CC BY
18
Список литературы / References
1. Алиева Р.А., Велиев В.Н., Гамидов С.З., Чырагов Ф.М. Сорбционное исследование меди(Н) полимерным сорбентом // Журн. химические проблемы. № 4, 2006. С. 161-163.
2. Аксенова А.Г., Гавриленко Н.А., Мокроусов Г.М. Определение железа (II, III) реагентами, иммобилизованными в полимета-крилатную матрицу // Аналитика Сибири и Дальнего Востока: Тезисы докладов VII конференции - Новосибирск, 11-16 октября 2004. Новосибирск: НГУ, 2004. С. 175.
3. Басаргин Н.Н., Розовский Ю.Г., Волченкова В.А. и др. Органические реагенты и хелатные сорбенты в анализе минеральных объектов // М.: Наука, 1980. 190 с.
4. Долманова И.Ф., Шеховцова Т.Н. Гибридный сорбционно-каталитический метод химического анализа // Ж. Рос. Хим. об-ва им. Д.И. Менделеева, 2001. T. XLV. № 4. С. 95-103.
5. Коростелев П.П. Приготовление растворов для химико-аналитических работ // М.: Наука, 1964. 261 с.
6. Корреляции и прогнозирование аналитических свойств органических реагентов и хелатных сорбентов. // Под ред. д.х.н. Н.Н. Басаргина, д.х.н. Э.И. Исаева. М.: Наука, 1986. 199 с.
7. Турова Н.Я. Справочные таблицы по неорганической химии // Под ред. Тамм Н.С. Л.: Химия, 1977. 116 с.
8. Мельник Т.А. Дисс. канд. хим. наук // Воронеж: УГЛТУ, 2005. 114 с.
9. Никифорова Т.Е., Багровская Н.А., Козлов В.А., Лилин С.А. Сорбционные свойства и природа взаимодействия целлюлозасодержащих полимеров с ионами металлов // Химия растительного сырья, 2009. № 1. С. 5-14.
10. Первова И.Г., Юшкова О.Г., Липунова Г.Н., Моргалюк В.П., Мельник Т.А., Липунов И.Н. Синтез и свойства сорбентов с ковалентно иммобилизованными гетарильформазанами // Сорбционные и хроматографические процессы, 2003. Т. 2. № 5. С. 616-621.
11. Сальникова Е.В., Мурсалимова М.Л., Стряпков А.В. Методы концентрирования и разделения микроэлементов: учебное пособие // Оренбург: ОГУ, 2005. 157 с.
12. ШварценбахГ., Флашка Г. Комплексонометрическое титрование // М.: Химия, 1970. 562 с.
13. Matsumiya Hiroaki, iki Nobuhiko, Miyano Sotaro. Sulfonylcalix arenetetrasulfonate as pre-column chelating reagent for selective determination of aluminium(lll), iron (III), and titanium (IV) by ion-pair reversed-phase high-performance liquid chromatography with spectrophotometrik detection // Talanta, 2004. V. 62. № 2. P. 337-344.
14. Xiao-Song Zhang, Liang Shi, Lei Zhang, Ling-Feng You, Chang- Shang Lin. Ion-pair reversed-phase high-performance liquid chromatographic separation and determination of ruthenium, rhodium, cobalt and copper as chelates with 1-(2-pyridylazo)-2- naphtol-6-sulfonic acid // J. Chromatography A., 1997. V. 789. № 1-2. P. 485-489.
ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ КРОВЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРБИТУМНЫХ КОМПОЗИЦИЙ Шыхалиев К.С.1, Абдуллаева И.К.2 Email: Shykhaliyev638@scientifictext.ru
'Шыхалиев Карам Сефи - академик ЕАН, доктор технических наук, профессор;
2Абдуллаева Ирада Курбан - кандидат химических наук, доцент, кафедра органических веществ и технологии высокомолекулярных соединений, Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности, г. Баку, Азербайджанская Республика
Аннотация: в данной работе приводятся результаты расчетно-экспериментальных исследований долговечности покрытий, выполненных из разных материалов: 1 слой рубероида РКМ-350 по расплавленному стеклобиту СП; наплавляемый рулонный материал «крунам» марки CT 3,5(В) по двум слоям рубероида РКМ-350 на битумной мастике.
