автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Технология устройства покрытий из высокопрочных коррозионностойких материалов на основе низкомолекулярных олигодиенов

На правах рукописи

¿Г

САПЕЛКИН Роман Иванович

ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ПОКРЫТИЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ОЛИГОДИЕНОВ

Специальность 05.23.08 - Технология и организация строительства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

9 /. гл-Р

Воронеж - 2011

4856239

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Матренинский Сергей Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Леденев Владимир Иванович

кандидат технических наук, доцент Сморчков Александр Анатольевич

Ведущая организация: Ростовский Государственный строительный университет

Защита состоится «10» марта 2011 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д212.033.02 при Воронежском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, д. 84, корпус 3, аудитория 3220, тел. (факс): (4732) 71-53-21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан <о» февраля 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Старцева Н. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Существенное ужесточение требований, предъявляемых к конструкционным материалам, эксплуатирующимся в условиях агрессивных сред, обусловило острую потребность в высокопрочных коррозион-ностойких покрытиях.

Особенно остро стоит проблема защиты сооружений от внешних воздействий там, где имеются ярко выраженные неблагоприятные природные воздействия, например в районах Крайнего Севера: преобладающие отрицательные температуры, значительные среднесуточные и годовые колебания температур, заболоченность почв и т.д. заставляют предъявлять повышенные требования к защитным покрытиям сооружений, эксплуатирующихся под открытым небом. Разрушительному воздействию подвергаются дорожные полотна, взлётные аэродромные полосы, кровли, железобетонные каре аварийного сброса горючесмазочных материалов, иловые площадки очистных сооружений, а также внут-риплощадочные и магистральные газопроводы и т.д.

Применяемые в настоящее время защитные покрытия, в большинстве своём, основаны на импортном сырье, имеют недостаточно высокие эксплуатационные характеристики и значительную стоимость.

В Воронежском государственном архитектурно - строительном университете на основе жидких каучуков получен материал - каучуковый бетон (кау-тон), обладающий необходимым для материала защитного покрытия набором физико-механических характеристик, универсальной химической стойкостью к агрессивным средам и имеющий сравнительно низкую стоимость по отношению к применяемым в настоящее время материалам. Идея использования жидких каучуков в качестве основы связующего коррозионностойких композиций возникла в конце 80-х годов и принадлежит профессорам Ю.Б. Потапову и О.Л. Фиговскому.

Обязательным условием нормального протекания процесса структурообра-зования каутона является создание на необходимое время по объёму материала заданного температурного поля путём внесения тепловой энергии. При увеличении температуры вулканизации выше заданного предела в вулканизате происходит повышенное газовыделение, приводящее к деструкции материала. При уменьшении температуры вулканизации ниже заданного предела время структу-рообразования материала увеличивается в десятки раз. Однако реализовывать, фиксировать и поддерживать заданный температурный режим в условиях строительной площадки (не лабораторных условиях) достаточно проблематично. Это связано с низкой теплопроводностью каутона, влиянием окружающей среды и неизвлекаемостью термодатчиков по окончании процесса вулканизации.

Таким образом, возникла необходимость разработки технологии устройства покрытий из каучукобетона (с обязательным условием поддержания заданных температурных режимов по объёму вулканизата) с использованием эффективного теплогенерирующего устройства и возможностью точного контроля технологических режимов. Данная диссертационная работа посвящена разви-

тию темы технологической реализации материаловедческого и конструкционного направления изучения каучуковых бетонов (каутонов).

Цель исследования - разработка технологии устройства эффективных защитных покрытий на основе низкомолекулярного олигодиена с использованием эффективных методов внесения тепловой энергии для обеспечения структурообразования материала покрытия.

Основные задачи работы:

- разработать новые конструктивно-технологические решения устройств, реализующих эффективный способ внесения тепловой энергии для интенсификации структурообразования покрытий из каутона;

- разработать математическую модель формирования температурного поля в покрытии на основе каучукового бетона при его термообработке;

- определить взаимосвязь между прочностью материала покрытия на сжатие и изгиб и технологическими параметрами и режимами его термообработки: временем термообработки, температурой вулканизации каутона и шагом греющего провода;

- установить режимы термообработки и параметры температурных полей, генерируемые при термообработке покрытия на основе каутона и обеспечивающие его высокие прочностные характеристики;

- определить характеристики защитного покрытия трубного металла на основе низкомолекулярного олигодиена: адгезионную прочность, водостойкость, устойчивость покрытия к термоциклированию, переходное сопротивление.

Объект исследований - защитные покрытия конструкций зданий и сооружений.

Предмет исследований - технологические режимы устройства высокопрочных коррозионностойких покрытий на основе низкомолекулярного олигодиена.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- для реализации эффективной термообработки покрытий на основе каутона разработаны новые конструктивно-технологические решения теплогене-рирующих устройств. Путем лабораторных исследований определены особенности механизма структурообразования покрытия на основе каучукового бетона при его термообработке греющим проводом и инфракрасным излучателем;

- на основе метода конечных разностей разработана математическая модель теплопереноса в материале покрытия при его термообработке греющим проводом и инфракрасным излучателем со следующими граничными условиями: шаг греющего провода, диаметр греющего провода, температура греющего провода, положение греющего провода, температура наружной поверхности вулка-низага, температура основания вулканизируемой площадки. Математическая модель была численно и графически реализована при помощи набора встроенных функций и мастера диаграмм программного продукта Microsoft Excel;

- на основе математически спланированного лабораторного эксперимента определена корреляционно-регрессионная зависимость между прочностью ма-

териала покрытия на сжатие и изгиб и технологическими параметрами и режимами его термообработки: временем термообработки, температурой вулканизации каутона и шагом греющего провода;

- на основе анализа экспериментальных исследований установлены режимы термообработки и параметры температурных полей, генерируемые в каучу-кобетонной смеси греющим проводом и инфракрасным излучателем и обеспечивающие высокую прочность покрытия;

- путем лабораторных экспериментов определены характеристики защитного покрытия трубного металла на основе низкомолекулярного олигодиена: адгезионная прочность, водостойкость, устойчивость покрытия к термоцикли-рованию, переходное сопротивление.

Достоверность полученных результатов и выводов обеспечена методически обоснованным комплексом исследований с использованием современных средств измерений, применением математических методов планирования экспериментов и статистической обработкой их результатов, а также опытными испытаниями и их положительным практическим эффектом.

Практическая значимость работы состоит в разработке технологии устройства универсальностойкого защитного покрытия конструкций зданий и сооружений, эксплуатирующихся в условиях агрессивной внешней среды, и в разработке новых конструктивных решений устройств и способов внесения тепловой энергии в каучукобетонную смесь.

Внедрение результатов. Результаты работы использованы при выполнении ремонта покрытия иловых площадок очистных сооружений ВЗПП «Микрон».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на 5-й международной конференции молодых учёных и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2004 г.), 1-м международном форуме молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2005 г.), 7-й всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (Москва, 2007 г.), научно-практической конференции молодых специалистов и учёных «Ямбурггаздобыча - 2007» (Ямало-Ненецкий автономный округ, п. Ям-бург, 2007 г.), 7-й всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России «Новые технологии в газовой промышленности» (Москва, 2007 г.), международном конгрессе «Наука и инновации в строительстве - 51В-2008» (Воронеж, 2008 г.).

На защиту выносятся следующие основные результаты диссертации:

- технологические режимы устройства защитного покрытия на основе низкомолекулярного олигодиена с использованием новых конструктивно-технологических решений теплогенерирующих устройств;

- математическая модель распространения температурного поля в покрытии на основе каутона при его термообработке;

- корреляционно-регрессионная зависимость между физико-механическими характеристиками покрытия на основе низкомолекулярного олигодиена и технологическими параметрами и режимами его термообработки;

- характеристики защитного покрытия трубного металла на основе низкомолекулярного олигодиена.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных статей общим объемом 52 страницы, из них лично автору принадлежит 34 страницы, и получено 2 патента РФ на изобретения. Три работы опубликованы в изданиях, включённых в перечень ВАК ведущих рецензируемых журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации: «Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура», «Региональная архитектура и строительство».

В статьях, опубликованных в рекомендованных ВАК изданиях, изложены основные результаты диссертации: в статье [1] представлены результаты вычислительного эксперимента по разработанной математической модели распространения поля температур в вулканизируемом каучуковом бетоне; в работе [2] описан математически спланированный лабораторный эксперимент по оптимизации основных технологических параметров устройства площадок на основе каутона; в работе [3] получены технологические режимы устройства покрытий из высокопрочных коррозионностойких материалов на основе низкомолекулярных олигодиенов с использованием греющего провода и генератора инфракрасного излучения.

Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 154 страницы машинописного текста состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, списка литературы из 134 наименований и двух приложений. В текст диссертации включено 36 таблиц и 45 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследуемой проблемы, сформулированы цели и задачи, определены научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе рассматривается состояние вопроса, приводится обзор работ по теме исследования.

Были проанализированы неблагоприятные климатические и инженерно-геологические факторы на примере районов Крайнего Севера, обусловливающие требования к защитным покрытиям сооружений; также рассмотрены основные характеристики защитных покрытий, применяемых в настоящее время. Анализ рассмотренных материалов позволяет сделать вывод, что для эффективной защиты сооружений, эксплуатирующихся в неблагоприятных климатических и инженерно-геологических условиях Крайнего Севера, необходимо использование защитных покрытий, обладающих следующими характеристиками: высокая морозостойкость, низкая водопроницаемость, стойкость к термоциклическим воздействиям, высокие физико-механические характеристики, адгезионная прочность, а также максимальная близость коэффициента температурного линейного расширения покрытия к соответствующему коэффициенту защищаемого сооружения.

Рассмотрены возможные полимерные материалы для устройства защитных покрытий. Произведён анализ характеристик защитных покрытий на основе полиуретана, полимочевины и полимербетонных композиций на основе эпоксидных, карбамидных, фенолоформальдегидных смол и синтетического каучука.

По совокупности эксплуатационных характеристик указанным требованиям наиболее соответствует такой композиционный материал, как каучуковый бетон (каутон), разработанный специалистами Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Каутон по своим прочностным характеристикам и химической стойкости не уступает применяемым в настоящее время материалам защитных покрытий, а по многим параметрам превосходит их, однако при устройстве покрытий на основе каутона возникают некоторые технологические трудности, и прежде всего это необходимость равномерной термообработки каучукобетонной смеси при её структурообразовании.

Рассмотрение механизмов теплопередачи и характеристик конструкционных решений различных теплогенерирующих устройств позволило установить возможность и целесообразность применения неизолированного греющего провода, или индуктора (при устройстве защитного покрытия металлической поверхности), для термообработки каутона (при необходимости дополнительной термообработки наружной поверхности наиболее эффективно использование генератора инфракрасного излучения).

Рассмотрены характеристики температурных полей, возможность построения математической модели, основанной на классических уравнениях термодинамики, а также численные методы для ее реализации с получением количественных показателей (в том числе метод конечных разностей).

Во второй главе проведен анализ путей повышения технологической эффективности внесения тепловой энергии в каучукобетонную смесь.

В результате анализа процесса структурообразования выдвинута научная гипотеза о том, что равномерное внесение тепловой энергии в каучуковую мастику позволяет получать конструкционный материал равномерной структуры с высокими прочностными характеристиками.

Исходя из этой гипотезы, предложено использовать следующие способы внесения тепловой энергии в каучукобетонную смесь: греющий провод |4|, инфракрасный излучатель, индукционный нагреватель [5].

Разработана методика вычислительного и лабораторного экспериментов по оптимизации технологических параметров устройства покрытия на основе низкомолекулярного олигодиена с использованием греющего провода и инфракрасного излучателя. Вычислительный эксперимент выполнялся в следующей последовательности:

1. Формирование математической модели в виде разностных уравнений для каждого элементарного объема, на которые разбивался фрагмент единичной толщины поперечного сечения вулканизируемого покрытия.

2. Выбор численного метода и пакета программ, позволяющего решить систему уравнений, составляющих суть математической модели.

3. Анализ результатов, сопоставление их с теоретическими прогнозами и данными натурного эксперимента.

Для лабораторного эксперимента с греющим проводом и инфракрасным излучателем был разработан и изготовлен экспериментальный стенд, оснащённый необходимой контрольно-измерительной аппаратурой (рис. 1). При этом для эксперимента по оптимизации основных технологических характеристик был выбран ротатабельный план с тремя варьируемыми факторами.

Конструкционный материал был получен вулканизацией каучуко-бетонной смеси при следующем соотношении компонентов, мае. %: низкомолекулярный олигодиен - 8-11, сера - 3-6,5, тиурам - 0,3-0,7, окись цинка - 1,5-5,0, окись кальция - 0,3 0,6, зола-унос ТЭС - 7 -10, заполнитель - остальное.

Рис. 1. Принципиальная схема устройства для -электропрогрева площадки из каутона

с использованием греющего провода: I - несущий слой. 2 - штыри: 3 - стальные неизолированные нагревательные провода; 4 - слой покрытия: 5 - нагрузочные резисторы: 6 - реостат: 7 - понижающий трансформатор;

8 - термопара

Экспериментальный стенд для электропрогрева материала защитного покрытия из каутона (рис. 2) на поверхности трубного металла был сконструирован для получения образцов, по которым были определены характеристики защитного покрытия трубного металла на основе низкомолекулярного олигодие-на: адгезионная прочность, водостойкость, устойчивость покрытия к термоцик-лированию и переходное сопротивление.

Индукционный нагреватель I содержит разъемную замкнутую опалубку цилиндрического сечения из жаростойкого диэлектрика, например асбоцемента, с навитыми на нее проводом, подключенным к генератору тока высокой частоты 2. Внутри индукционного нагревателя I располагается изолируемый трубопровод 3 с нанесенным защитным покрытием 4 из каучуковой смеси. Температурный режим контролируют при помощи термопары, помещенной в слой покрытия.

s

гвч

-220 В

Рис. 2. Электрическая схема экспериментального стенда устройства защитного покрытия трубного металла при вулканизации на его поверхности каучуковой мастики методом индукционного нагрева

При устройстве защитного покрытия из каучуковой смеси 4 на стальном трубопроводе 3 индукционный нагреватель I посредством генерируемого им магнитного поля 5 возбуждает в стальной трубе токи высокой частоты, которые разогревают саму трубу, передающую, в свою очередь, тепловую энергию каучуковому покрытию. При нагревании каучуковое покрытие выдерживают в течение определённого времени. Затем снимают нагрев и выдерживают покрытие до полного его отверждения.

В третьей главе проведена оценка и уточнен механизм структурообразо-вания при термообработке каутона греющим проводом и инфракрасным излучателем.

При пропускании электрического тока по греющему проводу, заложенному в каучуковую смесь, он разогревается, передавая тепловую энергию материалу покрытия. В результате нагрева каучуковой мастики в ней начинаются начальные процессы структурообразования, сопровождающиеся газовыделением. При этом наибольшую температуру имеют области, находящиеся в непосредственном контакте с греющим проводом. В результате передачи тепла от греющего провода также происходит нагрев основания покрытия, что, в свою очередь, делает распределение температур по вулканизату более равномерным.

Однако, как показали поисковые эксперименты, при увеличении шага греющего провода до 16 мм, появляются области, имеющие температуру ниже 120 "С. что существенно снижает и делает неравномерным процесс вулканизации по объёму покрытия. Особенно этому подвержены области, вертикально

удалённые от греющего провода и расположенные между его ветвями.

Установлено, что прогрев неизолированными проводами с шагом до 18 мм, в совокупности с инфракрасным прогревом (рис. 3) формирует равномерное температурное поле, обеспечивающее образование прочных коррозионностой-ких покрытий.

1

Рис. 3. Схема расположения греющих устройств при комплексном прогреве каутона

греющим проводом и генератором инфракрасного излучения: I - генератор инфракрасного излучения; 2 - каутон; 3 - греющий провод; 4 - опалубка

В основу разработанной математической модели распространения поля температур легло дифференциальное уравнение переноса теплоты. Для решения двумерной задачи теплопроводности был использован метод конечных разностей, непосредственно базирующийся на дифференциальном уравнении теплопроводности и граничных условиях.

Математическая модель была реализована для 44 вариантов термообработки покрытия на основе каучуковой мастики. Для каждого шага греющего провода было рассмотрено четыре варианта расстояния от его оси до основания площадки: 1, 3, 5 и 7 мм, - а также варианты повышения температуры греющего провода до предельного значения (135 °С) и дополнительной термообработки наружной поверхности покрытия генератором инфракрасного излучения. Целью вычислительного эксперимента было определение вариантов термообработки каутона, при которых значение поля температур находится в заданных пределах (120-130 °С), а значение дисперсии поля температур минимально. Для всех вариантов термообработки наименьшее значение дисперсии поля температур наблюдается при расположении оси греющего провода на расстоянии 3 мм от основания покрытия (рис. 4).

