Гурова, В.П. Ярцев, М.В. Го-рюшинская // Эффективные строительные конструкции. Теория и практика: Сб. ст. Междунар. науч.-техн. конф. Пенза, 2002. С. 154 - 158. Лично автором выполнено 2 с.

9 Гурова Е.В. Особенности разрушения композитов на основе строительных битумов при растяжении и срезе / Е.В. Гурова // VII науч. конф.: Пленар. докл. и тез. стендовых докл. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2002. Ч. 1. С. 71 -72.

10 Гурова Е.В. Долговечность композиций на основе битума марки БН-90/10 / Е.В. Гурова, В.П. Ярцев // Композиционные строительные ма-

териалы. Теория и практика: Сб. науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф. Пенза, 2002. С. 106 - 109. Лично автором выполнено 2 с.

11 Гурова Е.В. Влияние концентрации наполнителя на теплофизиче-ские характеристики битума / Е.В. Гурова, В.П. Ярцев, В.И. Ляшков // Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов: Сб. матер. IV Междунар. науч.-практ. конф. Пенза, 2002. С. 120 - 123. Лично автором выполнено 1 с.

12 Ярцев В.П. Долговечность композиций на основе битума БН 90/10 и отходов производства местных предприятий / В.П. Ярцев, А.О. Грушо-Новицкая, Е.В. Гурова // Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения: Сб. тр. V Междунар. конф. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003. С. 595 - 598. Лично автором выполнено 1 с.

13 Ярцев В.П. Композиционный материал на основе битума и отходов завода резинотехнических изделий / В.П. Ярцев, Е.В. Гурова // Проблемы и пути создания композиционных материалов и технологий из вторичных ресурсов / Под общ. ред. С. И. Павленко. Новокузнецк: СибГИУ, 2003. С. 251 - 259. Лично автором выполнено 4 с.

14 Грушо-Новицкая А.О. Влияние агрессивных сред на прочностные характеристики композиций на основе битума / А.О. Грушо-Новицкая, Е.В. Гурова // VIII науч. конф.: Пленар. докл. и тез. стенд, докл. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. Ч. 1. С. 96 - 97. Лично автором выполнено 0,5 с.

15 Гурова Е.В. Влияние агрессивных сред на прочностные характеристика композиций на основе битума / Е.В, Гурова, А.О. Грушо-Новицкая, В.П. Ярцев // Труды ТГТУ: Сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. Вып. 14. С. 36 - 38. Лично автором выполнено 1 с.

16 Ярцев В.П. О механизме разрушения битумных композитов /

B.П. Ярцев, Е.В. Гурова // Современные строительные материалы и ресурсосберегающие технологии: Тр. НГАСУ. Новосибирск, 2003. Т. 6. № 2(23),

C. 198 - 202. Лично автором выполнено 3 с.

17 Гурова Е.В. Композиционные строительные материалы с использованием утилизируемых асбофрикционных отходов / Е.В. Гурова // VIII науч. конф.: Пленар. докл. и тез. стенд, докл. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. Ч. 1. С. 97 - 98.

18 Гурова Е.В. Закономерности разрушения срезом битумных композиций при отрицательных температурах / Е.В. Гурова, В.П. Ярцев // Ком-

позиционные строительные материалы. Теория и практика: Сб. науч. тр. Междунар. науч.-техн. конф. Пенза, 2003. С. 51 - 54. Лично автором выполнено 2 с.

19 Гурова Е.В. Теплотехнические и механические испытания битумных материалов: Метод, указ. к лаб. раб. / Е.В. Гурова, В.П. Ярцев. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. 24 с. Лично автором выполнено 12 с.

20 Гурова Е.В. Свойства композитов на основе строительных битумов и производственных отходов / Е.В. Гурова // IX научная конференция: Пленар. докл. и кр. тез. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. С. 211.

21 Гурова Е.В. О механической прочности и долговечности композитных материалов на основе битума / Е.В. Гурова, А.О. Грушо-Новицкая, В.П. Ярцев // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: Сб. науч. тр. Междунар. науч.-техн. конф. Пенза, 2004. С. 71 - 74. Лично автором выполнено 2 с.

Подписано к печати 06.10.2004 Гарнитура Times New Roman. Формат 60 х 84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Объем: 1,16 усл. печ. л.; 1,25 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. С. 656

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

»227 02

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ И ТЕПЛОСТОЙКОСТИИТЕЛЬНЫХ БИТУМНЫХ МАСТИК ВВЕДЕНИЕМ АСБОФРИКЦИОННЫХ ОТХОДОВ

05.23.05 -ительные материалы и изделия

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Ярцев В .П.

Тамбов

Содержание

Введение.

1 Анализ литературных источников по теме диссертации.

Цель и задачи исследований.

1.1 Состав и строение битумов.

1.2 Свойства битумов.

1.2.1 Физические свойства.

1.2.2 Физико-химические свойства.

1.2.3 Химические свойства.

1.2.4 Физико-механические свойства.

1.3 Свойства битумов, полученных различными способами.

1.4 Способы улучшения свойств нефтяных битумов.

1.4.1 Повышение качества битумов путем совершенствования технологии производства битумов.

1.4.2 Модификация битумов - как способ повышения их эксплуатационных свойств.

1.4.3 Эксплуатационные свойства модифицированных битумов.

