автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Разработка битумных композиций транспортного назначения и методов исследования их упруго-вязких свойств

МПС РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛШЕРСЯГЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

?Г6 -Он

На плавах вукописи

БЫЧКОВА ОЛЬГА ВИКТОРОВНА

РАЗРАБОТКА БИГУМНаХ КОМПОЗИТ ТРАНСПОРТНОГО НАЗНАЧЕНА 'Л МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ Ж УПРУГО-ВЯЗКИХ СВОЙСТВ

05.23.05 - Строительные уатеоиалы и язпелчя

Ачтозе^ооат .".•'ссротач:''. на ссскан'-е \гченсГ< степени качг.'*-ата тегн'тческ/.х наук

Москва Г-Г

Работа выполнена б Новгородском государственном университете

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

' П.С.Костяев Научный консультант - кандидат технических наук,

и.о.профессора Н.И.Страбахин Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Ю.А.Соколова

кандидат технических наук, доцент И.Т.Ерофеев

Ведущее предприятие - Ыосметрострой

Защита состоится " " сХ-Л^&оА, 1994 года в 44 часов на заседании специализированного совета Д 114.05.08 Московского государственного университета путей сообщения по адресу: 101475, ГСП, г.Москва, А-55, ул. Образцова, 15, ауд. 1210.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета Автореферат разослан " (о " О^^лАлХ 1994 г. Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим направлять по адресу университета.

Ученый секретарь , ^ специализированного совета <Р В.И.Клюкян

ь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Развитие новых наземных видов транспорта и, в частностности, высокоскоростного транспорта на магнитном подвесе /ЗСШ'/ связано с высокими скоростями, что требует создания демпфирующих устройств, а это, в свою очередь, выдвигает строгие требования к созданию новых материалов и к методам их исследования.

Известно применение битумных материалов как связугалих а дорожных, аэродромных, кровельных и других асфальтобетонных покрытиях, при устройстве гидроизоляционной и антикоррозионной заплИты. Все исследования по определение свойств битумных материалов проводятся для этих работ.

Амортизационные способности упруго-вязких композиционных материалов на основе битума требуют изучения ряда конкретных физикд-механическнх характеристик, что будет способствовать использовании демпферных устройств и успешному внедрения высокоскоростного наземного транспорта на магнитном подвесе. При этом расширится область применения этих материалов в качестве демпфирующих слоев во взлетно-посадочных полосах ра-кетно-пусковых установок аэродромов; в подземных слоях промышленных агрегатов-молотов, дробилок, грохотов; а также для • задиты сейсмостойких зданий, сооружений и памятников архитектуры от вредного воздействия дорожного транспорта.

Цель работы- разработка методов исследования демпберного материала в путевой структуре высокоскоростного

наземного транспорта на магнитном подвесе.

Научная новизна. Установлена целесообразность применения бтумных материалов в качестве демпфирующих слоев. Разработана методика испытания упруго-вязких материалов, которая открывает широкие р.озмодности в исследовании взаимодействия любых объектов из твердых материалов с упруго-вязкой средой средой. Созданы способ и устройство дифференцирования лг-нетрационных испытаний определяющие конкретно физико-механические характеристики упруго-вязких материалов и выводящие создаваемые материалы на строго заданные свойства. Новизна решения подтверждается авторскими свидетельствами "4758005 на способ испытания и №1?Ь4918 на устройство испытания упруго-вязких материалов.

Практическое значение. Проведенная работа позволяет существенно расширить область применения упруго-вязких материалов. Представление об ограниченном объеме вязких материалов в. промышленном применении только кажущееся, да*.се косвенное его использование в сочетании: цементный раствор и кирпич, асфальтобетон и битум, сейсмостойкие сооружения и демпфирующие конструкции, глина, некоторые виды грунтов, все это указывает на многообразие использования вязкого материала. Разработанный способ дифференцирования сопротивления упруго-вязких материалов для оценки демпфирующего слоя в высокоскоростном наземном транспорте открывает новое направление в испытании физико-механических характеристик битумных композиций, асфальтобетонных и бетонных смесей, грунтов в упруго-пластичнох!

состоянии, растворов, суспензий и щелочей, пищеььгс продуктов и других материалов находящихся в пластичном и подобном ему состояниях. Полученные в лабораторных условиях результаты испытаний дают возможность в одних случаях оптимизировать большую группу реальных объектов, другим придать новые свойства.

Реализация работы. Способ дифференцирования в пенетрационкых испытаниях применен при создании упруго-вязких композиций на основе нефтяного битума для использования их в путевых структурах высокоскоростного наземного транспорта институтом Нефтехимических процессов Азербайджана. Результаты статических и динлмических испытаний битушсых композиций использованы в конструкционных расчетах гМИ. Азиа. пром.п/я Г-4617.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на региональной научно-технической конференции "Контроль материалов, испытание конструкций и реставрация зданий и сооружений" ( Новгород,19с9), на ХУ1 научно-технической конференции ка&гдр БелгХг.Т и ДорЬТО Бел.л.д. "Пути технического перевооружения и модернизация железнодорожного транспорта" ( Гомель,19о9), в информационном сообщении а научно-техническом достижении .\-30-Io "Разработка методики испытания демпферного материала в путевой структуре высокоскоростного наземного транспорта"(Новгород,199С), на УП Международном конгрессе по применению полимеров в бетоне -Москва,199И), на Международном семинаре "Эко-периментально-статистическое моделирование и оптимизация в материаловедении" (Одесса, 1993), на Международной научно-

технической конференция "Стеклрзмали и жаростойкие покрытия для металлов" (Новочеркасск,,1993).-

П у б .т и х а ц и и. По результатам диссертационной работы опубликовано 9 научных работ, получено 2 авторских свидетельства М7В4918 к 'М'/ЬЗбСо.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих вывоцов, списка использованной литературы из 93 наименований, приложений. Включает 1в2 страниц машинописного текста, содержит 45 рисунков, 15 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна работы и её практическое значение.

В первой главе дается аналитический обзор литературы по вопросу экологически чистых и экономичных высокоскоростных наземных транспортных систем на электромагнитном и электродинамическом подвесе.

Известны конструкции путевой системы ВСНТ, которые предусматривают их устройство как по елланированному грунту так и по эстакаде. Зажным условием эксплуатации.таких конструкций пути является обеспечение их геометрической'неизменяемости. Сложность их эксплуатации заключается в необходимости постоянного наблюдения за их состоянием и, как следствие, материальные затраты и людские ресурсы на обеспечение требуемого их состояния.

Приводится краткое описание принципов работы таких систем и их конструктивных элементов. При скоростях более 5СЭ юл/час деформации путл Д^ при прохождении подвижного модуля не долины превышать 1/40001 , где Ь - базовый отрезок пути. Неизбежные деформации путевой структуры, возникающие в процессе эксплуатации, должны • мз1здленна устраняться.

Совместно с Новгородским политехническим институтом нами предложена система самовосстановления высокоскоростного пути в основу которой положено включение в систему демпфирующего слоя. Имеются две схемы: по первой схеме демпферный слой, находясь в упруго-вязкопластичной консистенции, является той средой, в которой путь, собранный из понтонов, находится при эксплуатации путевой структуры в плавающем состоянии. Механизм обеспечения самовосстановления положения пути заключается в том, репении, что при осадках и пучении грунта основание лоткового профиля прогнется и;.и выгнется под воздействием этих деформаций. То же произойдет и с понтонами и со сборными элементами пути. Учитывая, чго мехцу основанием и понтонами демпферный слой находится в упруго-зяэком состоянии, в этом случае произойдет его перераспределение, и понтоны, находясь з плавающем состоянии, займут строго горизонтальное положение. Это же положение займут и расположенные сверху понтонов сборные элементы пути. 3 этом заключается принцип самовосстановления пути; по второй схеме допускается автоматическое регулирование положения пути при котором демпферный слой располагается м?жду железобетонным основанием лоткового профиля

и ьарезной железобетонной балкой коробчатого типа. При осадке или пучении грунта, когда величина допускаемых деформаций достигнет предельно допустимого значения, лазерный луч подается на лазерный датчик, включенный в систему. Датчик срабатывает и передает сигнал на пульт управления, где происходит замыкание цепи и подается ток в электроды, расположенные в железобетонном основании лоткового профиля. При электронагреве демпферный слой расплавляется, и железобетонная балка коробчатого типа всплывает и возвращается на деформируемом участке в проектное положе ние. При 'остывании демпферный слой переходит из жидкого состояния у упруго-вязкое. Вновь восстанавливается жесткая связь между основанием пути и нарезной балкой коробчатого типа.

