Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Будівельні матеріали та вироби


Пархоменко Руслан Володимирович. Температурна стійкість сірчаних бетонів і способи її підвищення : дис... канд. техн. наук: 05.23.05 / Одеська держ. академія будівництва та архітектури. - О., 2005.



Анотація до роботи:

Пархоменко Р.В. Температурна стійкість сірчаних бетонів та способи її підвищення. –Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук із спеціальності 05.23.05 – “Будівельні матеріали та вироби”. Одеська державна академія будівництва та архітектури, Одеса, 2005.

Дисертація присвячена експериментальному і теоретичному обґрунтуванню термостійкості бетонів на основі термопластичного вяжучого – немодифікованої і модифікованої сірки та способам її підвищення при використанні в технології будівельних матеріалів та виробів.

Вивчено питання щодо закономірностей зміни тепловогнезахисних характеристик розроблених складів сірчаних мастик і бетонів з врахуванням тепломасоперенесення внаслідок дії підвищених температур. Вперше розглянуто питання температурної міцності і деформативності з позиції механіки руйнування твердих тіл. Розроблені і обґрунтовані структурні моделі матеріалу з врахуванням температурних впливів та способи пониження горючості сірки і підвищення тепловогнестійкості сірчаних мастик і бетонів.

Запропоновано раціональні склади з підвищеними тепловогнезахисними характеристиками, розроблено „Рекомендації з застосування вогнезахисних покриттів для бетонних і залізобетонних конструкцій.

1. Вивчення технічної літератури, патентів та аналіз проведених досліджень, які направлені на використання сірки як термопластичного в’яжучого для мастик та бетонів, показують, що одним із основних недоліків таких матеріалів є їхня низька термостійкість та вогнестійкість.

Дослідження, які були проведені, направленні на підвищення даних характеристик та розробку рекомендацій з захисту сірчаного бетону від впливу підвищених температур та безпосередньої дії вогню.

2. Показано, що фізико-механічні та теплофізичні характеристики сірчаної мастики і бетону, які виготовлені з силікатних та карбонатних компонентів, залежать від температурного стану компонентів. На відміну від полімерних бетонів, нагрівання сірчаних до (60-70)C супроводжується розширенням усіх компонентів, зміцненням структурних контактів і в цьому інтервалі температур спостерігається аномальне підвищення міцності та модуля пружності. При подальшому нагріванні бетону вище (70-80)C маємо незначне розширення компонентів, значно більш високі температурні деформації сірчаної матриці, розрив контактів та зв’язків в кристалічній решітці сірчаного в’яжучого, появ мікротріщин та їх розвиток. Усе це веде до різкого зниження міцності, модуля пружності і подальшому плавленню мастики та бетону.

3. Результати досліджень показали, що модифікування сірки комплексними хімічними добавками пластифікуючого, стабілізуючого та антипіренного механізму дії є ефективним способом підвищення термостійкості мастик і бетонів на їх основі та визначальним фактором впливу на підвищення їх фізико-механічних характеристик.

4. Дослідження температурних деформацій і напружень сірчаних мастик і бетонів як за допомогою моделювання, так і прямими випробуваннями, дозволило визначити їх якісні та кількісні залежності від температури до початку появи високих пластичних деформацій в інтервалі температур (100-115)C.

Встановлено, що величина температурних деформацій і напружень залежить від модифікованого стану сірки, виду та характеру мінеральних компонентів, виду і кількості хімічних добавок, в тому числі поліфункціонального призначення.

Для вивчення радіальних напружень були використані кільцеві датчики та розроблені „Методичні рекомендації для визначення та порівняльної оцінки напружень в бетоні, бетонних та залізобетонних конструкціях будівель і споруд, в тому числі при підвищених температурах”.

5. Вперше проведені дослідження тріщиностійкості сірчаних мастик і бетонів на карбонатних та силікатних наповнювачах при підвищених (до 100C) температурах та короткочасному нагріванні показали, що з підвищенням температури до (60-70)C коефіцієнт інтенсивності напружень першого роду збільшується з підвищенням міцності на розтяг при розколюванні та модуля пружності, а при подальшому зростанні температури різко зменшується при зниженні цих характеристик.

Модифікування сірки веде до зниження крихкості мастики і бетону та підвищення в’язкості їх руйнування, яка залежить від наповнювачів, заповнювачів та їх кількості в суміші.

Встановлено, що процес утворення мікротріщин при підвищенні температури в сірчаному бетоні відрізняється від аналогічного в цементному бетоні. Це пояснюється відмінностями структур сірчаної мастики і цементного каменя, характеристик контактної зони, характером і величиною власних напружень в бетонах.

6. Результати експериментальних досліджень горючості модифікованої сірки дозволили розробити новий ефективний склад сірчаного в’яжучого пониженої горючості без зниження інших його характеристик, який захищений патентом України 60901 А, та сірчаний склад для просочування пористих бетоноподібних та дерев'яних матеріалів на основі сірки, модифікованої трифенілфосфатом хлорованим, який захищений патентом України 64361 А.