1.5 Применение битумов.

1.6 Прогнозирование долговечности битумных материалов.

1.7 Выводы по разделу 1.

1.8 Цель и задачи исследований.

2 Методические вопросы.

2.1 Объекты исследований.

2.1.1 Выбор битума.

2.1.2 Выбор наполнителя.

2.1.3 Выбор агрессивных сред.

2.1.4 Изготовление образцов.

2.2 Приборы и приспособления для физико-механических испытаний битума.

2.2.1 Приборы для определения температуры размягчения и вязкости битума.

2.2.2 Стенд для испытаний на одноосное растяжение.

2.2.3 Установка для испытаний на одноосный срез.

2.2.4 Установка для испытаний на сжатие.

2.2.5 Установка для испытаний на пенетрацию.

2.2.6 Приспособления для циклических испытаний.

2.2.7 Установка для определения адгезии битума.

2.2.8 Прибор для определения коэффициента линейного термического расширения.

2.2.9 Прибор для определения коэффициента теплопроводности.

2.2.10 Приспособления для испытания битума на водопоглощение.

2.3 Способы получения и обработки экспериментальных данных.

2.3.1 Расчёт термофлуктуационных констант при длительных механических испытаниях битумов.

2.3.2 Определение коэффициентов уравнения Аррениуса методом графоаналитического дифференцирования.

2.3.3 Обработка экспериментальных данных физико-механических испытаниий.

2.3.4 Статистическая обработка экспериментальных данных.

2.3.5 Проверка нормальности распределения экспериментальных результатов.

2.4.6 Математическое планирование эксперимента для определения механической долговечности битума.

2.5 Выводы по разделу 2.

3 Разработка наполненных битумных композиций с повышенными эксплуатационными параметрами.

3.1 Физическое обоснование выбора наполнителей для строительных битумов.

3.2 Прочность и долговечность битумных композиций.

3.3 Влияние вида и количества наполнителя на водопоглощение, возгораемость и горючесть битума.

3.4 Закономерности разрушения битумных материалов. Влияние температуры на долговечность композиций из битума.

3.5 Поведение битумных композиций при длительном растяжении и срезе.

3.6 Закономерности деформирования битумных композиций при сжатии.

3.7 Температурно-временная зависимость деформирования при пенетрации.

3.8 Выводы по разделу 3.

4 Физико-механические испытания битумных композиций с учетом конкретных условий эксплуатации.

4.1 Влияние циклических температурно-влажностных воздействий на прочностные характеристики битумных композиций.

4.2 Адгезия битума и битумных композитов к строительным материалам.

4.3 Влияние количества АФО на температуру размягчения битума.

4.4 Определение коэффициента линейного термического расширения битумных материалов.

4.5 Определение коэффициента теплопроводности битумных материалов.,.

4.6 Влияние жидких агрессивных сред на механическую прочность битумных композиций.

4.7 Выводы по разделу 4.

5 Прогнозирование основных эксплуатационных параметров (долговечности, прочности и теплостойкости) битумных композиций в зависимости от их назначения.

5.1 Физические основы и методика прогнозирования работоспособности битумных композиций.

5.2 Диаграммы для определения долговечности битумных композитов.

5.3 Рекомендации по применению битумных композиций.

5.3.1 Технико-экономическое обоснование эффективности применения битумных композиций.

5.3.2 Применение битумных композиций при восстановлении кровельного ковра и гидроизоляции строительных конструкций.

5.4 Выводы по разделу 5.

Актуальность работы. Современные темпы и огромный размах строительства в нашей стране требуют производства таких строительных материалов, которые соответствовали бы условиям эксплуатации в самых различных климатических районах, обеспечивая надежность и долговечность зданий и сооружений. Нефтяной битум является самым распространенным материалом для кровельных и гидроизоляционных работ. На кровлю и гидроизоляцию оказывают воздействие следующие факторы: атмосферные осадки (дождь, снег, град), ветер, ультрафиолетовое излучение, перепады температур, жизнедеятельность насекомых и микроорганизмов, механические нагрузки. В чистом виде по своей природе нефтяные битумы не могут обеспечить требуемую долговечность для кровли и гидроизоляции. Одним из путей решения данной проблемы является создание битумных композиционных материалов. Применение полиминеральных и органических добавок на основе техногенных отходов производства позволяет получить улучшенные материалы, что решает не только проблемы повышения качества битума, но и утилизации отходов местных предприятий.

Актуальность данной работы обусловлена созданием долговечных битумных материалов с повышенными теплофизическими свойствами при изучении термоактивационных закономерностей их разрушения и деформирования. При прогнозировании долговечности битума и битумных композитов (с позиций термофлуктуационной концепции) кинетический (термоактивационный) подход позволяет кроме нагрузки, действующей на материал, учитывать влияние температуры.

Целью работы является получение строительных битумных мастик на основе битума с повышенными эксплуатационными характеристиками и разработка методики прогнозирования их долговечности с позиций кинетической концепции разрушения и деформирования.

