Анотація до роботи:

Довгань О.Д. Епоксидні полімерні розчини, модифіковані фурфуролом і цеолітом. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 – Будівельні матеріали і вироби. – Одеська державна академія будівництва і архітектури, Одеса, 2005.

Розроблені і оптимізовані захисно-конструкційні матеріали на основі пластифікованої епоксидної смоли «Макро», які забезпечують підвищену надійність і довговічність водогосподарських споруд. За результатами спланованого експерименту побудовано і проаналізовано комплекс структурованих експериментально-статистичних моделей, який дозволив оцінити спільний вплив двох груп факторів складу «Модифікатори полімерної матриці» і «Мінеральний каркас», а також визначити закономірності цього впливу на аналізовані властивості полімерних розчинів. Дослідження фізико-механічних і експлуатаційних властивостей модифікованих епоксидних полімерних розчинів показало, що введення оптимальної кількості фурфуролу і цеоліту дозволяє отримувати полімерні розчини з високими показниками міцності і довговічності.

Використані для ІП-аналізу і пошуку компромісних рішень засоби комп’ютерного матеріалознавства, основані на методі Монте-Карло, дозволяють визначати оптимальні рівні факторів складу, гарантуючі необхідні рівні властивостей. Знайдено компромісні склади мінімального водо- і нафтопоглинання, а також максимальної водо- і нафтостійкості при малій полімероємності, які призначені для ремонту і захисту бетонних поверхней при різних умовах експлуатації. Здійснена дослідно-промислова перевірка модифікованих епоксидних полімерних розчинів на водогосподарських спорудах в Литві і в Україні.

1. Створено новий модифікований фурфуролом і тонкомеленим цеолітом епоксидний полімерний розчин, який по водо- і нафтопоглинанню, по водо- і нафтостійкості конкурентноспроможний з іншими полімерними матеріалами, призначеними для ремонту і захисту бетонних поверхонь конструкцій, зокрема, водогосподарських споруд.

2. Комплекс структурованих ЕС-моделей дозволив оцінити (з ризиком не більш 0.1) спільний вплив двох груп факторів складу, «Модифікатори матриці» і «Мінеральний каркас», і визначити закономірності цього впливу на технологічні і експлуатаційні властивості полімерних розчинів.

3. Введення оптимальних добавок фурфурола і тонкомеленого цеоліту дозволяє отримати (при виконанні вимог до в'язкості суміші і міцності композиту) полімерні розчини з коефіцієнтами стійкості не менше 1; при витраті епоксидної смоли 230-260 кг/т композиту водопоглинання за 180 діб не перевищує 0.2%, а нафтопоглинання – не більше 0.17%.

4. Обчислювальними експериментами на полях властивостей композиту, описаних ЕС-моделями, доведено, що при рівній з діабазовою мукою питомій поверхні тонкомелений цеоліт в силу своєї структури відіграє специфічну роль мінерального модифікатора матриці на основі пластифікованої епоксидної смоли «Макро».

5. При рівній в'язкості композицій, як показав комп'ютерний ізопараметричний аналіз, введення органічного і мінерального модифікаторів епоксидної матриці підвищує міцність полімерного розчину на розтяг при згині і коефіцієнти стійкості, зменшує поглинання ним води і нафти. Проте координати оптимальної кількості модифікаторів по всіх критеріях не співпадають, але результати ІП-аналізу дозволяють оцінити діапазони складів, в яких знаходяться компромісні співвідношення між модифікаторами.

6. Комп'ютерний пошук складів модифікованих епоксидних полімерних розчинів (на полях властивостей з використанням випадкового сканування методом Монте-Карло) при компромісній мінімізації полімероємності, водо- і нафтопоглинання і максимізації водо- і нафтостійкості дозволив визначити рівні двох груп факторів «Модифікатори матриці» і «Мінеральний каркас» для ремонту і захисту бетонних поверхонь при різних умовах експлуатації водогосподарських споруд. Знайдені компромісні склади мінімального водо- і нафтопоглинання (W_comp = 0.135 і P_comp = 0.125%, полімероємність Е = 294 кг/т), а також максимальній водо- і нафтостійкості при малій полімероємності (K_w » K_р » 1.05; Е = 262 кг/т).

7. Раціональні склади модифікованих епоксидних полімерних розчинів пройшли дослідно-промислову перевірку на водогосподарських спорудах в Литві і в Україні; техніко-економічна ефективність забезпечується економією епоксидної смоли на 10-12 кг/т і збільшенням міжремонтного терміну експлу-атації споруд.

Основні положення дисертації опубліковані в роботах:

1. Вознесенский В.А., Довгань А.Д., Ляшенко Т.В. Анализ влияния состава на прочность эпоксидного композита на основе концепции полей свойств материалов // Современные материалы и технологии в строительстве: Международ. сборник научных трудов. – Новосибирск, 2003. – С. 5-7.

2. Ляшенко Т.В., Довгань А.Д., Шаршунов А.Б. Изопараметрический анализ на полях свойств модифицированного эпоксидного композита // Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури. – Одеса. – 2004. – Випуск №13. – С. 101-107.

3. Поиск составов модифицированного эпоксидного композита при компромиссной минимизации водо- и нефтепоглощения методом Монте-Карло / В.А. Вознесенский, А.Д. Довгань, Т.В. Ляшенко и др. // Моделирование и оптимизация в материаловедении: Мат-лы 43-го междун. сем. MOK43. – Одесса: Астропринт, 2004. – С. 3-7.

4. Вознесенский В.А., Ляшенко Т.В., Довгань А.Д. Изопараметрический анализ в компьютерном материаловедении строительных материалов // Збірник наукових праць Луганського державного аграрного університету. Серія: Технічні науки. – Луганськ: Видавництво ЛНАУ, 2004. – №40(52). – С. 240-248.

5. Компромиссная минимизация полимероемкости и максимизация водо- и нефтестойкости защитного композита / Вознесенский В.А., Ляшенко Т.В., Довгань А.Д. и др. // Вісник Українського державного університету водного господарства та природокористування. Збірник наукових праць. – Рівне. – 2004. – Випуск №11. – С. 11-16.

6. Компьютерный поиск составов модифицированного эпоксидного композита для защиты элементов гидромелиоративных сооружений / Вознесенский В.А., Ляшенко Т.В., Довгань А.Д., Шаршунов А.Б. // Вісник ОДАБА. – Одеса. – 2004. – Випуск №14. – С. 76-82.

7. Design of repair compositions for concrete by workability and durability criteria with methods of computational materials science / Lyashenko T., Vosnesensky V., Dovgan A., Padagelis I., Sharshunov A. // Proc. Int. Conf. Life Cycle Assessment, Behaviour and Properties of Concrete and Concrete Structures. – Brno, 2004. – P. 300 – 305.

8. Анализ полей свойств для доказательства специфической роли тонкомолотого цеолита в эпоксидных композитах / Вознесенский В.А., Ляшенко Т.В., Довгань А.Д., Гара Ан.А. // Вісник ОДАБА. – Одеса: “Місто майстрів”. – 2004. – Випуск №15. – С. 54-61.

Особистий внесок здобувача в роботах [1-8] - проведення експериментальних робіт, побудова структурованих експериментально-статистичних моделей, інтерпретація результатів моделювання, проведення ізопараметричного аналізу з використанням методу Монте-Карло, обґрунтовування висновку про корисність введення фурфурола і тонкомеленого цеоліту, як органічного і мінерального модифікаторів.