Для надежной работы демпферного слоя было необходимо подобрать соответствующий материал.

В результате аналитического поиска выбор остановлен на битумных композициях. Основные положения этого поиска приведены в реферируемой главе.•

Анализ исследования свойств нефтяных битумов выявил практическое отсутствие методов, позволяющих установить физико-механические свойства битумов и их композиций по которым предъявляются разработанные нами требования к материалу демпферного слоя. К таковым свойствам относятся: - нормальные и касательные сопротивления для любого типа вязкого, упруго-вязкого материала при статических и динамических воздействиях; - определение нормальных и касательных сопротивлений для тел любой формы при статических и динамических нагрузках; - определение нормальных и касательных сопротивлений при воздействии

статическом и динамическом при различной температурной градации.

Отсюда возникла необходимость в разработке методов определения этих свойств и определение их по разработанным методикам, и кроме того, по результатам разработанной методике или же по предложенному прибору, могут быть сопоставлены результаты стандартных методик с заглубляемыми инденторами в виде конуса, иглы, шара и т.д. ,

Решение этих задач и является целью настоящей диссертационной работы.

Зо второй главе дается теоретическое обоснование предлагаемых методов исследования физико-механических свойств упруго-вязких материалов и аппаратуры для проведения этих исследований. Анализируются существующие методы исследований. Больеой ряд методик с погружаемыми реформаторами предназначен главным образом для определения предела сдвиговой прочности - предела напряжения сдвига, предела текучести для сравнительной оценки реологических характеристик материала. Эти методы не позволяют да-ь ответа на задачи поставленные в настоящей работе. Так пластометр-А.П.Ребиндера ке дает ответа на следующие вопросы необходимые для упруго-вязких материалов: определение точных величин касательных напряжений, так как не ■ учитывает наличие напряжений сжатия материала. Метод РЕЗКИ, определяющий упругие и пластические характеристики практически всех материалов не позволяет, однако, раскрыть компоненты силовых и деформационных параметров, что затрудняет использование материалов в реальных сооружениях.

Анализ физико-механических приемов экспериментальннх. исследований упруго-вязких материалов показал ограниченность вариирования формой образцов, способрми загружения опытных ' объектов, но в то же время выявил высокую степень сопоставимости получаемых результатов, базу для глубоких и значимых обобщений.

Установлено, что для выбора упруго-вязкого материала путевой структуры ВСЬ'Т, з первую очередь, необходимо изучить его физико-механические свойства, а конкретно, характеристики взаимодействия амортизационного слоя при статических и динамических воздействиях на него тела любой формы.при различных значениях температурного слоя, а также при различных характеристиках импульсного загружения и при различных значениях динамического вибрационного загружения.

.В основу предложенного нами метода исследования положено теоретическое обоснование .способа дифференцирования сопротивления упруго-вязкой смеси, которое заключается в том, что в исследуемый материал давлением // вдавливается ка-, кое-то тело. Между вдавливаемым телом и.упруго-вязкой мгхсой наблюдается контакт, поскольку испытываемая масса сопротивляется вдавливаемому телу, причем контактные силы могу? быть различны по своему виду, например, сжатие, растяжение .сдвиг, кручение и др. На каждую из см приходится какая-то доля давле нияА!С1 , Л^, ,...,■ от общего давления /\/ , так как действие сил равно противодействию, то можно считать, что сумма частных величин давлений равна общему давлению

V- + •■ {1)

Каждая из частных величин давления д/{,^ ,... }/ол зависит от ряда параметров - общего давления л/ , температуры Т , времени £.

