Властивості і технології ремонту бетону залізобетонних конструкцій полімерними композиціями на основі модифікованих iзоцiанатiв

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД «ПРИДНІПРОВСЬКА

ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ»

ВЛАСТИВОСТI І ТЕХНОЛОГIЇ РЕМОНТУ БЕТОНУ ЗАЛIЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦIЙ ПОЛIМЕРНИМИ КОМПОЗИЦIЯМИ НА ОСНОВI МОДИФIКОВАНИХ

IЗОЦIАНАТIВ

05.23.05 - будівельні матеріали та вироби

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

ВЕСЕЛОВСЬКИЙ ДМИТРО РОМАНОВИЧ

УДК 691.328.44

Дніпропетровськ - 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Державному вищому навчальному закладi «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури» (ДВНЗ «ПДАБтаА») Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Савицький Микола Васильович,

Державний вищий навчальний заклад

«Придніпровська державна академія

будівництва та архітектури», проректор

з наукової роботи, завідувач кафедри

залізобетонних та кам'яних конструкцій.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Сторожук Микола Андрійович, Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», професор кафедри технології будівельних матеріалів, виробів та конструкцій;

доктор технічних наук, професор Шейнiч Леонiд Олександрович, Державне підприємство «Державний науково-дослiдний iнститут будiвельних конструкцiй», завiдувач вiддiлу технологiї виготовлення залiзобетонних конструкцiй.

Захист відбудеться 25 березня 2010 р. о 1300 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.085.01 при Державному вищому навчальному закладі «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури» за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, вул. Чернишевського, 24а, ауд. 202. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державного вищого навчального закладу «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури» (м. Дніпропетровськ, вул. Чернишевського, 24а).

Автореферат розісланий 23 лютого 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Т.С. Кравчуновська

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сьогоднi в Українi значний обсяг залізобетонних конструкцій будiвель i споруд знаходиться в аварійному стані. Руйнування залізобетонних конструкцій, як правило, відбувається через стадію розвитку і накопичення системи тріщин в бетоні під впливом різних чинників. У зв'язку з цим виникає необхідність комплексного вирішення проблем ремонту бетону залізобетонних конструкцій: зміцнення бетону, ремонт тріщин, відновлення геометрії бетону, гідроізоляція бетону, антикорозійний захист. Сучаснi ремонтнi cистеми використовують склади речовин на органічнiй і неорганічнiй основі. При цьому з органічних композицій найчастіше використовуються композиції на основі епоксидних смол, полiiзоцiанатiв, метилметакрилату, стиролу i т. iн.

Полімерні матеріали на основі епоксидних смол застосовуються переважно для iн'єктування тріщин з розкриттям від 0,2 мм. Низьков'язкi матеріали на основі полiiзоцiанатів, полiепоксидiв для просочення бетону застосовуються, в основному, як склади грунтовок перед основними покриттями і комплексно не вирішують проблему ремонту бетону.

Композицiї для глибокого просочення бетону на основі стиролу і метилметакрилату також не знайшли широкого застосування, оскільки це пов'язано з необхідністю додаткової підготовки поверхні перед просоченням, а саме: просушування, вакуумування тощо. Крім того, вони, як правило, багатокомпонентнi і часто розділяються при просоченні бетону, що змушує вводити надлишок ініціаторів твердіння, а це негативно впливає на прогнозування будівельно-технічних властивостей відремонтованого бетону.

Полімерні композиції на основі ізоціанатів мають переваги при вирішенні завдань з ремонту бетону, оскільки вони сумісні і можуть комплексно вирішувати задачі по відновленню деградованого бетону залізобетонних конструкцій, однак недостатня база наукових досліджень стримує їхнє широке впровадження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукові дослідження, результати яких викладені в дисертації, виконані відповідно до напряму наукової роботи кафедри залізобетонних та кам'яних конструкцій Придніпровської державної академії будівництва та архітектури за програмою науково-дослідної роботи «Інновацiйнi технології життєвого циклу будівель і споруд житлово-цивільного, промислового і транспортного призначення» (№ державної реєстрацiї 0106U005338, 2006-2010 р.р., рівень участі дисертанта - виконавець).

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є встановлення закономірностей змiни експлуатаційних властивостей бетону, що пiддаєтся ремонту, модифікованими полімерними композиціями на основі iзоцiанатiв.

Сформульована мета дисертаційної роботи обумовила необхідність вирішення наступних завдань:

- спрямована модифікація композицій на основі iзоцiанатiв для створення технологій комплексного ремонту бетону залізобетонних конструкцій;

- виявлення чинників, що впливають на просочення бетону полімерними композиціями на основі iзоцiанатiв;

- дослідження впливу полімерних композицій на основi iзоцiанатiв на фiзико-механічні властивості просоченого бетону;

- визначення властивостей композицій і технологічних параметрів для відновлення бетону з тріщинами методом просочення композиціями на основі модифікованих iзоцiанатiв;

- визначення технологічних параметрів адгезійних композицій на основі модифікованих iзоцiанатiв для ремонту об'ємних дефектів та ушкоджень бетону;

- розробка полімерних покриттів на основі iзоцiанатiв, стійких до гідроабразивного зносу.

Об'єкт дослідження: фiзико-хiмiчнi процеси просочення і властивості бетону при його ремонті полімерними композиціями на основі модифікованих iзоцiанатiв.

Предмет дослідження: закономірності зміни технологiчних параметрiв ремонтних композицiй на основi iзоцiанатiв при їх модифiкацiї i фiзико-механiчних характеристик просоченого бетону залізобетонних конструкцій при полімеризації композицій на основі модифікованих iзоцiанатiв.

Методи дослідження: стандартні методи фiзико-хімічних аналізів при розробці композицій на основі модифікованих iзоцiанатiв; фізичні методи при дослідженні механізмів просочення бетону; стандартні методи фiзико-механiчних випробувань при дослідженні властивостей бетону.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному:

- розроблено нові полімерні композиції на основімодифікованих iзоцiанатiв для ремонту і відновлення експлуатаційних властивостей бетону залізобетонних конструкцій;

- вперше одержанi експериментальні залежності, що характеризують процес просочення бетону різного складу і фізичного стану композиціями на основi модифiкованих iзоцiанатiв;

- одержали подальший розвиток технології ремонту бетону при просоченні композиціями на основi модифiкованих iзоцiанатiв для зміцнення, відновлення суцiльностi і ремонту об'ємних дефектів та ушкоджень бетону залізобетонних конструкцій;

- вперше встановлені закономірності зміни фiзико-механiчних характеристик бетону в залежності від типу iзоцiаната, типу і кількості розчинника, типу і кількості модифікуючих добавок при полімеризації просочуючих композицій на основi модифiкованих iзоцiанатiв.