Проведені випробування на вогнестійкість сірчаних мастик та бетонів, модифікованих добавками антипіруючого характеру дії, показали, що досліджувані склади можна перевести з групи горючих матеріалів в важкогорючі та такі, що не розповсюджують полум’я по поверхні.

7. Оскільки на даний час неможливо отримати негорючі сірчані мастики і бетони, для їх захисту від безпосередньої дії високих температур та вогню необхідно розробляти відповідні заходи. Проведені вогневі випробування сірчаних бетонів зі складами, які рекомендуються, дозволили пропонувати описані способи та конструктивні заходи для підвищення їх тепловогнезахисту.

При виконанні вимог мінімального збільшення власної ваги конструкції найбільш ефективним виявився спосіб нанесення на її поверхню вогнезахисного покриття, що спучується, на основі формальдегідних смол. В результаті проведених випробувань був розроблений новий склад покриття, який захищений патентом України 47993 А та „Рекомендації з застосування вогнезахисних покриттів для бетонних і залізобетонних конструкцій”.

В подальших дослідженнях, які направлені на підвищення ефективності і зниження ваги вогнезахисних покриттів, що спучуються, необхідно звернути увагу на прискорення процесу спучування або зниження коефіцієнта температуропровідності вихідного покриття. Це можна досягнути, наприклад, нанесенням підшару матеріалу з низькою теплопровідністю на підложку.

У випадку якщо обмежень щодо збільшення ваги конструкцій немає, ефективним конструктивним заходом є застосування облицювання гіпсокартонними плитами підвищеної вогнестійкості, армованими скловолокном.

Основні результати дисертаційної роботи опубліковані в роботах:

1. Шналь Т.М., Хоржевський В.І., Павлюк Ю.Е., Пархоменко Р.В. Технічна діагностика та подальша експлуатація залізобетонних конструкцій після пожежі // Вісник національного університету Львівська політехніка: Теорія і практика будівництва.– Львів: Вид. НУ Львівська політехніка, 2002. - №441. – С.184-189.

Особистий внесок здобувача - описання методів діагностики ушкоджень конструкцій після пожежі.

2. Орловський Ю.І., Пархоменко Р.В. Дослідження механізмів дії добавок антипіренів на термо- і вогнестійкість композиційних матеріалів, до складу яких входить сірка // Пожежна безпека. – Львів: ЛІПБ, УкрНДІПБ МВС України, 2002. – №2.- С.55-59.

Особистий внесок здобувача - проведення експериментів, аналіз і обробка результатів.

3. Орловський Ю.І., Шналь Т.М., Пархоменко Р.В. Горючість сірчаноміских композицій та способи її зниження // Будівельні конструкції. – Київ: НДІБК, 2003. – Вип.59, кн. 1. – С. 402-409.

Особистий внесок здобувача - проведення експериментів і обробка результатів.

4. Пархоменко Р.В. Горючість полімерсірчаного бетону і способи її зниження // Пожежна безпека. – Львів: ЛІПБ, УкрНДІПБ МНС України, 2003. – №3.- С.31 - 40.

5. Пархоменко Р.В. Вплив температур на фізико-хімічні властивості сірчаних мастик і бетонів // Пожежна безпека. – Львів: ЛІПБ, УкрНДІПБ МНС України, 2004. – №4.- С.61 -68.

6. Орловський Ю.И., Шналь Т.Н., Пархоменко Р.В. Сопротивляемость серных мастик и бетонов действию температур // Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури.– Одеса: ОДАБА, 2004. – Вип.15. – С. 226-237.

Особистий внесок здобувача - підбор компонентів, виготовлення і дослідження зразків.

7. Шналь Т.Н., Пархоменко Р.В. Фізико-хімічне модифікування сірчаного вяжучого дициклопентадієном і його значення в підвищенні термостійкості сірчаних композитів // Пожежна безпека. – Львів: ЛІПБ, УкрНДІПБ МНС України, 2005. – №5.- С.67 -73.

Особистий внесок здобувача - проведення експериментів, обробка результатів.

8. Пат. 47993 А Україна, С09Д5/18, С09Д1/00. Вогнезахисне покриття: Пат. 47993 А Україна, С09Д5/18, С09Д1/00 Орловський Ю.І., Демчина Б.Г., Шналь Т.М., Павлюк Ю.Е., Фіцик В.С., Пархоменко Р.В. (Україна). - №2002021601. Заявл. 26.02.2002; Опубл. 15.07.2002, Бюл. №7. – 2с.

Особистий внесок здобувача - підбор компонентів, виготовлення і дослідження зразків.

9. Пат. 60901 А Україна, С04В28/36. Сірчане вяжуче: Пат. 60901 А Україна, С04В28/36 Орловський Ю.І., Шналь Т.М., Чак Н.О., Пархоменко Р.В. (Україна). - №2003032713. Заявл. 28.03.2003; Опубл. 15.10.2003, Бюл. №10. – 3с.

Особистий внесок здобувача - виготовлення зразків, проведення експериментів.