В работе поставлены следующие задачи:

- на основе физических представлений о разрушении и деформировании полимерных композитов выбрать для строительных битумов наиболее эффективный наполнитель из крупнотоннажных техногенных отходов;

- изучить влияние наполнителя на длительные механические и теплофизи-ческие характеристики строительных битумов;

- изучить термоактивационные закономерности разрушения и деформирования битумов и битумных композитов при различных видах нагружения;

- исследовать влияние основных эксплуатационных факторов на физические и эмпирические константы, определяющие долговечность и теплостойкость битумных материалов;

- уточнить методику прогнозирования долговечности, прочности и теплостойкости органических строительных материалов для битумных мастик, используемых при устройстве кровли, герметизации и гидроизоляции;

- дать рекомендации по составу битумных композиций в зависимости от назначения материала.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- дано физическое обоснование выбора наполнителя (асбофрикционные отходы) для повышения долговечности и теплостойкости строительных битумов;

- изучено влияние асбофрикционных отходов на механические и тепло-физические характеристики битумов марок БН 70/30 и БН 90/10 при вариации основных эксплуатационных параметров (напряжения, температуры, среды);

- выявлены закономерности разрушения и деформирования битумных материалов с позиций кинетической концепции; показана возможность применения для оценки их долговечности модифицированных экспоненциальных и степенных уравнений вида Журкова С.Н. и Бартенева Г.М.;

- получены значения физических и эмпирических констант чистых и наполненных битумов, определяющих их долговечность и теплостойкость при разрушении и деформировании;

- разработана методика прогнозирования долговечности и теплостойкости для битумных композиций;

- даны рекомендации по использованию предложенных битумных композиций для устройства кровли, герметизации и защиты строительных конструкций.

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. Разработаны составы битумных композитов с повышенными эксплуатационными параметрами различного назначения. Предложена методика прогнозирования долговечности строительных битумов в реальных условиях эксплуатации. Даны рекомендации по их применению в качестве гидроизоляции и герметика строительных конструкций, а также при устройстве и ремонте кровли.

Внедрение результатов. Разработанные битумные композиты использовались ООО «Тамбовспецстроймонтаж» и ОАО «Тамбовхимпромстрой» при строительстве и реконструкции объектов в г. Тамбове. Результаты исследований использованы в учебном процессе Тамбовского государственного технического университета при изучении дисциплины «Строительные материалы».

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на VI— IX научных конференциях ТГТУ (Тамбов, 2001-2004 г.); Международной научно-практической конференции «Качество, безопасность, энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов на пороге XXI века» (Белгород, 2000); Международных научно-практических конференциях «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (Пенза, 2002,2003); Международной научно-технической конференции «Эффективные строительные конструкции: Теория и практика» (Пенза, 2002); X Российской конференции по теплофизическим свойствам веществ (Казань, 2002); IV Международной научно-практической конференции «Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов» (Пенза, 2002); V Международной конференции «Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения» (Санкт — Петербург, 2003); Четвертой международной теплофизической школе «Теплофизические измерения в начале XXI века» (Тамбов, 2001); Пятой международной теплофизической школе «Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством» (Тамбов, 2004).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 21 печатных трудов, среди них 13 статей, 7 тезисов докладов и методические указания к лабораторным работам.

Автор защищает:

- предложенные составы строительных битумных мастик, наполненные ас-бофрикционными отходами;

-результаты исследований влияния наполнителя на эксплуатационные характеристики строительных битумов при изменении и вариации нагрузки, температуры и внешней среды;

- результаты исследований влияния наполнителя на закономерности разрушения и деформирования битумных материалов и характер изменения физических и эмпирических констант, определяющих их долговечность и теплостойкость;

- методику прогнозирования долговечности и теплостойкости битумных композитов;

- рекомендации по применению разработанных битумных композитов при герметизации и гидроизоляции строительных конструкций, устройстве и ремонте кровли.

Структура и объём работы. Диссертационная работа со^оит из введения, пяти глав, основных выводов и содержит 206 страниц машинописного текста, включая 34 таблицы, 87 рисунков, список литературы из 165 наименований и 4 приложения.

Основные выводы

1 Физически обоснована возможность повышения долговечности и теплостойкости строительных битумов введением утилизируемых техногенных отходов.

2 Исследовано влияние вида и количества наполнителей (отходов производства) на эксплуатационные характеристики строительных битумов при различных нагрузках и вариации температур. Показано, что:

- введение в битум марки БН 90/10 до 50 масс. % асбофрикционных отходов, керамзитовой крошки, древесной стружки и муки увеличивает механическую прочность в 1,2. 1,6 раза и долговечность композиций при растяжении и срезе в 4. 10 раз;

- при введении наполнителей до 30 масс. % вязкость битума снижается незначительно;

- введение асбофрикционных отходов не влияет на водопоглощение битума, остальные добавки дают ее повышение до 10 %;

- асбофрикционные отходы и керамзитовая крошка не влияют на огнестойкость битума, древесные отходы ее снижают.

На основании проведенных исследований по всему комплексу показателей для дальнейшей разработки в качестве наполнителя выбраны асбофрикционные отходы.

3 С позиции кинетической (термофлуктуационной) концепции исследованы закономерности разрушения и деформирования строительных битумов и композитов на их основе в широком диапазоне заданных постоянных напряжений и температур. Установлен характер разрушения битумных композиций при вариации температур от минус 10 до + 50 °С. Выявлены аналитические зависимости, связывающие время эксплуатации, напряжение и температуру.

