WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 |

«КОМПОЗИЦИОННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЖИДКИХ ОЛИГОДИЕНОВ ...»

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

БАРАБАШ ДМИТРИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ

КОМПОЗИЦИОННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ

МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЖИДКИХ ОЛИГОДИЕНОВ

05.23.05 – Строительные материалы и изделия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Воронеж – 2009

Работа выполнена в Военном авиационном инженерном университете (Воронеж) и Воронежском государственном архитектурно-строительном университете

Научный консультант – доктор технических наук, профессор Ю.Б. Потапов

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор Ерофеев В.Т.

- доктор технических наук, профессор Корнеев А.Д.

- доктор технических наук, профессор Королев Е.В.

Ведущая организация - 26 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны РФ

Защита состоится «17» апреля 2009 г. в « » часов на заседании диссертационного совета Д 212.033.01 Воронежского государственного архитектурностроительного университета по адресу: 394680, г. Воронеж, ул. 20–летия Октября, д. 84, ауд. 20, корпус 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан « » 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент В.В. Власов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Создание новых строительных материалов, изучение их свойств, внедрение в производство, обобщение опыта использования и учет ошибок при их проектировании – неотъемлемая часть истории развития и производственной деятельности общества. Диалектика развития производственных отношений эволюционно подталкивала человечество к получению и использованию новых материалов и технологий, способных обеспечивать его возрастающие потребности в качественном улучшении условий существования.

Научные знания, технические решения и технологические приемы, накопленные человечеством за этот период, привели к научно-технической революции, одним из главных достижений которой является возможность массового промышленного производства полимеров – материалов, определяющих и характеризующих облик не только настоящего, но и в значительной мере будущего.





Стремительный рост производства полимеров, включая каучуки, обусловлен возрастающими потребностями современной промышленности в эффективных, долговечных материалах, обладающих рядом уникальных свойств, присущих только указанным материалам. Эти уникальные свойства способствуют тому, что полимерные композиции успешно вытесняют многие традиционные материалы: металлы, керамику, стекло, древесину. Прошедшие годы интенсивных исследований и технологических разработок в производстве полимерных материалов выявили новые возможности и определили границы эффективного применения полимеров.

Как особый класс материалов со специфическими свойствами, полимеры не столько вытесняют и заменяют повсеместно традиционные материалы, сколько в сочетании с последними занимают те позиции, где они незаменимы.

Полимеры, как универсальные материалы, востребованы во всех отраслях промышленности и медицине. Однако вследствие социально-экономических преобразований, проведенных в 90-х гг. XX в., произошло резкое удорожание и сокращение производства синтетических смол, при непрерывном росте потребности в эффективных полимерных материалах во всех отраслях промышленности. Решением указанной проблемы является использование новых видов полимерных связующих, например диеновых олигомеров, принадлежащих к классу жидких каучуков и принципиально отличающихся от применяемых ранее полимеров.

Идея использования жидких каучуков в качестве основы связующих для композитов различного назначения возникла в конце 80-х гг. ХХ в. Жидкие каучуки выпускаются ведущими зарубежными и отечественными предприятиями в промышленных объемах, что делает их бездефицитным, а в ценовом отношении достаточно доступным и конкурентоспособным сырьем. Важнейшим достоинством синтетических каучуков является возможность проектирования макромолекул с предсказуемым комплексом свойств материала на их основе, что стало реальным благодаря применению принципа аддитивности Хаггинса, на основе которого Д. Ван-Кревелен и А.А. Аскадский разработали практические методы расчета всех технических свойств полимеров по их химическому строению.

Благодаря этому теоретически любое сочетание свойств, не противоречащее физическим и химическим законам, можно получить в одном полимере. Хотя возможности синтеза новых полимеров безграничны, технико-экономическая целесообразность ставит пределы его практической реализации, уступая место физико-химической и физической модификациям.

Разработке новых композиционных строительных материалов на основе жидких бутадиеновых каучуков олигодиенов, модифицированных с целью обеспечения комплекса заданных свойств, посвящена эта работа.

Целью диссертационных исследований является разработка научно обоснованных технических и технологических решений по созданию новых композиционных строительных материалов и изделий широкого спектра применения, с комплексом заданных свойств, изготовленных на основе модифицированных жидких олигодиенов, отверждаемых без дополнительных энергетических затрат на стадии приготовления, внедрение которых внесет значительный вклад в развитие экономики страны и повышение ее обороноспособности.





Методологической основой достижения поставленной цели является концепция системно-структурного подхода в управлении качеством материала, предполагающая переход от принципа фрагментарности к комплексности, при котором структура материала, технология изделий и конструкций представлены в виде взаимосвязанных систем.

Задачи исследований:

1. Разработка теоретических основ получения композиционных строительных материалов с заданным комплексом эксплуатационных свойств на основе модифицированных олигодиенов. Проведение сравнительного анализа влияния физико-химических и структурных параметров модифицированных жидких олигодиенов на технологические свойства композиций на всех стадиях приготовления и на эксплутационные характеристики конечного продукта.

2. Обоснование выбора эффективных отвердителей (отверждающих систем) модифицированных жидких олигодиенов. Установление зависимости кинетики структурирования композиций и эксплуатационных характеристик конечного продукта от качественного и количественного составов отвердителей (отверждающих систем).

3. Установление закономерностей структурообразования композиций различного назначения на основе модифицированных жидких олигодиенов на различных уровнях, входящих в общую сложноорганизованную систему материала. Обоснование условий применения и установление рациональных концентраций дисперсных и армирующих наполнителей, а также их сочетаний.

4. Установление влияния модифицирующих добавок на технологические параметры композиций и их стойкость к суровым условиям эксплуатации.

5. Разработка эффективных композиционных материалов на основе модифицированных жидких олигодиенов с комплексом заданных свойств для текущего ремонта и содержания аэродромных покрытий.

6. Установление зависимостей изменения физико-механических характеристик разработанных композиций от условий и продолжительности эксплуатации в различных условиях.

7. Разработка и научное обоснование энергосберегающей технологии приготовления композиций на основе модифицированных жидких олигодиенов.

Апробация разработанных составов композиционных материалов в реальных условиях промышленного производства.

Научная новизна заключается в создании целостной системы выбора компонентов и технологии получения универсальных строительных материалов широкого спектра применения на основе модифицированных олигодиенов, отверждаемых без дополнительных энергетических затрат.

Автором установлены закономерности структурообразования композиций различного назначения на основе модифицированных жидких олигодиенов. Разработаны и научно обоснованы критерии использования модифицированных олигодиенов в качестве связующих, позволяющие качественно и количественно оценить влияние их физико-химических характеристик и структуры на технологические и эксплутационные свойства конечного продукта.

Предложены и разработаны теоретические и практические основы выбора эффективных отвердителей (отверждающих систем). Оценено влияние отвердителей (отверждающих систем) на основные эксплутационные характеристики и кинетику отверждения в нормальных условиях композиций на основе модифицированных жидких олигодиенов.

Установлены закономерности, связывающие физико-механические и эксплутационные свойства конечных продуктов на основе модифицированных жидких олигодиенов с количеством, дисперсностью, видом наполнителя и заполнителя.

Получены данные, позволяющие оценить физико-механические свойства разработанных композитов, в том числе с учетом комплексного влияния времени и среды.

Изучена термостойкость разработанных композиционных материалов, предложены пути повышения их стойкости к действию высоких температур.

Установлены рациональные параметры технологии приготовления композиций на основе модифицированных жидких олигодиенов. На базе системного анализа полученных данных научно обоснованы и сформулированы основные положения технологии приготовления композиций и изделий на основе модифицированных жидких олигодиенов.

Разработанные новые материалы защищены патентами РФ.

Достоверность и обоснованность результатов подтверждается соблюдением принципов математического и физического моделирования, применением современных методов расчета, результатами проверки в производственных условиях, адекватностью расчетных и экспериментальных данных.

Практическая значимость работы состоит в обеспечении комплексного решения задач, связанных с проектированием новых композиционных материалов на основе модифицированных жидких олигодиенов с благоприятным сочетанием физико-механических и технологических характеристик, сообразуясь с условиями предполагаемой эксплуатации.

Разработанные композиции с успехом могут использоваться в различных отраслях промышленности, поскольку возможность модификации позволяет получать наиболее полно отвечающие заданным условиям эксплуатации материалы.

Научно-практически доказано, что использование модифицированных жидких олигодиенов с различными реакционно-способными группами при определенном сочетании наполнителей позволяет получать эффективные композиции с широким диапазоном значений физико-механических характеристик.

Кроме этого, практическая значимость проведенных исследований заключается в получении научно-прикладных знаний, позволяющих на основании установленных экспериментальных зависимостей проводить оценку долговечности разработанных композиций на основе модифицированных олигодиенов, а также выполнять проектирование элементов и изделий, выполненных на их основе.

Внедрение указанных композиций в практику строительства позволит повысить эффективность и надежность строительных сооружений, а значит и общую безопасность среды жизнедеятельности человека.

Реализация результатов. Разработаны: Технические условия на полимерный герметизирующий материал – низкотемпературный «ПГМ-НТ» (ТУ 5775Технологический регламент на производство полимерного герметизирующего материала низкотемпературного «ПГМ-НТ» по ТУ 5775Рекомендации по подбору составов композиций на основе модифицированных жидких олигодиенов использованы в проектной работе института «Воронежагропромпроект».

В период 1996 2008 гг. проведена опытно-техническая проверка эксплутационных свойств композиций различного назначения на основе модифицированных олигомеров в войсковых частях Вооруженных Сил РФ и на ряде предприятий региона. Результаты исследований реализованы в опытно-промышленном применении композиций на основе модифицированных олигодиенов в 11-й армии ВВС и ПВО (Хабаровский край), в частях тыла Военно-Воздушных Сил, на аэродромах 61-й Воздушной армии Верховного главнокомандующего Военно-транспортной авиации при герметизации швов цементобетонных аэродромных покрытий и устройстве слоев износа на старто-финишных участках искусственной взлетно-посадочной полосы, при антикоррозийной обработке трубопроводов высокого давления. Кроме того, результаты диссертационных исследований внедрены при устройстве износо- и кислотостойких полов в производственных помещениях с тяжелыми условиями эксплуатации в ООО «Промтехник» и при коррозионной защите стальных трубопроводов диаметром 250 мм в ООО «НПП ДМК» Воронеж.

