Эпоксидный композиционный материал и его циклическая долговечность

• Автор: Комаров, Павел Валерьевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
1. СОПРОТИВЛЯЕМОСТЬ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ЦИКЛИЧЕСКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ НАГРУЗОК .
1.1. Долговечность полимерных композиционных материалов и методы ее прогнозирования . . . . . . . . .

1.2. Зависимость выносливости древесины от действия циклических нагрузок

1.3. Напряженнодеформативное состояние полимербетонов и армополимербетонов при действии на них циклических нагрузок .
1.4. Сопротивление конструкционных полимеров и стеклопластиковой арматуры циклическому воздействию нагрузок

1.5. Выводы .

2. МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ, ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ.

2.1. Основные компоненты полимерных композиционных материалов и

технология изготовления образцов

2.2. Выбор схемы приложения нагрузки и размеров образцов .
2.3. Испытательное оборудование . . . .
2.4. Методика проведения испытаний и планирование экспериментов
2.5. Методика испытаний эпоксидных композиционных материалов на изгиб при циклическом воздействии нагрузок
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ДЕЙСТВИЕ СТАТИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
3.1. Определение структурообразующих факторов эпоксидных композиционных материалов .
3.2. Определение нижних уровней структурообразующих факторов и интервалов их варьирования. Подбор оптимального состава эпоксидного композиционного материала
3.3. Влияние структурообразующих факторов на механические свойства эпоксидных композиционных материалов . . . . .
3.4. Выводы . .
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ЦИКЛИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НАГРУЗОК
4.1. Выносливость эпоксидных композиционных материалов при циклическом сжатии .
4.2. Влияние температуры саморазогрева на циклическую долговечность эпоксидных композиционных материалов .
4.3. Влияние структурообразующих факторов на циклическую долговечность эпоксидных композиционных материалов . . .
4.4. Анализ результатов исследования циклической долговечности эпоксидных композиционных материалов .
4.5. Выводы .
5. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ СОПРОТИВЛЯЕМОСТИ
ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ЦИКЛИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ
5.1. Методика прогнозирования циклической долговечности эпоксидных композиционных материалов . . . . .
5.2. Предел пропорциональности и его место в комплексе свойств композиционных материалов . . . . . . .
5.3. Определение предела выносливости эпоксидных композиционных материалов при изгибе . . . . . . . .
5.4. Определение предела пропорциональности эпоксидных композиционных материалов при изгибе . . . . .
5.5. Выводы .
6. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Основные результаты были доложены на научнотехнической конференции, посвященной летию ЛГТУ, Липецк, III Международной научнотехнической конференции Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии, Тула, Всероссийской научнопрактической конференции Актуальные проблемы современного дорожного строительства и хозяйства, Вологда, научнотехнической конференции Новые материалы и технологии в машиностроении, Брянск, научнотехнической конференции, посвященной лстию НИС ЛГТУ, Липецк, научнотехнической конференции Структура и свойства искусственных конгломератов, Новосибирск, III Международной научнотехнической конференции Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций, Волгоград, . Личное участие автора заключается в составлении цели и содержании исследований, разработке метода прогнозирования долговечности эпоксидных композиционных материалов и в уточнении его расчетной характеристики коэффициента условия работы при циклическом нагружении, а также во внедрении полученных результатов в строительную практику. Публикации. Основные содержания работ опубликованы в семи статьях и монографии. Объемы работ. Диссертация состоит из введения, шести глав, списка литературы из 2 наименований и 2 приложений. Работа изложена на 5 страницах, содержит 3 страниц текста, рисунка, таблиц. Долговечность как характеристика полимерного композиционного материала необходима при проектировании строительных конструкций и изделий. Существует несколько определений долговечности. Одни под долговечностью полимерного композиционного материала прежде всего понимают продолжительность времени от момента изготовления полимерного композита до его разрушения 1, 2, 3, 4, 5. Другие под долговечностью понимают свойство сохранять работоспособность изделия вплоть до предельного состояния, при котором его дальнейшая эксплуатация становится невозможной 6, 7, 8, 9, . Большинство авторов склоняются к тому, чтобы рассматривать долговечность как способность композиционного материала сохранять свои первоначальные свойства и первоначальную структуру в течении длительного периода времени эксплуатации , , , , , , , , ,. Изменения, происходящие в композиционных материалах, в течении времени эксплуатации достаточно сложны и многогранны. Большинство исследователей отмечают, что первоначальные их свойства в начале эксплуатационного периода улучшаются и стабилизируются. Проблеме долговечности строительных композиционных материалов посвящены многие исследования , , , , , , , . Рассмотрены различные ее аспекты и предложены различные критерии ее оценки. Как правило, эти критерии имеют частные значения и устанавливают зависимость долговечности композита от одного из существенно влияющего фактора. Во многих работах долговечность строительного композиционного материала связывают с его величиной морозостойкости. Чем больше циклов попеременного замораживанияоттаивания композит выдержит, тем он долговечнее . В свою очередь, морозостойкость композита на основе цементного вяжущего в значительной степени определяется следующими основными факторами водоцементным отношением, видом минерального состава заполнителей, тонкостью помола и количеством цемента, количеством условнозамкнутых пор, качеством уплотнения, температурновлажностными условиями твердения и т. Установлено, что практически долговечным может быть только тот бетон, который имеет структуру с равномерно распределенными по всему объему большим количеством условнозамкнутых пор . Шестоперов С. В. считает, что параметром, который может быть положен в основу расчетных формул для определения морозостойкости, а следовательно, и долговечности цементных композитов является количество свободной воды в них . Исследования, проведенные в Казанской ГАСА Рахимовым Р. З., позволили ему разработать принципы моделирования и получить зависимости для прогнозирования изменений свойств однокомпонентных и композиционных материалов на всем протяжении времени от начала раздельного или совместного воздействия механических нагрузок, агрессивных сред и температурных факторов до разрушения 2, 3, 4. В общем виде математическая зависимость долговечности от изменяющихся факторов Рахимовым Р. С матрицы, наполнителя и свойства С, обусловленного особенностями межфазного взаимодействия этих компонентов, через время воздействия на них эксплуатационных факторов. В этих же работах рассмотрена кинетика процесса старения полимера. При этом процесс старения полимера отождествлен с процессом термоокислительной деструкции, протекающей с постоянной при данной температуре скоростью 1, 2, 3, 4, , .