4 Показано, что введение и увеличение количества АФО в битумных мастиках приводит к изменению вида зависимостей долговечности от температуры («прямой пучок» - параллельные прямые - «обратный пучок»). Для описания процессов разрушения при растяжении композиций на основе битумов БН 90/10 с АФО и срезе БН 70/30 с АФО предложены модифицированные уравнения вида Журкова С.Н. и Бартенева Г.М.

5 Для всех исследованных материалов получены величины физических и эмпирических констант, входящих в уравнения долговечности. По их поведению дана трактовка механизма разрушения и деформирования строительных битумов при введении АФО.

6 Изучено влияние вида нагружения (растяжение, срез, сжатие и пенетрация) на закономерности разрушения и деформирования битумных композитов. Установлены различные механизмы разрушения при растяжении и срезе и деформировании сжатием и пенетрацией, что отражается на величинах констант, определяющих долговечность и теплостойкость.

7 Показано, что введение АФО уменьшает коэффициент термического расширения битума на 30 %, увеличивает его теплопроводность, стойкость к агрессивным средам и действию попеременного замораживания-оттаивания. АФО понижают температуру хрупкости и повышают температуру размягчения битума.

8 Исследования адгезионной прочности показали, что наиболее прочное сцепление битумных композитов происходит с ЦСП, древесиной и бетоном. При введении АФО в количестве до 10. .15 масс. % адгезионная прочность снижается несущественно, а при дальнейшем увеличении она падает.

9 Получены аналитические зависимости, позволяющие прогнозировать долговечность и теплостойкость разработанных битумных композитов в широком диапазоне основных эксплуатационных параметров. Даны рекомендации по применению разработанных битумных мастик для герметизации и гидроизоляции строительных конструкций, устройстве и ремонте кровли.

1. Андрианов К. А. Прогнозирование долговечности (работоспособности) пенополистирола в ограждающих конструкциях зданий / К.А. Андрианов // Дис. канд. техн. наук. Пенза. 2002 250 с.

2. Андрианов К.А. Применение математического планирования эксперимента к определению механической долговечности пенеополистирола ПСБ -с / К.А. Андрианов // VII Научная конференция ТГТУ .Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2001. С. 48-54

3. Андрианов Р.А. Композиционный пенопласт на основе битума и пенополистирола / Р.А. Андрианов, К.К. Гарипов // Строительные материалы. №5. 1985. С. 24-25

4. Арбузов А.А. О прочности дорожных одежд / А.А. Арбузов // http://www.proads.narod.ru

5. Антипов А.Е. Применение отходов производства серной кислоты в качестве наполнителя гидроизоляционных битумных мастик / А.Е. Антипов, Ф.И. Азимов // Строительные материалы. №12. 1981. С. 20 22

6. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластичных материалов / Г.М. Бартенев, Ю.С. Зуев. М. Л.: Химия. 1964. 221 с.

7. Бартенев Г.М. О зависимости микротвердости аморфных твердых тел от температуры и длительности действия нагрузки / Г.М. Бартенев, И.В. Разумовская, Д.С. Сандитов // Заводская лаборатория. Москва. №1. 1969. С. 105-107

8. Берлин А.А. Основы адгезии полимеров / А.А. Берлин, В.Е. Басин. М.: Химия. 1974. 391 с.

9. Битумные материалы. Асфальты, смолы, пеки / Под. ред. Дж. Хой-берга / Пер. с англ. М.: Химия. 1974. 247 с.

10. Бобрышев А.Н. Синергетика композитных материалов. Под ред. Со-ломатова В.И. / А.Н. Бобрышев, В.Н. Козомазов, JI.O. Бабин, В.И. Солома-тов. Липецк: НПО «Ориус». 1994. 153 с.

11. Богомолов Б.Д. Химия древесины и основы химии высокомолекулярных соединений / Б.Д. Богомолов. М.: Лесн. Промышленность. 1973. 400 с.

12. Братчиков А.В. Битумное вяжущее для изготовления кровельной горячей мастики, модифицированное атактическим полипропиленом / А.В. Братчиков и др. // ИВУЗ Строительство. №3. 1983. С. 8 11

13. Бунина Л.О. Исследование взаимосвязи предельных параметров деформирования кристаллических полимеров / Л.О. Бунина // Дис. на соиск. учен. степ. канд. физ. мат. Наук. М.: НИФХИ. 1974. 184 с.

14. Бурмистров Г.Н. Кровельные материалы / Г.Н. Бурмистров. М.: Стройиздат. 1990.176 с.

15. Гликин С.М. Кровля из битумно-резиновой композиции / С.М. Гли-кин, A.M. Воронин, В.В. Маккавеев // Промышленное и гражданское строительство. М. №4. 2004. С. 21 22

16. Голованова ТА. Изменение свойств битума при контакте с минеральным наполнителем в асфальтобетоне / Т.А. Голованова // Дис. канд. техн. наук. С Петербург. 1996. 201 с.

17. Горелов Ю.А. Особенности применения битумно-полимерных материалов в холодном климате / Ю.А. Горелов, Д.А. Фисюренко // СтройПРОФИль. №3. 2002. С. 22

18. Горелов Ю.А. Новые кровельные материалы отечественного производства/ Ю.А. Горелов // Строительные материалы. №3. 2001. С. 15

19. Горелов Ю.А. Новые рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы завода «Технофлекс» / Ю.А. Горелов // Строительные материалы. №5. 2002. С. 26-27

20. Горшенина Г.И. Полимербитумные изоляционные материалы / Г.И. Горшенина, Н.В. Михайлов. М.: Недра. 1967. 210 с.