Результаты исследований автора внедрены в учебный процесс Военного авиационного инженерного университета (Воронеж) и Воронежского государственного архитектурно-строительного университета: использованы при чтении лекций по спецкурсу, проведении практических занятий у курсантов факультета инженерноаэродромного обеспечения, а также в курсовом и дипломном проектировании.

На защиту выносятся:

1. Теоретические основы получения композиционных строительных материалов с заданным комплексом эксплуатационных свойств на основе модифицированных олигодиенов.

2. Рецептуры композиционных материалов на основе модифицированных олигодиенов для специальных конструкций и сооружений с учетом их специфических требований.

3. Метод оценки стойкости и прогнозирования работоспособности композиционных строительных материалов на основе модифицированных олигодиенов в заданных условиях эксплуатации.

4. Энергосберегающая технология получения строительных композиционных материалов различного назначения на основе модифицированных жидких олигодиенов.

Апробация работы. Основные положения диссертации и практические результаты были представлены на: ежегодных научно-технических конференциях ВГАСА, ВГАСУ (Воронеж 1995…2008 гг.); ежегодных научно-практических конференциях ВВВАИУ (ВИ) (Воронеж 1995…2008 гг.); IV Академических чтениях РААСН «Актуальные проблемы строительного материаловедения» (Пенза, 1998 г.); Всероссийской научно-практической конференции ВГАСА «Современные строительные технологии» (Воронеж, 2000 г.); Всероссийской научно-практической конференции СПбВИСУ «Проблемы внедрения новых строительных технологий» (Санкт-Петербург, 2000 г.); Международной научно-технической конференции «Эффективные строительные конструкции.

Теория и практика» (Пенза, 2002 г.); Международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика»

(Пенза, 2004 г.); IV Всероссийской научно-практической конференции «Инновации в машиностроении» (Пенза, 2004 г.); VI Всероссийской научно- практической конференции «Проблемы современного материаловедения» (Пенза, 2004 г.); Академических чтениях РААСН, посвященных 75-летию со дня рождения Ю.М. Баженова «Новые научные направления строительного материаловедения» (Белгород, 2005 г.); Международной научно-технической конференции «Актуальные вопросы строительства» (Саранск, 2005 г.); ежегодной Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Теория и практика повышения эффективности строительных материалов» (Пенза, 2006, 2007 гг.); Международных академических чтениях РААСН «Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения» (Курск, 2006 г.); Первой международной научно-практической конференции «Оценка риска и безопасность строительных конструкций» (Воронеж, 2006 г.); Х международной научно-практической конференции «Современные технологии в машиностроении»

(Пенза, 2006 г.); Международной научно-практической конференции «Высшее строительное образование и современное строительство в России и зарубежных странах» (Воронеж, 2007 г.); XXVII Российской школе по проблемам науки и технологий «Неоднородные материалы и конструкции» (г. Миасс, Челябинской области, 2007 г.); V международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2007 г.); Международной научно-практической конференции «XVIII научные чтения. Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» (Белгород, г.); XXVII Российской школе, посвященной 150-летию К.Э. Циолковского «Наука и технологии» (Москва, 2007 г.); Международном конгрессе «Наука и инновации в строительстве. SIB-2008» (Воронеж, 2008 г.).

Разработанные композиции представлялись на выставках: «Изделия и технологии двойного назначения. Диверсификация ОПК» (Москва, 2006 г.), и на 10-м Международном салоне промышленной собственности «Архимед-2007»

(Москва, 2007 г.). Представленные композиции были награждены Грамотой и Золотой медалью.

Под руководством автора защищено три диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 87 печатных статей общим объемом 26 печатных листов и одна монография объемом 8,5 п. л., из них лично автору принадлежит 20,5 п. л., в том числе 7 статей опубликовано в изданиях по Перечню ВАКа, в которых изложены основные результаты диссертации. На разработанные составы новых материалов получено 5 патентов РФ и 1 патент на способ определения внутренних нарушений сплошности вязких герметизирующих материалов при многоцикловых нагружениях, используемый при оценке качества промышленно выпускаемых и экспериментальных герметизирующих материалов на основе полимерного сырья.

Личный вклад автора. Представленные в диссертации результаты получены лично автором или в рамках сотрудничества, в котором он выполнял основную роль в формулировке задач, постановке и проведении аналитических и экспериментальных исследований, а также в анализе полученных результатов.

Автору во всех работах, опубликованных в соавторстве, в равной степени принадлежит как постановка задач исследований и разработка основных положений, определяющих научную новизну и практическую значимость, так и результаты выполненных исследований. Существенен вклад автора в конструирование лабораторных установок и испытательных стендов для проведения экспериментальных исследований, а также в разработку методик по проведению исследований и обработке полученных данных.

Структура и объем диссертации. Диссертация содержит введение, шесть разделов, общие выводы, список использованных источников и приложения.

Вся работа изложена на 298 страницах машинописного текста, в 41 таблице, на 102 рисунках, списке литературы из 281 наименования, приложений на страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационных исследований.

Показана эффективность применения полимерных композиций на основе синтетических жидких каучуков в различных областях строительства. Обоснована закономерность появления современных материалов на основе модифицированных жидких олигодиенов – как неотъемлемой составляющей процесса развития общества и, в частности, строительного материаловедения.

В первой главе дается анализ научных работ, посвященных состоянию вопроса и задачам диссертации, показаны наиболее важные направления исследований, представляющие научный и практический интерес в связи с ростом объемов потребления синтетических каучуков в различных областях промышленности.

Показано, что разработка и исследование новых материалов на основе полимерных связующих осуществляется с позиций современного строительного материаловедения, обоснованного и развитого в работах: С.Е. Артеменко, В.Е.

Беляева, А.М. Бобрышева, Ю.М. Баженова, В.А. Вознесенского, Ю.Г. Иващенко, А.М. Иванова, В.Т. Ерофеева, Е.В. Королева, А.Д. Корнеева, В.Л. Лисенко, А.Н. Мощанского, В.В. Патуроева, Ю.Б. Потапова, А.П. Прошина, И.А. Рыбьева, В.И. Соломатова, О.Л. Фиговского, В.И. Харчевникова, В.Г. Хозина, Ю.Н.

Хакимуллина, В.Ф. Строганова, Е.М. Чернышова, Е.И. Шмитько и др.

Показано, что одним из наиболее эффективных представляется путь создания широкого спектра материалов в полной мере использующих особенности каучуков. Однако на пути разработки указанных материалов возникает множество проблем, способных по значимости сравниться с достигнутыми успехами.

Камнем преткновения становится технология получения разнообразных изделий из каучукового сырья так называемая горячая серная вулканизация, которая не соответствует традиционным строительным технологиям. В строительной области предпочтение отдается композициям, способным отверждаться холодным способом, то есть без привлечения дополнительных энергетических затрат. В направлении получения эффективных композиций отверждающихся холодным способом проведено множество исследований, тем не менее, львиную долю используемых в настоящее время полимеров составляют традиционные эпоксидные, полиэфирные и карбамидные смолы. Расширяющееся производство олигомеров, находящихся преимущественно в жидкой фазе, и потому весьма удобных в технологическом процессе, позволяет решить проблему проектирования эффективных композиций для нужд строительной отрасли.

В число рекомендуемых характеристик для каучуковых связующих входят: заданная вязкость, способность к отверждению в достаточно широком диапазоне температур, минимальное содержание растворителя или полное его отсутствие, стойкость к воздействию атмосферных и эксплуатационных факторов, гарантированная надежность при длительной эксплуатации (высокая долговечность). Указанные свойства каучуков непосредственно зависят от их состава и строения.

Изменение пространственной структуры каучуков введением дополнительных звеньев позволяет получать как упругие, так и пластичные и упругопластичные изделия. Требования к исходным качествам сырья определяются характеристиками готового продукта в соответствии с условиями эксплуатации.

В связи с этим, особую актуальность приобретают методы и методики, позволяющие обеспечивать исходным жидким олигодиенам заранее оговоренные характеристики путем модификации. В целом проектирование эффективного композита на основе олигодиенов можно представить в виде последовательности определенных действий, направленных на достижение поставленной цели путем воздействия на структуру и состав исходного сырья. В разделе рассмотрены общие вопросы структурообразования каучуковых композиций. Особенности структурообразования определяют свойства каучуковых композитов. В свою очередь образование той или иной структуры сложным образом зависит не только от качественного и количественного состава композитов, но и от технологии их изготовления. Поэтому установление кинетических зависимостей структурообразования каучуковых композиций и их связь с эксплуатационными характеристиками конечного продукта является важной научнотехнологической задачей.

Свойства связующих зависят, прежде всего, от физико-химических характеристик олигомера, количества и химической природы отвердителя, либо отверждающей группы. Кроме того, свойства связующих регулируют введением различных модифицирующих добавок, способных коренным образом изменить базовые характеристики олигодиена. Особая роль в структурообразовании принадлежит наполнителям, поскольку частицы наполнителя являются активными центрами роста новообразований. Показано, что наиболее важными характеристиками наполнителей являются дисперсность, качество поверхности, рН показатель, поверхностная энергия (энергия Гиббса). Количество наполнителей или отношение полимер – наполнитель (п/н) и интенсивность физико-химического взаимодействия связующего и наполнителя определяющим образом влияют на характер структуры изделия. Кроме указанного параметра на изменение физико-механических характеристик каучуковых композиций влияет наличие дисперсного армирования и условия эксплуатации (ориентированное состояние).

Определение качественных (количественных) зависимостей степени и характера влияния модифицирующих добавок на физико-технические свойства композиций важно для разработки материалов широкого спектра применения.