В результате общее давление можно представить как сумму частных величин давлений:

1 ^) !г) Предполагаем, что суммарное сопротивление вдавливаемого индентора можно с достаточной степенью точности разделить ка частные, т.е. отдельно рассматривать взаимодействие погружаемого индентора с усилиями сдвига, сжатия и др. Однако величины частных значений сопротивлений неизвестны и определить параметры, которые бы их выражали нельзя. Очевиден лиль факт равенства общего сопротивления значении суммы частных сопротивлений:

Б = ..л Бу (з)

Эмпирические исследования упруго-вязких материалов позволяют, в какой-то мере наметить частные величины давлений и отыскать лс функциональной зависимости чпстны:; значения сопротивлений , 5д >•••« ПР:! неизменной температуре исследуемого материала:

& --к (5, т. 5);

Таким образом, суммарное со;фотивление описывается как сумма частных величин сопротивлений-:

Очевидно, что без учета временного фактора получить точные результаты не возможно. Временной параметр, вероятно, не будет одинаков, но при итеррационном подходе можно получить его близкие или одинаковые значения. Данный метод является трудоемким, поэтому для решения задачи был применен другой прием.

Имеются два фактора - глубина погружения вдавливаемого индентора и величина давления на исследуемую массу; произведение этих факторов представляет собой работу, производимую индентором на упруго-вязкий материал, а отношение величины ра боты'к единице времени - мощность погружения внедряемого индентора

. М = А/С,

где А - сумма величин работ, проводимых отдельными частями вдавливаемого индентора ( например, днищем и стенкой),т.е

А = А<+Аа+... + Аи . с?)

Дифференцированный подход в рассмотрении -величин частных сопротивлений на усилие различных частей индентора (стенки и

С а )

днища) позволяет определить время погружения для отдельных частей индентора, например для днища:

£ - /ум,

где А, - работа производимая днищем вдавливаемого тела;

- пазница мощностей погружения вдавливаемого тела ( с днищем и стенками) и; например, только стенки.

Приравнивая зклчения мощностей погружения индентора и отдельных ^го пястей, можно определить частные давления из величин частных сопротивлений рассматриваемого материала: < Л/„ из 5д/ • Г;осле диффере!Щированил находится величина общего давления.

Установлено, что дифференцирование положительно так как открывает широкие возможности по исследованию взаимодействия любых обхектов из твердых материалов с упруго-вязкой средой.

Методика исследования деформаций упруго-вязких материалов включает способ дифференцирования величин сопротивления нормальных и касательных поверхностей исследуемого образца.

• Испытания проводятся с образцом-близнецом упруго-вязкого материала в который вдавливаются два индентора ' или же совокупность инденторов) ввиде цилиндрического стержня (ин-дентора-стержня) и индентора ввиде полого цилиндра с заостренной гранью ( индентора стенки). Вдавливание инденторов в образец-близнец осуществляется на одинаковую глубину с фиксированием усилия внедрения на эту глубину каждого индентора.

В результате испытаний получаются зависимости погружения инденторов во времени для каждой пары образцов.

Средние величины сопротивления рассчитываются следующим образом.

Определяется мощность вдавливания на глубину Ь ин-дентора-стенки

М„= ■ (9)

где коэффициент полноты эпюры;

ЛС- нагрузка на индентор-стенку, Н; - глубина погружения инденторов,мм; время погружения инденгора-стенки,сек.

Определяется мощность вдавливания на ту же глубину индентора-стеряня с боковыми стенками и основанием

о/* лС I + ¿У» Ь

м

где

(10)

1 У/И

©¿^ - коэффициент полноты опюры основания;

- нагрузка на днище инденгора, £ - время погружения индентора-стетаня.сек.

Коэффициенты полнотн эпюр - </ находятся экспериментально и равны медду собой, поскольку гранки зависимости погружения инденторов имеют одинаковый характер.

Нагрузка на основание определяется как разница нагрузок индечтора-стержня и индентора-стенки

/VI- - нагрузка на индентор-стержень, н .

где

А .

Чуь

Разница величин мощности вдавливания индентора-стержня и индентора-стенки

М^, - мощность вдавливания на глубину основания, Н-мм/сек.