21. ГОСТ 11501 78 «Битумы нефтяные. Метод определения глубины проникновения иглы». М.: Изд-во стандартов. 1978. 9 с.

22. ГОСТ 11506 73* «Битумы нефтяные. Метод определения температуры размягчения». М.: Изд-во стандартов. 1973. 11 с.

23. ГОСТ 11505 75 «Битумы нефтяные. Метод определения растяжимости». М.: Изд-во стандартов. 1975. 12 с.

24. ГОСТ 15173— 70 Пластмассы. Метод определения среднего коэффициента линейного теплового расширения. М.: Изд-во стандартов. 1970. 6 с.

25. ГОСТ 6617 76 Битумы нефтяные строительные. М.: Госстандарт. 1976. 14 с.

26. ГОСТ 2678 94 Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний. М.: Госстандарт. 1996. 28 с.

27. ГОСТ 18956 73 Материалы рулонные кровельные. Методы испытания на старение под воздействием искусственных климатических факторов. Госстрой СССР. М.: Изд-во стандартов. 1973. 12 с.

28. ГОСТ 30402 96 Материалы строительные. Метод испытания на воспламеняемость. Госстрой РФ. М.: Изд-во стандартов. 1996. 13 с.

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

30. ГОСТ 30693 2000 Мастики кровельные и гидроизоляционные. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов. 2000. 22 с.

31. Гохман JI.M. Теоретические основы строения битумов и других органических вяжущих материалов / JI.M. Гохман // Химия и технология топ-лив и масел. №3. 1993. С. 25 28

32. Гридчин А.Н. Влияние минерального порошка из отходов производства извести на свойства асфальтобетона / А.Н. Гридчин, В.В. Ядыкина, М.В. Ветров // ИВУЗ. Строительство. №10. 2000. С. 50 53

33. Гуль В.Е. Структура и структурно-механические свойства полимеров /В.Е. Гуль. М.: Высшая школа. 1966. 125 с.

34. Гун Р.Б. Нефтяные битумы / Р.Б. Гун. М.: Химия. 1973. 343 с.

35. Гун Р.Б. Производство нефтяных битумов / Р.Б. Гун, И.Л. Гуревич. М.: ГосИНТИ. 1960. 360 с.45. «Гуттанит» — экологичная кровля из Швейцарии // СтройПРОФИль. №2. 2002. С. 21 23

36. Гурова Е.В. Особенности разрушения композитов на основе строительных битумов при растяжении и срезе / Е.В. Гурова Н VII научная конференция: Пленарные доклады и тезисы стендовых докладов. Ч. 1. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та. 2002. С. 71-72

37. Гурова Е.В. Долговечность композиций на основе битума марки БН-90/10 / Е.В. Гурова, В.П. Ярцев // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: Сб. научных трудов межд. науч. практ. конф. Пенза. 2002. С. 106-109

38. Гурова Е.В. Влияние агрессивных сред на прочностные характеристика композиций на основе битума / Е.В. Гурова, А.О. Грушо-Новицкая,

39. B.П. Ярцев // Труды ТГТУ: Сборник научных статей молодых ученых и студентов. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та. Вып. 14. 2003. С. 36-38

40. Гурова Е.В. Теплофизические свойства наполненного битума / Е.В. Гурова, В.П. Ярцев, В.А. Русин // X Российская конференция по теплофизи-ческим свойствам веществ. Казань. 2002. С. 136 137

41. Гурова Е.В. Свойства композитов на основе строительных битумов и производственных отходов / Е.В. Гурова // IX научная конференция: Пленарные доклады и краткие тезисы. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та. 2004.1. C. 211

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

43. Дармов П.И. Кровли из битуминозных материалов / П.И. Дармов, А.А. Дармов // СтройПРОФИль. №5. 2003. С. 31 33

44. Дармов П.И. Битумно-полимерные материалы: обоснованность применения, нюансы / П.И. Дармов, А.А. Дармов // СтройПРОФИль. №6. 2003. С. 28-30

45. Дармов П.И. Кровли из битуминозных материалов / П.И. Дармов, А.А. Дармов // Формула строительства. М.: №9(30). 2003. С. 12 14

46. Деревянко А. Защита древесины от гниения / А. Деревянко // Бюллетень "Строительный магазин". № 4. 2000. С. 13

47. Жаббаров У.Р. Изменение свойств резинобитумных покровных композиций при длительной эксплуатации в атмосферных условиях юга / У.Р. Жаббаров и др. // Строительные материалы. №6. 1992. С. 12-15

48. Зельманович Л.И. Менилитовые сланцы как местное сырье для наполнителей битумных материалов / Л.И. Зельманович, С.М. Аксенова, А.М. Мороз, В.А. Никитин и др. // Строительные материалы. №3. 1987. С.25 26

49. Зельманович Я.И. Критерии качества СБС модифицированных би-тумно-полимерных материалов / Я.И. Зельманович, С.Г. Андронов // Строительные материалы. №3. 2001. С. 12-13

50. Зенинский A.M. Экономика производства и применения нефтяных битумов / A.M. Зенинский, В.Е. Тищенко. М.: Химия. 1977. 256 с.