Показана определяющая роль климатических и эксплуатационных воздействий на деградацию свойств композиций на основе модифицированных олигодиенов. Эксплуатационная среда, в которой работают строительные конструкции, является, с точки зрения количества составляющих е агрессивных факторов, комплексной, а не однородной. Конструкции в одно и то же время могут испытывать в различной комбинации действие нескольких агрессивных факторов одновременно. В связи с этим несомненный интерес представляют исследования именно комплексного воздействия агрессивных факторов на строительные материалы и конструкции, поскольку такой подход позволит более достоверно прогнозировать их долговечность.

Во второй главе развивается теория проектирования композиций холодного отверждения с заданными свойствами на основе жидких олигодиенов.

Рассмотрены компоненты каучуковых композиций, их роль в структурообразовании последних. Показано, что способность жидкого каучука смачивать поверхность наполнителей зависит от величины рН дисперсного материала. При совмещении наполнителей со связующим в условиях большой разницы в рН возможно протекание негативных реакций в пограничном слое каучука, либо вспучивание композита вследствие выделения газообразных продуктов побочных реакций. Показано, что наполнители должны удовлетворять условию 9рН5. Установлена корреляция между величиной удельной поверхности и маслоемкостью используемых наполнителей.

Приведены данные о свойствах каучуковых композиций с позиций механохимии. Показано, что при проектировании композиций следует обращать пристальное внимание не только на компонентный состав, но и на технологию их приготовления. В связи с этим, придание специальных характеристик указанным композициям является весьма актуальной материаловедческой проблемой, связанной как со структурными исследованиями каучукового сырья, так и с целенаправленным регулированием синтеза, переработки, приготовления, а в некоторых случаях и эксплуатации изделий на основе олигодиенов. Все указанные выше процессы относятся к структурной или химической модификациям исходных олигомеров. Выбор приоритетного способа модификации основывается на экономической целесообразности.

Разработана система выбора компонентов и технологии получения универсальных строительных материалов широкого спектра применения на основе модифицированных олигодиенов, отверждаемых без дополнительных энергетических затрат. Разработанная система позволяет определить рациональный путь проектирования композиционных материалов на основе модифицированных олигодиенов, сообразуясь с предполагаемыми условиями эксплуатации. Принципиальная схема проектирования указанных материалов представлена на рисунке 1.

Химическая модификация:

- привитие реакционноспособных групп;

- деструктурирование Рисунок 1- Принципиальная схема проектирования композиций на основе модифицированных олигодиенов В основу разработанной системы положен принцип максимального соответствия природы (генезиса) исходных олигодиенов требуемым свойствам готового материала. Для целенаправленного улучшения исходных свойств связующего проводится химическая модификация привитием реакционноспособных групп, обеспечивающих эти свойства. Эпоксидные группы придают способность к смешению, адгезию к различным подложкам, прочность при растяжении, ударную вязкость; гидроксильные – те же свойства и дополнительно влагостойкость, эластичность; карбоксильные дополнительно к указанным теплостойкость, эластичность, морозостойкость. Выбор вида прививаемых групп обусловлен предполагаемыми условиями эксплуатации готового композита. Вид и количество наполняющих компонентов, а также их сочетание обусловлены рациональной областью использования композита. Технология применения композитов подбирается с учетом их компонентного состава, заданных вязкости и жизнеспособности.

Основой проектирования являются требования, предъявляемые к композициям на основе модифицированных олигодиенов согласно условиям эксплуатации.

В разделе также приведены основные положения по организации и проведению экспериментальных исследований, применяемые методы планирования эксперимента и статистической обработки их результатов, сформулированы цель и задачи исследований.

В третьей главе представлены результаты исследований автора по изучению структурирующих свойств жидких каучуков, их модификации с целью повышения реакционной способности и разработке на их основе связующих.

При выборе жидких олигодиенов, из числа имеющихся, руководствовались следующим: соответствие базовых характеристик каучука свойствам проектируемого композита; оптимальное сочетание параметров цена качество доступность, требуемая вязкость, обеспечивающая использование каучука в качестве жидкой фазы композиции; минимальная токсичность, обусловливающая проведение работ с каучуком без применения дополнительных мер безопасности. Вместе с тем, возможна ситуация, при которой комплекс физико-химических характеристик базового олигодиена не в полной мере соответствует требованиям эксплуатации. В этом случае оправдана его модификация, если иными путями добиться требуемого результата невозможно. Естественно, что и модифицированный олигодиен должен удовлетворять указанным выше требованиям и затраты на модификацию не должны превышать экономический эффект от его применения.

В целях получения наиболее полных сведений о влиянии физико-химических и структурных характеристик исходных каучуков на свойства готовых композиций, произвели выборку по следующим группам: первая – малеинизированные олигомеры, различающиеся количеством функциональных групп в цепи и соответственно молекулярной массой; вторая – олигомеры без функциональных групп, различающиеся своей микроструктурой; третья – сополимеры бутадиена различного состава. Каучуки первых двух групп, полученные в результате анионной полимеризации 1,3-бутадиенов с использованием органолитиевого инициатора в среде растворителя, который удаляется в конце реакции, выпускаются в опытно-промышленном объеме. Для них характерно наличие в микроструктуре большого количества ненасыщенных олефиновых связей, посредством которых они легко сшиваются и химически модифицируются.

Указанные каучуки, кроме сополимеров, обладают контролируемой микроструктурой. Характеристики каучуков представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Физико-химические характеристики исследуемых каучуков Вторая группа – олигодиены без функциональных групп * содержит концевые гидроксильные группы в количестве 0,2 meq OH/g Кроме того, для проведения модификации в жидкой фазе, использовали дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ-30Р-01 блочный сополимер (30% стирола), выпускаемый по ТУ 38.40327-90. Вследствие блочной конфигурации этот каучук очень пластичен и однороден по соотношению мономеров. Потенциальную способность выбранных немодифицированных олигодиенов к сшиванию производили оценкой степени загущения (гелеобразования) при введении реакционноактивных соединений по изменению во времени характеристической вязкости.

При температуре 25 0С изучали отверждающее действие на каучуки: 3 % раствора HCl, порошкообразного СaCl2, триэтилентетрамина (ТЭТА), полиизоцианата (ПИЦ), сиккатива – нафтената кобальта, которые были выбраны из-за своей высокой реакционной способности.

В результате обобщения полученных данных установлено несколько принципиальных положений, отражающих возможность использования исследованных олигодиенов в качестве связующих. Во-первых, взаимодействие олигодиенов первой группы с хлорсодержащими реагентами сопровождалось сильным загущением с выделением большого количества тепла и газообразных продуктов, также наблюдалось образование больших пор в материале. Вовторых, связующие, отверждаемые хлорсодержащими компонентами, быстро охрупчивались.

Отмечено, что при увеличении молекулярной массы олигодиена и его функциональности загущение происходило более интенсивно.

Взаимодействие олигодиенов второй группы с хлорсодержащими отвердителями наиболее ярко отражало различия в протекании реакций у олигомеров с отличающейся структурой. Так, олигодиен с концевыми гидроксильными группами, имеющий наибольшую молекулярную массу, практически мгновенно реагировал с 3 % раствором HCl с образованием рыхлой губчатой массы. Олигодиен с молекулярной массой 2600 и максимальным количеством звеньев 1,2-винил, без циклических структур, реагировал с HCl еще более интенсивно, причем реакция сопровождалась выделением большого количества тепла и разрыхлением связующего. Падение скорости загущения среди каучуков второй группы коррелировало с уменьшением числа звеньев 1,4-цис и увеличением 1,2-винил.

Аналогично протекали реакции взаимодействия хлорсодержащих отвердителей с сополимерами бутадиена. Отмечено, что жидкий СКДП-Н более активно набирал вязкость при введении 3 % раствора HCl, нежели СКДН-Н, причем эта тенденция сохранялась и при использовании порошкообразного CaCl2. Следует отметить общее для всех групп: хлорсодержащие отвердители вызывали у всех без исключения исследованных олигодиенов загущение с различной скоростью протекания, причем получить сшитые и эластичные композиты с применением указанных отвердителей не удалось.

При оценке реакционной способности олигодиенов первой группы в отношении ПИЦ и ТЭТА установлено, что молекулярная масса оказывала решающее влияние на протекание реакции с полифункциональными отвердителями. Так олигодиен с Мм=8200 структурировался более интенсивно, чем олигодиен с Мм=5500 как при взаимодействии с ПИЦ, так и при реакции с ТЭТА.

У олигодиенов второй группы наибольшую активность проявил HFN максимальной молекулярной массы, содержащий концевые гидроксильные группы. В течение 10 мин получили эластичный продукт, обладающий высокой липкостью и содержащий небольшое количество микроскопических пор. По истечении суток поверхность полученного продукта структурировалась наиболее полно, и показатель липкости снизился.

Отмечено отсутствие прямой связи между реакционной способностью и молекулярной массой используемых олигомеров. Очевидно, что в этом случае ведущую роль играла пространственная структура олигодиена и соотношение звеньев различного типа, что обеспечивало избирательную активность указанных олигодиенов. Это положение подтверждалось характером взаимодействия исследуемых олигодиенов второй группы с ТЭТА. Жидкие сополимеры бутадиена наиболее активно реагировали с полифункциональным отвердителем ПИЦ, причем с увеличением концентрации последнего загущение интенсифицировалось. Пленки из всех указанных связующих после суточного выдерживания полимеризовались в массе на отлип.

