Дисперсно-армированные каркасные строительные композиты

• Автор: Салимов, Руслан Наилевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 206 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Обзор литературы по структурообразованию, свойствам и технологии изготовления дисперсноармированных композиционных материалов

1.1. Дисперсноармированные композиты и перспективы их совершенствования

1.2. Современное представление о структурообразовании композиционных материалов

1.3. Составы и свойства эпоксидных полимербетонов

1.4. Технология получения и применение эпоксидных полимербетонов, рациональные области применения дисперсноармированных каркасных композитов

1.5. Выводы по главе Глава 2. Применяемые материалы и методы исследований

2.1. Цель и задача исследований

2.2. Применяемые материалы

2.3. Методы исследования и применяемое оборудование

2.4. Планирование эксперимента и статистические методы анализа экспериментальных данных
2.5. Выводы по главе
Глава 3. Экспериментальнотеоретическое обоснование создания дисперсноармированных композитов с улучшенными
показателями структуры и физикотехнических свойств
3.1 Демонстрация роли дисперсной арматуры из условия работоспособности дисперсноармированных композитов при действии нагрузок
3.2 Прочность фибробетонных элементов
3.3 Закономерности формирования макроструктуры и технология изготовления дисперсноармированных каркасных
полимербетонов
3.4 Выводы по главе Глава 4. Разработка и оптимизация составов строительных композиций для матриц и клеев дисперсноармированных каркасных композитов
4.1. Исследование ненаполненных эпоксидных композиций
4.2. Исследование влияния природы наполнителя на
структурообразование эпоксидных композиций
4.3. Оптимизация наполненных эпоксидных композиций
4.4. Исследование цементных композиций
4.5. Выводы по главе 2 Глава 5. Разработка и оптимизация составов каркасов для дисперсноармированных каркасных композитов
5.1. Каркасы с применением ненаполненных и наполненных дисперсным наполнителем эпоксидных связующих
5.2. Каркасы, армированные минеральной ватой
5.3.Каркасы, армированные дисперсной металлической арматурой
5.4. Каркасы, армированные одновременно минеральной ватой и дисперсной металлической арматурой.
5.5 Выводы по главе
Глава 6. Физикотехнические свойства дисперсноармированных каркасных композитов
6.1. Исследование свойств композитов на каркасах, армированных минеральной ватой.
6.2 Эпоксидные композиты на наполненных каркасах, армированных дисперсной металлической арматурой
6.3 Исследование свойств эпоксидных композитов, составленных на каркасах, армированных дисперсной металлической арматурой, и наполненных матрицах
6.4 Эпоксидные композиты на каркасах, армированных одновременно минеральной ватой и дисперсной металлической арматурой типа Драмикс
6.5 Оптимизация процента армирования и длины дисперсной металлической арматуры в эпоксидных композитах, содержащих минеральную вату
6.6. Исследование свойств композитов, составленных на дисперсноармированных каркасах и цементной матрице
6.7. Выводы по главе
7. Исследование стойкости физическим, химическим и биологическим воздействиям дисперсноармированных композитов и их опытное внедрение.
7.1. Электропроводность каркасных композитов.
7.2 Стойкость эпоксидных композитов в воде и водных растворах едкого натра и серной кислоты
7.3 Стойкость эпоксидных композитов в среде мицелиальных грибов и продуктов их метаболизма
7.4. Производственное внедрение и техникоэкономическая эффективность применения дисперсноармированных каркасных композитов.
7.4.1 Использование каркасного дисперсноармированного полимербетона на эпоксидном вяжущем при устройстве покрытия пола.
7.4.2 Техникоэкономическая эффективность
7.5 Выводы по главе Основные выводы
Список использованной литературы


Например, при составлении композитов, предназначаемых для работы при высоких температурах, компоненты выбирают с позиции минимального взаимодействия 3. В рамках полиструктурной теории впервые четко определены основные структурообразующие факторы для каждого структурного уровня и получены количественные зависимости свойств композитов от этих факторов. Су степень наполнения, 5 дисперсность наполнителя, V активность поверхности наполнителя, К концентрация олигомера полимера, Р пористость связующего. При увеличении степени наполнения наблюдается фазовый переход полимера из объемного состояния в пленочное, что отражается на термодинамическом состоянии и прочности композита. При оптимизации составов по прочности на сжатие оптимальное отношение ПН ограничено областью 0,3СуСуМах. Предельное наполнение Сумах зависит от дисперсности наполнителя и природы смолы. В зоне метастабильных образований, где соотношение пленочной и объемной фаз полимера оптимально, наблюдается резкое повышение прочностных показателей, достигая максимума при оптимальной степени наполнения , . Зависимость прочности от дисперсности наполнителя в практическом интервале последней описывается экспоненциальной функцией , . Кс. КС,8,к,К,Р,
1. К и К2 постоянные величины для конкретного компонента, характеризующие плотность вяжущего и наполнителя, их поверхностную активность и дисперсность. Известно, что в отвержденных полимерных композициях на границе раздела наполнитель полимер изза разницы модулей упругости и коэффициентов термического расширения частиц и матрицы возникают структурные напряжения, которые являются источниками трещинообразования. Однако частицы наполнителя не только играют роль инициаторов образования трещин, но и способны при определенной крупности тормозить и останавливать начальную трещину. И0 оптимальная толщина пленки полимера в композите б размер наполнителя. Величина максимума прочности связующего в зависимости от степени наполнения является функцией модуля поверхности наполнителей. Многочисленные опытные данные , , , показывают, что для полимерных композиционных материалов с кварцсодержащими наполнителями максимальная прочность достигается при оптимальной удельной поверхности наполнителя 0 0 м2кг. Исследования показывают недостаточность оценки дисперсности наполнителей лишь по величине удельной поверхности и необходимость учета при этом их гранулометрического состава. Изменением сочетания фракции наполнителя можно варьировать прочность композита на . Первое требование к наполнителям совместимость со смолами. Межмолекулярное взаимодействие полимер наполнитель определяется химической природой связующего и наполнителя, характером связей в контакте и во многом обусловливает прочность и долговечность полимерных композиций , , , . Механизм взаимодействия различных вяжущих с наполнителями изучался многими исследователями , , , , . Так известно, что максимальные значения прочности и стойкости обнаруживают полимербетоны, полученные сочетанием определенных пар смола наполнитель, т. Таким образом, одной из задач направленного структурообразования КСМ является нахождение и систематизация зависимостей влияния вида наполнителей на свойства связующих. При этом считается, что одним из необходимых условий для получения прочной адгезионной связи между полимером и наполнителем является хорошая смачиваемость поверхности наполнителя связующим, что достигается при сочетании полярных связующих с полярными наполнителями и наоборот . Поры, образующиеся в материале, нарушают однородность структуры и создают опасные очаги концентрации напряжений. При определенной дисперсности наполнителя ослабление сечения за счет пористости снижает эффект повышения прочности, обусловленный развитием удельной поверхности наполнителя. Математическая зависимость прочности полимерного связующего от пористости ЯогЩР представляется экспонентной. При этом определяющими факторами являются качественные характеристики и распределение пор по размерам. Снижение пористости достигается путем применения интенсивных технологий, например, вакуумирования .