51. Иванов А.И. Структурно-механические свойства различно окисленных битумов / А.И. Иванов, Н.В. Михайлов // Колл. Журн. 22. 2. 1960. 176 с.

52. Илиополов С.К. Повышение долговечности асфальтобетонных покрытий за счет модификации битумов / С.К. Илиополов, Е.В. Углова, И.В. Мардиросова // ИВУЗ. Строительство. №7. 1996. С. 26 28

53. Илиополов С.К. Процесссы структурообразования и свойства битумов, модифицированных раствором высокомолекулярного каучука С.К./ Илиополов, Ю.Г. Андриади, И.В. Мардиросова, Е.В. Углова // ИВУЗ. Строительство. № 11. 1997. С. 20 22

54. Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа. ВСН 46-83. Министерство транспортного строительства СССР. М.: Транспорт. 1985. 157с.

55. Исакова Э.М. Битумные гофрированные листы «Гуттапрал» / Э.М. Исакова // Строительные материалы. №3. 2001. С. 16

56. Касаткин Ю.Н. Старение и структурная долговечность битумоминеральных материалов в конструкции / Ю.Н. Касаткин // ИВУЗ. Строительство. №9. 2001. С. 21-22

57. Кац М.Н. Структурообразование граничных слоев битума на поверхности минерального материала / М.Н. Кац // Дис. канд. техн. наук. Ленинград. 1987.180 с.

58. Кириллова Л.Г. Полимербитумные связующие на основе тройного этиленпропиленового синтетического каучука / Л.Г. Кириллова, А.Г. Филиппова, Н.А. Охотина, А.Г. Лиакумович, Я.Д. Самуилов // Строительные материалы. №3.2000. С. 8 -10

59. Киселева О. А. Прогнозирование работоспособности древесных композитов в строительных изделиях и конструкциях / О.А. Киселева // Дис. канд. техн. наук. Воронеж. 2003.205 с.

60. Кисина A.M. Полимербитумные кровельные и гидроизоляционные материалы / A.M. Кисина, В.Н. Куценко. Л. 1983. 133 с.

61. Ковалев Я.Н. Перспективные технологии производства асфальтобетонов на основе резинобитумных мастик / Я.Н. Ковалев и др. // ИВУЗ. Строительство. №12. 1991. С. 9- 13

62. Колбановская А.С. Дорожные битумы / А.С. Колбановская, В.В. Михайлов. М.: Транспорт. 1973. 264 с.

63. Курепов О.Н. Кровельные материалы компании «Рубикон» / О.Н. Ку-репов // СтройПРОФИль. №1. 2001. С. 24-25

64. Липский В.К. Влияние полиэтилена низкого давления на свойства строительного и дорожного битумов / В.К. Липский, С.В. Покровская И Строительные материалы. №12. 1982 . С. 24-25

65. Lu Xiaohu Fundamental Studies on Styrene-Butadiene-Styrene Polymer Modified Road Bitumens / Lu Xiaohu // Licentiate Thesis. Royal Institute of Technology. Sweden. TRITA-IPFR 96-17. 1996

66. Lu X. Characterization of Styrene-Butadiene-Styrene Polymer Modified Bitumens—Comparison of Conventional Methods and Dynamic Mechanical Analyses / X. Lu, U. Isacsson // Journal of Testing and Evaluation. №4. 1997. S.31 -35

67. Лурье Е.Г. Термоактивационные закономерности износа полимеров / Е.Г. Лурье // Дис. канд. техн. наук. М.: НИФХИ им. Л. Я. Карпова. 1966. 180 с.

68. Мадорский С. Термическое разложение органических полимеров / С. Мадорский. М.:Изд-во «Мир». 1967. 328 с.

69. Манина Л. И. Исследование технологии и комплексной механизации рулонной гидроизоляции на основе эмульбита / Л.И. Манина // Автореф. дисс. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. Харьков. ХИСИ. 1974.201 с.

70. Marechal J. Ch. Kennzeichnung und Alterung von SBS Polymer -Bitumen. / J. Ch. Marechal. Bitumen. №3.1984. P. 114-120

71. Мелкий ремонт рулонных кровель / Формула строительства. М.: №5(14). 2002. С.27 28

72. Микульский В.Г. Строительные материалы / В.Г. Микульский, Г.И. Горчаков и др. М.: АСВ. 1996. 325 с.

73. Мурузина Е.В. Битум полимерные композиции кровельного назначения / Е.В. Мурузина // Дисс. канд. техн. наук. Казань. 2000. 219 с.

74. Налимов В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В.В. Налимов, Н.А. Чернова. М.: Наука. 1965. 339 с.

75. Neumann H.J. Kolloidchemische Untersuchungen an Asphaltenen / H.J. Neumann // BrenstofFchemie. 1965. V. 46. №9. S. 275-277

76. Neumann H.J. Erdol Harze und ihre Bedeutung fur Bitumen und SchmierstofFe / H.J. Neumann, J. Wilkens, H.J. Herfiord. Compendium 74-75. Vortr. 24. Haupttag. Dtsch. Ges. Mineralolwiss. und Kohlechem. е. V. 1975. Bd. 2 - S. 757-761

77. Паукку А.Н. О взаимосвязи дисперсионного состава и физико-механических свойств резинобитумных мастик / А.Н. Паукку и др. // Строительные материалы. №12. 1989. С. 24 26

78. Печеный Б.Г. Битумы и битумные композиции / Б.Г. Печеный. М.: Химия. 1990. 256 с.