При использовании аминного отвердителя практически у всех олигодиенов наблюдалось образование одиночных тяжей, имевших склонность к набуханию. Завершающим этапом в оценке способности к пленкообразованию исследуемых каучуков было изучение влияния металлорганических соединений – сиккативов, традиционно используемых для ускорения высыхания лаков, красок и эмалей. Установлено, что при использовании сиккатива в первую очередь образовывались активные центры, отвечающие за ускоренную структуризацию полимера под действием кислорода воздуха. Причем полярные олигодиены являлись наиболее активными пленкообразующими с участием сиккативов. Наличие полярных гидроксильных групп в составе олигодиена с Мм=5000 обусловливало наибольшую скорость набора вязкости в сравнении с другими связующими второй группы. При формировании структуры, сопряженном с изменением вязкости, определяющую роль играло соотношение звеньев различного типа, нежели молекулярная масса. Наличие большего числа звеньев 1,4-цис способствовало более раннему загущению связующих с меньшей молекулярной массой. При увеличении концентрации сиккатива с 5 до 10 масс. % ожидаемого роста вязкости не наблюдалось. Таким образом, установлено регрессивное влияние увеличения количества сиккатива на структуризацию.

Полученные и обобщенные результаты изучения реакционной способности исследуемых каучуков показали, что олигодиены, имеющие сравнительно небольшую молекулярную массу, а, следовательно, и вязкость проявляли меньшую реакционную активность по отношению к некоторым реагентам.

Вместе с тем, даже в ряду олигодиенов с приблизительно равными молекулярными массами пленкообразование происходило несоразмерно, что обусловлено различиями их структуры и соотношением звеньев различного типа. Кроме того, малая молекулярная масса отражала малую протяженность макромолекул, что обусловливало минимальное количество дефектов ее структуры. В отсутствие термического воздействия не обеспечивался термофлуктуационный разрыв цепи макромолекул, следовательно, не было и активных радикалов, по которым бы проходило сшивание олигодиена. Установлено, что для бутадиеновых олигомеров именно микроструктура полимерной цепи оказывала решающее влияние на их реакционную способность. Показано, что повышение реакционной способности олигодиенов, применительно для условий холодного отверждения, возможно за счет привития реакционноспособных концевых групп. Количество и тип прививаемых групп определяются условиями предполагаемой эксплуатации композита, изготовленного на базе модифицированного олигодиена.

Для выбора наиболее рациональных направлений модификации исходных олигодиенов необходимо иметь полное представление о предполагаемых областях и условиях эксплуатации. В этой связи выделены наиболее общие критерии качества для некоторых классов разрабатываемых полимерных композиций. Предполагалась разработка полимерных композиций, имеющих ряд общих характеристик и отличий: герметизирующие материалы для аэродромных и дорожных покрытий; ремонтные композиции для указанных покрытий и устройства слоев износа; гидроизолирующие, антикоррозионные и кровельные материалы; композиции для наливных полов.

По условиям эксплуатации разрабатываемые композиции можно разделить на две генеральные составляющие: композиции, эксплуатирующиеся в закрытых помещениях и композиции, подвергающиеся атмосферным воздействиям. Очевидно, что для композиций первой составляющей вопросы атмосферного старения не столь актуальны, как для материалов второй группы. Вместе с тем, общими характеристиками для композиций обоих групп являются эластичность (в рамках заданной), водостойкость, химстойкость (для агрессивных производств), сохранение эксплуатационных характеристик заданное время.

Исходя из этого, исследования по разработке и оптимизации композиций на основе олигодиенов проводили на нескольких уровнях.

Во-первых, исследовали возможность модификации исходных олигодиенов в целях обеспечения максимального соответствия физико-механических характеристик разрабатываемых композитов предполагаемым условиям эксплуатации, затем проводили модификацию наиболее рациональным способом.

Во-вторых, оптимизировали полученное связующее по нескольким, наиболее значимым характеристикам.

В целях получения связующих с высокими показателями адгезии провели эпоксидирование сополимера СКДП-Н и олигодиенов 1 и 2 групп. Характерные свойства, сообщаемые полимерам концевыми эпоксигруппами (ЭГ): термо- и светостойкость, эластичность при низких температурах, высокая адгезия ко многим подложкам. На содержание ЭГ оказывали влияние следующие факторы: температура проведения реакции (Т); продолжительность проведения реакции (t); давление воздуха, подаваемого в реактор (Р). Конечным продуктом реакции являлось содержание ЭГ в полимере в от общей массы. По данным экспериментальных исследований получили уравнения, отражающие зависимость содержания ЭГ (N) от параметров проведения реакции:

для олигодиена с Мм=5500:

N=4,58+0,38T+0,13t+0,162P-0,943T2-1,93t2+1,05P2+0,19Tt+0,16TP+0,09tP; (1) для олигодиена с Мм=1500:

N=7,18+0,318T+0,213t+0,112P-1,93T2-1,103t2+0,805P2+0,11Tt+0,36TP+0,11tP; (2) для олигодиена с Мм=до 3200:

N=9,49+0,88T+1,03t+1,32P-0,88T2-0,73t2+3,5P2+0,19Tt+ 0,46TP+0,39tP. (3) Наибольший выход ЭГ наблюдался у СКДП-Н – 14,5 масс. % при проведении реакции со следующими значениями влияющих факторов: Р = 6 МПа, Т = 130 0С, t = 170 мин.

Для проведения реакций по привитию карбоксильных групп (КГ) отобрали олигодиены наименьшей вязкости, поскольку привитие указанных групп сопряжено с резким повышением вязкости: из 1 группы N4-5000-10MA с вязкостью 40 Па·с и функциональностью 5, из 2 группы AL молекулярной массой 1000, вязкостью 4 Па·с и наличием циклических структур, PH молекулярной массой 2600, вязкостью 8 Па·с и преобладанием звеньев 1,4-транс. Кроме того, исследовали возможность привития КГ жидкому каучуку СКДН-Н, вязкостью до Па·с и преобладанием 1,2-цис звеньев. Несомненным преимуществом олигодиенов, использованных в исследованиях, являлась жидкая фаза, позволяющая проводить реакцию с метакриловой кислотой без использования растворителей. На рисунке 2 показана зависимость физико-механических характеристик отвержденных олигодиенов от количества звеньев метакриловой кислоты. Отверждение проводили при помощи ZnO с образованием средних солей, играющих роль сравнительно прочных поперечных связей. Установлено, что увеличение концентрации КГ приводило к снижению эластичности связующих (кривые 1 на рисунке 2), причем эта тенденция сохранялась и за пределами области эксперимента. Одновременно со снижением эластичности наблюдался рост прочности при растяжении и модуля при растяжении на 100 %, что отражалось в характере кривых 2 и 3 на рисунке 2.

Модуль и прочность при растяжении, МПа Модуль и прочность при растяжении, МПа количество метакриловой кислоты, масс.% количество метакриловой кислоты, масс.% 1 - относительное удлинение; 2 - прочность при растяжении; 3 - модуль при растяжении 100% Рисунок 2 – Зависимость физико-механических характеристик связующих от количества метакриловой кислоты: N4-5000 (а), СКДН-Н (б), AL 1000 (в), РН 2600 (г) Это обстоятельство указывало на возможность корректировки физико-механических характеристик готовых композиций путем изменения содержания КГ в каучуке, сообразуясь с предполагаемыми условиями эксплуатации композиции. Исходная структура олигомеров оказывала непосредственное влияние на исследуемые характеристики.

С целью получения жидкого связующего провели деструктурирование исходного дивинилстирольного термоэластопласта ДСТ-30Р-01. Протекание реакции оценивали по снижению условной вязкости. Титрованием выборок связующих, имевших минимальную вязкость, установлено наличие эпоксидных и гидроксильных концевых групп, причем во всех выборках преобладали гидроксильные группы (ГГ), а количество ЭГ было минимально. Установлены следующие оптимальные условия протекания реакции: избыточное давление воздуха 0, МПа, температура проведения 150 оС, количество сиккатива 3 масс. %. При указанных условиях время проведения реакции составило 3 ч. В результате проведения контрольной реакции, с указанными параметрами, был получен модифицированный каучук с условной вязкостью по вискозиметру ВЗ-4 менее 9 с при температуре 50 0С, содержащий менее 1 масс. % ЭГ. Количество ГГ, определенное по методу ацетильного числа, составляло 0,1 meq OH/g. Наличие концевых ГГ обусловливало возможность его отверждения при помощи полифункциональных соединений, проявляющих активность в отношении указанных групп.

Исследованные сочетания модифицированных олигодиенов и отвердителей представлены в таблице 2. Полноту протекания реакции оценивали по трем показателям: прочности и модулю при растяжении на 100 %, величине относительного удлинения при разрыве.

Таблица 2 – Исследованные сочетания каучук отвердитель Модифицированные олигодиены с гидроксильными группами Модифицированные олигодиены с карбоксильными группами Модифицированные олигодиены с эпоксигруппами * 1 – жидкие ПИЦ с массовой долей NCO-групп 30…35 % (марки П45-25, ПМ 50-25);

2 – триэтилентетрамин (ТЭТА); 3 – ZnO; 4 – Ca(OH)2; 5 – комплекс BF3 + моноэтиламин;

6 - олигодиен с гидроксильными группами HFN4-5000 вязкостью при 25 0С 4…8 Па·с При отверждении олигодиенов с ЭГ установлено, что изменение их физико-механических характеристик напрямую зависело от количества привитых ЭГ и используемого отвердителя. Из общего числа партий эпоксидированного СКДП-Н (ЭСКДП-Н) были отобраны три партии, содержащие различное количество ЭГ. Результаты определения некоторых характеристик для указанных выборок представлены в таблице 3.

Установлено, что наиболее высокие адгезионные, когезионные показатели и морозостойкость матрицы достигались при максимальном содержании ЭГ в полимере и количестве отвердителя 12...14 масс.. Результаты исследования кинетики отверждения ЭСКДП-Н с максимальным количеством ЭГ различными отвердителями представлены на рисунке 3.

Модуль и прочность при растяжении, МПа Рисунок 3 – Зависимость физико-механических характеристик ЭСКДП-Н от вида и количества отвердителей Для модифицированных олигодиенов содержащих КГ проводили аналогичные исследования. Поскольку количество привитых звеньев метакриловой кислоты у всех рассмотренных олигодиенов одинаково, представлялось возможным оценить активность применяемых отвердителей по отношению к олигомерам различной структуры и молекулярной массы. На основе полученных экспериментальных данных были также построены линейные зависимости, представленные на рисунке 4, между величиной относительного удлинения и прочности при разрыве, что позволило оценить вклад различных отвердителей в формирование структуры композитов.

