Введение к работе
Актуальность т е м и. В связи с химизацией производственных процессов, серьезным осложнением общей экологической, обстановки в стране», неизбежно возрастают затрати на борьбу с коррозией, .которио уже в настоящее время по некоторш отраслям народного хозяйства стали превышать стоимость.нового строительства.
Основными защитными покрытиями внутренних поверхностей емкостей, наполняемых агрессивными жидкостями, до сих пор остается штучные кислотоупорные материалы, которио укладываются вручпуи на коррозношюстоИких растворах или замазках. Недостатком этих традиционных покритий является их высокая трудоемкость, большие трудности в механизации ручного труда»
Вопрос о создании емкостных сооружений, не нуждающихся в коррозионной защите, мог бы бить решен, в результата использования конструкциониих полимеров и стеклопластиков на их основе, однако и ото прогрессивное направление но находит доллшого развития из-за дефицита специальных смол.
Одним из вариантов рошения этой же проблемы явилось создание вентиляционных систем, травильных ванн, емкостных сооружений из бипластмасс. В этих конструкциях внутрошшД слой, контактирующий с агрессивной средой, выполняют ігз термопластов типа полиэтилена, винипласта и т.д., а нару;шнй, обеспечивающий1 необходимые прочность и жесткость, - из стеклопластиков на основе реактопластов.
Но, как отмечают создатели бипластмасс, сдерживающими факторами их широкого внедрения остаются снова дефицит смол, недостаток оснастки, приспособлений,механизмов, а также необходимость применения металлических каркасов'при достаточно больших размерах емкости»
В представляємо!! работе предлагается для снижения металло-и материалоемкости конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, применить в качестве материала их корпусов слоистый композит на осново цементного и полімерного бетонов, армированных стсісловолокном, что в свете изложенного представляется актуальншл.
Рабата выполнена в. .соответствии с программой "П-бетоны" НИШЗ Госстроя-СССР (п.З, 01.87.00009 и п.19, 01.87.0000912).
Цель, задачи и о с н о в н а я г и п о т о з а
и о о л о д о в.а н и я. Целью настоящей работа является создайте конструкционного коррозиошюстойкого композиционного материала (КСШ - бибетона для корпусов емкостей хранения arpccc:m-іиге рідкостей. Для достижения отой цели били поставлены следующие задачи:
- разработать базовые состави стекловолошшетого полимер-
бетона на фурфуролодетоновой смоле ФЛМ и андезите (СВІІБ) и
стекловолокшістогр цементного бетона (СВЦБ);
- выявить зону благоприятных свойств, зависящую от, содер
жания стекловолокштстоп арматуры в исследуемых КСМ;
- виявить количественное содержание модифицирующих добавок
в составе СВПБ ФА.',', обеспечивающее наилучшую химическую стой-
кость и минимальное поглощение агрессивных сред;
-' разработать графо-аналіітачесіши метод для получения хо:а-попентов разрабатываемого бибетона;
разработать программы для ЭВМ, позволяющие усовершенствовать- методику проектирования составов КСІЛ;
получить нормативные характеристики разработанного бибетона л коэффициент условия работы этого материала в агрессивных средах геологоразведочных производств;
разработать рациональные технологии изготовления малогабаритных бибетонних блоков и возведения из них корпусов емкостей;
осуществить производственные испытания емкости объемом 10 к3.
Для осуществления поставленной цели выдвинута гипотеза о том, что мог.ет быть получен слоистый равнопрочный и равнояіесткпй КС11, за основу которого ті_р-.ла-астся взять два достаточно близких по своей структуре л технологии материала -СВПБ и СВЦБ. При.этом учитывалось, что эти материалы обладают близкими по значениям К7Р.
Н а'у ч н а я новизна. Экспериментально подтверждена гипотеза о возмо:шости создания слоистого равнопрочного и равнопесткого КСІ.І-бпбетона на осново СЗПБ -ЗА,'.! ка апдезлго :; цементного бетона, армированного щелочестолкп.м волокном Ц-І5ЕЇ.