Практичне значення одержаних результатів. На основі проведених досліджень створені матеріали і технології ремонту, відновлення і захисту деградованого і нового бетону, що забезпечують збільшення його міцності, дозволяють ремонтувати системи тріщин, забезпечити адгезію нового і старого бетону з метою ремонту об'ємних ушкоджень бетону залiзобетонних конструкцiй, підвищувати зносостійкість бетону.

За запропонованою технологією були відновленi залiзобетоннi конструкцiї градирнi ТЕЦ-6 (м. Київ), башта грануляції аміачної селітри ВАТ „Азот” (м. Черкаси) та інші об'єкти.

Результати дослiджень переданi в проектнi i виробничi органiзацiї для використання при ремонтi об'єктiв житлово-цивільного, промислового і транспортного призначення.

Особистий внесок здобувача полягає у наступному:

- здійснено модифікацію композицій на основі iзоцiанатiв для ремонту і відновлення експлуатаційних властивостей бетону залізобетонних конструкцій [1,5];

- визначено експериментальні залежності процесу просочення бетону різного складу і фізичного стану композиціями на основі модифікованих iзоцiанатiв [2,4];

- встановлено закономірності зміни фiзико-механiчних характеристик бетону залежно від типу iзоцiаната, типу і кількості розчинника, типу і кількості модифікуючих добавок при полімеризації просочуючих композицій [2];

- визначено технологічні параметри ремонту бетону при просоченні композиціями на основі модифікованих iзоцiанатiв для зміцнення, відновлення суцiльностi, ремонту об'ємних ушкоджень, підвищення зносостійкості бетону залізобетонних конструкцій [1,3].

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповiдалися на наукових семiнарах кафедри залізобетонних та кам'яних конструкцій ПДАБтаА, а також V, VII i VIII міжнародних науково-практичних конференціях «Інноваційні технології життєвого циклу об'єктів житлово-цивільного, промислового і транспортного призначення» (м. Ялта, 2005, 2007, 2008 рр.).

Публікації. Результати досліджень викладені в 5 наукових статтях, опублікованих у наукових фахових виданнях, що входять до переліку, рекомендованого ВАК України.

Структура та обсяг дисертацiї. Дисертаційна робота складається з вступу, п'яти розділів, загальних висновкiв, 2 додатків, списку використаних джерел.

Загальний обсяг дисертації - 145 сторінок. Дисертація містить 25 таблиць, 33 рисунки, 2 додатка на 2 сторінках. Список використаних джерел складається з 115 найменувань.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступi обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету і задачі досліджень, розкрито наукову новизну і практичне значення одержаних результатів, а також особистий внесок здобувача і відомості щодо апробації результатів дослідження.

У першому розділі дисертаційної роботи міститься огляд літературних джерел, присвячених теоретичним і експериментальним дослідженням в області застосування полімерних матеріалів для просочення бетону і властивостей отримуваних бетонополiмерiв. Роботи з їхнього створення й використання здiйснюються протягом останніх 30 рокiв у США, Німеччині, Японії, Францiї такими вченими, як М. Адамс, А. Аускерн, Д. Дітей, В. Хорн і ін. Істотний внесок у вивчення бетонополiмерiв, їх експлуатаційних властивостей, а також технології ремонту залізобетонних конструкцій належить вітчизняним ученим: Ю.М. Баженову, В.Я. Ващуку, В.В. Вороніну,

Г.Н. Гольфману, Г.І. Горчакову, В.С. Давлесову, В.П. Долюку, С.І. Кокорєву, Г.В. Марчукайтісу, М.П. Никонову, В.В. Патуроєву, А.М. Плугiну,

О.М. Пшіньку, Д.А. Угинчусу, Г.А. Улітіній, В.Л. Чернявському, Л.О. Шейнiчу та іншим. У їх роботах були розглянуті основні положення зміни структури бетону, що просочувався, характеру його пористості, фiзико-хімічних процесів, що впливають на фiзико-механiчнi властивості просоченого бетону. В Україні Л.О. Шейнiчем iз спiвробiтниками велися роботи зi створення ремонтних органосилiкатних полiмербетонiв на основі модифікованих iзоцiанатiв, якi знайшли широке застосування при ремонтi елементiв залізобетонних конструкцій, у тому числі при температурах експлуатації до 150°С. С.М. Золотовим розробляються комозицiї на акриловій основi для з'єднання старого і свiженаформованого бетону. Науковою школою пiд керiвництвом О.М. Пшінька розроблені композицiї для ремонту бетону транспортних споруд на основi алкiлрезорцинових та iнших смол. Комлексним ремонтом конструкцій iз залізобетону з використанням матерiалiв на основi суперпластифiкованих цементно-водних суспензiй також займаються А.М. Плугiн, А.А. Плугiн. Розробкою бетонополімерів з високими механічними властивостями при ущільненні бетонної суміші вібровакуумуванням із просоченням полімерами під дією вакууму займається М.А.Сторожук. Захистом залізобетонних конструкцій від агресивних середовищ шляхом їх поверхневого просочування композиціями на основі полiiзоцiанатів і розчинників займався П.О. Михальчук. Під керівництвом Р.О. Веселовського ведуться роботи з розробки і впровадження полімерних композицій на основі iзоцiанатiв, поліефірних, епоксидних, акрилових смол для ремонту будівельних конструкцій у різних середовищах і умовах експлуатації.

Результати аналізу проведених досліджень свідчать, що технологіям ремонту залізобетонних конструкцій i зокрема просоченню елементів бетонних і залізобетонних конструкцій полімерними матеріалами приділяється велике значення.

Встановлено, що просочення бетону завдяки фізико - хімічним особливостям взаємодії полімеру з розвинутою поверхнею пор бетону додає йому цілу низку цінних властивостей, а саме: збільшення міцності і модуля пружності, стійкість на стирання, морозостійкість, газо- і вологонепроникність.