Относительное удлинение,% Все олигомеры содержат 3,5% КГ (отвердители: 1-ZnO; 2-Ca(OH) 2 ; 3-HFN4-5000) Рисунок 4 – Зависимость относительного удлинения модифицированных олигодиенов с КГ от прочности при разрыве Композиции, полученные путем отверждения модифицированных олигодиенов отвердителями различного рода, служат лишь базовой основой предполагаемых изделий.

Проведенные исследования степени сшивания по изменению физикомеханических характеристик совмещали с исследованиями скорости расходования реакционноспособных групп по смещению плотности поглощения ИКспектров. ИК-спектры получены на спектрофотометре с дифракционными решетками в области 4000…400 см-1. Изменение количества различного типа звеньев для олигодиенов оценивали по полосам поглощения: 1,4-цис – 710 см-1, 1,4-транс – 967 см-1, звенья 1,2-винил – 910 см-1, содержание СН2-групп – см-1, связи О-Н – 3600 см-1, группа –N=C=O – 2275…2250 см-1, COOH – 3000…2500 см-1. Полученные данные хорошо согласуются и позволяют сделать заключение о первичном расходовании реакционноспособных групп (в порядке убывания скорости) – карбоксильных, гидроксильных и эпоксидных. Затем в процесс включаются звенья 1,4-транс при экзотермическом характере отверждения. Степень сшивания полученных связующих определяли по выходу золь-фракции экстрагированием кипящим растворителем. Установлено, что олигодиены малой молекулярной массы сшивались только по реакционноспособным группам, в то время как олигодиены большей молекулярной массы имели связи и по пространственным звеньям. В первом случае получены высокоэластичные материалы – основа для герметиков, во втором – кожеподобные – основа для слоев износа и ремонтных материалов.

В силу того, что разрабатываемые в диссертационном исследовании композиционные материалы преимущественно относятся к эластомерам, рассматривали одновременно наполнение мелкодисперсными порошками и армирующими волокнами, поскольку сочетание этих двух видов наполнителей способствовало повышению значений физико-механических характеристик с одновременным снижением расхода полимерной составляющей. В целях получения объективных сведений о совместимости исследуемых олигодиенов и наполнителей проводили эксперименты по установлению зависимостей характеристической вязкости от количества вводимых наполнителей: аэросила (SiO2); волластонита (СаSiO3), гидроксаля (Al(OH)3), порошка стеклянного натрийборосиликатного состава, сажи канальной. Наполнители вводили пошагово, с градацией 2 % по объему, с контролем величины вязкости на ротационном вискозиметре РВ-8М. После достижения вязкости смеси 80 Па·с введение наполнителей прекращали. Указанная вязкость обеспечивала равномерное распределение полимерной композиции по подложке и самовыравнивание под действием силы тяжести.

Для всех сочетаний связующее наполнитель изменение вязкости адекватно описывалось зависимостью вида: =0 еbx, (4) где 0– характеристическая вязкость исходного каучука, Па·с; b – коэффициент, зависящий от вида наполнителя и его удельной адсорбционной поверхности; х – количество вводимого наполнителя, % по объему.

Аналогично определяли изменение вязкости и при введении армирующих волокон: нитей алюмоборосиликатных стеклянных, полиамидных, базальтовых крученых комплексных. Длина волокон из технологических соображений ограничена в 5…6 мм. Учитывая тот факт, что в общем виде рост вязкости описывался уравнениями вида (4), где коэффициенты отражали как природу наполнителя и его дисперсность, так и вязкость исходного каучука, установлены скорости набора вязкости связующим при наполнении. В таблицах 4 и 5, приведены полученные коэффициенты аппроксимирующих уравнений, адекватно описывающих загущение исследуемых модифицированных олигомеров.

Таблица 4 – Коэффициент b аппроксимирующих уравнений вида (4) годиен Таблица 5 – Коэффициент b аппроксимирующих уравнений вида (4) Модифицированный Стеклопорошок Гидроксаль Волластонит Углерод олигодиен Т=25 0С Т=50 0С Т=25 0С Т=50 0С Т=25 0С Т=50 0С Т=25 0С Т=50 0С N4-5000 0,096 0,0955 0,0982 0,0975 0,0931 0,0924 0,1033 0, СКДН-Н 0,0497 0,0471 0,0647 0,0646 0,0545 0,0543 0,0686 0, PH-2600 0,0187 0,0166 0,0338 0,0330 0,0387 0,0386 0,0587 0, AL-1000 0,0387 0,0376 0,0787 0,0779 0,0587 0,0579 0,0988 0, СКДП-Н 0,0387 0,0385 0,0396 0,0395 0,0587 0,0585 0,075 0, PM4 0,059 0,0586 0,1097 0,1093 0,0988 0,0983 0,1199 0, При совместном введении мелкодисперсных наполнителей и армирующих волокон вязкость изменялась в соответствии с зависимостью:

где 0 – вязкость исходного каучука, Па·с; х1, х2, х3 количество вводимых компонентов, об.%; А, В, С – коэффициенты, характеризующие вклад каждого наполнителя (загущение, разжижение). На основании уравнения (5) рассчитывали сочетания различных наполнителей с армирующими компонентами. В результате расчета возможных сочетаний были определены границы варьирования объемного содержания наполнителей при заданном количестве структурообразователя компонента максимальной абсорбционной способности. Влияние наполнителей оценивали по величине прочности при когезионном разрыве и адгезии к стальной подложке. Благоприятные сочетания указанных характеристик наблюдались у ЭСКДП-Н с концевыми ЭГ, имевшим максимальную исходную вязкость и у РН2600 с КГ минимальной исходной вязкостью. Для указанных связующих приведены уравнения регрессии, отражающие зависимость оптимизируемых параметров от количества вводимых компонентов. Для СКДП-Н при наполнении, объемн.% : х1 сажа канальная, х2 порошок стеклянный, х3 волластонит:

t = 3,49+0,88х1+1,03х2+1,32х3-0,88х12-0,73х22+3,5х32+0,19х1х2+0,46х1х3+0,39х2х3; (6) А=63,09-11,8х1-8,03х2-1,32х3-4,88х12-6,73х22-1,45х32-5,19х1х2-7,39х2х3. (7) Для РН2600 при наполнении х1 сажа канальная; х2 порошок стеклянный; х3 стекловолокно:

t = 4,12+1,22х1+0,54х2+1,68х3-0,61х12-0,53х22+0,5х32+0,22х1х2+0,22х1х3+0,19х2х3;(8) А=72,11-8,13х1-3,11х2-1,12х3-2,32х12-5,43х22-1,55х32-3,21х1х2-4,45х2х3, (9) где t – прочность при разрыве (когезия), МПа; А – величина адгезии к стальной подложке, Н/см.

Изменение когезионных и адгезионных свойств связующих при наполнении аэросилом и стеклосферами, отличающимися адсорбционной способностью, представлено в таблице 6.

Таблица 6 – Когезионные и адгезионные свойства связующих Деструктурированный ДСТ-30Р- с гидроксильными группами Перед чертой данные при использовании стеклосфер, за чертой аэросила Установлено, что увеличение количества вводимых наполнителей способствовало росту значений разрывной прочности с одновременным снижением величины адгезии к стальной подложке, причем оптимизировать композиции по какому-либо указанному параметру не представлялось возможным.

Упрочнение деструктурированного ДСТ-30Р-01 можно связать с наличием в его основной цепи гидроксильных групп, способных к образованию водородных связей с аэросилом. Тем не менее, при заданных значениях вязкости возможно проектирование композиций для различных условий эксплуатации. На электронном сканирующем микроскопе ЭМ 125К исследовано формирование структур композиций на основе модифицированных олигодиенов при введении микронаполнителей и армирующих волокон. Получены микрофотографии для всех связующих с различной степенью наполнения, как отдельными компонентами, так и сочетаниями наполнителей. На основе полученных данных выявлены основные закономерности образования структур различных уровней в зависимости от степени наполнения и вида вводимых компонентов.

В четвертой главе представлены основные положения проектирования материалов на основе разработанных связующих, в частности для герметизации швов аэродромных покрытий и их оперативного ремонта. Установлены параметры эксплуатационных и климатических воздействий на аэродромные покрытия, сформулированы требования к герметизирующим материалам и материалам для оперативного ремонта указанных покрытий. Показано, что многократные циклические деформации композитного материала приводят к наличию аддитивного напряжения, выражающегося в накоплении остаточных деформаций вдоль образца и в поперечном сечении. Для исследования нарушений структуры образцов герметизирующего материала применяли частотно-резонансный метод, основанный на изменении частоты резонанса пространственно распределенной катушки при введении в нее образца с добавлением ферромагнитного порошка.

Решение задач исследования позволило отработать методику проведения эксперимента по определению напряженно-деформированного состояния герметизирующего материала в деформационном шве жесткого покрытия. Непосредственно на способ определения неоднородностей в герметизирующем материале, в соавторстве получен патент РФ на изобретение [13]. Проведены исследования изменения деформативности и когезионной прочности в зависимости от соотношения компонентов герметика на основе деструктурированного ДСТ-30Р-01.

Установлены зависимости изменения физико-механических характеристик при понижении температуры проведения испытаний. Получены уравнения, описывающие изменение когезионной прочности в условиях отрицательной температуры (в частности при минус 100С) при различной концентрации отвердителя и наполнителя (х):

ПИЦ 14 масс.ч.: t = -0,5·10-4·х2+0,0152·х+0,473;

ПИЦ 11 масс.ч.:t =-0,5·10-4·х2+0,0153·х+0,3254.

Оптимальное содержание ПИЦ установлено на уровне 11…14 масс.ч. По значениям когезионной прочности и относительного удлинения при разрыве в условиях отрицательной температуры определено оптимальное содержание наполнителя (аэросила) 125…150 масс.ч. при количестве ПИЦ 12 масс.ч.