10. Пат. 64361 А Україна, В27К3/00, В27К3/52. Склад для просочення деревини: Пат. 64361 А Україна, В27К3/00, В27К3/52 Орловський Ю.І., Шналь Т.М., Демчина Б.Г., Пархоменко Р.В. (Україна). - №2003054550. Заявл. 20.05.2003; Опубл. 16.02.2004, Бюл. №2. – 2с.

Особистий внесок здобувача - виготовлення зразків, обробка результатів.

11. Пат. 7916 Україна, С04В28/04, 28/20, 28/36. Суміш для ніздрюватого бетону: Пат. 7916 Україна, С04В28/04, 28/20, 28/36 Шналь Т.М., Орловський Ю.І., Орловська К.В., Пархоменко Р.В. (Україна). - №20041210282. Заявл. 14.12.2004; Опубл. 15.07.2005, Бюл. №7. – 2с.

Особистий внесок здобувача - проведення експериментів, обробка результатів.

12. Шналь Т.Н., Павлюк Ю.Э., Пархоменко Р.В. Оптимизация состава и механизм действия огнезащитного покрытия на основе жидкого стекла // Мат. к 41-му междунар. семинару по моделированию и оптимизации композитов “Прогнозирование в материаловедении” (МОК’41).– Одесса: Астропринт, 2002. - С. 84-85.

Особистий внесок здобувача – проведення експериментів і обробка результатів.

13. Orlowski I., Leszczewski D., Pawluk J., Parchomenko R. Crack resistance of concrete at transverse displacement //III International Scientific Conference: „Quality and Reliability in Building Industry”. Proceedings. - Levoa (Slovakia), 2003.- P. 425-430.

Особистий внесок здобувача – проведення експериментів і обробка результатів.

14. Orlowski I., Leszczewski D., Pawluk J., Parchomenko R. Rysoodporno betonu przy poprzecznym przesuniciu //Effective use of building materials.Workshop. Editors A.Malasiewicz, J.Tejchman. – Gdansk (Poland), 2003. – S.159-163.

Особистий внесок здобувача – проведення експериментів і обробка результатів.

15. Орловський Ю.І., Шналь Т.М., Брайченко С.П., Пархоменко Р.В. Температурні деформації бетонів, модифікованих сіркою // Мат. ІІІ научно-практ. семинара: «Структура, свойства и составы бетона». – Рівне: Рівненський державний центр науково-технічної і екологічної інформації, 2003. – С.144-149.

Особистий внесок здобувача –обробка і аналіз результатів.

16. Пархоменко Р.В., Орловский Ю.И., Брайченко С.П. Моделирование и исследование деформаций и напряжений в серных композитах при повышенных температурах // Материалы к 42-му международному семинару по моделированию и оптимизации композитов “ Моделирование и оптимизация в материаловедении” (МОК’42). – Одесса: Астропринт, 2003.- С.28-29.

Особистий внесок здобувача – проведення експериментів і аналіз результатів.

17. Пархоменко Р.В., Орловський Ю.І. Моделювання і дослідження деформацій і напруг у сірчаних полімербетонах при підвищених температурах //Мат. VІ научно-практ. Конф. “Пожарная безопасность 2003”.-Харьков: АПБУ, 2003.- С.136-139.

Особистий внесок здобувача - обробка результатів і їх аналіз.

18. Орловский Ю.И., Жук Н.Н., Пархоменко Р.В., Лещевский Д. Состояние и перспективы технологи модифицирования серного вяжущего // Мат. к 43-му междунар. семинару по моделированию и оптимизации композитов “ Моделирование и оптимизация в материаловедении” (МОК’43). – Одесса: Астропринт, 2004. - С.136-137.

Особистий внесок здобувача – проведення експериментів і аналіз результатів.

19. Пархоменко Р.В. Температурная устойчивость серных бетонов и способы ее повышения // Мат. к 44-му междунар. семинару по моделированию и оптимизации композитов “ Моделирование и оптимизация в материаловедении” (МОК’44).– Одесса: Астропринт, 2005. - С.106-107.

20. Orlowski I., Leszczewski D., Leszczewski M., Sznal T., Parchomenko R. Fizyko-chemiczne modyfikowanie spoiwa siarkowego dicyklopentadienem i jego rola w podwyszeniu oggniotrwalosi kompozitw siarkowych. Konferencja naukowo-techniczna: Budownictwo Polskie w rok po wstmpieniu do Unii Europejskiej. Gdansk (Poland), 9-11.06.2005.- S.25-26.

Особистий внесок здобувача - обробка результатів і їх аналіз.

21. Orlowski Y., Leszczewski D., Leszczewski M., Sznal T., Parchomenko R. Physical and Chemical modification of sulfur binder by dicyclopentadien and its function in highten fire – proofness of sulfur composites. 2nd International Symposium: Non – Tradional Cement and Concrete. Brno 14-16.06.2005. – P.47-48.

Особистий внесок здобувача - обробка результатів і їх аналіз.