Полімерні композиції на основі мономерів iзоцiанатiв мають переваги при вирішенні завдань з ремонту бетону, оскільки отверджувачами для них є вода і луг, які присутні в бетоні і вони легко можуть модифікуватися шляхом додавання специфiчних поверхнево-активних речовин, пластифікаторів з різними властивостями, вибору розчинників. Тому на їх основі можливе створення ремонтних композицій для комплексного ремонту бетону залізобетонних конструкцій. Проведені дослідження свідчать про актуальнiсть i перспективність цього напрямку і про недостатню базу наукових досліджень для практичного впровадження.

Другий розділ описує методи і характеристики устаткування для проведення досліджень.

У якості компонентів композицій використовувалися органічні матеріали:

толуол, ч.д.а. (ГОСТ 5789-78), етилацетат, ч.д.а. (ГОСТ 22300-76), ацетон, ч.д.а. (ГОСТ 2603-79), ацетон технічний (ГОСТ 2768-84), лапроксид 703 (ТУ 2226-029-10488057-98), мономер поліізоціанат ПІЦ - 4,4-дiфенилметандiiзоцiанат неочищений (ПМ 200, виробництво Китай), гексаметилендiiзоціанат - мономер ГМДІ, касторова олiя рафінована (FSG, перший сорт, виробництво Індія).

Для вивчення процесів, що відбуваються при просоченні бетону як однокомпонентними низькомолекулярними і високомолекулярними рідинами, так і розчинами iзоцiанатних олігомерів в різних розчинниках, використовувались зразки з бетону у вигляді балок розмiром 4Ч4Ч16 см, якi просочувались з торця, швидкiсть просочення визначалась за набором маси зразками.

Роботи з вивчення просочування бетону з рівноважною вологістю композиціями на основі ізоціанатів і їхнього впливу на фізико-механічні властивості просоченого бетону проводилися при температурі 20-25 °С та відносній вологості повітря 50-60%.

Для вивчення впливу механічної роботи при просоченні водонасиченого бетону iзоцiанатними мономерами була розроблена методика просочення водонасиченого бетону під впливом ультразвуку.

Для визначення ефекту зміцнення просоченого бетону використовувались порожнисті циліндри 5Ч5 см з товщиною стiнки 10 мм, що випробовувались на стиск, суцільні циліндри 3Ч5 см, що випробовувались на стиск, балки 4Ч4Ч16 см, які випробувались на згин i стиск.

Для визначення ефекту зміцнення просоченого бетону залежно від глибини проникнення композицій просоченi з торця балки після полімеризації композицій розпилювалися диском на призми 1,5Ч4Ч4 см i 2Ч4Ч4 cм, якi випробовувались на стиск, в тому числі на машинi INSTRON 8802 з побудовою дiаграм деформування просоченого бетону.

Для вивчення здатностi композицій при просоченнi ремонтувати тріщини балки розмiром 4Ч4Ч16 см руйнувалися при згинанні, потім повторно з'єднувалися i просочувались з одного боку. Після полімеризації полімерних композицій вiдновлені балки випробовувались на згин.

Для вивчення здатностi iзоцiанатних композицій виступати як адгезійний шар для ремонту об'ємних дефектів і ушкоджень бетону залізобетонних конструкцій половинки балок вiдновлювались до цiлих з використанням адгезiйного прошарку i випробовувались на згин.

Для визначення стійкості полімерних покриттів до гідроабразивного зносу використовувався струмiньударний пристрiй при тиску води на виході з насосу 0,3 МПа. Вода містила в собі кварцовий пісок із зернистістю 0,1 - 0,3 мм у кількості 20 г/л. Час впливу струменя на поверхню зразка складав 22 години. Ступінь стійкості визначався за втратою об'єму зразками. Стійкість покриття на основі модифікованого iзоцiаната - форполімера з 4,4-дiфенилметандiiзоцiаната i полiтетраметиленглiколя зіставлялася з стійкістю покриттів на основі епоксидної, поліефірної i акрилових смол з різноманітними наповнювачами.

В третьому розділi приведенi результати дослiджень закономiрностей процесів при просоченні бетону як однокомпонентними низькомолекулярними і високомолекулярними рідинами, так і розчинами олігомерів на основі iзоцiанатiв в різних розчинниках. Досліджувалися як хімічно неактивні по відношенню до компонентів бетону рідини, так і реакцiйноздатнi (рис.1), якi в процесі просочення реагують з водою, що знаходиться в порах цементного каменю. Як просочуючі рідини використовувалися: вода, етилацетат, мономер ГМДІ - гексаметилендiiзоцiанат, полiiзоцiанат (ПІЦ) - неочищений 4,4-діфенилметандiiзоцiанат і розчини олігомера: ТГТП - тример гексаметилендiiзоцiаната (продукт взаємодії триметилолпропану

Для вивчення механізмів просочення використовувалися зразки з цементно-пiщаного розчину у вигляді балок розмірами 4Ч4Ч16 см, зі складом: цемент ПЦ 11/Б-Ш-400 (ДСТУ Б В.2.7-46-96), пісок з модулем крупності - 1,5 (ДСТУ Б В.2.7-32-95) з Ц:П = 1:3, з водоцементним співвідношенням 0,5 і 0,65. Пористість зразків вивчалася за методикою ГОСТ 12730.4- 78. Визначалися як інтегральні параметри - вiдкрита пористість (вона склала для зразків з В/Ц 0,5 - 6%, для зразків з відношенням В/Ц - 0,65 - 7,5%), так і диференціальні параметри - показник середнього розміру відкритих капілярних пор л (він склав для зразків з В/Ц - 0,5 - 0,8, для зразків з В/Ц - 0,65 - 0,95), і показник однорідності розміру відкритих капілярних пор (у обох випадках він дорівнював 0,5). Балки просочувались з торця, просочення визначалось за приростом маси зразками. Результати дослідження кінетики просочення приведені на рис. 2.

Зіставлення набора маси зразками при просоченнi бетону полiмерними композиціями і однорідними рідинами - водою і етилацетатом показало, що в першу годину просочення набор маси порiвняно однаковий. Потім вода починає вбиратися в два рази повільніше порiвняно з етилацетатом. Прирiст маси просочення бетону мономером ГМДІ з перших годин у декілька разів нижчий порiвняно з етилацетатом. Це пов'язано з низьким змочуванням мономером поверхні і більш високою в'язкістю мономера ГМДІ.