Установлена оптимальная степень наполнения по показателю вязкости в зависимости от температурного диапазона применения разработанного герметика (в частности для аэросила): при Т= +50С =62,04ln(x) -61,521, при Т= +150С =49,04ln(x) -53,922, где х – степень наполнения, объемн. %. По результатам сводного анализа экспериментальных данных установлено, что благоприятная область эксплуатационных свойств для герметика соответствовала следующему составу, масс. ч.: вяжущее на основе деструктурированного ДСТ-30Р-01 – 38,5;

отвердитель ПИЦ – 4,6; наполнитель аэросил – 53,9; антиоксидант ионол – 3.

Разработан материал для оперативного ремонта аэродромных покрытий на основе ЭСКДП-Н. Получены следующие корреляционные уравнения, количественно описывающие зависимость свойств материала от его состава:

С=25,1П-0,069С-0,87П2—0,035С2+0,05А2+0,557А+0,028ПС-0,089СА-160,9; (10) t=8,63П-0,75C-0,3П2+0,08C2-0,55A2+3,39A+0,03П2A- 0,07A2П-61,34; (11) r=0,079С -0,388А +0,104ПС+2П-1,79С-0,12П -0,758, где С,t,r – прочности при сжатии и растяжении, МПа, величина относительного удлинения при разрыве, %, соответственно; П,С,А – количества отвердителя (ПИЦ), сиккатива и антиоксиданта, масс.ч., соответственно.

Проведен расчет состава ремонтной композиции на основе ЭСКДП-Н с крупным заполнителем по методике, разработанной А.Д. Корнеевым. Определена массовая концентрация компонентов смеси, кг/м3: ЭСКДП-Н + ПИЦ 280, наполнителя 285, песка 300, щебня 1300.

С целью выяснения роли компонентного состава в термостойкости и создания композитов, обладающих термической стойкостью, были проведены термографические исследования композиций на основе модифицированных жидких бутадиеновых олигомеров марок ЭСКДП-Н и СКДН-Н. Дериватограммы для ЭСКДП-Н представлены на рисунке 5.

1 – прямая изменения температуры образцов; 2 – ТГ кривая; 3 – кривая ДТА Рисунок 5 – Характерные кривые, полученные для образцов каучукового связующего на ЭСКДП-Н На основе полученных данных установлена связь состава и структуры модифицированных олигодиенов с их способностью противостоять термическому воздействию, определяемой по величине падения массы. Показателями, характеризующими термическую стойкость композитов, являлись температуры начала изменения массы ТМ и потери 50 % массы образца Т50. Для композиций на основе ЭСКДП-Н и модифицированного СКДН-Н были получены следующие величины указанных температур: ТМ =192 0С; Т50 =438 0С; ТМ =121 0С; Т50=430 0С, соответственно.

Определены пути повышения термостойкости композиций на основе олигодиенов: использование в качестве связующих олигодиенов определенного строения и состава, сообразуясь с предполагаемыми условиями эксплуатации;

использование эффективных антипиренов, сочетающихся по своей природе со связующим и способных выполнять, кроме того, роль активных наполнителей;

подбор эффективной толщины слоя из разработанных композиций исходя из возможных термических воздействий.

При длительном выдерживании в условиях совместного воздействия УФО и избыточного парциального давления кислорода установлены наиболее эффективные антиоксиданты для разработанных составов. Использование антиоксиданта Агидол-21 алкилфенольного типа предпочтительнее других антиоксидантов, поскольку при его использовании окисление образцов на основе модифицированных олигомеров протекало значительно медленнее.

В пятой главе представлены результаты исследований изменения физикомеханических характеристик разработанных материалов в условиях совместного воздействия деструктивных факторов, определены физико-механические характеристики указанных материалов по стандартным методикам. С учетом специфики работы герметизирующего материала в швах аэродромных покрытий проведены длительные испытания в условиях отрицательной температуры. Установлен характер изменения пластоэластических свойств герметика на основе деструктурированного ДСТ-30Р-01 после многоцикловых испытаний, для каждой температуры проведения испытаний получены зависимости виде =f(t,T), где – величина относительного удлинения, %; t – время приложения нагрузки, ч; T – температура, 0С.

На рисунке 6 показаны сравнительные данные изменения ширины шейки h образца и изменения плотности ферромагнитных частиц по длине образцов для разработанного герметика, битумнополимерного (БПАГ-50) и полностью полимерного герметика (АПГХО) в зависимости от количества циклов нагружений.

Данные получены при помощи самостоятельно разработанной установки, описанной в четвертой главе.

h,1, Рисунок 6 – Изменение ширины шейки образца (а) и перераспределение плотности ферромагнитных частиц по длине (б) в зависимости от количества циклов нагружений: 1 – герметик на основе деструктурированного ДСТ-30Р-01 после 100 циклов; – то же после 1000 циклов; 3 – АПГХО после 100 циклов; 4 – то же после 1000 циклов; 5 – БПАГ-50 после 100 циклов; 6 – то же после 1000 циклов Совокупный анализ полученных данных позволил разработать методику прогнозирования долговечности разрабатываемых герметиков, эксплуатирующихся в суровых условиях.

Результаты определения физико-механических характеристик разработанного герметика по ГОСТ 30740–2000 приведены в таблице 7.

Таблица 7 – Физико-механические характеристики разработанного герметизирующего материала Температура начала прилипания к пневматикам самолетного шасси, оС Морозостойкость, потеря относительного удлинения за 150 циклов, % Старение под воздействием ультрафиолетоНе нормируется Менее вого излучения, потеря гибкости и массы, % Стойкость к воздействию газовых струй реактивных двигателей, с Для установления сроков гарантированной работы ремонтного материала на основе ЭСКДП-Н предложена методика циклических испытаний, соответствующая последовательности и величине сезонных климатических и эксплуатационных воздействий.

Эта методика обеспечила: сокращение времени испытания по сравнению с требуемыми сроками в естественных условиях; качественное и количественное соответствие факторов воздействующих на образцы при ускоренных испытаниях, естественным факторам; соблюдение очередности воздействия факторов, которая существует в природе.

Таблица 8 – Последовательность и физические уровни факторов комплексного воздействия Знакопеременные деформационные нагрузки вследствие температурных колебаний, колебания Знакопеременные деформационные нагрузки вследствие температурных колебаний, колебания Ускоренное циклическое замораживание-оттаивание, циклы В таблице 8, применительно к условиям эксплуатации аэродромного покрытия, расположенного в Центральном районе России, представлены последовательность и физические уровни факторов комплексного воздействия.

Указанная последовательность факторов условно соответствовала году работы ремонтной композиции в покрытии. Долговечность определяли по количеству циклов испытаний, выдержанных образцами ремонтной композиции оптимального состава до снижения прочностных или деформативных характеристик на 15. После каждого цикла комплексного воздействия определяли прочности при сжатии и разрыве, плотность, потерю массы, модуль упругости.

Установлено, что эксплуатационная долговечность, определенная по данной методике, составляла 7 лет.

Результаты определения по стандартизированным методикам физикомеханических характеристик композиции на основе ЭСКДП-Н представлены в таблице 9.

Таблица 9 – Характеристики композиции оптимального состава Коэффициент химстойкости к авиационному керосину, 0, В шестой главе представлены результаты оптимизации технологических параметров приготовления разработанных композиций, рассмотрен опыт их практического применения, проведена оценка технико-экономической эффективности разработанных материалов.

При приготовлении полимерных композиций определяли гомогенность смеси и энергетические затраты на смешивание при помощи экспериментальной установки, работающей по принципу пластографа Брабендера. Установка была оборудована регулируемой измерительной системой типа мотор весы, позволяющей записывать изменение во времени крутящего момента, действующего на приводном валу роторов.

Установлены очередность введения компонентов с учетом их маслоемкости и скорость вращения вала смесителя, получены зависимости крутящего момента на валу от вида и количеств вводимых компонентов. Определена оптимальная продолжительность смешения для различных сочетаний связующее наполнитель, соответствующая максимальной гомогенности. Установлены величины удельных энергозатрат Еуд оптимальных режимов смешения. Данные для композиций на основе ЭСКДП-Н и деструктурированного ДСТ-30Р- приведены в таблице 10.

Разработанные композиции применялись в различных климатических регионах. В течение 1996 1998 гг. на аэродромах Военно-воздушных сил России в Воронеже, Твери, Хабаровске, Чите и г. Миллерово (Ростовская обл.), были проведены натурные испытания опытных партий ремонтной композиции на основе ЭСКДП-Н. Отремонтированные участки наблюдали в течение 7 лет эксплуатации.

За период эксплуатации дефектов отремонтированных участков не выявлено.

Таблица 10 – Удельные энергозатраты на приготовление смеси в зависимости от параметров смешивания Скорость враще- Удельные энергозатраты, кВтч/м3, при времени перемешивания, с Перед чертой данные для ЭСКДП-Н, после черты для деструктурированного ДСТ-30Р- В течение 2002 2008 гг. на указанных объектах также были проведены натурные испытания опытных партий герметика. На аэродромах базировалась как реактивная, так и винтомоторная авиация. В связи с этим диапазон нагрузок и их интенсивность весьма отличались, поэтому для проведения работ применяли различные рецептуры композиций, рассчитанные согласно местным условиям.

Для проведения работ по герметизации швов были выбраны участки с наиболее интенсивными режимами эксплуатации: стартофинишные участки (СФУ) и газовочные площадки. Общая протяженность швов составила 2350 м. Швы на экспериментальных участках наблюдали в течение 35 месяцев эксплуатации. За период эксплуатации нарушения герметизации швов не наблюдалось.