Соблюдение температурного режима оказалось возможным при шаге греющего провода от 8 до 18 мм. Увеличение шага греющего провода до 20 мм приводит во всех рассмотренных случаях к появлению ячеек, температура которых ниже 120 "С, соответственно скорость вулканизации в них существенно снижается, что ведёт к появлению областей, имеющих пониженные прочностные характеристики.

Н)

? R

I |

J I

X к

I S

fc о

30,ou 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00

Расстояние от основания покрытия до оси греющего провода, мм

Рис. 4. Значения дисперсии температурного моля при термообработке покрытия греющим проводом с шагом 18 мм и дополнительной термообработке поверхности источником инфракрасного излучения: О - комплексный нагрев греющим проводом температурой t - 125 "С и источником инфракрасного излучения; ■ - нагрев греющим проводом температурой / = 135 С

На рис. 5 представлены диаграммы распределения поля температур по сечению вулканизата и характеристики температурного поля вулканизируемого покрытия при его термообработке при помощи греющего провода, уложенного с шагом 12 мм, и температуре 135 °С. В результате обработки значений поля температур получены значения неравномерности распределения температурного поля, а также экстремумы - максимальное (Т„шх) и минимальные значения (7",„,„) температурного поля. Для успешного протекания процесса вулканизации необходимо, чтобы разброс температур ячеек (Гт,„... Ттт) находился в диапазоне 120-130 °С.

Рис. 5, Диаграммы распределения ноля температур по сечению в\лкашпата при шаге греющего провода 12 мм и температуре 135 "С

Для оптимизации основных технологических параметров процесса вулканизации покрытий из каутона был проведён математически спланированный натурный лабораторный эксперимент. Входными факторами были шаг греющего провода (12-20 мм), температура вулканизируемого каутона (105-135 °С) и время вулканизации (90-210 мин) (табл. 1).

Таблица 1

Факторы и уровни их варьирования при проведении трехфакторного эксперимента по оптимизации основных технологических характеристик

Факторы Натуральный вид Кодированный вид Урони -1 1 варьир 0 ования + 1 Интервал варьирования факторов

ЕЗремя 1, мин X, 90 150 210 60

Температура '/', "С X; 105 120 135 15

Шаг греющего провода //, мм X, 20 16 12 4

Выходными факторами были прочность полученных образцов на сжатие и поперечный изгиб. Натурные лабораторные эксперименты были проведены для случаев вулканизации покрытия каучуковой мастики греющим проводом, а также комплексного внесения тепловой энергии в покрытие с использованием инфракрасного нагрева. Полученные образцы проходили испытание на сжатие и поперечный изгиб (таблица 2).

Таблица 2

Результаты математически спланированного натурного лабораторного эксперимента

Факторы Прочность на Прочность на Прочность на сжатие при комплексной термообработке, МПа Прочность на

Точки план; х1 Л'т X, сжатие при термообработке греющим проводом, ММа поперечный изгиб при термообработке греющим проводом, МПа поперечный изгиб при комплексной термообработке, МПа

1 1 1 1 42,2 26,4 40,6 24,9

2 1 1 -1 35,3 24,6 39,9 24,1

3 1 -1 1 32,6 20,3 40,3 23,4

4 1 -1 -1 28,2 15,9 39,7 22,8

5 -1 1 1 10,8 11,5 8,8 10,3

6 -1 1 -1 7,4 10,2 8,2 9,9

7 -1 -1 1 16,6 10,8 20,7 12,6

8 -1 -1 -1 13,1 7,1 20,1 12,1

9 1 , 0 0 46,4 30,2 52,8 34,8

10 1 0 0 20,2 16,2 25,2 20,2

II 0 : 1 0 25,3 18,1 24,4 17,5

12 0 -1 0 21,6 12.8 37,6 17,7

13 0 0 1 38.3 27.3 41.4 30.2

14 0 0 -1 32,3 22,9 39,9 29,7

15 0 : 0 0 34,3 25.2 41,1 29,9

16 0 0 0 33.8 25.5 39,8 30.3

17 0 0 0 34.6 ........2?.!. . 41.3 30,1

Графическая интерпретация результатов эксперимента представлена на рис. 6. Анализ результатов математически спланированного лабораторного эксперимента позволил установить рациональные технологические параметры процесса вулканизации: время вулканизации - 210 минут, температура вулка-низата - 120 "С, шаг греющего провода - 16 мм. Данные параметры соответствуют точке плана № 9. Среднее значение прочностных характеристик для точек 1-4 объясняется оптимальным значением времени термообработки, а для точек 13-17 - оптимальным значением температуры термообработки каутона. Минимальные значения характеристик, полученные для точек плана 5 8, объяснимы полным несоответствием технологических параметров процесса вулканизации их рациональным значениям. Невысокие значения прочностных характеристик для точки ! 0 объясняются недостаточным временем термообработки материала покрытия, а для точек II и 12 - нарушением температурного режима процесса термообработки материала покрытия.

Точки плана, и

Рис. 6. Результаты математически спланированного лабораторного эксперимента: —- прочность на сжатие при термообработке греющим проводом; - прочность на поперечный ин иб при термообработке греющим проколом; » - прочность на сжат ие при комплексной термообработке; —- прочность на поперечный изгиб при комплексной термообработке

В результате обработки данных натурного лабораторного эксперимента получены квадратичные уравнения зависимости прочностных характеристик покрытий из каутона и произведена проверка их адекватности. Квадратичные уравнения регрессии позволяют прогнозировать прочностные характеристики покрытий из каутона при различных вариантах его термообработки.

Для термообработки каучукового покрытия греющим проводом получены следующие модели:

1. Параметр оптимизации прочность на сжатие Н, ... М11а.

Полином 1 степени и квадраты факторов:

)' =34,37+ 11,66.\', + 2,42.\\ -1,07.\7 - !0,92.\; + 0.9Л\:' к\5Я\',ЛУ,

2. Параметр оптимизации - прочность на изгиб Я,,,.., МПа.

Полином I степени и квадраты факторов:

V = 24,72 + 6,16.\-, +2,39Х, +1,56А', -1,04Л',- -8,79Л\: + +0,86Л',: + 1,38л-,А', -0,63 Л\Л\.

Для комплексной термообработки каучукового покрытия греющим проводом и генератором инфракрасного излучения получены следующие модели:

1. Параметр оптимизации - прочность на сжатие МПа.

Полином 1 степени и квадраты факторов:

У = 41,24 + 13,03А-, - 3,65А\ - 2,50.Г,~ - 10,50*; - 0,85*,- + 3,03А', А",;

2. Параметр оптимизации - прочность на изгиб К,,,.. МПа.

Полином 1 степени и квадраты факторов:

Г = 29,55 + 6,49Л'| - 1,56Л',: - 11,46л'; + 0,89.*\; + О/ЛА",*,.

Были построены гистограммы ранжирования факторов и комбинаций по Ь-коэффициентам для термообработки каучукового покрытия греющим проводом и комплексной термообработки каучукового покрытия греющим проводом и генератором инфракрасного излучения (рис. 7).

15

5 ю-- -

»-

Е о> 5

I 5 — -

■9

* I-1

Л I-

о 0----,-1-1-,-1-1-.---.-£=

Ь Х1 Хз Х.Х. х2х2 х3х3

* ' 1

¡5

п -10

-15 -

Варьируемые факторы и их сочетания

Рис. 7. Гистограмма ранжирования факторов и комбинаций прочности на сжатие по Ь-коэффициентам для термообработки каучукового покрытия греющим проводом

Анализ математических моделей и гистограмм ранжирования показал, что доминирующее воздействие на физико-механические характеристики оказывает температура нагрева и время вулканизации материала покрытия. Менее значимым фактором в исследуемых пределах является шаг греющего провода. Квадрат времени вулканизации в уравнениях регрессии имеет значительный коэффициент со знаком « ». т.к. при несоблюдении температурного режима процесса термообработки происходит значительное снижение прочностных свойс тв материала покрытия.

С использованием экспериментального стенда (см. рис. 2) были определены характеристики защитного покрытия трубного металла на основе низкомолекулярного олигодиена (табл. 3). Их анализ позволяет сделать вывод о целесообразности использования материала на основе низкомолекулярного олигодиена в качестве защитного покрытия трубного металла.