Мономер ГМДІ токсичний, тому особливо детально відпрацьовувалося просочення бетону розчинами олігомера ТГТП в розчинниках, які нетоксичні і забезпечують аналогiчне збільшення міцності просоченого бетону. Спочатку просочення розчину ТГТП в розчинниках відбувається по крупним порам і мікротріщинам бетону, незначне вбирання розчинника з полімерної композиції дрібними порами не приводить до помітного збільшення її в'язкості. Проте потім кількість розчинника, що вбрався, збільшується, в'язкість композиції помітно зростає, що приводить до зменшення набору маси при просоченнi. Через добу прирiст маси 25%-го розчину ТГТП в бетонi склав 70% від етилацетату, 40% -го розчину ТГТП - 40% від етилацетату. При зіставленні маси просочених зразкiв бетону 25%-ми розчинами ТГТП в етилацетаті і в толуолі виявлено, що просочення бетону розчинами на толуолі в першу годину вище на 15-20% у порівнянні з розчином на етилацетаті, проте потім просочення бетону толуольними розчинами стає на 5-10% нижче. Це може бути пояснено тим, що ароматичне кільце толуолу легко поляризується зарядженою поверхнею, визначаючи більшу змочуваність, проте при проходженні дрібніших перехідних пор, що сполучають капілярні пори, просуванню розчину на толуолі перешкоджає вода в мiсцях звуження пор.

Зіставлення приросту маси просочення бетону впродовж двох діб (рис. 2б) показує, що однорідні рідини, окрім води, за першi чотири години та подальші дві доби просочення вбираються порiвняно однаково. Так, у випадку етилацетату і мономеру ГМДІ за другу добу прирiст маси зразками складав 80-90% від кількості за першу добу, а розчинів олігомера ТГТП - тільки 40-50%.

На третю добу внаслідок полімеризації усіх композицій прирiст маси зразків різко уповільнюється i дорівнює 3-7 % вiд загального приросту маси.

Вплив вибіркового вбирання розчинника з композиції ТГТП в дрібнопористу область бетону із зростанням її в'язкості і наявності водяних пробок в місцях звуження пор на швидкість просочення були підтверджені попередніми просоченнями зразків розчинниками, гідрофобізацією пор зразків, а також використанням сумісного з водою ацетону як розчинника. Для цього досліджувався вплив попереднього просочення бетонних зразків толуолом протягом 30 хвилин безпосередньо перед просоченням 40% розчином олігомера ТГТП в толуолі і через часові інтервали (1, 2, 3 доби).

Крім того, для вивчення впливу вибіркового вбирання розчинника з композиції ТГТП на швидкість і глибину просочення зразки за добу до

основного просочення протягом 30 хвилин просочувалися 0,1%, 0,5%, 1% розчинами ТГТП в толуолі. Для вивчення впливу гiдрофобізації пор бетонного каменю на процес просочення, коли усуваються водяні пробки в мiсцях звуження пор, зразки бетону оброблялися просоченням розчином складного полiефiра - касторової олії, з різною концентрацiєю в етилацетаті впродовж 10 діб. При контакті з поверхнею бетону відбувається гідроліз ефіру з подальшою адсорбцією продуктів гідролізу на поверхні пор бетону і його гідрофобізацією. Визначення набору маси зразками показало, що попереднє просочення бетону толуолом за одну добу, попереднє просочення 0,5%-м розчином олігомера ТГТП в толуолі, попереднє просочення 0,05%-м розчином полiефiра в етилацетаті приводить до збільшення набору маси при просоченні 40%-м розчином ТГТП в толуолі на 20-30% в порівнянні з контрольними зразками. В інших випадках або не відбувається збільшення набору маси зразками в порівнянні з контрольними, або відбувається різке зменшення набору маси при просоченнi.

Це свідчить про те, що процес вибіркового вбирання розчинника в дрібнопористу область є тривалим в порівнянні з просоченням капілярних пор. При надлишку в попередньому просоченні добавок олігомера ТГТП або полiефiра ці рідини самі можуть утворювати пробки в місцях перемикання пор, загальмовуючи процес просочення бетону основною сумішшю. Зіставлення набору маси при просоченнi 40%-м розчином олігомера ТГТП в толуолі і водорозчинному ацетоні показує, що в першу добу набор маси зразками при просоченнi композиціями на ацетоні нижче на 20-25%, ніж на толуолі, проте в подальші дві доби набор маси при просоченнi композицією на ацетоні в 2-3 рази більше.

Розроблено технологію просочення водонасиченого бетону. Оскільки для забезпечення змочування бетону мономером необхідно, насамперед, прагнути до мінімізації міжфазного натягу в системі «мономер - бетон», це було досягнуто додаванням 0,1% катiонактивної поверхнево-активної речовини, а саме октилпіридинійброміду (ОПБ), в мономери на основі iзоціанатiв. Проте навіть при забезпеченні термодинамічних умов змочування водонасиченого бетону мономером, процес заміщення на поверхні пор бетону води на мономер відбувається дуже повільно. Для збільшення швидкості просочення на межу розділу «бетон - мономер» необхідне підведення механічної роботи. Для вивчення впливу механічної роботи при просоченні водонасиченого бетону iзоцiанатними мономерами була розроблена методика просочення водонасиченого бетону під впливом ультразвуку. Для просочення використовувались iзоціанатнi мономери - поліізоціанат (ПІЦ) і гексаметилендiiзоцiанат (ГМДІ).

Різниця у реакційній здатності iзоцiанатних мономерів ГМДI і ПІЦ - приблизно один до ста п'ятдесятьох i при їх контактi з водою цементного каменю починається їх полiмеризацiя з гальмуванням процесу просочення. Тому глибина просочення залежить вiд кількості пiдведеної механiчної роботи, реакцiйної здатностi iзоцiанатних мономерiв, часу. Данi, приведені на рис. 3, засвiдчують, що просочення пiд впливом ультразвуку без поверхнево-активної речовини - ОПБ практично не вiдбувається. Мономер ПIЦ з ОПБ за першу годину просочує бетон на глибину 0,5 - 0,7 мм, далi просочення припиняється, мономер ГМДI з ОПБ просочує бетон впродовж 10 годин на глибину до 5 мм.