Определяется мощность вдавливания, на глубину осно-

вания

М - ' М> 4л

М*--п->• (13)

О в»

где Г

ои -

^ - время погружения основания, сек. ■Определяется время погружения основания

С _ о4 л(1

ь мГ~ (14)

Средняя величина сопротивления основания, вдавливаемого на глубину I) индентора-стержня

I (ь)

где -площадь основания индентора стержня, см^.

Срэдняя величина сопротивления стенок, Едавливаецого на глубину п индентора-стержня

= ТОГ ' (16)

- 16 -

где О-м - ширина стенки, а?. ■

Для контроля за правильностью определения искомых парамет>-ров выделена средняя величина сопротивления индентора

б* Аи- (1?)

где ~ площадь стенки инденгора-стенки, а?.

Исследошния показали, что предложенный способ испытания упруго-вязких смесей в отличии от существующих, дает возможность по результатам, сравнительно не сложных лабораторных испытаний, оценить ожидаемые особенности взаимодействия тела практически любых форм и размеров с исследуемым материалом и спрогнозировать поведение реальных сооружений. Одновременно с этим разработанная методика дает возможность результаты пенетрационных испытаний, которые выполнялись с шщевтором любой конфигурации, привести к единым сопоставимым мевду собой результатам.

Для упруго-вязких материалов касательные и нормальные сопротивления являются основными, что облегчает нахождение каждой из них в отдельности и суммарной величины сопротивления при использовании деух инденторов.

Для пенетрационных испытаний упруго-вязких материалов создано устройство. Устройство относится к испытательной технике и может быть использовано не только в лабораторных, но и в реальных сооружениях.

Устройство для пенетрационных испытаний упруго-вязких материалов позволяет повысить степень точности определения упруго-вязких свойств испытываемого материала и автоматизации испытаний, путем дифференцирования данных при внедрении в исследуемый материал тела любой формы, которая /форма/ условно раскладывается на нормальную и касательную проекции.

Регсена задача, позволяющая опытным путем определить две разновидности сопротивления при погружении в испытываемый материал того ивдентора, который дает возможность установить рассматриваемые разновидности сопротивлений считая, что вертикальные площадки испытывают касательные, а горизонтальные принимают нормальные напряжения.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований физико-механических свойств упруго-вязкого материала, предлагаемого для путевой .системы ВСНТ.

Сошестно с инститом Нефтехимических процессов Академии наук Азербайджана осуществлена разработка дгух составов битумных композиций для применения их в путеЕой системе при движении экипажа на магнитном подвесе в дияпозоне температур от -30°С до 30°С.

Подбору составов композиций предшествовала инженерная проработка конструкции путевой системы и её элементов /авт. проф. И.Д. Герасимов/, для неё установленные соотношения нормальных и касательных сопротивлений колеблятся в определенных пределах.

Композиции созданы на основе товарного битуыа марки БН 60/90 л добавок. В качестве добавок в композиция БК-1 - использован по-лнбутадиеношй каучук, в композиции ЕК-2 - кубошй остаток нафгено-шх кислот.

С учетом дифференцирования сопротивления битумных композиций, а также при рассмотрении изменения физико-химических характеристик в зависимости от используемых добавок определено процентное соотношение компонентов композиций. Оптимальное соотноге-ние битума к полибутадиеновоцу каучуку 70:30, а к кубовому остатку нафтеновых кислот 73:27.

Установлено, что для подбора состава битумных ко!.аозицги целесообразно учитывать- напряжения сжатия материала, что позволят

более точно скорректировать суммарный показатель напряжений и сопротивлений для вязкости материала.

Структура битумных композиций изучалась рентгенографическим методом. Исследования проводились на установке "Дрон-0,5". Обработка рентгенограмм показала что данные материалы относятся к аморфным веществам "газообразного типа" с квазисферическими частицами, что потверздается физическим состоянием битумных композиций при отрицательных температурах и переходом в упруго-вязкое состояние при нагревании, когда "размораживается" движение отдельных сегментов макромаме кул.

