Разработка эффективных составов эпоксидных полимербетонов и оценка их стойкости в морской воде и агрессивных средах морского побережья

• Автор: Лазарев, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 178 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Литературный обзор по структурообразованию, составам, свойствам, технологии и применению полимербетонов в строительстве
1.1. Структурообразование полимербетонов. Каркасные полимербетоны
1.2. Эпоксидные смолы и их отвердители. Составы и свойства эпоксидных полимербетонов
1.3. Технология изготовления полимербетонов и их применение в строительстве
1.4. Выводы по главе
ГЛАВА 2. Цель и задачи исследований. Применяемые материалы и методы исследований
2.1. Цель и задачи исследований
2.2. Применяемые материалы
2.3. Методы исследований
2.4. Выводы по главе
ГЛАВА 3. Разработка и оптимизация полимерных композитов
3.1. Обоснование применения и оптимизация содержания аминофенольного отвердителя в эпоксидных композитах
3.2. Оптимизация содержания пластификаторов в эпоксидных композитах
3.3. Структурообразование и свойства наполненных эпоксидных композитов
3.4. Структурообразование и свойства каркасных композитов
3.5. Выводы по главе
ГЛАВА 4. Исследование видового состава и старения полимерных композитов, находящихся 12 месяцев в морской воде, грунтах и воздушной среде в климатической зоне Черноморского побережья
4.1. Исследование коррозионной агрессивности морской воды на композиты
4.2. Оценка изменения свойств полимерных композитов под воздействием почвенной микробиоты
4.3. Оценка изменения свойств, композитов находящихся 12 месяцев в воздушной среде климатической зоны черноморского побережья на расстоянии 25 м
4.4. Оценка изменения свойств, композитов находящихся 12 месяцев в воздушной среде климатической зоны черноморского побережья на расстоянии 25 м
4.6. Выводы по главе

ГЛАВА 5. Обрастаимость микроорганизмами и исследование стойкости эпоксидных композитов в продуктах метаболизма мицелиальных грибов и бактерий
5.1. Исследование обрастаимости композитов в стандартной среде мицелиальных грибов
5.2. Проницаемость эпоксидных композитов
5.3. Стойкость композитов в модельной бактериальной среде
5.4. Стойкость композитов в модельной среде
мицелиальных грибов
5.5. Выводы по главе. 127 ГЛАВА 6. Технология изготовления, производственное внедрение
и технико-экономическая эффективность применение эпоксидных композитов.
6.1. Рабочие составы и технология изготовления композитов.
6.1.1. Рабочие составы и технология изготовления лакокрасочных композитов.
6.1.2. Рабочие составы и технология изготовления покрытий на основе мелкозернистых композиций.
6.1.3. Рабочие составы и технология изготовления каркасных покрытий.
6.2. Производственное внедрение полимербетонов
6.2.1. Нанесение лакокрасочных покрытий и заделка трещин в
ж.б. конструкциях
6.2.2 Устройство полимербетонного покрытия на открытой площадке
6.3. Технико-экономическая эффективность разработанных материалов
6.3.1. Технико-экономическая эффективность
применения покрытий
6.3.2. Эффективность использования лакокрасочных покрытий
с применением аминофенольного отвердителя
6.4. Выводы по главе
Основные выводы
Список использованной литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Строительные материалы, обеспечивающие конструкциям в сочетании с высокой прочностью высокую эксплуатационную надежность и долговечность, являются востребованными для строительства различных сооружений. Радикальным способом повышения долговечности строительных материалов является применение композитов на полимерных связующих. Несмотря на все возрастающие темпы использования в строительстве бетонов с применением полимеров, некоторые проблемы их структурообразования и долговечности в условиях воздействия различных климатических факторов остаются малоизученными.
Данное исследование посвящено разработке эффективных составов, пригодных для изготовления строительных изделий и защитных покрытий по строительным конструкциям на эпоксидном связующем, изучению структуры и физико-механических свойств полимерных композитов, изменения названных показателей под влиянием пластификаторов и наполнителей различной природы, условий эксплуатации и т.д. Учитывая различные пути повышения долговечности материалов, в диссертационной работе в качестве таковых выбрано использование аминофенольного отвердителя для эпоксидных смол, позволяющего отверждать изделия во влажных условиях, и каркасной технологии, снижающей усадочные деформации в покрытиях. Технология изготовления каркасных строительных композитов на первом этапе заключается в склеивании зерен крупного заполнителя в каркас, а на втором - в пропитке пустот каркаса матричными композициями. С помощью различных способов модификации улучшены физико-технические свойства матричных и каркасных полимербетонов. Отрицательное воздействие повышенных и пониженных температур, переменной влажности сопровождается, как правило, биологическими разрушениями. В работе проведены систематические исследования разрушающего действия морской воды и переменной влажности в климатической зоне Черноморского побережья с учетом фактора

скорости вращения формы 100-150 об/мин в течение 3 мин, а уплотняются -при 750-800 об/мин в течение 4-8 мин до появления на поверхности трубы полимерной пленки [141, 167, 174].
Разработки, проведенные в последнее время, показали целесообразность двухстадийного режима уплотнения смесей в изделиях, учитывающего различные реологические характеристики микро- и макроструктуры. В соответствии с работами [176] для уплотнения микроструктуры эффективны высокочастотные механические воздействия с малой амплитудой, а для макроструктуры, напротив, - низкочастотное вибрирование с повышенными амплитудами колебаний. Поэтому уплотнение должно начинаться в режиме, оптимальном для микроструктуры, и завершаться режимом, оптимальным для макроструктуры.
Для ускорения отверждения изделия из КСМ подвергаются термообработке, нагреву электромагнитной энергией сверхвысоких частот или радиационной обработке [96, 104, 130, 174, 185]. Современные энергосберегающие технологии направлены на сокращение длительности и снижение температуры прогрева изделий, использование солнечной энергии и применение мягких режимов тепловой обработки в сочетании с добавками-ускорителями [66, 103, 141, 202].
Следует отметить, что при использовании для отверждения эпоксидных смол аминофенольного отвердителя требуется проведение экспериментальных исследований для уточнения отдельных технологических приемов.
1.4. Выводы по главе
1. Рассмотрены вопросы структурообразования и исследования свойств полимербетонов. Отмечено, что полимербетоны обладают комплексом благоприятных свойств - высокая прочность, стойкость к окислителям, возможность отверждения при отрицательных температурах и во влажных условиях с применением аминофенольного отвердителя.