Четвертий розділ присвячений результатам дослідження впливу просочення бетону iзоцiанатними мономерами і олігомерами на його фiзико-механічнi властивості при полiмеризацiї композицiй, розробці технологій ремонту тріщин в бетоні полімерними композиціями і розробці технології з'єднання старого бетону з новим через шар полімеру на основі iзоцiаната.

Для створення зразків використовувалися цемент ПЦ 11/Б-Ш-400 (ДСТУ Б В.2.7-46-96), пісок з модулем крупності - 1,5 (ДСТУ Б В.2.7-32-95) з цементно-піщаним співвідношенням 1:3.

При просоченні бетону мономером ГМДІ чинником, що впливає на міцність бетонополiмера, що утворюється, є можливість відведення ГМДІ з великих пор і мікротріщин, якi негативно впливають на мiцнiсть бетону, в дрiбнi пори бетону. Така внутрішня дифузія ГМДІ у випадках відсутності можливості постійного підведення його в об'єм бетону значно знижує міцність просоченого бетону. Для нейтралізації цього процесу в мономер ГМДІ вводився олеат кальцію, який є високомолекулярною поверхнево-активною речовиною (ПАР) і перешкоджає дифузії ГМДІ в дрiбнi пори бетону.

Просочення бетонних циліндрів 3Ч5 см (В/Ц - 0,65) з витримкою 1, 3, 7 діб у вологих умовах після формування (з різним ступенем гідратації) проводилося зануренням в композицію з ПАР концентрацiєю 0,5-1% і без ПАР на 0,1; 1; 72 години. Випробування на стиск зразків показало, що при незначному інтервалі часу просочення (0,1 і 1 година) введення олеату кальцію привело до збільшення міцності в 1,5-2 рази в порівнянні з просоченням без ПАР.

Для визначення впливу крупного заповнювача бетону (щебеня) і суперпластифікатора на зміну міцності бетону при просоченні його мономером ГМДІ була просочена зануренням серія балок 4х4х16 см, виготовлених з бетону з суперпластифікатором С-3 і щебенем фракції 5-10 мм (ДСТУ Б В.2.7-75-98), водоцементне відношення - 0,35. Міцність бетону зразків на згин склала 8,0 МПа, на стиск - 50 МПа. Після просочення міцнiсть на згин i стиск склала відповідно 20,5 і 100 МПа.

Для визначення впливу тріщин в бетоні на його міцність при просоченні порожнисті циліндри однієї серії були розділені на дві партії з виявленими тріщинами і без них. Після просочення випробування на стиск показало, що при заповненні полімером тріщин міцність зразків збільшується на 5-15%.

Як вже згадувалось, мономер діізоціанату ГМДІ є токсичною речовиною, це перешкоджає його широкому застосуванню. Для зниження токсичності ГМДІ була збільшена його молекулярна маса (рис.1) шляхом синтезу триiзоцiаната - продукту взаємодії діізоціанату з триметилолпропаном. Такий триiзоцiанат нетоксичний, проте він має підвищену в'язкість і може застосовуватися для просочення тільки в суміші з розчинниками, які, в свою чергу, можуть негативно позначатися на міцності бетонополiмеру.

Для визначення оптимального співвідношення олігомера ТГТП і етилацетата використовувалися зразки у вигляді суцільних циліндрів розмірами 3Ч5 см з дрібнозернистого бетону з В/Ц-0,6, які торцем ставилися в розчини. Концентрація олігомера збільшувалася з кроком 10%. Результати випробувань зразків на стиск представлені в таблиці 1.

Таблиця 1

Вплив концентрації ТГТП в етилацетаті на міцність просоченого бетону

Концентрацiя ТГТП,%	Без просо- чення	20	30	40	50
Міцність на стиск, МПа	15,0	30,0	39,0	60,0	53,0

Для визначення ефекту зміцнення просоченого бетону залежно від глибини проникнення композиції балки 4х4х16 см просочувалися з торця 40%-ми розчинами ТГТП в розчинниках. Після полімеризації композиції балки розпилювалися диском на призми 1,5х4х4 см (рис. 4). Результати випробувань призм на стиск представлені на рис. 5. Початкова міцність непросоченого бетону складала 38 МПа. Висота просочення балок композиціями склала приблизно 5-6 см. Як свiдчать данi, приведенi на рис. 5, практично у всіх зразків на відстані від торця 1,5-3 см є зона із зниженою міцністю. Це можна пояснити тим, що після припинення процесу просочення розчинники з верхнього шару бетонного зразка випаровуються, композиція з об'єму концентрується в цьому шарі, що приводить до збiльшення міцності бетону в цих шарах. Призма, просочена мономером ГМДІ, показує найвищу міцність -75 МПа.

Були також проведенi випробування призм 4Ч4Ч2 см на стиск на випробувальній установці INSTRON 8802 з визначенням модулів пружностi.

Призми нижнього рівня, що розташовані на 2 см від торця, просочені 40%-м розчином ТГТП в толуолі, показали міцність близько 65 МПа. Призми другого рівня 2-4 см від торця показали практично таку ж міцність на стиск, як і призми першого рівня, а саме 60-65 МПа.

Зіставлення модулів пружностi просочених зразків з модулями пружності непросочених бетонів такої ж міцності показує, що контрольний непросочений зразок з міцністю на стиск 33 МПа має модуль пружностi 18000 МПа, порівняний з модулем пружностi бетону В25 - 20000 МПа. Модуль пружностi сегментів просочених 40%-м розчином олігомера при міцності 60 МПа - 30000 МПа (модуль пружностi важкого бетону В45- 37000 МПа, що зіставимо з ним). Модуль пружностi сегмента, просоченого мономером ГМДІ при міцності 75 МПа, дорівнює 80000 МПа, що в два рази вище модуля пружностi важкого бетону В60 - 40000 МПа. Дані співвідносяться з даними просочування бетону композиціями на основі метилметакрилату, коли модуль пружності просоченого ним бетону вище суми окремих модулів пружностi бетону і полімеру.