Основные положения физико-химической механики позволили рассматривать структуру упруго-вязкого материала по его деформационному поведению. Упругость, пластичность и шзкость наблюдались в виде развития соответствующих деформаций во времени и это явилось критерием оценки механических сюйств битумных композиций.

Отмечено, что с реологической точки зрения битумные композиции по своему строения являются сложными коллоидными дисперсными системами, которые в зпшсимости от изменения температуры меняют свои структурно-механические свойства. Поэтоцу для полной характеристики битумных композиций исследования проводились в интервале температур соответствующих условиям их применения и эксплуатации.

Анализ структурно-механических свойств композиций показал что в широком диапозоно температур от -30°С до '30°С битумные ког.ь позиции находятся в различных реологических состоящих, а переход под воздействием изменений температуры из одного реологического состояния вдругоо, шзван изменениями в их дисперсной структуре, которые в свою очередь полностью обратимы.

Выявлены высокие адгезионные и коррозионные свойства битумных

композиций к железобетону и металлу. Рассчитан глубинный показатель коррозионной стойкости углеродистой стали к битумным композициям.

Экспериментальные испытания упруго-вчзких композиций на основе нефтяного битума выполнялись по рассмотренной в работе методике на созданном устройство для определения пенетрационных характеристик материалов. Проведены статические и динамические испытания. Анализ приведенных в работе графиков зависимости глубины внедрения инденторол от временного фактора позволяет сделать вывод о характере нелинейной деформации упруго-вязких композиционных ма-' териелоЕ, а результаты испытаний дают возможность оценить деформационные свойства систем с упруго-тзккми компонентами.

Б четвертой главе освещены проблемы, сктн-ные с сохранностью па-ятников архитектуры и истории.

Рассмотрена защита памятников архитектуры от динамического воздействия. Теоретические еызюды о динамических воздействиях как изотропной идеальной среде могу быть использованы для основных расчетов.

Разработаны рекомендации по снижении вредных воздействий транспорта на памятники'архитектуры и истории.

Выведены формулы и получены значения низких тонов колебаний, собственных и шнужденных, автомашин для оценки воздействия их на здания и сооружения.

Разработаны основные принципы уменьшения неблагоприятных воздействий колебаний от проезжающего миш памятников архитектуры автотранспорта. Основными из них предполагают использование амортизационных слоев из упруго-вязких материалов.

Выявлены диапозоны рационального использования приобъектных защитных экранов с амортизационным слоем, а с другой стороны целе—

сообразность применения конструкционной- схемы с амортизационным слоем предложенной для высокоскоростного транспорта /ВСНТ/.

Все предлагаемы конструкционные схемы с применением амортизационных слоев проектируются с использованием в расчетном аппарате данных полученных в настоящей работе.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана методика испытания упруго-вязких материалов, которая открывает широкие возможности в исследовании взаимодействия любых объектов из твердых материалов с упруго-вязкой средой.

2. Разработан метод расчета дифференцирования пенетрационных испытаний для определения, касательных и нормальных сопротивлений; тело, которое взаимодействует с упруго-вязкой средой может имэгь любые формы и размеры.

Метод расчета деформационных характеристик упруго-вязких материалов может служить основой для конструкционного расчете более обоснованного назначения - с формами тел сложной конфигурации.

3. Созданный способ испытания упруго-вязких материалов позвэ-ляет экспериментально-теоретическим путем разделить общее сопротивление материала на отдельные компоненты - касательные и нормальные сопротивления и установить зависимость сдвиговой величины напряжения от величины напряжения сжатия упруго-вязкого материала. Кроме, сугубо исследовательской практики, предлагаемый способ позволяет прогнозировать поведение рабочих деталей агрегатов, целых сооружений и его частей, работающих в контакте с упруго-вязкой средой.

4. Разработанная методика дифференцирования пенетрационных испытаний позволила получить упруго-вязкий материал с заранее заданными характеристиками, что доказывается приведенными в работе

результатами.

Методика исследования упруго- за эких материалов позволила:

- еиявить диапозон температурного ре яйла работы битумных композиций при использовании их в путевой структуре ВСНГ;

- установить зависимость между силачи внешними, статическими пли динамическими на упруго-вязкий материал и усилиями противодействия материала;

- установить зависимость величин погружения от величины силового воздействия объекта на упруто-вязку» массу;

- установить величины погружения в зависимости от величины 'силового воздействия объекта на упруго-вяз куга массу и временных

факторов взаимодействия.