79. Печеный Б.Г. Битумополимерные композиции / Б.Г. Печеный, В.Н. Каракуц, Б.Г. Теляшев, А.В. Дунаенко. М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1992. 89 с.

80. Печеный Б.Г. Долговечность битумных и битумоминеральных покрытий/Б.Г. Печеный, М.: Стройиздат. 1981. 123 с.

81. Поваляев М.И. Повышение надежности кровель / М.И. Поваляев, A.M. Воронин, Г.Н. Андреева, O.K. Михайлова // Строительные материалы. №5.1982. С. 13-14

82. Поваляев М.И. Старение и долговечность битуминозных материалов в кровлях / М.И. Поваляев // Строительные материалы. №5.1985. С. 25 26

83. Поваляев М.И. Эксплуатационные качества кровель Волжского автозавода / М.И. Поваляев, Е.Р. Татаркин, O.K. Михайлова И Промышленное строительство. №10. 1982. С.12 -14

84. Полозюк В.В. Долговечность кровельных материалов и расчет кровли / В.В. Полозюк // www.polikrom.ru

85. Полякова С.В. Применение модифицированных битумов в дорожном строительстве / С.В. Полякова // СтройПРОФИль. №10. 2001. С. 12 15

86. Pfeiffer 1. Ph. The Properties of Asphaltic Bitumens. Elservier / I. Ph. Pfeiffer. New-York. Amsterdam. London. 1950. 285 p.

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

88. Ратнер С.Б. Пути перехода от испытаний образца к прогнозу работоспособности деталей из пластмасс / С.Б. Ратнер, В.П. Ярцев // Обзор, инф. Серия «Пластические массы и синтетические смолы». М.:НИИТЭХИМ. 1982. 40 с.

89. Ратнер С.Б. Физико-химические основы сопротивления пластмасс механическому воздействию / С.Б. Ратнер, В.П. Ярцев // Обзор, инф. Серия «Производства и переработка пластических масс и синтетических смол». М.:НИИТЭХИМ. 1985.40 с.

90. Ратнер С.Б. Термофлуктуационные закономерности истирания полимеров / С.Б. Ратнер, В.П. Ярцев Я Теория трения, износа и проблемы стандартизации: Сб. Приокское кн. изд-во. Брянск. 1978. С. 150 162

91. Ратнер С.Б, Механическое разрушение пластмасс как процесс деструкции полимеров / С.Б. Ратнер // Обзор. М.: НИИТЭХИМ. 1989. 100 с.

92. Ратнер С.Б. Границы работоспособности аморфных термопластов при сжатии по сравнению с растяжением / С.Б. Ратнер, Ю.И. Брохин // Вестник машиностроения. № 1. 1975. С. 61 63

93. Ратнер С.Б. Влияние стабилизирующих добавок и термического расширения на сопротивление термопластов механическому разрушению / С.Б. Ратнер, В.П. Ярцев // Доклады АН СССР. Т. 216. №6. 1974. С. 1325 -1338

94. Ребиндер П.А. Физико -химическая механика / П.А. Ребиндер // В кн. Поверхностные явления в дисперсных системах. М.: Наука. 1979. 382 с

95. Регелъ В.Р. Кинетическая природа прочности твёрдых тел / В.Р. Ре-гель, А.И. Слуцкер, Э.Е. Томашевский. М.: Наука. 1974. 560 с.

96. Рекомендации по устройству кровель из наплавляемых материалов электроконтактным способом / ЦНИИОМТП Госстроя СССР. М.: Стройиз-дат. 1984. 8 с.

97. Розенталъ Д.А. Битумы. Получение и способы модификации / Д.А. Розенталь, В.Н. Березников, И.Н. Кудрявцева. Л. 1979. 86 с.

98. Розенталь Д. А. Модификация свойств битума полимерными добавками / Д.А. Розенталь, Л.С. Таболина, В.А. Федосеева // В сб. «Переработка нефти». М.: ЦНИИТЭнефтехим. № в. 1988. 49 с.

99. Розенталь ДА. Нефтяные окислительные битумы / Д.А. Розенталь. Л.: ЛТИ. 1973.47 с.

100. Руденский А.В. Реологические свойства битумоминеральных материалов / А.В. Руденский, И.Н. Руденская. М.: Высшая школа. 1971. 131 с.

101. Руденская И.Н. Органические вяжущие для дорожного строительства / И.Н. Руденская, А.В. Руденский. М.: Транспорт. 1984. 229 с.

102. РыбъевИ.А. Технология гидроизоляционных материалов: Учеб. для вузов / И.А. Рыбьев, А.С. Владычин, Е.П. Казеннова и др.; под ред. И.А. Рыбьева. М: Высш. шк. 1991. 287 с.

103. Sautereu /?.Controle de qualite en construction routiere / R. Sautereu I I Bull, liais. Labor. Ponts et chaus. 1975. V.10. P. 47-52

104. СНиП 23 01- 99 Строительная климатология / Госстрой России. М.: ГУПЦПП. 2000. 57 с.

