Введение к работе
Актуальность темы. Развитие авиационной техники, возрастание интенсивности полетов, увеличение грузоподъемности (за последние 15 лет на 40%) летательных аппаратов (ЛА) существенно увеличивают изнашиваемость аэродромных покрытий. Это вьщвигает на первый план вопросы ремонта с целью уменьшения его сроков и повышения эффективности. В настоящее время для восстановления разрушенного покрытия необходимо применение быстротвер-деющих материалов, обеспечивающих длительное сохранение высоких физико-механических характеристик, износо- и химическую стойкость, надежную адгезию к бетону. Такими материалами являются полимеры и композиции на их основе. Однако, в настоящее время в России наиболее широко используются композиционные материалы на основе битумов и цементов. Наиболее простым и распространенным средством восстановления эродированной поверхности аэродромных покрытий является устройство асфальтобетонных "ковриков износа", а также заливка дефектов битумными материалами и бетонными смесями (устройство "пломб"). При этом способе достигается высокая производительность восстановительных работ и сравнительно быстрый ввод покрытия в эксплуатацию. Однако, вследствие низких физико-механических характеристик битума, композиции на его основе ненадежны и недолговечны. Они не обеспечивают достаточного сцепления с бетоном из-за значительного различия в прочностных и деформативных свойствах обоих материалов. Рекомендуемые бетонные смеси не обеспечивают достаточной надежности отремонтированных участков ввиду усадки свежеуложенного бетона и различия коэффициентов температурного расширения материала пломбы и покрытия.
В странах Западной Европы для восстановления разрушенных покрытий используют различные полимерцементные смеси. В США и Канаде нашли применение полимербетоны на основе модифицированных эпоксидных смол. В нашей стране композиции на основе технических смол (эпоксидной и полиэфирной) также нашли применение, но широ-
кому их распространению препятствуют высокая стоимость компонентов, их дефицитность или токсичность.
В связи с этим, разработка экономичного и эффективного материала на основе недефицитного отечественного сырья для оперативного ремонта аэродромных покрытий является важной научной и практической задачей.
Целью настоящей работы является разработка полимерной матрицы (ПМ) ремонтной композиции, проектирование состава ремонтной композиции, а также определение основных физико-механических характеристик ремонтной композиции и выдача рекомендаций по ее приготовлению и применению.
Задачи исследования:
- научно-практическое обоснование возможности получения ре-
акционноспособных групп у жидкого дивинил-пипериленового каучука
СКДП-Н посредством реакции эпоксидирования, исследование влияния
температуры, давления нагнетаемого воздуха, продолжительности
реакции на процесс эпоксидирования дивинил-пипериленового сопо
лимера СКДП-Н;
установление зависимостей основных физико-механических характеристик ПМ от количества эпоксидных групп (ЭГ), разработка рационального ее состава;
установление зависимостей основных физико-механических характеристик ПМ ремонтной композиции от количества модифицирующих добавок, исследование ее термостойкости;
разработка рациональных составов полимербетонов для оперативного ремонта аэродромных покрытий, исследование их основных физико-механических характеристик по существующим методикам, установление зависимостей основных физико-механических характеристик ремонтной композиции от количества и вида наполнителя, а также количества заполнителя;
определение сроков гарантированной службы ремонтной композиции в покрытии, исследование физико-механических процессов
ее старения от воздействия климатических и эксплуатационных факторов ;
натурные испытания опытных партий ремонтных композиций, разработка рекомендаций по их приготовлению и применению на объектах ВС России;
определение экономического эффекта от использования разработанных ремонтных композиций в сравнении с полимерными композициями на основе полиэфирной и эпоксидной смол, рекомендуемыми ведомственными документами для оперативного ремонта бетонных покрытий аэродромов Военно-Воздушных Сил (ВВС) России.
Научная новизна и отличительные особенности результатов, полученных в диссертационной работе, состоят в следующем:
получена ремонтная композиция на основе дивинил - пипериленового сополимера СКДП-Н с реакционноспособными группами;
разработаны состав ремонтной композиции и рекомендации по ее приготовлению и применению на аэродромах Вооруженных Сил России;
выполнены исследования физико-механических процессов формирования структуры ремонтной композиции на основе эпоксидированного дивинил - пипериленового сополимера;
установлены зависимости между основными физико-механическими характеристиками ремонтной композиции и количеством и видом наполнителя, и количеством заполнителя.
Практическое значение. На основании экспериментально-теоретических исследований разработаны составы по-лимербетонов на основе эпоксидированного дивинил- пипериленового сополимера СКДП-Н для оперативного ремонта аэродромных покрытий. Получены математические модели структурообразования, позволяющие получать оптимальные составы полимербетонов применительно к условиям эксплуатации. Разработанные составы полимербетонов позво-
t>
ляют значительно сократить время ремонта и повысить качество ремонтных "пломб".
Реализация результатов работы. Выявленные зависимости и разработанные по этим зависимостям составы полимербетонов получили проверку в натурных условиях и опытное внедрение. Результаты исследований использованы при производстве работ по оперативному ремонту сборного железобетонного покрытия на аэродроме в/ч 23326 и монолитного бетонного покрытия в аэропорту г. Воронежа.
Апробация. В ходе диссертационных исследований основные результаты докладывались на научно-технических конференциях в Воронежском ВВАИУ по теме НИР "Испытание" и в Воронежской Государственной архитектурно-строительной академии (1996,1997 гг.)
На защиту выносятся:
результаты исследований по получению композиции на основе эпоксидированного дивинил - пипериленового сополимера для оперативного ремонта аэродромных покрытий;
результаты экспериментальных исследований полимербетонов, составы которых были оптимизированы в ходе теоретических разработок;
рекомендации по приготовлению и применению ремонтной композиции на аэродромах авиации ВС России, технико-экономическая оценка эффективности ее применения.
Диссертационная работа основана на экспериментально-теоретических исследованиях, проведенных автором при выполнении научно- исследовательской работы "Испытание" по заказу Управления по строительству, инженерно- аэродромному обеспечению и расквартированию ВВС России.
Публикации. Основные выводы диссертационных исследований нашли отражение в 10 открытых публикациях автора и 2 заявках на изобретения.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, основных выводов, списка литературы и приложений. Объем работы : 122 страницы текста, 40 рисунков, 4 приложения, список литературы из 181 наименования.