Методик позволит расширить область использования упруго—вязких материалов так как предложенные методы измерений дают практически всэ необходимые параметры взаимодействия инденторов с упруго-01 зки.я средами, а результаты лабораторных опытов можно перенести по только качественно, но и количественно на взаимодействия практически реально любых объектов с упруго-вязкой средой.

5. Разработано устройство для пенетрационных испытаний упруго-вязких материалов с автоматическим уравниванием скоростей обои заглубляемых в исслсдуемнй материал инденторов. Предлагаемой в работе способ может быть, проверен и результаты проведенных контрольных испытаний дают, вполне, удовлетворительный результат.

Аналогов предложенному способу и устройству, по заключению соответствующих организаций, нет.

6. Физико-химический анализ упруго-вязких композиций позволил определить технические требования к амортизационному слою путевой структуры.

- 22 -

Рентгеноструктурный анализ показал, что битумный композиции относятся к аморфным веществам. Аморфная структура композиций подтверждается также переходом их при нагреве из вязко-пластичного состояния при отрицательных температурах в упруго-вязкое после достижения положительных температур.

Выявлена высокая степень адгезии у битумных композиций к бетону и металлу.

Установлена коррозионная стойкость углеродистой стали к битумным композициям, глубинный показатель коррозии состовляет всего 3,СГ®мм/год.

7. Полученные при статических и динамических испытаниях графики зависимости глубины погружеьия твердого тела в упруто-тзкнй материал от времени погружения с учетом нелинейности деформаций являются основой для проведения расчета и контроля правильности оценки деформационных характеристик упруго-вязкого материала на основе нефтяного битума.

8. Разработан простой и доступный в исполнении метод контроля точности состава композиционных материалов при разноплотност^ ных компонентах.

9. Рассмотрены проблемы связанные с защитой и сохранностью памятников архитектуры и истории от динамического воздействия.

Разработаны рекомендации по предотвращению вредных воздействий транспорта на памятники архитектуры с использованием предложенной в работе конструкционной схемы с амортизационным слоем из упруго-вязкого материала.

Теоретические выводы о динамических воздействиях как изотропной идеальной среде могут быть использованы для основных расчетов.

- 23 -

Основные положения и результаты диссертационной работа •опубликованы в следующих печатных трудах:

1. Бычкова О.В. Исследования демпферного слоя путевой структуры для ВСНГ // Пути технического перевооружения и модернизации железнодорожного транспорта. - Гомель, 1989. - с.77-78.

2. Бычкова О.В. Разработка методики исследования демпферного материала в путевой структуре ВСНГ / Информ.листок. - Н., Нов. ДНГИ, 1990.

3. Бычкова О.В. Дифференцирован!» в пенетрационных испытаниях упруго-вязких материалов // Деп„/в ВИНИТИ. 1992, М031-В92.

4. Л.о„ .!i4758605 /РФ/. Способ испытания упруго-вязких смесей / Страбахин Н.И., Бычкова 0.3. - 1992.

5. Бычкова О.В., Страбахин Н.И. Механические испытания упруто-вязких материалов. Деп. / в ВИНИТИ. 1992, JÎ3100-E82.

6. Патент №1784918 Устройство для определения понетра-ционных испытаний / Страбгхкп Н.И., Бычкова О.В. - 1993.

7. Страбахин Н.И., Бычкова О.В. Дифференцирование пенэтра-ционных испытаний // Заводская лаборатория 02. М., 1993.

8. Бычкова О.В., Страбахин Н.И. Дифференцирование пенатра-цпопных испытаний упруго-вязких материалов // Экспериментально--статистичвское моделирование и оптимизация в маториаловедении. - Одесса, 1993. - с.Бб-87.

9. Бычкова О.В., Страбахин Н.И. К созданию прибора для пенвтрацпонных испытаний // Стекло?иалн и жаростойкие покрытия для металлов. - Новочеркасск, 1993. - с.69.