Долговечность железобетонных конструкций с функционально-градиентными покрытиями

• Автор: Цыганов, Виктор Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 234 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ .

ГЛАВА 1, ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ С ПОЛИМЕРНЫМИ.

покрытиями .

1.1 Способы защиты железобетонных конструкций от действия агрессивных сред

1.2 Виды полимерных покрытий.

1.3 Покрытия на основе эпоксидных смол и особенности их влияние на свойства бетона и работу железобетонных конструкций.
1.4 Долговечность железобетонных конструкций с полимерными покрытиями. Методы прогнозирования.

1.5 Цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ПОЛИМЕРНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ
2.1 Совместная работа полимерного покрытия и железобетонных конструкций. Механизм разрушения и предельные состояния.

2.2 Напряженное состояние полимерных покрытий

2.3 Зависимость влияния упрочнения бетона полимерными покрытиями от вязкости мастик, диаметра пор и глубины проникновения материала в пору
2.4 Выводы.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЭПОКСИДНЫХ
ФУ КЦИОНАЛБНОГРАДИЕНТНЫХ ПОКРЫТИЙ.
3.1 Функциональноградиентные покрытия на эпоксидном связующем и их
зависимость от составляющих компонентов
Диаграммы деформирования полимерных композитов.
3.3 Химическое сопротивление эпоксидных функциональноградиентных покрытий. .
3.4 Напряженное состояние функциональноградиентных покрытий и их трещиностойкость. .
3.5 Выводы.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ФУНКЦИОНАЛЬНОГРАДИЕНТНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ МЕХ АНИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И
АГРЕССИВНЫХ СРЕД. Л
4Л Работа бетонных элементов конструкций с эпоксидными функциональноградиентными покрытиями в условиях совместного действия нагрузок и агрессивных сред
4.2 Влияние эпоксидных функциональноградиентных покрытий на несущую способность, трещи ностой кость и деформативность железобетонных изгибаемых элементов
4.3 Сборномонолитные перекрытия с армирующими элементами на основе предварительно напряженных железобетонных балок.
4.4 Исследование совместной работы бетонного основания с функциональноградиентными покрытиями.
4.5 Выводы
ГЛАВА 5. МЕТОДЫ РАСЧЕТА И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ПОЛИМЕРНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ
5.1 Расчет и оценка долговечности железобетонных конструкций с функциональноградиентными покрытиями.
5.2 Оценка надежности железобетонных конструкций с полимерными
покрытиями методом статистических испытаний.
Общие выводы и предложения
Список использованных источников


Мастиками защищают оборудование и конструкции, подвергающиеся воздействию кислот, щелочей и растворов солей со средней и сильной степенью агрессивности, а также поверхность бетонных и железобетонных конструкций, эксплуатирующихся в жидких средах или непосредственно контактирующих с твердыми агрессивными веществами. В.П. Селяевым было показано 5, что мастичные покрытия повышают трещиностойкосгь железобетонных изгибаемых элементов. Наибольшее повышение трещиностойкости железобетона, отмечено в случае, когда покрытие полностью изолирует конструкцию, проникая в поры и микротрещины бетона, а также имеет хорошую адгезию, жесткость, прочность при растяжении и малую усадку. Повышение трещиностойкости композиционных конструкций объясняется увеличением растяжимости бетона под полимерным слоем и повышением количества поверхностной энергии в общем балансе потенциальной энергии деформируемого элемента. Для повышения эксплуатационных свойств покрытий в них вводят микронаполнители, снижающие значительные усадочные деформации, пластификаторы и модифицирующие добавки, придающие им эластичность. Применением грунтовок повышают прочность сцепления с основанием, армированием стеклосетками повышают прочностные свойства. Толщина мастичных покрытий может находиться, в зависимости от структурных факторов и степени агрессивного воздействия среды в пределах 0, мм. В состав полимерцементных бетонов входят как видно из самого названия два вида вяжущих органическое полимер и неорганическое цемент. Введение полимера в состав цементного бетона, существенно улучшает качество последнего и позволяет применять его в виде покрытия по бетонным поверхностям ,8,7,7. Толщина полимербетонных покрытий может достигать см и определяется фракцией наполнителя, конструкционными требованиями и агрессивностью среды. На современном, уровне развития способов защиты железобетонных конструкций от действия агрессивных сред и механических повреждений наиболее распространенным является применение полимерных покрытий на основе эпоксидных связующих. Эффективность применения полимерных покрытий по железобетонным поверхностям еще больше повышается, если учитывать влияние покрытий на работу железобетонных конструкций. В начале шестидесятых годов С. С. Давыдовым и В. И. Соломатовым была выдвинута идея создания комбинированных конструкций из цементного и полимерного бетона ,2. Исследовав влияние полимерных облицовок на ползучесть мелкозернистого бетона было установлено, что поверхностная изоляция позволяет резко снизить прогиб образцовбалочек xx0 мм и темпы нарастания их деформаций во времени. Идея создания и экспериментальное обоснование работы железобетонных конструкций с полимерными покрытиями получила огромное развитие в работах Давыдова и его учеников ,,,,,,. В году Г. При испытании на изгиб было отмечено повышение момента трещинообразования на , и соответственно для. В то же время В. Вайсом были проведены экспериментальные и теоретические исследования совместной работы хрупких материалов в том числе из цементного бетона с полимерным покрытием 4,5. Из результатов проведенных опытов следует, что тонкие полимерные пленки существенно повышают предельную растяжимость и изгибающий момент трещинообразования балок. Теоретически им рассмотрена задача о действии эластичного покрытия по растянутой грани балки на процесс развития трещин. Однако решение, данное на основании теории трещин, изза допущений, принятых при постановке задачи, позволило получить лишь качественную оценку влияния полимерных покрытий на трещиностойкость и растяжимость хрупких материалов. Т.А. Красовской проводились исследования напряженнодеформированного состояния эпоксидного покрытия нанесенного на растянутую грань железобетонных балок размером 0x0x мм армированных двумя каркасами, с процентом армирования 1. По результатам испытаний получены данные о наличии больших начальных напряжениях в покрытии, возникающих от усадки, в результате чего разрыв покрытия наступает раньше, чем разрушение опытных балок. В.В. Фридманом 3 были испытаны двухслойные железобетонные балки размером x0x0 мм, с армированным и предварительно напряженным эпоксидным покрытием по растянутой грани толщиной мм. Экспериментально выявлено, что жесткость и трещиностойкость таких балок повысилась более чем в 2 раза по сравнению с обычными железобетонными. Я. И.