Кроме того, в ООО «Промгарант» (Воронеж) были залиты износо- и коррозионностойкие покрытия полов в помещениях аккумуляторно-зарядной станции и склада аккумуляторных батарей. В указанных помещениях отмечались розлив раствора серной кислоты и щелочных растворов, применяющихся для зарядки аккумуляторных батарей. Кроме того, в помещениях передвигался погрузочный транспорт. Таким образом, покрытия находились в условиях совместного воздействия истирающих нагрузок и агрессивных сред.

Целью проведенных работ было продление сроков эксплуатации полов в помещении с агрессивными средами и обеспечение передвижения грузовых тележек.

По результатам натурных испытаний были получены акты реализации, подтверждающие эффективность применения разработанных материалов в различных условиях эксплуатации.

Определена экономическая эффективность разработанных в диссертационной работе материалов, которая обусловлена использованием недефицитных сырьевых материалов, гарантированным сохранением высоких значений физико-механических характеристик, увеличением межремонтных сроков эксплуатаций сооружений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основе теоретического обоснования и экспериментального подтверждения разработана система выбора компонентов и технологии получения универсальных строительных материалов широкого спектра применения на основе модифицированных олигодиенов, отверждаемых без дополнительных энергетических затрат. Разработанная система позволяет определить рациональный путь проектирования композиционных материалов на основе модифицированных олигодиенов, сообразуясь с предполагаемыми условиями эксплуатации. Установлена и показана связь физико-механических характеристик полимерных композиций с наличием в исходном олигодиене (сополимере) концевых реакционноспособных групп.

2. Исследованы структурирующие свойства жидких олигодиенов. Изучены влияние молекулярной массы, пространственной структуры и функциональности на реакционную способность указанных соединений, взаимосвязь их микроструктуры и скорости пленкообразования. Установлено, что реакционная способность исходных олигодиенов при температуре не выше 25 0С в отношении наиболее распространенных отвердителей недостаточна для полного сшивания.

3. В целях повышения реакционной способности олигодиенов проведена их химическая модификация: эпоксидирование дивинил-пипериленового сополимера СКДП-Н и олигодиенов различной молекулярной массы и соотношением цис- и транс- звеньев, карбоксилирование указанных выше олигодиенов, деструктурирование дивинил-стирольного термоэластопласта ДСТ-30Р-01. Установлены оптимальные параметры указанных модификаций.

4. Определены отвердители (отверждающие группы) для модифицированных олигомеров, установлены зависимости изменения свойств связующих от количественных и качественных параметров составляющих его компонентов.

Разработаны рациональные (в заданных характеристиках) составы композитов.

Установлены зависимости между величиной относительного удлинения и прочностью при разрыве связующих, позволяющие оценить вклад различных отвердителей в формирование структуры композиций. Наполняющие компоненты в целях обеспечения максимального взаимодействия с исследуемыми олигомерами должны иметь рН показатель водной вытяжки в пределах 9рН5.

5. Исследована взаимосвязь адгезионной и когезионной прочностей композиций при введении различных наполняющих компонентов. Установлено, что дополнительно привитые концевые группы обеспечивают адгезию к различным видам подложек. При равных степенях наполнения олигомеры меньшей молекулярной массы, содержащие концевые карбоксильные группы имели большую адгезию к стальным подложкам в сравнении с олигомерами, имеющими в своем составе эпоксидные и гидроксильные группы. Показано, что различные сочетания ориентирующих наполнителей и армирующих компонентов сообщали композициям разнообразные свойства, что позволило целенаправленно комбинировать те или иные компоненты в целях решения определенных эксплуатационных задач. С помощью электронной микроскопии исследованы структуры композиций на основе модифицированных олигомеров при введении микронаполнителей и армирующих волокон. Выявлены закономерности образования структур различных уровней в зависимости от степени наполнения и вида вводимых компонентов.

6. Разработаны составы композиций на основе модифицированных олигомеров для использования в особых условиях: герметизирующий материал состава, в масс.ч.: вяжущее на основе деструктурированного каучука ДСТ-30Р- 38,5, ионол 3, ПИЦ 4,6, аэросил 53,9. Проведены исследования по выбору адекватной модели поведения герметизирующего материала, учитывающей деградацию его физико-механических характеристик. Показано, что накопление дефектов связано с перераспределением плотностей в теле материала при циклических деформациях. Для доказательства этих положений разработана в соавторстве экспериментальная установка, позволяющая фиксировать указанные перераспределения при циклических испытаниях. Для разработанных герметиков получены аналитические и графические зависимости вида =f(t,T).

Оценена длительная ползучесть разработанных герметиков в сравнении с битумно-полимерными материалами. Показано преимущество полностью полимерного герметика в сравнении с битумсодержащими материалами.

7. Выявлены закономерности изменения физико-механических характеристик композиции для оперативного ремонта аэродромных покрытий, в зависимости от количественного соотношения компонентов. Установлен следующий состав матрицы, масс. ч.: эпоксидированный СКДП-Н (ЭГ 14,5 масс. ) 100, сиккатив тройной плавленый 5, антиоксидант ВС-70 1,5, отвердитель ПИЦ 14.

Проведен расчет состава композиции с крупным заполнителем. Физико-механические характеристики композиции оптимального состава: прочность при сжатии и разрыве 20,5 и 5,3 МПа, соответственно, относительное удлинение при разрыве 5,3. По результатам комплексных испытаний ремонтной композиции установлено, что снижение прочностных характеристик на 15 отмечалось после 7 циклов комплексного воздействия. С учетом коэффициента надежности 0,75 эксплуатационная долговечность разработанной композиции составляла не менее 5 лет.

8. Проведен дифференциально-термический анализ разработанных каучуковых композиций. Установлены общие закономерности развития термической деструкции в указанных материалах и выработаны направления повышения их термостойкости. Показано преимущество применения в условиях совместного воздействия УФО и кислорода воздуха универсальных антиоксидантов алкилфенольного типа, в частности Агидол-21.

9. Разработаны научно обоснованные параметры рациональной технологии изготовления композиций на основе модифицированных олигодиенов. Показано, что целенаправленное комбинирование наполнителей, обладающих различными адсорбционными способностями, по отношению к используемым связующим, позволит обеспечивать необходимую гомогенность при минимальных энергетических затратах.

10. Установлены рациональные области применения композиций на основе направленно модифицированных олигомеров. Организовано опытно - промышленное внедрение разработанных композиций в различных климатических районах, подтвердившее их технико-экономическую эффективность и высокую конкурентную способность созданных материалов.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

Статьи в изданиях по Перечню ВАК 1. Потапов Ю.Б. Композиция на основе синтетического каучука холодного отверждения для оперативного ремонта аэродромных покрытий / Ю.Б. Потапов, Д.Е. Барабаш // Известия ВУЗов. Строительство.1999. № 10 (490). С.

7881. Лично автором выполнено 3 с. Автором разработана рецептура композиции на основе эпоксидированного каучука СКДП-Н холодного отверждения для оперативного ремонта аэродромных покрытий. Установлены параметры эпоксидирования исходного каучука в целях повышения его реакционной способности. Получены регрессионные уравнения зависимости физикомеханических характеристик от количественного соотношения компонентов.

2. Барабаш Д.Е. Оптимизация составов высоконаполненных армированных полимерных композиций / Д.Е. Барабаш, А.А. Никитченко // Известия ВУЗов.

Строительство. 2006. № 5 (569). С. 4448. Лично автором выполнено 3 с. Автором разработана методика оптимизации составов высоконаполненных полимерных композиций на основе модифицированных каучуков, содержащих дисперсное армирование.

3. Барабаш Д.Е. Прогнозирование изменения свойств герметиков в условиях многоцикловых нагружений / Д.Е. Барабаш, О.А. Сидоркин, В.В. Волков // Известия ВУЗов. Строительство. 2006. № 6 (570). С. 3236. Лично автором выполнено 3 с. Автором представлены основные положения методики прогнозирования изменения свойств герметиков на основе жидких каучуков в условиях многоцикловых нагружений. Разработана модель поведения герметизирующего материала в шве при воздействии климатических и эксплуатационных факторов.

4. Барабаш Д.Е. Оптимизация режимов перемешивания маловязких систем «жидкий каучук наполнитель» /Д.Е. Барабаш // Известия ВУЗов. Строительство. 2006. № 10 (574). С. 7479. Приводятся результаты исследований по оптимизации перемешивания маловязких систем «жидкий каучук – наполнитель» с позиций физико-химии. Установлены рациональные режимы перемешивания для наполнителей с различной адсорбционной способностью.

5. Барабаш Д.Е. Материал для герметизации деформационных швов аэродромных покрытий в Заполярье / Д.Е. Барабаш, А.В. Шубин// Строительные материалы. 2007. № 1. С. 1618. Лично автором выполнено 2 с. Автором разработаны рецептуры герметизирующих материалов на основе модифицированных полиэфиров, предназначенных для эксплуатации в условиях длительного действия отрицательных температур. Обоснован подход к оценке эксплуатационной пригодности герметиков по величине остаточных деформаций после заданного количества циклов нагружений.

6. Борисов Ю.М. Термическая стойкость олигодиеновых каутонов / Ю.М.

Борисов, Д.Е. Барабаш, С.А. Гошев // Строительные материалы. – 2007. № 12.

С. 4345. Лично автором выполнено 2 с. Автором установлены закономерности развития термической деструкции изделий из жидких каучуков по фронту воздействия источника тепла. Получены дериватограммы для различных каучуковых связующих. Предложены меры по повышению термической стойкости указанных материалов за счет введения активных наполнителей.

7. Барабаш Д.Е. Эффективный герметизирующий материал на основе модифицированного каучука / Д.Е. Барабаш // Строительные материалы. 2008.

№ 4. С. 71-73. Автором представлены результаты разработки эффективного герметизирующего материала на основе модифицированного жидкого олигомера. Установлены качественно-количественные зависимости основных характеристик материала от компонентного состава. Предложены рекомендации по приготовлению и применению указанного герметика.

8. Патент РФ на изобретение № 2117644 от 20.08.1998 г. Полимербетонная смесь / Л.П. Салогуб, В.И. Шубин, В.И. Москаленко; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО ВВВАИУ. Автором проведены исследования по оптимизации физико-механических характеристик заявленных композиций.