Таблица 3

Характеристики защитного мокры/пя грубного металла на основе ничкомолекулярного олиголиена

Характеристика покрытия Значение Примечания

Адгезионная прочность при сдвиге. кг'см2 100 Разрушение происходит по материалу покрытия

Водостойкость, % снижения адгезионной прочности 5 Высокая водостойкость материала покрытия

Морозостойкость, циклов замораживания-огтаивапия Более 500 Морозостойкий материал

Переходное сопротивление после 100 суток старения в 3-процентном растворе №С1 при 80 "С, Ом/м 2 1()ш Покрытие имеет свойства дизлектрика

Обобщая результаты вычислительного эксперимента, проведённого по математической модели, и математически спланированного натурного эксперимента по оптимизации технологических режимов можно сделать вывод, что равномерное внесение тепловой энергии в каучуковую мастику позволяет получать конструкционный материал равномерной структуры с высокими прочностными характеристиками. То есть создание равномерного температурного поля по объёму вулканизата с заданными параметрами позволяет получить покрытия равномерной структуры, обладающие набором высоких физико-механических характеристик.

В четвёртой главе рассмотрены технические и конструктивные решения те-плогенерирующих устройств, реализующих технологию термообработки покрытий на основе каучуковой мастики. Рекомендованы рациональные размеры, параметры и места размещения рабочих органов теплогенерирующих устройств, позволяющие эффективно осуществлять термообработку покрытий из каучуковой мастики. Путем анализа данных экспериментальных исследований разработаны предложения по технологии устройства защитных покрытий на основе низкомолекулярного олигодиена при помощи теплогенерирующих устройств на основе греющего провода. Оптимизированные технологические режимы с использованием теплогенерирующего устройства с рабочим органом в виде греющего провода позволяют осуществлять устройство эффективного покрытия диэлектрического основания высотой до 8 мм.

Термообработку материала покрытия целесообразно производить в 2 этапа. Первый этап продолжительностью 55-65 минут осуществляется с обеспечением температуры слоя покрытия 85-95 "С. Он необходим для образования начальных структурных связей в материале. Через 55-65 минут поддержания температурного режима 90 "С интенсивность структурообразования может быть повышена путём подъёма температуры смеси до 120-130 "С (поддержание температуры 90 "С, хотя и обеспечивает протекание вулканизации, но переход

каучукобетонной смеси в состояние эбонита займёт более 100 часов). Плавный подъём температуры осуществляется с целью исключения возможности вскипания смеси в результате большого газовыделения, которое приводит к снижению плотности и прочности материала.

Второй этап продолжительностью 180-200 минут проходите поддержанием температуры слоя покрытия 120-130 "С. Он необходим для полного завершения процесса вулканизации и образования плотной и однородной структуры материала.

С целью избежания деструкции материала из-за интенсивного газообразования, сопровождающего процесс вулканизации, при способе термообработки каучукобетонной смеси греющим проводом скорость набора температуры при переходных процессах не должна превышать 1 "С в минуту.

ВЫВОДЫ

1. Разработана технология, обеспечивающая устройство эффективных защитных покрытий на основе низкомолекулярного олигодиена для конструкций зданий и сооружений, эксплуатирующихся в сложных природных условиях, например в районах Крайнего Севера. При этом установлены режимы термообработки и параметры температурных полей, генерируемые в каучукобетонной смеси покрытия: шаг греющего провода - 16 мм, расстояние от основания до оси греющего провода - 3 мм, время термообработки - 210 минут, температура греющего провода - 125 °С.

2. Разработаны эффективные теплогенерирующие устройства, позволяющие обеспечить нормальное протекание процесса структурообразования материала покрытия путём поддержания по его объёму равномерного поля температур - 120-130 "С. Подтверждена гипотеза о том, что равномерное внесение тепловой энергии в каучуковую мастику позволяет получать конструкционный материал равномерной структуры с высокими прочностными характеристиками.

3. Разработана математическая модель распространения и взаимодействия температурных полей в покрытии из каутона при его вулканизации греющим проводом с дополнительной термообработкой наружной поверхности генератором инфракрасного излучения на основном этапе структурообразования в рамках плоской задачи. В математической модели был заложен ряд граничных условий: шаг греющего провода, диаметр греющего провода, температура греющего провода, положение греющего провода, температура наружной поверхности вулканизата, температура основания вулканизируемой площадки. Математическая модель была численно и графически реализована при помощи набора встроенных функций и мастера диаграмм Microsoft Excel.

По итогам вычислительного эксперимента, проведённого по математической модели, выполнен анализ влияния способа и режимов термообработки каучуковой мастики на параметры температурного поля вулканизата.

4. Получены регрессионные модели, связывающие прочность материала покрытия на сжатие и изгиб, и технологические параметры и режимы его тер-

мообработки: время термообработки, температура вулканизации каутона и шаг греющего провода.

5. Определены характеристики защитного покрытия трубного металла на основе низкомолекулярного олигодиена: адгезионная прочность, водостойкость, устойчивость покрытия к термоциклированию и переходное сопротивление. Их анализ позволяет сделать вывод о целесообразности использования материала на основе низкомолекулярного олигодиена в качестве защитного покрытия трубного металла.

6.Результаты работы использованы при выполнении ремонта покрытия иловых площадок очистных сооружений ВЗПП «Микрон». Внедрение результатов работы доказало практическую целесообразность применения каутона в качестве строительного материала работающего под воздействием агрессивных сред.

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Сапелкин, Р.И. Расчет процесса теплопередачи при отверждении каучукового бетона / Ю.М. Борисов, С.И. Матренинский, Р.И. Сапелкин // Научный вестник Воронеж, гос. арх.-строит, ун-та. Строительство и архитектура. -2009. - Вып. № 2 (14). - С. 72-77.

2. Сапелкин, Р.И. Устройство высокопрочных коррозионностойких покрытий на основе низкомолекулярного олигодиена / И.С. Суровцев, Ю.М. Борисов, С.И. Матренинский, Р.И. Сапелкин // Научный вестник Воронеж, гос. арх.-строит. ун-та. Строительство и архитектура. - 2010. - Вып. № 4 (20). - С. 77-87.

3. Сапелкин, Р.И. Оптимизация технологических параметров устройства высокопрочных коррозионностойких покрытий на основе каучуковых бетонов / Ю.М. Борисов, С.И. Матренинский, Р.И. Сапелкин // Научный вестник Воронеж. гос. арх.-строит, ун-та. Строительство и архитектура. - 2011. - Вып. № I (21). - В печати.

Патенты на изобретения

4. Пат. № 2250946 Российская Федерация, МПК7 Е01С013/00, С04В026/02. Способ устройства покрытия площадок / С.И. Матренинский, В.А. Чертов, Р.И. Сапелкин, Ю.Б. Потапов, Ю.М. Борисов, В.А. Говоров; заявитель и патентообладатель ГОУВПО Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т. - № 2003122590/03; заявл. 17.07.2003; опубл. 27.05.2005.-7 с.

5. Пат. № 2380607 Российская Федерация, МПК7 К16Ь58/02. Способ нанесения защитного покрытия на трубопровод / Ю.М. Борисов, С.И. Матренинский, Р.И. Сапелкин, Н.С. Бритвин; заявитель и патентообладатель ГОУВПО Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т. - № 2008139676/06; заявл. 06.10.2008; опубл. 27.01.2010.-6 с.

Статьи в других и маниях

6. Сапелкин, Р.И. Технологические способы интенсификации твердения полимербетонных конструкций с вяжущими из синтетического каучука / С.И.

Матренинский, В.А. Чертов, Р.И. Сапелкин // Строительство и недвижимость. Актуальные проблемы экономики, управления, технологии: межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВГАСУ, 2001. - С. 59-61.

7. Сапелкин, Р.И. Интенсификация твердения каучукобетона с использованием электропрогрева / С.И. Матренинский, В.А. Чертов, Р.И. Сапелкин // Актуальные проблемы строительства и недвижимости: межвуз. сб. науч. тр. -Воронеж: ВГАСУ, 2004. - С. 40-42.

8. Сапелкин, Р.И. Термообработка каучукобетонной смеси при вулканизации / Р.И. Сапелкин // Актуальные проблемы современной науки: материалы 5-й междунар. конф. молодых учёных и студентов. - Самара: СамГТУ, 2004. — С. 50-51.

9. Сапелкин, Р.И. Особенности моделирования процесса теплопередачи при вулканизации каучукового бетона / С.И. Матренинский, В.А. Чертов, Р.И. Сапелкин // Актуальные проблемы современной науки: материалы 1-го междунар. форума молодых ученых и студентов. - Самара: СамГАСА, 2005. - С. 24-26.