В данном исследовании нами приводится расчетно-экспериментальный способ прогнозирования долговечности кровельных покрытий, выполненных на основе битума и полимербитумных композиций. Расчеты основаны на принципе суммирования напряжений, когда под воздействием разных причин испытуемый материал теряет определенную долю долговечности (критерий Бейли). Ключевые слова: кровельные материалы, рубероид, прогнозирования, полимербитумные композиции, температурный интервал, температура, деформации, покрытия, долговечность, критерий Бейли, структурно-реологические константы, битум, полимербитум, способ.
STUDY OF THE DURABILITY OF ROOFING MATERIALS BASED ON POLYMER-BITUMEN COMPOSITIONS Shykhaliyev K.S.1, Abdullaeva I.K.2
'Shykhaliyev Karam Sefi - Academician of the EAN, Doctor of Technical Sciences, Professor; 2Abdullaeva Irada Kurban - Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor, DEPARTMENT OF ORGANIC MATERIALS AND TECHNOLOGY OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS, AZERBAIJAN STATE UNIVERSITY OF OIL AND INDUSTRY, BAKU, REPUBLIC OF AZERBAIJAN
Abstract: in this paper, we present the results of computational and experimental studies of the durability of coatings made of different materials: ' layer of roofing paper RCM-350 on molten glassbite SP; fused roll material "Krunam" brand CT 3.5 (B) on two layers of ruberoid RCM-350 on bituminous mastic.
In this study, we provide a computational and experimental method for predicting the durability of roofing coatings made on the basis of bitumen and polymer-bitumen compositions. Calculations are based on the principle of summation of stresses, when, under the influence of various causes, the test material loses a certain proportion of longevity (Bailey criterion).
Keywords: roofing materials, roofing material, forecasting, polymer composition, temperature range, temperature, deformation, coatings, durability, Bailey criterion, structural-rheological constants, bitumen, polymer bitumen, method.
УДК 678.660.541.64
Более современны гидроизоляционные материалы на основе полимербитумных композиций, которые позволили расширить температурный интервал работоспособности за счет повышения тепло- и морозостойкости и, таким образом, обеспечить более высокую надежность и долговечность конструкций [1, с. 133, 2, с. 131], [3, с. 120, 4, с. 147]. Кроме того, добавка полимеров, изменяя свойства битумов, позволяет механизировать работу по устройству кровель, например, наплавлять, а не наклеивать кровельные материалы, что значительно облегчает и упрощает работу [5, с. 81], [6, с. 218].
Поскольку наиболее распространенной причиной разрушения кровельных материалов является образование трещин вследствие различия температурных деформаций покрытия и основания или покровного слоя и основы, поэтому для сравнительных исследований возникающих температурных напряжений были приняты:
- гидроизоляционное покрытие из битума БН-IV (БН 70/30) - для рубероида РКМ-350;
- гидроизоляционное покрытие из полимербитумного состава (БН 70/30 + 10% сополимера этилена с пропиленом) - для «крунама».
Сравнение стандартных свойств рулонных материалов с полимербитумной покровной массой и рубероида сводилось к определению изменения структурно-реологических и физико-механических свойств, в том числе атмосферостойкости и водоустойчивости, и в итоге определялись сроки службы и надежность этих материалов.
Подготовка и испытание образцов и фрагментов покрытия проводились в соответствии с ГОСТ 2678-97. Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний. Значения температурных интервалов для исследования определены путем интерполяции по данным СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика. Так, для г. Краснодара количество дней в году со средней температурой + 20оС составляет 95, +10°С - 102, 0°С - 109, -10оС - 64, -20оС - 21, а с грозами - 10 дней.