9. Патент РФ на изобретение № 2198190 от 10.02.2003 г. Полимерная композиция / Д.Е. Барабаш, Ю.Б. Потапов, В.В. Лазукин, В.И. Харчевников, А.В.

Шубин; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО ВВВАИУ. Автором проведены исследования по оптимизации рецептур заявленной композиции.

10. Патент РФ на изобретение № 2293979 с приоритетом от 28.09.2005 г.

Способ определения возникновения внутренних нарушений сплошности вязких герметизирующих материалов при многоцикловых нагружениях / Д.Е. Барабаш, О.А. Сидоркин, В.В. Волков, Ю.М. Борисов; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО ВВВАИУ. Автором проведены экспериментальные исследования, положенные в основу изобретения.

11. Патент РФ на изобретение № 2301238 с приоритетом от 19.12.2005 г.

Полимерная композиция для герметизации / Д.Е. Барабаш, А.В. Шубин, Ю.М.

Борисов; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО ВВВАИУ. Автором проведены экспериментальные исследования, положенные в основу изобретения.

12. Патент РФ на изобретение № 2303045 с приоритетом от 10.04.2006 г.

Полимерная композиция / Д.Е. Барабаш, В.В. Волков, А.А. Никитченко; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО ВВВАИУ. Автором экспериментально определены оптимальные составы полимерных композиций для коррозионной защиты трубопроводов с учетом минералогического состава наполнителей.

13. Патент РФ на изобретение № 2340645 с приоритетом от 16.07.2007 г.

Полимерная композиция / Д.Е. Барабаш, Г.В. Зеленев; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО ВВВАИУ. Автором экспериментально определен оптимальный состав полимерной композиции на основе окисленного дивинилстирольного термоэластопласта для герметизации.

Монография 14. Потапов Ю.Б. Эффективные строительные композиты на основе каучуковых вяжущих / Ю.Б. Потапов, Ю.М. Борисов, Д.Е. Барабаш, Т.В. Макарова. – Воронеж, 2006. – 194 с. Лично автором выполнено 78 с. Автором проведены экспериментальные исследования по разработке эффективных композиционных материалов на основе эпоксидированного жидкого каучука СКДП-Н, оптимизации свойств разработанных материалов и определении их физикомеханических характеристик.

Статьи в сборниках трудов, конференций, периодических изданиях 15. Барабаш Д.Е. Композиционный материал для скоростного ремонта цементобетонных аэродромных покрытий аэродромов ВВС / Д.Е. Барабаш, В.И.

Москаленко // Сб. статей 48 49 науч. техн. конф. ВГАСА. Воронеж, 1995.

С. 2830. Лично автором выполнено 2 с. Автором разработана рецептура материала для скоростного ремонта цементобетонных аэродромных покрытий.



Pages:   || 2 |
 
Похожие работы:

«ЛОСКУТОВА ДИАНА ВЛАДИМИРОВНА ПРОЧНОСТЬ И ДЕФОРМАТИВНОСТЬ УЗЛОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЛАСТИНАХ В СКВОЗНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЯХ 05.23.01 – Строительные конструкции, здания и сооружения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Томск – 2009 2 Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Томский государственный архитектурно-строительный университет Научный руководитель...»

«БЕНДЕР Оксана Анатольевна ОЦЕНКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РИСКОВ В СИСТЕМЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ Специальность: 05.23.11 – Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей (технические наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новосибирск – 2013 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном...»

«ПЕТРАШКЕВИЧ Валерий Вильгельмович РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ НОВЫХ РЫБОЗАЩИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ МЕЛИОРАТИВНЫХ ВОДОЗАБОРОВ Специальность 05.23.07 Гидротехническое строительство Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Санкт – Петербург 2009 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Работа выполнена в ЗАО Производственное объединение по изысканиям, исследованиям, проектированию и строительству водохозяйственных и мелиоративных объектов Актуальность проблемы. При...»

«ЕПИФАНЦЕВА Лариса Рафаиловна ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕМБРАННЫХ ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ МАЛОЙ И СРЕДНЕЙ ЭТАЖНОСТИ С ГРУНТОВЫМ ОСНОВАНИЕМ 05.23.02 – Основания и фундаменты, подземные сооружения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Тюмень 2013 2 Работа выполнена в Тюменском государственном архитектурно-строительном университете на кафедре Строительные конструкции (ФГБОУ ВПО ТюмГАСУ). Научный руководитель : ПРОНОЗИН Яков Александрович кандидат...»

«Бессчетнов Борис Владимирович ДЛИТЕЛЬНАЯ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ АСФАЛЬТОБЕТОНА ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ В КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ЮГА РОССИИ 05.23.05 – Строительные материалы и изделия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ростов - на - Дону 2010 Работа выполнена в ГОУ ВПО Ростовский государственный строительный университет. Научный руководитель : доктор технических наук, доцент Углова Евгения Владимировна Официальные оппоненты : доктор технических...»

«Покка Екатерина Владимировна Принципы архитектурно-пространственного формирования многофункциональных пешеходных мостов Специальность 05.23.21 – Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата архитектуры Нижний Новгород – 2014 РАБОТА ВЫПОЛНЕНА В ФГБОУ ВПО КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Научный руководитель Агишева Инга Назимовна кандидат...»

«КИМ Хюн Чол СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ГЛУБИНЫ СЕЗОННОГО ПРОМЕРЗАНИЯ ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ Специальность 05.23.11 – Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новосибирск – 2013 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования...»

«Григоршев Сергей Михайлович ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ К ПРОГРЕССИРУЮЩЕМУ ОБРУШЕНИЮ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ РАМНО-СВЯЗЕВОЙ КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ В ПРОЦЕССЕ ВОЗВЕДЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ 05.23.17 – Строительная механика Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2011 2 Работа выполнена в Областном государственном образовательном учреждении Высшего профессионального образования Астраханский инженерно-строительный институт Научный руководитель –...»

«БАЛДИН СЕРГЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ ПРОЧНОСТЬ И ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ СОВМЕСТНОМ ДЕЙСТВИИ ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ, ПРОДОЛЬНЫХ И ПОПЕРЕЧНЫХ СИЛ ОТ СТАТИЧЕСКОГО И КРАТКОВРЕМЕННОГО ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ 05.23.01 – Строительные конструкции, здания и сооружения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Томск – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального...»

«УДК 625.7.08.002.5 ПШЕМБАЕВ МЕРЕКЕ КУДАЙБЕРГЕНОВИЧ Обоснование технических и технологических параметров реконструкции асфальтобетонных покрытий с применением высокопроизводительной техники Специальность 05.23.11- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Алматы, 2006 Работа выполнена в Казахской академии транспорта и коммуникации (КазАТК)...»

«Самойленко Алексей Борисович РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СНИЖЕНИЯ ПУЧИНООБРАЗОВАНИЯ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА УПРАВЛЯЕМЫМ ЗАЩЕЛАЧИВАНИЕМ Специальность 05.23.11 – Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Омск-2012 1 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования...»

«Шумеев Павел Андреевич ГРАДОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОХРАНЕНИЯ ИСТОРИЧЕСКОЙ ЗАСТРОЙКИ НА ОСНОВЕ МОНИТОРИНГА СРЕДЫ (НА ПРИМЕРЕ Г. РОСТОВА-НА-ДОНУ) 05.23.22 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2014 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ростовский государственный строительный...»

«УНАЙБАЕВ Булат Булатович Совершенствование конструкции и технологии устройства свай в засоленных пылевато -глинистых лессовых просадочных грунтах 05.23.02 - Основания и фундаменты, подземные сооружения 05.23.08 - Технология и организация строительства Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Республика Казахстан Астана 2010 Работа выполнена в: Екибастузском инженерно-техническом институте...»

«Сулейман Ахмад Мохамед Совершенствование конструкций и условий эксплуатации водосбросных грунтовых плотин АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Специальность – 05.23.07 – Гидротехническое строительство Москва, 2011 2 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Московский государственный университет природообустройства. Научный руководитель Доктор технических наук, профессор заслуженный деятель науки РФ Румянцев Игорь Семнович Официальные оппоненты :...»

«Гридюшко Анна Дмитриевна БИОМИМЕТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ В АРХИТЕКТУРНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ 05.23.21 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата архитектуры Москва – 2013 2 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Московский архитектурный институт (государственная академия) на кафедре Архитектура промышленных зданий Научный руководитель :...»

«Багин Андрей Владимирович СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛЕДОВЫХ ОБРАЗОВАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ИЗ ГАБИОНОВ Специальность 05.23.07 – Гидротехническое строительство АВТОРЕФЕРАТ Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский государственный университет природообустройства (ФГБОУ ВПО МГУП) на кафедре...»

«БАРСУК Марина Николаевна СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ПО ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМ ПАРАМЕТРАМ Специальность 05.23.11 Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей (технические наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новосибирск – 2013 Работа выполнена на кафедре Инженерная геодезия Федерального государственного...»

«Вилкова Анастасия Сергеевна Объемно-планировочная организация объектов досуга в структуре торговых комплексов 05.23.21 – Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата архитектуры Нижний Новгород - 2013 РАБОТ А ВЫПОЛНЕНА В ФГБОУ ВПО ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТ ВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АРХИТЕКТ УРЫ И СТРОИТЕЛЬСТ ВА Научный руководитель Анисимов Александр Викторович доктор архитектуры Официальные...»

«МАРКЕЛОВА Елена Александровна ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОСОРБЕНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ АКВАТОРИЙ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ 05.23.16 –Гидравлика и инженерная гидрология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – 2011 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Научный руководитель –...»

«ОНИЩЕНКО Сергей Владимирович АВТОНОМНЫЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ УСАДЕБНОГО ТИПА Специальность 05.23.01 Строительные конструкции, здания и сооружения. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва - 2009г. 2 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Кубанский государственный технологический университет. Научный руководитель : кандидат технических наук, доцент Иванченко...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.