105. Совершенная кровля из Финляндии! // "Красивые дома" http://www.goodroof.ru/rooC

106. Сокова СД. О долговечности кровель / С.Д. Сокова, В.Ю. Домо-жилов // Жилищное строительство. №7. 2001. С. 26 27

107. Справочник машиностроителя. Изд. 3-е пер.и доп. Т. 1 / Под ред. Н. С. Ачеркана. М.: ГНИТИМЛ. 1963 650 с.

108. Строительная климатология: Справочное пособие / НИИ Строит, физики. М.: Стройиздат. 1990. 86 с.

109. Строительные материалы. Справочник. М. 1989. 423 с.

110. Строительные материалы: Учебник / Под общей ред. В.Г. Микульского. М.: Изд-во АСВ. 1996. 488 с.

111. Строительные материалы. Битумные материалы // http://www. StroiLIST.ru

112. Сунгатова З.О. Модифицированные битумные композиции строительного назначения /З.О. Сунгатова, Ю.Н. Хакимуллин, А.В. Мурафа, В.Г. Хозин // ИВУЗ. Строительство. №2. 2000. С. 39 42

113. Сюняев З.И. Нефтяные дисперсные системы / З.И. Сюняев, Р.З. Сюняев, Р.З. Сафиева. М.: Химия. 1990. 224 с.

114. Теляев П.И. Особенности расчета дорожных одежд на прочность / П.И. Теляев Н В сб.: Совершенствование методов проектирования дорожных одежд нежесткого типа. Труды Союздорнии. М.: 1983. С. 10-22

115. ТехноНИКОЛЬ: перспективные материалы для кровли. // Петербургский строительный рынок. №7 8. 2002. С. 11 - 12

116. Товкес И. Н. Влияние компонентного состава битума на свойства полимербитумных композиций / И. Н. Товкес // СтройПРОФИль. №10.2001. С. 31 -32

117. Herrenschmidt М. Comparison de deux tests de viellissement accelere des mi'langes bitume SBS pour mosses de toiture. / Herrenschmidt M. - Praceed-ings of Second International Symposium on Roofs and Roofing. Brigston. 21-24 Sept. 1981. P. 211 -214

118. Худякова Т.С. Влияние термообработки на структуру и свойства полиэтилен-битумных композиций / Т.С. Худякова, Д.А. Розенталь и др. // ИВУЗ. Строительство. №11. 1981. С. 12 -16

119. Шатов А.А. Применение отходов содовой промышленности в изготовлении асфальтобетонных и битумо-минеральных смесей / А.А. Шатов // Строительные материалы. №7. 1991. С. 27 28

120. Шенк X. Теория инженерного эксперимента / X. Шенк. М.: Мир. 1972.210 с.

121. Что происходит на петербургском рынке рулонных битумно-полимерных материалов // Петербургский строительный рынок. №7 8.2002. С. 10-11

122. Ярмоленко Н.Г. Справочник по гидроизоляционным материалам для строительства / Н.Г. Ярмоленко, Л.И. Искра. Киев: Будивельник. 1984. 120 с.

123. Ярцев В.П, Прогнозирование работоспособности полимерных материалов в деталях и конструкциях зданий и сооружений / В.П, Ярцев // Учеб. Пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та. 2001. 149 с.

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

125. Ярцев В.П. Закономерности термофлуктуационного разрушения вы-соконаполненных резиновых смесей и резин / В.П. Ярцев // Каучук и резина. №3. 1989. С. 17-20

126. Ярцев В.П. Влияние степени обжатия на прочность полиолефинов при объемной штамповке / В.П. Ярцев // Пластические массы. М.: № 9. 1986. С. 39 40

127. Ярцев В.П. Прочность и долговечность цементно-стружечных плит / Ярцев В.П. // Вестник ТГТУ. № 1. том 6. Тамбов. 2000. С. 137 147

128. Ярцев В.П. Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битума / В.П. Ярцев, Е.В. Гурова // Строительные материалы. М. №7. 2003. С. 46-47

129. Ярцев В.П. Композиты на основе битума с использованием утилизируемых асбофрикционных отходов / В.П. Ярцев, Е.В. Гурова // VI научная конференция: Материалы конференции. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-т. 2001. С. 208-209

130. Ярцев В.П. О механизме разрушения битумных композитов / В.П. Ярцев, Е.В. Гурова // Труды НГАСУ. Современные строительные материалыи ресурсосберегающие технологии. Новосибирск. Т.6. №2(23). 2003. С. 198 -202

131. Ярцев В.П. Закономерности разрушения композитов на основе битума при срезе / В.П. Ярцев, Е.В. Гурова // Труды ТГТУ: Сборник научных статей молодых ученых и студентов. Вып. 10. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та. 2001. С.36 39.

132. Ярцев В.П. Влияние модифицирования полиметилметакрилата на его прочностные свойства / В.П. Ярцев, С.Б. Ратнер // Пластические массы. №2. 1977. С. 47 49

133. Ярцев В.П. Влияние размера частиц наполнителя на прочностные свойства термопластов / В.П. Ярцев, С.Б. Ратнер // Вестник машиностроения. №8. 1980. С. 36-38

134. Ярцев В.П. Длительная прочность реактопластов с волокнистыми наполнителями различной природы / В.П. Ярцев // Вестник машиностроения. №8. 1981. С. 43-44