До недоліків поверхневих просочуючих композицій на основі поліізоціанату ПІЦ (дiфенилметандiiзоцiанату) можна віднести високу швидкість твердіння в бетоні з виділенням вуглекислого газу (рис. 6), який розпушує структуру полімеру і загальмовує процес просочення, порівняно низьку міцність і крихкість полiмеризованого поліізоціанату без пластифікуючих добавок. У разі застосування пластифікаторів відбувається селективне розділення компонентів на поверхні пор з утворенням крихких і пластифікованих зон, розчинник раніше за інші компоненти вбирається в бетон, зупиняючи процес просочення. Для зменшення вірогідності селективної сорбції компонентів композиції в її склад вводився ПАР - октилпіридинійбромід, а як пластифікатор простий поліефір - поліпропіленгліколь з кінцевими епоксидними групами (лапроксид), який є вiдкритоланцюговим краун-ефiром. Такі краун-ефiри здатні утворювати краун-комплекси з катіонами кальцію гідрата окислу кальцію, при цьому утворюється іонна пара, в якій іон гiдроксилу каталізує процес полімеризації поліізоціанату через утворення iзоцiануратних структур. Утворення вуглекислого газу при цьому не відбувається. Введення в розчин поліізоціанату лапроксида збільшило глибину просочення бетону на 10-15%, а введення лапроксида і октилпіридинійброміду - на 20-30%, коефіцієнт збільшення міцності балок на згин 4х4х16 см при глибині просочення 3-4 мм зростає з 1,4 до 1,7.

Дослiджувалась здатність просочуючих композицій ремонтувати бетон з тріщинами. Як зразки використовувалися балки, які руйнувалися на згин (початкова мiцнiсть при згині складала 5,5 МПа) і потім повторно з'єднувалися (рис. 7). Застосовувалися два просочуючі склади на основі мономера ПІЦ: однокомпонентний з нереакцiйноздатним пластифікатором - лапроксидом, двокомпонентний з реакцiйноздатним пластифікатором -касторова олія і часом полімеризації 1-2 години. Результати досліджень показали, що однокомпонентний склад з великим часом твердіння здатний з тріщини дифундувати в об'єм бетонного каменю, у зв'язку з цим для ремонту тріщини необхідно просочувати її кілька разів з інтервалом 6 - 24 години. Двокомпонентний склад позбавлений цього недоліку, його досить нанести за один прийом, при цьому початкова міцність балок повністю відновлювалася, їх руйнування відбувалося на деякiй відстані від тріщини. В обох випадках мiцнiсть бетону відновлених балок при згині складала 7 МПа. Розроблялася також технологія ремонту тріщин при просоченні балок складами глибокого просочення - мономером ГМДІ і 40%-м розчином олігомера ТГТП в толуолі. Результати досліджень свідчать, що при цьому відбувається заповнення полімером тріщин, балки на згин у випадку ГМДI руйнуються по iншим поверхням, у випадку ТГТП - по iснуючим трiщинам при напруженнях, що перевищують початкову міцність бетону.

У зв'язку з тим, що відновленню, в основному, підлягають значно зруйновані залізобетонні конструкції з оголенням арматури, розроблялась технологiя з використанням композицій на основі iзоцiаната ПІЦ (дiфенилметандiiзоцiаната) і пластифікаторів як адгезійного (перехідного) шару для ремонту об'ємних дефектів і ушкоджень бетону залізобетонних конструкцій. Досліджувалася здатність таких композицій забезпечувати надійне з'єднання старого бетону і ремонтної суміші нового бетону. Для дослідження таких композицій була розроблена методика, при якій були використані половини балок 4х4х16 см, торці яких шліфувалися, просочувалися поверхневими просочуючими композиціями на основі поліізоціанату ПІЦ, на них наносилися iзоцiанатнi адгезиви, після чого вони поміщалися в опалубку, яку заповнювали ремонтним цементно - піщаним розчином на основі цементу ПЦ 11/Б-Ш-400 (ДСТУ Б В.2.7-46-96), піску з модулем крупності - 1,5 (ДСТУ Б В.2.7-32-95) з Ц:П = 1:3 і з В/Ц - 0,6. При випробуванні зосередженою силою перехідний шов розташовувався на осі дії сили. Результати досліджень показали, що композиції, якi забезпечують надійний адгезійний зв'язок між старим і новим бетоном, повинні містити в своєму складі як пластифікатори - прості поліефіри на основі поліпропіленгліколю. Такі ефіри утворюють комплекси з катіонами кальцію, сорбуючись на поверхні частинок свіжого цементного розчину, а поліізоціанат, активно реагуючи з насиченою лугом водою, забезпечує взаємопроникнення фаз полімеру і цементного розчину. Як пластифікатор для адгезиву на основі мономеру ПІЦ застосовувалися також складні полiефiри (касторова олiя та iн.), які при контакті з бетонною сумішшю хемосорбуються на поверхні інгредієнтів суміші. Використання, як проміжний шар, iзоцiанатiв з добавкою зазначених простих і складних полiефiрiв дозволило забезпечити міцне зчеплення старого і наформованого на нього нового бетону, руйнування балки в цьому випадку завжди проходило по новому бетону.

Результати випробувань зразків полімерів у вигляді пластин 80Ч25Ч12 мм на гідроабразивний знос під впливом струменя води з піском (22 години), свiдчать, що завдяки особливостям структури стійкiсть полімерних покриттів на основі дiфенилметандiiзоцiаната i полiтетраметиленглiколя (1002) до гідроабразивного зносу у 2,5 рази бiльше, нiж у епоксидної композицiї і у 4,4 рази бiльше, нiж у поліефірної композицiї.

П'ятий розділ присвячений особливостям впровадження технологiй відновлення об'єктiв з використанням розроблених в роботi технологiй i матерiалiв. В якості об'єктiв розглянуто градирню ТЕЦ-6 в Києві та башту грануляції аміачної селітри ВАТ „Азот” (м. Черкаси). Відновлення деградованих залізобетонних конструкцій вимагало комлексного підходу з використанням композицій для ремонту поверхневих тріщин в бетоні, ремонту об'ємних ушкоджень бетону, зміцнення бетону, захисту бетону від агресивних середовищ і кліматичних впливів. Використовувалися ремонтні поверхневі просочуючі композиції на основі поліізоціанату ПІЦ, як адгезійний шар при ремонті об'ємних дефектів і ушкоджень бетону залізобетонних конструкцій - композіції на основі поліізоціанату ПІЦ і простих поліефірів.

Задовiльний стан об'єктiв після 7 років експлуатації свiдчить про ефективнiсть розробок.

ВИСНОВКИ

На основі проведених досліджень у дисертаційній роботі розв`язане важливе науково-технічне завдання створення матеріалів і технологій комплексного ремонту бетону залiзобетонних конструкцiй шляхом спрямованої модифікації взаємосумісних композицій на основі iзоцiанатiв.

1. На основі встановлених закономірностей процесів дифузії, капілярного змочування, реакційної здатності і властивостей iзоцiанатiв запропоновані модифікатори:

- ПАР для ізоціанатних мономерів ГМДІ і ПІЦ - октилпіридинійбромід - для мінімізації міжфазного натягу в системі „мономер - бетон” і забезпечення змочування бетону;

- для нейтралізації внутрішньої дифузії мономера ГМДІ у дрібнопористу область бетону і підвищення його міцності - ПАР олеат кальцію;

- для зменшення токсичності мономеру діізоціанату ГМДІ шляхом збільшення молекулярної маси - продукт взаємодії діізоціанату з триметилолпропаном (олігомер ТГТП);

- для зменшення швидкості полімеризації мономера поліізоціаната (ПІЦ) в бетоні з виділенням вуглекислого газу і забезпеченням твердіння без виділення вуглекислого газу (з утворенням ізоціануратних груп) - поліпропіленгліколь з кінцевими епоксидними групами (лапроксид 703);

- для зменшення часу полімеризації композіції для ремонту бетону з тріщинами - реакційноздатний пластифікатор - касторова олія;

- для забезпечення адгезії між полімером і ремонтним бетоном пластифікатори - касторова олія і поліпропіленгліколь з кінцевими епоксидними групами (лапроксид 703);

- для підвищення зносостійкості ремонтних полімерних композицій на основі дiфенилметандiiзоцiаната на гідроабразивний знос - полiтетраметиленглiколь 1002.

2. На основі проведених експериментальних досліджень виявлено, що процес просочення бетону полімерними композиціями визначається в'язкiстю, змочуванням поверхонь пор бетону полімерними композиціями, швидкiстю полімеризації мономерів і олігомерів, розподілом пор в об'ємі бетону, проникаючою здатністю компонентів композицій на розчинниках в структуру бетону. При просоченні бетону з рівноважною вологістю при відносній вологості повітря 50-60% і температурі 20-25 °С оптимальними в системі „глибина просочування - міцність” є склади: 40%-й розчин олігомера ТГТП у толуолі і мономер ГМДІ. При просоченні водонасиченого бетону iзоцiанатними мономерами необхідно забезпечувати зменшення поверхневого натягу на межі „полімер - бетон” добавкою 0,1% ПАР октилпіридинійброміду і підведення механічної роботи шляхом обробки бетону ультразвуком. При обробці зразків випромінювачем потужністю 15 Вт і частотою 28 кГц максимальні глибини просочування мономерами досягалися через 1 годину для поліізоціаната і 4-5 годин для мономера ГМДІ.

3. Визначено, що при короткочасному просоченні бетону (0,1-1 година) різної міцності мономером ГМДІ добавка 0,5-1% високомолекулярної ПАР олеату кальцію приводить до збільшення міцності зразкiв просоченого бетону на стиск в 1,5-5 разів в порівнянні з просоченням без добавок ПАР, при довгостроковому просоченні бетону (72 години) мономером ГМДІ, незалежно вiд міцності непросоченого бетону контрольних зразкiв (7,2 МПа, 38 МПа, 43 МПа), мiцнiсть зразкiв складала 83-94 МПа. При просоченні бетону розчинами олігомера ТГТП в розчинниках з різною концентрацією, максимальне збільшення міцності на стиск (до 65 МПа) відбувається при просоченні 40%-м розчином. При введенні в композицію для поверхневого просочення на основі мономера поліізоціанату 0,5% ПАР октилпіридинійброміду і полiефiру (лапроксид 703) утворюються каталітичні комплекси з гідроксидом кальцію, відбувається зменшення розділення компонентів на глибині 3-4 мм, полімеризація із зменшенням виділення вуглекислого газу, що приводить до збільшення міцності балок на згин в 1,2 рази.

4. Визначено, що для ремонту системи дрібних тріщин (?0,2 мм) при поверхневому просоченні бетону складами на основі мономера поліізоціанату (ПІЦ) при одноразовому нанесенні необхідно використовувати двокомпонентні композиції (поліізоціанат - касторова олія), або використовувати однокомпонентну композицію (поліізоціанат - пластифікатор (лапроксид 703)) і застосовувати технологію триразового нанесення з часовим інтервалом в 6 - 12 годин.

5. Створені технологічні однокомпонентні композиції на основі полiізоцiаната і поліпропіленгліколя з кінцевими епоксидними групами (лапроксид 703) для забезпечення міцного зв'язку між просоченим, відремонтованим iзоцiанатними композиціями бетоном і ремонтним новим, для ремонту об'ємних дефектів і ушкоджень бетону залізобетонних конструкцій.

6. Для захисту бетону залізобетонних конструкцій, що в процесі експлуатації піддаються гідроабразивному зносу, розроблена захисна полімерна композиція на основі діфенилметандіізоціаната і політетраметиленгліколя (1002), що має стійкість до гідроабразивного зносу в 2,5-10 разів більше, ніж у захисних композицій на епоксидній, акриловій і поліефірній основі.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Веселовский Д.Р. Восстановление мостовых переходов полимерными материалами / Д.Р. Веселовский, Н.В.Савицкий, Р.А. Веселовский, И.В. Пеший // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научн. тр. - Днепропетровск: ПГАСА, 2005.- Вып.35, ч.1.- С. 100-104 (автором запропонована технологiя відновлення залізобетонних конструкцій мостів полімерними матеріалами).

2. Веселовский Д.Р. Основные принципы создания мономеров для пропитки бетона / Д.Р. Веселовский, Н.В. Савицкий, Р.А. Веселовский // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научн. тр. - Днепропетровск: ПГАСА, 2005.- Вып.35, ч.1.- С. 105-108 (автором встановленi закономiрностi просочення бетону композиціями на основі полiiзоцiанатiв).