10. Сапелкин, Р.И. Разработка высокопрочных коррозионностойких покрытий для защиты инженерных сетей в газовой промышленности в условиях Крайнего Севера / Ю.М. Борисов, С.И. Матренинский, Р.И. Сапелкин // Концептуальные вопросы современного градостроительства: сб. ст. по материалам междунар. науч.-практ. конф. - Воронеж: ВГАСУ, 2007. - С. 160-163.

11. Сапелкин, Р.И. Устройство высокопрочных, коррозионностойких покрытий сооружений, эксплуатирующихся в условиях Крайнего Севера / Р.И. Сапелкин, Ю.М. Борисов, С.И. Матренинский // Ямбурггаздобыча-2007: тезисы докладов науч.-практ. конф. молодых специалистов и учёных. - Ямбург: Ям-бурггаздобыча. - С. 24-25.

12. Сапелкин, Р.И. Способ устройства эффективного защитного каучукосо-держащего покрытия стальных газопроводов, эксплуатирующихся в условиях Крайнего Севера / Ю.М. Борисов, С.И. Матренинский, Р.И. Сапелкин // Наука и инновации в строительстве - SIB-2008: сб. междунар. конгресса: в 3 т. Т. 3. Оценка риска и безопасность в строительстве. - Воронеж: ВГАСУ, 2008. - С. 71-75.

13. Сапелкин, Р.И. Моделирование процесса теплопередачи при отверждении каучукового бетона / Ю.М. Борисов, С.И. Матренинский, Р.И. Сапелкин // Наука и инновации в строительстве - SIB-2008: сб. междунар. конгресса: в 3 т. Т. I. Современные проблемы строительного материаловедения и технологии. Кн. I (А-Н). - Воронеж: ВГАСУ, 2008. - С. 72-78.

14. Sapelkin, R, Borisov Yu., Matreninskiy S. Process of heat transfer during vulkanization of the concrete hazed on liquid polybutadiene binder. Scientific Israel Technological Advantages, 2009, Vol. 11, N I, pp. 15-22.

15. Сапелкин, Р.И. Высокопрочное коррозионностойкое покрытие для эффективной защиты стальных трубопроводов, эксплуатирующихся в условиях Крайнего Севера / Р.И. Сапелкин, Ю.М. Борисов, С.И. Матренинский // Сб. работ победителей конкурса науч.-техн. разработок среди молодёжи предприятий и организаций топливно-энергетического комплекса. - Москва: Министерство энергетики РФ, 2009. - С. 241 245.

is

САПЕЛЬСИН Роман Иванович

ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ПОКРЫТИЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ОЛИГОДИЕНОВ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 01.02.2011 Формат 60x84/16. Вумага писчая Усл. псч. л. 1,0 Тираж 100 жз. Заказ № $£. .

Отпечатано: отдел оперативной полиграфии Издательства учебной литературы и учебно-методических пособий Воронежского государственного архитектурно-строительного университета 394006 г. Воронеж, ул. 20-летия Октября. 84

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА.

1.1 Неблагоприятные климатические и инженерно - геологические факторы, на примере районов Крайнего Севера, обуславливающие требования к защитным покрытиям эксплуатируемых сооружений.

1.2.Современные защитные покрытия эксплуатируемых сооружений. Каучуковый бетон (каутон) — эффективный изоляционный материал на основе низкомолекулярного олигодиена.

1.3 Основные виды переноса тепловой энергии и их реализация различными теплогенерирующими устройствами.

1.4. Температурное поле и его характеристики.

1.5 Применение метода конечных разностей при решении задач, теплопередачи.

1.6 Выводы.

2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Конструкции экспериментальных стендов.

2.2 Методы определения физико-механических характеристик.

2.3. Методика измерения поля температур.

2.4 Методика численного и натурного эксперимента.

2.5 Выводы.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТЕРМООБРАБОТКИ КАУТОНА ПРИ ЕГО

СТРУКТУРООБРАЗОВ АНИИ.

3.1 Разработка математической модели распространения и взаимодействия, тепловых полей в покрытии из каутона при его термообработке.

3.2 Анализ результатов исследования распространения и взаимодействия тепловых полей в термообрабатываемом покрытии из каутона при помощи численного эксперимента.

3.3 Сравнительный анализ результатов исследования распространения и взаимодействия, тепловых полей в термообрабатываемом покрытии из каутона при помощи натурного лабораторного эксперимента. Оценка механизма структурообразования покрытия на основе каутона при его термообработке.

3.4 Оптимизация основных технологических параметров процесса термообработки при устройстве покрытий на основе низкомолекулярного олиго диена.

3.5. Определение характеристик защитного покрытия трубного металла на основе низкомолекулярного олиго диена.

3.6. Выводы.

4.ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ПОКРЫТИЙ ИЗ КАУЧУКО БЕТОННОЙ СМЕСИ ПУТЁМ ЕЁ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ВНЕСЕНИИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ.

4.1. Техническое и конструктивное исполнение устройства внесения тепловой энергии в каучукобетонную площадку.

4.2.Технология устройства площадок из каучукобетона путём вулканизации каучукобетонной смеси греющим проводом.

4.3 Выводы:.

Актуальность работы. В настоящее время в промышленном и строительном производстве существует потребность применения высокопрочных коррозионностойких покрытий на основе эффективных полимерных материалов [7, 8, 21, 33, 40, 42, 49, 50, 88, 132]. Это обусловлено существенным увеличением, требований, предъявляемым к конструкционным материалам.

Большую значимость и востребованность в строительном производстве имеет устройство защитных покрытий сооружений, из прочных, уни-версально-химическистойких материалов. Особенно остро стоит проблема защиты сооружений от внешних воздействий там, где имеются ярко выраженные неблагоприятные природные воздействия.

Ярким представителем региона с суровыми климатическими условиями является район Крайнего Севера. Преобладающие отрицательные температуры, значительные среднесуточные и годовые колебания температур, заболоченность почв и т.д. заставляют предъявлять повышенные требования к защитным покрытиям сооружений, эксплуатирующихся под открытым небом.

Разрушительному воздействию подвергаются' дорожные полотна, взлётные аэродромные полосы, кровли, железобетонные каре аварийного сброса горючесмазочных материалов, иловые площадки очистных сооружений, а так же внутриплощадочные и магистральные газопроводы и т.д.

Широкое применение для устройства защитных покрытий находят материалы, в основе которых лежат полимеры; в частности низкомолекулярные диеновые олигомеры, относящиеся к классу жидких каучуков, производство которых растёт в нашей стране и за рубежом.

На основе жидких каучуков получен материал — каучуковый бетон (каутон), обладающий необходимым для материала-защитного покрытия набором физико-механических характеристик и универсальной химической стойкостью к агрессивным средам. По сравнению с применяемыми в настоящее время материалами защитных покрытий, каутон имеет сравнительно низкую стоимость.

Обязательным условием нормального протекания процесса структу-рообразования каутона является создание на необходимое время по объёму материала заданного температурного поля путём внесения тепловой энергии. При увеличении температуры вулканизации выше заданного предела в вулканизате происходит повышенное газовыделение, приводящее к деструкции материала. При уменьшении температуры вулканизации ниже заданного предела время структурообразования материала увеличивается в десятки раз. Однако реализовать, фиксировать и поддерживать заданный температурный режим в условиях строительной площадки (не лабораторных условиях) достаточно проблематично. Это связано с низкой теплопроводностью каутона, влиянием окружающей среды и неизвлекаемостью термодатчиков по окончании процесса вулканизации.

Таким образом, необходима разработка технологии устройства покрытий из каучукобетона с обязательным условием поддержания заданных температурных режимов по объёму вулканизата, использованию эффективного теплогенерирующего устройства^ и возможностью точного контроля технологических режимов.

Цель исследований. Основная цель работы - разработка технологии устройства эффективных защитных покрытий на основе низкомолекулярного олигодиена с использованием эффективных методов внесения тепловой энергии для обеспечения структурообразования материала покрытия.

Предметом исследования диссертационной работы являются технологические режимы устройства высокопрочных коррозионностойких покрытий на основе низкомолекулярного олигодиена.

Объект, исследования данной работы - это защитные покрытия конструкций зданий и сооружений.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Разработаны новые конструктивно-технологические решения устройств, реализующих эффективный способ внесения тепловой энергии для интенсификации структурообразования покрытий из каутона.

2. Разработана математическая модель формирования температурного поля в покрытии на основе каучукового бетона при его термообработке.

3. Определена взаимосвязь между прочностью материала покрытия на сжатие и изгиб и технологическими параметрами и режимами его термообработки: время термообработки, температура вулканизации каутона, шаг греющего провода.

4. Установлены режимы термообработки и параметры температурных полей, генерируемые при термообработке покрытия на основе каутона и обеспечивающие его высокие прочностные характеристики.

5. Определены характеристики защитного покрытия трубного металла на основе низкомолекулярного олигодиена: адгезионная прочность, водостойкость, устойчивость покрытия к термоциклированию, переходное сопротивление.

Методы исследования. В исследованиях и разработках были использованы: приемы и методы математического моделирования, теория планирования эксперимента, математическая статистика, численный эксперимент на ЭВМ. В ходе исследований применялись следующие программы для ЭВМ: EXCEL 7.0, MATLAB 6.0.

Научная новизна. Научная новизна работы заключается в следующем: 1. Для реализации эффективной термообработки покрытий на основе каутона разработаны новые конструктивно-технологические решения теп-логенерирующих устройств. Путем лабораторных исследований определены особенности механизма структурообразования покрытия на основе каучукового бетона при его термообработке греющим проводом и инфракрасным излучателем.

2. На основе метода конечных разностей разработана математическая модель теплопереноса в материале покрытия при его термообработке греющим проводом и инфракрасным излучателем со следующими граничными условиями: шаг греющего провода, диаметр греющего провода, температура греющего провода, положение греющего провода, температура наружной поверхности вулканизата, температура основания вулканизируемой площадки. Математическая модель была численно и графически реализована при помощи набора встроенных функций и мастера диаграмм программного продукта Microsoft Excel.

3. На основе математически спланированного лабораторного эксперимента определена корреляционно-регрессионная зависимость между прочностью материала покрытия на сжатие и изгиб и технологическими параметрами и режимами его термообработки: временем термообработки, температурой вулканизации каутона и шагом греющего провода.

4. На основе анализа экспериментальных исследований установлены режимы термообработки и параметры температурных полей, генерируемые в кау чу ко бетонной смеси греющим проводом и инфракрасным излучателем и обеспечивающие высокую прочность покрытия.

5. Путем лабораторных экспериментов определены характеристики защитного покрытия трубного металла на основе низкомолекулярного олигодиена: адгезионная прочность, водостойкость, устойчивость покрытия к термоциклированию, переходное сопротивление.

Практическая значимость работы состоит в разработке технологии устройства универсальностойкого защитного покрытия конструкций зданий и сооружений, эксплуатирующихся в условиях агрессивной внешней среды, и в разработке новых конструктивных решений устройств и способов внесения тепловой энергии в каучукобетонную смесь.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы обсуждались и докладывались на следующих мероприятиях:

1. 5-й Международной конференции молодых учёных и студентов «Актуальные проблемы современной науки» - Самара, 2004.

2. 1-м Международном форуме молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» - Самара, 2005.

3. 7-й Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» -Москва, 2007.

4. Научно - практической конференции молодых специалистов и учёных «Ямбурггаздобыча - 2007». ЯНАО п. Ямбург. 2007.

5. 7-й Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности« России «Новые технологии в газовой промышленности». Москва 2007.

6. Международном конгрессе «Наука и инновации в строительстве - «81В-2008»». Воронеж 2008г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных статей

96.106, 133]и получено 2 патента РФ на изобретения[71, 72].

На защиту выносятся:

1. Технологические режимы устройства защитного покрытия на основе низкомолекулярного олигодиена с использованием новых конструктивно-технологических решений теплогенерирующих устройств.

2. Математическая модель распространения температурного поля в покрытии на основе каутона при-его термообработке.

3. Корреляционно-регрессионная зависимость между физико-механическими характеристиками покрытия на основе низкомолекулярного олигодиена и технологическими параметрами и режимами его термообработки.

Характеристики защитного покрытия трубного металла на основе низкомолекулярного олигодиена.

6. Результаты работы использованы при выполнении ремонта покрытия иловых площадок очистных сооружений ВЗПП «Микрон». Внедрение результатов работы доказало практическую целесообразность применения каутона в качестве строительного материала работающего под воздействием агрессивных сред.

1. A.c. 566794 СССР, С 04 В 25/02. Полимербетонная смесь Текст. / Ю.Б. Потапов, А.И. Белозёров, B.C. Танасейчук, Г.А. Лаптев, Э.Л. Марьямов. 2118539/33; Заявлено 31.03.75; Опубл. 30.07.77. - 4 с.

2. А. с. 1395603 СССР, С 04 В 26/12. Полимербетонная смесь Текст. / Ю.Б. Потапов, С.Н. Золотухин, В.Т. Бутурлакин. № 4720968/33; Заявлено 19.07.89; Опубл. 07.11.91. - 6 с.

3. А. с. 1025692 СССР, С 04 В 27/04. Полимербетонная смесь Текст. / Ю.Б. Потапов, М.Е. Чернышов, Н.Б. Бланк, Г.М. Уочуа. № 4747589/33; Заявлено 11.10.89; Опубл. 30.09.91. - 4 с.

4. Алексеев, В.Е. Вычислительная техника и программирование Текст. / Практикум по программированию: Прак.пособие / В.Е. Алексеев, A.C. Ваулин, Г.Б. Петрова. Под ред. A.B. Петрова.- М.: Высш. ШК.,1991. -400 с.

5. Андрианов, В.И. Силиконовые композиционные материалы Текст. / В.И. Андрианов, В.В. Бабаев, И.Ф. Буткин, A.M. Сорожинский. -М.: Стройиздат, 1990. 224 с.

6. Асханов, B.C. Электрообогревательные устройства в строительстве и коммунальном хозяйстве Текст. / B.C. Асханов. // Москва стройиздат 1978 г.

7. Баженов, Ю.М. Бетонополимерные материалы и изделия Текст. / Ю.М. Баженов, Д.А. Угинчус, Г.А. Улитина. Киев:"Буд1вельник", 1978. -90 с.

8. Баженов, Ю.М. Повышение долговечности промышленных зданий и сооружений за счет применения полимеров Текст. / Ю.М. Баженов // Перспективы прмения бетонополимеров в строительстве: Сб. ст. М.: Стройиздат, 1976. - С. 3-8.

9. Борисов, Ю.М. Распределение прочностей каутона при сжатии Текст. / Ю.М. Борисов // Материалы 48-49 научно-технических конференций ВГАСА. Воронеж : [б.и.], 1995. - С. 45-47.

10. Борисов, Ю.М. Строительные материалы и изделия для особых условий эксплуатации на основе жидких каучуков Текст.: дис. . д-ра техн. наук / Юрий Михайлович Борисов. Воронеж, 2005. - 435 с.

11. Борисов, Ю.М. Сцепление каутона с ненапрягаемой арматурой периодического профиля Текст. / Ю.М. Борисов, С.А. Пинаев, E.H. Савченко // Экологический вестник Черноземья. Воронеж : [б.и.], 2001. -Вып. 11.-С. 68-72.

12. Бородич, Ю.С., Паскаль для персональных компьютеров Текст. / Бородич, Ю.С., Вальвачев А.Н., Кузмич А.И. Справочное пособие.- МН.: Высш. шк.: фБР ГИТМП "Ника", 1991.-365 с.

13. Волк, А.И. Строительные материалы, изделия и конструкции из стеклопластика Текст. / А.И. Волков, В.А. Иванов, В.Г. Попов. Киев: Буд1вельник, 1974. - 265 с.

14. Воробьева, Г. Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств Текст. / Г.Я. Воробьёва. — М.: Химия, 1975. 326 с.

15. Воюцкий, С.С. Курс коллоидной химии Текст. / С.С. Воюцкий. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1975. - 512 с.

16. Вулканизация эластомеров Текст. / пер. с англ.: под ред. Г. Ал-лигера, И. Сьетуна. М.: Химия, 1967. - 428 с.

17. Герасимов, С.Г. Теплотехнический справочник Текст. /С.Г. Герасимов, Я.А. Каган, П.Д. Лебедев, В.В. Лукницкий, А.Е. Шейндлин. // Государственное энергетическое издательство. Москва 1957.

18. ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам Текст. М.: Изд-во стандартов, 1991. - 34 с.

19. ГОСТ 24452-80. Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона Текст. М.: Изд-во стандартов, 1985.-18 с.

20. ГОСТ 25246-82. Бетоны химически стойкие. Технические условия Текст. М.: Изд-во стандартов, 1982. - 10 с.

21. Гофман, В. Вулканизация и вулканизирующие агенты Текст. / В. Гофман / пер. с нем.: под ред. Поддубного И.Я. Л.: Химия, 1968. - 464 с.