Установлено, что представление эхепер.чмекталъних данных с помощью полиномов третьей степопп более точно по срав?.7онпю с полиномом второй степени соответствует объектпвпнм зависимостям йизпко-г.юханическнх характеристик КСМ .от структурообразующих факторов, например, степени наполнения.
Доказано существование зони благоприятных свойств исследуемых КСМ, что позволило усовершенствовать методику проектирования базовых составов СВЦБ и СВПБ и получить эти составы.
Установлено, что существует вона благоприятных свойств, в пределах которой наблюдается наименьиее поглощение агресс:гапых сред л наибольшая прочность. Зона ограничена достаточно близкими количествами содер;кания модифицирующей добавки в базовом составе
кем.
Разработан графоаналитический метод для получения компонентов бнбетона - СВПБ и СВЦБ, основанный на выявлении у совмещаемых материалов зон близких свойств и содермсаниіі стекловолок-нистой арматуры.
С использованием ЭВМ получен комплекс новых научных данных о физико-механических свойствах бнбетона, ого хпыстойкостн, проницаемости и др.
П р.а к т и ч е с к о о значение, Разработана новая форма малогабаритных биботонных блоков, представляющих собой дугообразные сегменти, имеющие по боковым грапш.і выступы . и пазы, обеспечивающие при сборке и эксплуатации устойчивость отдельных блоков, слоев и корпуса емкости в целом.
Разработаны и внедрены технологии изготовления бибетошшх блоков в специальной опалубке и корпусов емкостей из них, обеспечивающие их герметичность и коррозионную стойкость.
Получены основные нормативные физнко-механпческио характеристики бнботонов л коэффициенты условия работы, позволяющие рассчитывать па прочность:! местность корпус емкости.
Техническая новизна работы подтверждена авторсн:іми свидетельствами СССР. Ео результаты вошли в ведомственную "'Інструкцій: по проектировании и изготовлению емкостей из стекловолокни-стого поліл.іорбстопа (СВПБ) да і хранения агрессивных рідкостей".
Реализация работы. Результаты исследований использованы ЦОМЭ (Центральной опытно-методической экспедицией) Мингеологнн СССР при изготовлении емкости объемом 10 м3 из бнбетона с гарантированным экономическим эффектом 20 тыс.руб.
Автор защищает:
- гипотезу о возможности создания слоистого равнопрочного
и разнокесткого КСЇЛ-бибетопа на основе стсісловолоішлстісс цементного и полимерного'бетонов;
- целесообразность представления экспериментальных данных
с помощью полиномов третьей степени;
- о '-
существование зоны благоприятных свойствисследуемых видев КСМ;
графо-оналптпческий метод получения компонентов разработанного КСМ, основанный на виявленії;! у совмещаемых материалов зоны с близкими значонпяш пределов прочности, модулей упругости и содержаний стекловолокнпстой арматуры;
новизну полученного состава бибетона и достоверность полученных физико-механических и физико-химических характеристик этого КСМ;
— элективную технологию возведения корпусов сборно-монолитных емкостей из бибетона объемом 10-15 м3, обеспечивающун их герметичность и коррозионную стойкость.
.Апробация работы. Основные полонений работа докладывались: на научно-технической конференции "Строительные композиционные материалы на основе отходов отраслей промкллен-ности и энергосберегающие технологии" (i\Липецк, I28S г.); на П Республиканской конференции "Применение пластмасс в строительстве, и городском хозяйстве" (г.ХарькоБ, 1987 г.)'; на Всесоюзной конференции "Зундаыептальшо исследования и новые технологии в строительном материаловедении" (г.Белгород, IS89 г.); на Всесоюзной конференции "Применение эффективных П-бетоиов в маппно-строешш и строительство" (г.Вплыюс, I98D г.); на конференциях в Воронокскоы лесотехническом институте (1988, 1989, 1990 г.г.) и конференциях Воронежского шкіенерно-строптельного института (1988, 1989, І990 г.г.).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 16 печатных работ, получено 2 авторских свидетельства СССР.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введеній, шести разделов, основних выводов, списка использованных источников из 134 наименований и приложении.