3. Веселовский Д. Р. Герметик «СПРУТ» / Д.Р. Веселовский, Н.В. Савицкий, Р. А. Веселовский // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научн. тр. - Днепропетровск: ПГАСА, 2005.- Вып.35, ч.1.- С. 108-111 (автором дослiджено властивості полiмерної композиції і технологiю її використання).

4. Веселовский Д.Р. Роль механической работы при пропитке полимерами влажного бетона /Д.Р.Веселовский, Н.В. Савицкий, Р.А. Веселовский // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научн. тр. - Днепропетровск: ПГАСА, 2007. - Вып.43. - С. 89-94 (автором визначенi чинники, що впливають на закономiрностi просочення водонасиченого бетону полімерами).

5. Веселовский Д. Р. Исследование гидроабразивного износа ремонтных полимерных композиций / Д.Р. Веселовский, Н.В. Савицкий, Р.А. Веселовский // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научн. тр. - Днепропетровск: ПГАСА, 2008.- Вып.47. - С. 165-168 (автором дослiджено стійкiсть полімерних покриттів на основі модифікованого полiiзоцiанату до гідроабразивного зносу).

бетон зміцнення iзоцiанатний мономер

АНОТАЦІЯ

Веселовський Д.Р. Властивості і технології ремонту бетону залізобетонних конструкцій полімерними композиціями на основі модифікованих iзоцiанатiв.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спецiальнiстю 05.23.05 - будівельні матеріали та вироби. - Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», Дніпропетровск, 2009.

Дисертація присвячена дослідженню процесів, що відбуваються при відновленні залізобетонних конструкцій полімерними матеріалами на основі модифікованих iзоцiанатiв, і використанню отриманих закономірностей для створення полімерних композицій і технологій їх застосування.

Вивчені механізми і чинники, що впливають на процес просочення і зміцнення бетону модифікованими iзоцiанатними мономерами і розчинами їх олігомерів.

Досліджені особливості ремонту поверхневих мікротріщин в бетоні полімерними композиціями при його просоченні.

Розглянуті умови створення iзоцiанатутримуючих адгезивiв для з'єднання просоченого і нового ремонтного бетону для ремонту об'ємних ушкоджень бетону залізобетонних конструкцій.

Розроблена захисна полімерна композиція, що має високу стійкість до гідроабразивного зносу.

На підставі отриманих в процесі досліджень результатів були розроблені полімерні матеріали і технології їх використання для відновлення деградованих залізобетонних конструкцій і споруд.

Ключові слова: бетон, ремонт, iзоцiанати, мономер, олігомер, пори, просочення, зміцнення, поверхнево-активні речовини.

АННОТАЦИЯ

Веселовский Д.Р. Свойства и технологии ремонта бетона железобетонных конструкций полимерными композициями на основе модифицированных изоцианатов.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.05 - строительные материалы и изделия. - Государственное высшее учебное заведение «Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры», Днепропетровск, 2009.

Диссертация посвящена исследованию процессов, происходящих при восстановлении бетонных и железобетонных конструкций полимерными материалами на основе модифицированных изоцианатов, и использованию полученных результатов для создания полимерных композиций на основе изоцианатов и разработке технологий их применения.

Изучены механизмы и факторы, влияющие на процесс пропитывания бетона модифицированными изоцианатсодержащими мономерами и растворами олигомеров.

Показано, что на процесс пропитывания большое влияние оказывает распределение в объеме бетона магистральных пор.

Определены условия пропитывания полимерами водонасыщенного бетона, основными из которых являются необходимость обеспечения термодинамических параметров смачивания полимером поверхности пор бетонного камня в водной среде - это химическое взаимодействие поверхностно-активного вещества (ПАВ) с поверхностью пор бетонного камня и подвод механической работы на границу раздела полимер - бетон.

Показано, что кратковременное пропитывание бетона мономером ГМДИ практически не приводит к увеличению прочности пропитанного бетона. Введение в состав мономера молекул ПАВ - олеата кальция приводит к избирательному заполнению полимером дефектных зон цементного камня и увеличению прочности пропитанного бетона в 1,5-5 раз по сравнению с пропитыванием без добавок ПАВ.

Определены прочность и модули упругости пропитанного бетона на различных глубинах пропитывания.

Определены полимерные композиции и технологии ремонта поверхностных трещин в бетоне при его поверхностном пропитывании.

Определены принципы создания адгезионных полимерных композиций на основе изоцианатов для прочного соединения пропитанного бетона и ремонтного нового бетона. Показано, что максимальная адгезионная прочность полимер - бетон обеспечивается в случае использования композиции на основе изоцианатов и полиэфиров, создающих химическое взаимодействие с компонентами бетонной смеси.

Разработана защитная полимерная композиция на изоцианатной основе, имеющая высокую стойкость к гидроабразивному износу.

Результаты проведенных исследований были использованы при создании полимерных композиций и технологий их использования при восстановлении ТЭЦ, мостов, башен грануляции, жилых и промышленных зданий, гидротехнических сооружений и др.

Ключевые слова: бетон, ремонт, изоцианаты, мономер, олигомер, поры, пропитывание, упрочнение, поверхностно-активные вещества.

SUMMARY

Veselovsky D.R. Properties and technologies of repair of concrete of rainforced concrete structures by polymeric compositions on the basis of modified isocyanates. - The manuscript.

Thesis for the Scientific Degree of a candidate of science (technics) by speciality 05.23.05 - building materials and products. - State higher educational establishment «Pridneprovs`ka state academy of civil engineering and architecture», Dnipropetrovsk, 2009.

The dissertation is devoted research of the processes occurring at restoration of rainforced concrete structures by polymeric materials on the basis of modified isocyanates, use of the received knowledge for creation of polymeric compositions and working out of technologies of their application.

Mechanisms and factors influencing process of impregnation and concrete hardenings, modified by isocyanate-content monomers and solutions of olygomers are studied.

Features of repair of surfase microcracks in concrete at it impregnating by polymeric compositions are investigated.

Creation conditions for connection impregnated and fresh packed concrete with isocyanates are considered.

The polymeric composition with high stability to hydroabrasive deterioration is created.

On the basis of the knowledge received in the course of researches polymeric materials and technologies of their use have been developed for restoration of the degraded rainforced concrete structures and constructions.

Keywords: concrete, repair, isocyanates, monomer, olygomer, porous, impregnation, strengthening, surfactanses.

Размещено на Allbest.ru