22. Грасси, Н. Химия деструкции полимеров Текст. / Н. Грасин. -М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1959. 184 с.

23. Гуль, В.Е. Структура и прочность полимеров Текст. / В.Е. Гуль.- М.: Химия, 1978. 328 с.

24. Гуль, В.Е., Кулезнев В.Н. Структура и механические свойства полимеров Текст. М.: Высш. школа, 1966. - 314 с.

25. Давыдов, С.С. Полимербетоны и их применение в строительстве Текст. С.С. Давыдов // Пластические массы М.: [б.и.], 1974.-№ 11- С. 23-30.

26. Дороненков, И.М. Защита промышленных зданий и сооружений от коррозии в химических производствах Текст. / И.М. Дороненков. М.: Химия, 1969.-252 с.

27. Дульнев, Г.Н. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена Текст. / Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов A.B. // Учебное пособие для теплофизич. И теплоэнергетических спец. вузов.- М.: Высш. шк.,1990.-207 с.

28. Иссерлин, A.C. Газовое отопление Текст. / A.C. Иссерлин. Ленинград 1966.

29. Калиткин, H.H. Численные методы Текст. —М.: Наука, 1978.670 с.

30. Кацнельсон, М.Ю. Полимерные материалы Текст.: справочник / М.Ю. Кацнельсон, Г.А. Балаев. Л.: Химия, 1982. - 317 с.

31. Козлов, П.М. Применение полимерных материалов в конструкциях, работающих под нагрузкой Текст. / П.М. Козлов / Под ред. М.И. Козлова. М.: Изд-во "Химия", -1966. - 361 с.

32. Комохов, П.Г. О бетоне XXI века Текст. / П.Г. Комохов // Современные проблемы строительного материаловедения: Седьмые академические чтения РААСН. Белгород: [б.и.] , 2001. - С. 243-250.

33. Корнеев, А.Д. Эпоксидные полимербетоны Текст. / А.Д. Корнеев, Ю.Б. Потапов, В.И. Соломатов. Липецк: ЛГТУ, 2001. - 181 с.

34. Косинин, В.Г. Монолитные эпоксидные, полиуретановые и полиэфирные покрытия полов Текст. / В.Г. Косинин, O.JI. Фиговский, В.Ф. Смолин, JI.M. Необратенко. М.: Стройиздат, 1975. - 274 с.

35. Краткое руководство по TURBO PASCAL 5.5 Текст. M.: НПФ "И.В.К.-СОФТ", 1991.- 84 с.

36. Краузе, В. Конструирование приборов Текст. / В. Краузе / пер с нем.: под ред. О.Ф. Тищенко. Кн. 1. - М.: Машиностроение, 1987. -384 с, ил. С.289- 295.

37. Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи: Пер. с англ.- М.: Мир, 1983. 512 с.

38. Кухлинг, X. Справочник по физике Текст. / Кухлинг X. / Пер. с нем. 2-е изд. М.: Мир, 1985. - 520 е., ил.

39. Люпаев, Б.М. Оценка рациональности применения полимербето-нов в водохозяйственном строительстве Текст. / Б.М. Люпаев, Ю.Б. Потапов // Повышение долговечности конструкций водохозяйственного назначения. Ростов-на-Дону: [б.и.], 1981. - С. 48-52.

40. Макарова, T.B. Эффективные строительные композиты на основе жидкого стереорегулярного полибутадиенового каучука Текст.: дис. . канд. техн. наук / Татьяна Васильевна Макарова. Воронеж, 1998. - 234 с.

41. Маркин, B.C. Роль структурных и сорбционных свойств полимеров в реакции деструкции Текст. / B.C. Маркин, Л.П. Разумовский, Г. Е. Моисеев // Высокомолекулярные соединения. 1976. - №6. - С. 51-56.

42. Методические материалы для проектирования. Нагревательные приборы Текст. М.: Госстрой СССР. 1972.

43. Михайлов, К.В. Полимербетоны и конструкции на их основе Текст. / К.В. Михайлов, В.В. Патуроев, Р. Крайс / Под ред. В.В. Патурое-ва. М.: Стройиздат, 1989. - 304 с.

44. Мишнев, Б.Ф. Интегрированная среда программирования Турбо-паскаль версии 5.5. Текст. /Пособие по использованию. Мн.: Мп.: МЕТЭКС, 1991.-40 с.

45. Моисеев, Ю.В. Химическая стойкость полимеров в агрессивных средах Текст. / Ю.В. Моисеев, Г.Е. Заиков. М.: Химия, 1979. - 287 с.

46. Мощанский, H.A. Химически стойкие мастики, замазки и бетоны на основе термореактивных смол Текст. / H.A. Мощанский, И.Е. Путляев.- М.: Стройиздат, 1968. 341 с.

47. Мощанский, H.A., Патуроев В.В. Конструктивные и химически стойкие полимербетоны Текст. / H.A. Мощанский, В.В. Патуроев. — М.: Стройиздат, 1970. 194 с.

48. Мощанский H.A., Путляев И.Е. Современные химически стойкие полы / H.A. Мощанский, И.Е. Путляев. М.: Стройиздат, 1973. - 120 с.

49. Мулин, Н.М. Стержневая арматура железобетонных конструкций Текст. / Н.М. Мулин. М.: Стройиздат, 1975. - 233 с.

50. Мулин, Ю.А. Защитные покрытия и футеровки на основе термопластов Текст. / Ю.А. Мулин, Ю.А. Пашнин, H.A. Бугоркова. Н.Е Явзина.- Л.: Химия, 1984. 176 с.

51. Наназашвили, И.Х. Строительные материалы изделия и конструкции Текст.: Справочник / И.Х. Наназашвили. М.: Высшая школа, 1990.-296 с.

52. Общий курс строительных материалов: учебное пособие для строит, спец. вузов. / И.А. Под ред. Рыбьева. — М.: Высш. школа, 1987—584 с.бб.Оудиан Дж. Основы химии полимеров Текст. / Пер. с англ.: под ред. З.Г. Роговина. М.: Химия, 1976. - 326 с.

53. Охам, Е. Состояние и перспективы развития полимербетонов и бетонополимеров в Японии Текст. / Е. Охама // Бетон и железобетон. -1980.-№3.-С. 34-36.

54. Пат. 1772092 РФ, С 04 В 26/04. Полимербетонная смесь Текст. / Ю.Б. Потапов, М. Е Чернышов, В.Т. Бутурлакин. № 4797288; Заявлено 28.02.90; Опубл. 30.10.92, Приоритет 28.02.90. - 4 с.

55. Пат. 1724623 РФ, С 04 В 26/04. Полимербетонная смесь Текст. / Ю.Б. Потапов, Е.М. Чернышов, В.Т. Бутурлакин, Г.Д. Шмелёв, Н.С. Сова. № 4848872/05; Заявлено 09. 07.90; Опубл. 07.04.92, Приоритет 09.07.90. -4 с.

56. Пат. 1781186 РФ, С 04 В 26/04. Полимербетонная смесь Текст. / Ю.Б. Потапов, Е.М. Чернышов, В.Т. Бутурлакин, В,А. Гогешвили, О.Н. Удалинкин. № 4912575/05; Заявлено 21.02.91; Опубл. 15.12.92, Приоритет 21.02.91. - 6 с.

57. Перепелкин, К.Е. Воздействие жидких агрессивных сред на ориентированные полимерные материалы Текст. / К.Е. Перепёлкин // Пластические массы. 1977. - № 10. - С. 24-26.

58. Перминов, О.Н. Язык программирования Паскаль Текст. /Справвочник. -М.:Радио и связь, 1989. 128 с.

59. Петров, A.B. Вычислительная техника и программированиеТекст. / A.B. Петров, В.Е. Алексеев, A.C. Ваулин и др./ Под редакцией A.B. Петрова. М.: Высш. шк., 1990. - 479 с.

60. Перри, Джон Г. Справочник инженера-химика Текст. / Джон Г. Перри. В 2-х томах. Том первый. М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1939. - 996 с.

61. Поляков, Д.Б. Программирование в среде Турбо Паскаль (Версия 5.5) Текст. / Поляков Д.Б., Круглов И.Ю. Справ.-метод. пособие.- М.: Из-во МАИ,1992. 576 с.

62. Постнов, М.Т. Строительные воздухонагреватели Текст. / М.Т. Постнов // М.: Стройиздат, 1977.

63. Потапов, Ю.Б. Аналитическое определение водостойкости кауто-на Текст. / Ю.Б. Потапов, Ю.М. Борисов, В.А. Чмыхов // Актуальные проблемы современного строительства: Материалы Всероссийской XXXI конференции. Пенза: [б.и.], 2001. - С. 85-87.

