научная статья по теме ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ЦЕЛЬНОДЕРЕВЯННЫХ БАЛОК, СИММЕТРИЧНО УСИЛЕННЫХ СТЕКЛОТКАНЬЮ НА МОДИФИЦИРОВАННОМ ЭПОКСИДНОМ ОЛИГОМЕРЕ Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук

Текст научной статьи на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ЦЕЛЬНОДЕРЕВЯННЫХ БАЛОК, СИММЕТРИЧНО УСИЛЕННЫХ СТЕКЛОТКАНЬЮ НА МОДИФИЦИРОВАННОМ ЭПОКСИДНОМ ОЛИГОМЕРЕ»

Рощина С.И., доктор технических наук, профессор

Сергеев М.С., кандидат технических наук, доцент Грибанов А. С., аспирант Кардаш Е.В., аспирант (Владимирский государственный университет им. А. Г. и Н.Г. Столетовых) Марков С.В., кандидат технических наук, профессор Кустикова Ю.О., доцент (Московский государственный строительный университет)

ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ЦЕЛЬНОДЕРЕВЯННЫХ БАЛОК, СИММЕТРИЧНО УСИЛЕННЫХ СТЕКЛОТКАНЬЮ НА МОДИФИЦИРОВАННОМ ЭПОКСИДНОМ

ОЛИГОМЕРЕ

В статье рассмотрены вопросы усиления деревянных балок с композитными материалами.

Ключевые слова: усиление, балки, композитные материалы.

STUDY MODELS SOLID WOOD BEAMS SYMMETRICALLY FIBERGLASS REINFORCED ON MODIFIED EPOXY OLIGOMERS

The article examines how to strengthen the wooden beams with composite materials.

Keywords: reinforcement beams of composite materials.

Деревокомпозитные конструкции с применением модифицированных углеродных нанотрубок (УНТ) эпоксидных матриц и термической обработки конструкций существенно повышает их несущую способность и расширяет область применения. Поэтому проведение исследований в этом направлении является актуальным [1-5].

В подтверждении оценок теоретических данных на первом этапе были проведены исследования эпоксидного олигомера ЭД-20. Испытания проводились в лаборатории строительных конструкций имени Щуко В.Ю. на базе Владимирского государственного университета. Всего было испытанно 8 серий эпоксидных смол по 9 образцов в каждом.

Композиции подвергали холодному и двухстадийному отверждению. Холодное отверждение проводилось при температуре 200С, образцы выдерживались в форме с течении 14 суток. Двухстадийное отверждение проводилось с температурой первой стадии 200С в течение 48 часов, а температура второй стадии варьировалась, значения составляли 50, 60 и 700С, в течение 6 часов, изъятие образцов из форм производилось через 7 суток с начала отверждения. Результаты механических испытаний приведены на рисунке 1.

Можно сделать вывод о том что наличие в системе УНТ позволяет достичь более высокой конверсии, а следовательно получить более регулярную и частую сетку химических сшивок, чем в исходных системах. Очевидно, что такие, доотвержденные, композиции будут обладать более высокой температурой стеклования, более высоким модулем упругости, большей разрывной деформацией и как следствие более высоким пределом прочности. Прочность эпоксидной матрицы ЭД-20 имеющей в своём составе углеродные нанотрубки повышается на 6-8% при холодном отверждении и на 12-18 % при горячем отверждении.

Кроме того, эпоксидные смолы отверждённые холодным способом теряют свои свойства при нагревании до 80оС, и после уменьшения температуры уже не восстанавливаются.

При горячем отверждении рабочая температура, достигает 300-315оС, что является важным фактором положительно влияющим на предел огнестойкости.

Температура, °С

шешЭД-20 т ЭД-20 + УНТ -Линейная (ЭД-20) -Линейная (ЭД-20 + УНТ)

Рис. 1. Зависимость прочности эпоксидной смолы от температуры отверждения

В результате проведенных исследований доказана возможность изготовления дерево-композитных балочных конструкций с симметричным усилением стеклотканью, применением модифицированного эпоксидного состава и тепловой обработкой, что обеспечивает повышение прочностных и жесткостных характеристик конструкций.

Применение углеродных нанотрубок в составе клеевой композиции увеличивает тре-щиностойкость древесины, повышаются адгезионно-когезионные характеристики соединения и эксплуатационная надежность конструкций.

ЛИТЕРАТУРА

1. Рощина С.И., Сергеев М.С., Лисятников М.С. Методика экспериментального исследования эпоксидной смолы ЭД-20 с включением УНТ. Материалы VIII научно-практической конференции «Научный потенциал мира-2012», Болгария, София, 2012 г., с. 37...39.

2. Рощина С.И., Лукин М.В., Сергеев М.С., Шохин П.Б., Лисятников М.С. Совершенствование конструкций и технологии производства деревоклееных композитных балок. Монография «Инновации в строительстве и архитектуре», ВлГУ, Владимир, 2012 г., с.55.93.

3. Рощина С.И., Римшин В.И. Экспериментальные исследования клееных армированных деревянных балок при длительном воздействии нагрузки. Научно-технический журнал «Строительство и реконструкция», Орел, ОрелГТУ, №5 (31), 2010, С.32-35.

4. Казачек В.Г., Нечаев Н.В., Нотенко С.Н., Ройтман А.Г., Римшин В.И. Обследование и испытание зданий и сооружений. М.: ТИД «Студент», 2012, 655 с.

5. Курбатов В.Л., Римшин В.И. Практическое пособие инженера-строителя. М.: ТИД «Студент», 2012, 650 с.

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком