Термостойкость строительных материалов и изделий на основе жидких каучуков. Разработка композиционного материала пониженной горючести

• Автор: Гошев, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 КАУТОНЫ - БЕТОНЫ НА ОСНОВЕ ЖИДКИХ КАУЧУКОВ. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА КАУТОНОВ
1.1. Каучуковое связующее
1.2. Каучуковая матрица
1.3. Каучуковый бетон
1.4 Приоритетные области применения каутонов
1.5 Влияние температуры на свойства каутонов
1.6 Структура и поведение каутонов при нагреве
1.7. Выводы
2. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КАУТОНОВ
2.1. Применяемые материалы
2.2. Применяемые методики определения значений физико-механических характеристик
2.3. Методика измерения высокотемпературных характеристик кауто-на
2.4. Методика обработки результатов опытного определения температурных параметров каутона
2.5. Методика оценки прочности и работоспособности каутона при температурно-силовых воздействиях
2.6. Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КАУТОНА ПРИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
3.1 Тепло- и массоперенос в каутоне при нагреве
3.2. Исследование изменения теплофизических характеристик каутона при повышении температуры среды

3.3. Расчет прогрева пластины из каутона при пожаре
3.4. Оценка предела огнестойкости сжатых конструкций из каутона
3.5. Выводы
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ГОРЮЧЕСТИ КАУТОНОВ
4.1. Горючесть и процесс горения каутона
4.2. Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ пиролизата.каутона
4.3. Выводы
5. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КАУТОНА ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТИ
5.1. Методы снижения горючести каутона
5.2. Разработка состава каутона пониженной горючести
5.3. Исследования каутона пониженной горючести
5.4. Выводы
Основные выводы
Список использованных источников
Приложения
Приложение А
Приложение Б
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Научно-технический прогресс без появления современных строительных материалов невозможен. Создание новых строительных материалов, изучение их свойств, внедрение в производство, обобщение опыта использования — неотъемлемая часть истории развития и производственной деятельности общества.
В Воронежском государственном архитектурно-строительном университете длительное время проводились исследования, направленные на создание каутонов - нового класса строительных композитов, в качестве связующих которых используются жидкие олигодиены, отверждаемые посредством низкотемпературной серной вулканизации. Идея использования жидких каучуков в качестве основы связующего коррозионно-стойких композиций возникла в конце 80-х годов и принадлежит профессорам Ю.Б. Потапову и О.Л. Фигов-скому. Первые практические исследования, были начаты и проведены в конце 80-х и начале 90-х годов в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете под руководством профессора Ю.Б. Потапова и в дальнейшем получили развитие в работах Борисова Ю.М. и Д. Е. Барабаша.
Разработанные этими учеными каучуковые бетоны обладали комплексом благоприятных физико - механических характеристик, высокой химической стойкостью к разнообразным агрессивным средам, малой усадкой при наборе прочности, вибростойкостью, технологичностью. Дальнейшее развитие вопросов проектирования рецептур каутонов и конструирования изделий на их основе, показали, что наиболее эффективно применение этих материалов в конструкциях, эксплуатирующихся в агрессивных средах, в том числе и при воздействии радиации.
Вместе с тем, каутоны имели и ряд недостатков, присущих всем композициям на основе органических связующих. В первую очередь, это склонность к деструкциям различного рода, особенно интенсивно протекающим при повышении температуры и увеличении концентрации кислорода (в частности при воздействии открытого пламени). Подобное обстоятельство существенно сужает область применения разработанных композитов. Имеющиеся экспериментальные данные по изучению горючести полибутадиена в резиновых смесях не могут быть распространены на каутон - высоконаполненный композит с крупным за-

стью при сохранении физико-механических характеристик, произвести оптимизацию этих составов при помощи методов математического планирования эксперимента;
• выполнить экспериментальные исследования процессов термического разложения каутона пониженной горючести.
1.10 Выводы
1. На основе аналитического обзора литературных источников изложены общие сведения о каутонах и их физико-механических характеристиках. Детально представлены термические свойства каутона. Оценены преимущества каутонов и показаны их недостатки.
2. Выполнены экспериментальные измерения относительной деформации, прочности при сжатии и модуля упругости каутона в диапазоне температур от минус 75 до +80 °С.
3. Экспериментальными измерениями установлено;
- в диапазоне температур от 0 до минус 75 °С, предельные относительные деформации каутона уменьшаются на 14 %, прочность при сжатии и модуль упругости увеличиваются на 19 и 35 % соответственно;
- повышение температуры незначительно сказывается в интервале температур до 50 °С, при больших температурах деформация начинает значительно возрастать, а прочность при сжатии и модуль упругости - убывать.
- при температуре 80 °С предельная деформативность выросла в 2,5 раза, прочность при сжатии снизилась на 40 %, а модуль упругости уменьшился на 50 %.
4. Показана связь внутренней структуры каутона и его горючести, предложена схема горения каутона. Проанализировано поведение каутона при нагреве.
5. Опредедины цели и задачи диссертационной работы, обоснована её актуальность.