64. Потапов, Ю.Б. Высокоэффективные композиты на основе жидких каучуков и карбамидных смол Текст. / Ю.Б. Потапов, С.Н. Золотухин, М.Е. Чернышов // Строительство: Известия ВУЗов. — Новосибирск: [б.и.], 1994.-№5. -С. 30-40.

65. Потапов, Ю.Б. Каутоны новый класс коррозионностойких строительных материалов Текст. / Ю.Б. Борисов, Ю.М. Потапов, С.А. Пи-наев, E.H. Савченко // Строительные материалы XXI века. - 2000. - № 9. -С. 9-10.

66. Потапов, Ю.Б. Каучуковая матрица, как основа для получениявысокоэффективных каутонов Текст. / Ю.Б. Потапов, Ю.М. Борисов, С.А. Пинаев, E.H. Савченко // Строительство: Известия ВУЗов. 2000. - № 9. -С. 23-31.

67. Потапов, Ю.Б. Разработка и исследование эффективных композитов и изделий на их основе с комплексом заданных свойств Текст.: дис. . д-ра техн. наук / Юрий Борисович Потапов. Саранск, 1983. - 436 с.

68. Потапов, Ю.Б. Эффективные полимербетоны для коррозионно-стойких строительных конструкций Текст.: учеб. пособие / Ю.Б. Потапов, Ю.М. Борисов, Г.П. Шмелёв, С.Н. Золотухин. Воронеж: ВГАСУ, 2001. -124 с.

69. Прошин, А.П. Создание и исследование свойств полимерных строительных материалов, стойких в особо агрессивных средах Текст.: дисс. . д-ра. техн. наук / Анатолий Петрович Прошин. Пенза, 1989. -357 с.

70. Путляев, И.Е. Химически стойкие полы промзданий из полимерных мастик Текст. / Н.Б. Уварова, И.Е. Путляев. — М.: [б.и.], 1978. 18 с.

71. Реми, Г. Курс неорганической химии Текст. / Г. Реми. М.: Мир, 1972. -316 с.

72. Роджерс, К. Проницаемость и химическая стойкость Текст. / К. Роджерс // Конструкционные свойства пластмасс: Сб. научных трудов. — М.: Химия, 1967.-С. 25-31.

73. Рыбьев, И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ Текст. / И.А. Рыбьев. — М.: Высш. школа, 1978. 310 с.

74. Самарский, A.A. Теория разностных схем Текст. М.: Наука,1983.

75. Сапелкин, Р.И. Интенсификация твердения каучукобетона с использованием электропрогрева Текст. / С.И. Матренинский, В.А. Чертов, Р.И. Сапелкин // Актуальные проблемы строительства и недвижимости: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГАСУ, 2004. - С. 40-42.

76. Сапелкин, Р.И. Термообработка каучукобетонной смеси при вулканизации Текст. / Р.И. Сапелкин // Актуальные проблемы современной науки: материалы 5-й междунар. конф. молодых учёных и студентов. -Самара: СамГТУ, 2004. — С. 50-51.

77. Соломатов, В.И. Водостойкость полимербетона Текст. / В.И. Соломатов // Бетон и железобетон. — 1974. № 8. - С. 36-39.

78. Соломатов, В.И. Оценка химической стойкости полимербетонов и конструкций из них Текст. / В.И. Соломатов, А.Д. Маслаков // Применение полимерных смол в бетонных и железобетонных конструкциях: Сб. науч. трудов. -Вильнюс: [б.и.], 1971. 51-53.

79. Соломатов, В.И. Ускоренный метод определения коэффициента диффузии жидкости в полимерные материалы Текст. / В.И. Соломатов, JI.M. Масеев, Т.В. Соломатова // Известия ВУЗов. Сер. Строительство и архитектура. 1977. - № 3. - С. 35-37.

80. Соломатов, В.И. Химическое сопротивление материалов Текст. / В.И. Соломатов, В.П. Селяев, Ю.А. Соколова // Применение полимерных смол в бетонных и железобетонных конструкциях. М.: МИИТ, 2001. -234 с.

81. Соломатов, В.И. Эффективные композиционные строительные материалы и конструкции Текст. / В.И. Соломатов, Ю.Б. Потапов, К.Ч. Чощшиев, М.Г. Бабаев. Ашхабад: Ылым, 1991. — 268 с.

82. Соломатов, В.И. Сопротивление полимербетонов воздействию агрессивных сред Текст. / В.И. Соломатов, Ю.Б. Потапов, А.П. Федорцев // Известия ВУЗов. Сер. Строительство и архитектура. 1981. - № 2. — С. 75 - 80.

83. Справочник по композиционным материалам: В 2-х кн. Текст. / Под редакцией Дж. Любина. Перевод с английского А.Б. Геллера, М.М. Гельмонта. -М.: Изд-во "Машиностроение", 1988.

84. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление Текст. / Справочное пособие.-М.: Энергоатомиздат, 1990.-367 с.

85. Титов, И.А. Исследование напряженно-деформированного состояния железобетонных элементов в зоне действия поперечных сил Текст.: дис. . канд. техн. наук /И.А. Титов. М., 1974. - 119 с.

86. Тынный, А.Н. Прочность и разрушение полимеров под воздействием жидких сред Текст. / А.Н. Тынный. Киев: Наукова думка. - 1975. -64 с.

87. Фиговский, O.JI. Полимербетон на основе диеновых каучуков Текст. / O.JL Фиговский, O.A. Сысоев // Антикоррозионные работы в строительстве: Сб. статей. М.: ВНИИЭСМ, 1986. - С. 13-15.

88. Фигурнов, В.Э. IBM PC для пользователя Текст. / 2-е изд.,перераб. И доп.- М.: Финансы и статистика, Юнити 1992. 288 с.

89. Харчевников, В.И. Стекловолокнистые полимербетоны коррозионно-стойкие материалы для конструкций химических производств Текст.: дис. . д-ра техн. наук / В.И. Харчевников. - Воронеж, 1982. - 424 с.

90. Хигерович, М.И. Физико-химические методы исследования строительных материалов Текст. / М.И. Хигерович, А.П. Меркин. М: Изд-во "Высшая школа", 1968. - 191 с.

91. Химические реакции полимеров Текст. / Под ред. З.А. Роговина М.: Мир, 1967. - Т. 1. - 503 с.

92. Химический энциклопедический словарь Текст. / Под ред. И.Л. Кнунянц. М.: Советская энциклопедия, 1983. - 792 с.

93. Хоменко, В.П. Защита строительных конструкций от коррозии Текст.: Справочное пособие / В.П. Хоменко, Н.В. Власюк. Киев: Буд1вельник, 1971. - 142 с.

94. Ши, Д. Численные методы в задачах теплообмена Текст. / Пер.с англ.-М.:Мир,1988.-544с.

95. Ширшов, Е.В. Пособие для начинающего пользователя по работе на персональном компьютере IBM PC Текст. / Архангельск: ИВЦ "Ин-формтех", 1992.-70 с.

96. Шуп, Т. Прикладные численные методы в физике и технике Текст. / Пер. с англ.- М.: Высш.шк., 1990.-239 с.

97. Энциклопедия полимеров Текст. М.: Советская энциклопедия,1972.-Т. 1.- 1224 с.

98. Энциклопедия полимеров Текст. — М.: Советская энциклопедия, 1972.-Т. 2.- 1032 с.

99. Энциклопедия полимеров Текст. М.: Советская энциклопедия, 1977.-Т. 3.- 1151 с.

100. Яровский, Б.М. Справочник по физике Текст. / Яровский Б.М. и Детлаф A.A. // М.:Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1980.

101. Potapov, Yu. Joint work of reinforcement and polymer concrete matrix Текст. / Yu. Potapov, O. Figovsky, Yu. Borisov, S. Pinaev // Civil Engineering. 2002. - Vol. 4, № 3. - P. 14-20.

102. Roff W.J.,Scott J.R. Handbook of Common Polymer Text. / Roff W.J.,Scott J.R. London : Butterworth, 1971. - 688 p.

103. Sapelkin, R, Borisov Yu., Matreninskiy S. Process of heat transfer during vulkanization of the concrete bazed on liquid polybutadiene binder Text. / Scientific Israel Technological Advantages, 2009, Vol. 11, N 1, pp. 15- 22.

104. Thermal Stability of Polymers / Ed. by R.T. Conley. N.Y.: Marcel Dekker Inc., 1970. - V. 1. - 644 p.