Температурные напряжения в покрытиях определялись по формуле, применяемой для вязко-упругих тел:
К ■ E
at = (ап -а0) ■At-y-<а0 С1)
Кз + Ey (1 - ^ )
где Cn - коэффициент линейного температурного расширения для покрытий,
Сп.бит = 2,19 -10-4; 1/град; Сп.полибит = 4,3 1/гра^ C0 -коэффицДент линейного
температурного расширения для бетонной стяжки, с0 = 0,1 ■ 10-4; 1/град; At - разность
температур; Е = —- модуль упругости; Па; Е = —- модуль эластичности, Па; д = —0 -
у Р Р Е
Ьъ р3 Е3
время релаксации, с; % = — наибольшая структурная вязкость, ^ 0 ds/ /Ж
Значения структурно-реологических констант устанавливались в результате испытаний образцов покрытий и построения реологических кривых (табл. 1).
Таблица 1. Структурно-реологические константы
X 0, С Покрытие 1 (битум) Покрытие 2 (полимербитум)
Па Ез, Па д, С ак, 1/град Еу, Па Еъ, Па д, С а к, 1/град
+20о С 2,5-106 2,18106 4,6-102 4,3-102 5,76106 5,02-106 1,4-102 2,95-104
+10о С 6,3-106 5,45106 11,1-102 - 7,9-106 6,84-106 3,39-102 -
0оС 1,55-107 1,15107 27,2-102 - 1,41107 1,05-107 8,3-102 -
-10оС 3,9-107 2,94107 1,51-103 - 2,59107 1,95-107 1,55-103 -
-20оС 9,9-107 2,07107 5,7-104 - 3,08108 6,45-107 1,74-103 -
Гроз а 6,3-106 6,3-106 11,1-102 - 7,9-106 6,84-106 3,39-102 -
Расчеты значений температурных напряжений, возникающих в покрытиях при разных температурах, приведены в таблице 2.
Таблица 2. Температурные напряжения в покрытиях
Напряжение в интервале температур, Па
Тип покрытная +20оС +10оС 0оС -10оС -20оС Гроза
Битум (БН 70/30) 4,86 12,24 27,7 70,24 90,7 62,5
Полимербитум «крунам» 5,57 7,62 12,5 2,14 43,36 38,17
При расчете долговечности кровельных покрытий были использованы экспериментальные данные, изложенные в работе [1], в которой исследованы закономерности изменения долговечности полимербитумных композиций от температуры (винтервале температур +20...-20°С) и действующих напряжений (табл. 3).
Таблица 3. Долговечность материалов при определенной температуре
Тип покрытия в интервале температур, Па
+20оС +10оС 0оС -10оС -20оС Гроза
Битум БМ 4 (рубероид) 52 44 62 20 11 0,4
Полимербитум «крунам» 240 280 890 250 76 0,79
В основу расчета приняты допущения, при которых температура и напряжения меняются непрерывно, а процесс разрушения необратим согласно критерию Бейли (принцип суммирования напряжений). Под воздействием разных напряжений материал каждый раз теряет определенную долю долговечности, и когда сумма достигает единицы, наступает его разрыв.
После определения значений долговечности покрытий при различных температурах в зависимости от действующих напряжений определялась общая долговечность материалов по формуле:
100 _
Т =--2
(О-.0 p p P g
Т1 Т2 Тп Тд
где P, p ...P процентное содержание дней в году с температурой T, T .-T;
Т,Т2..Т долговечность материала соответственно при температурах T, T...Tn.
Рассчитанная по этой формуле прогнозируемая долговечность материалов покрытий для условий г. Баку составила:
- для битума БН4 (рубероида) - 10,1 года;
- для полимербитума «крунам» - 24,7 года.
Полученные результаты позволяют сделать вывод о предпочтительном применении полимербитумных материалов при устройстве кровельных покрытий в г. Баку
Список литературы / References
1. Кисина А.М. Полимербитумные кровельные и гидроизоляционные материалы Л.: Стройиздат, 1983. 133 с.
2. Шыхалиев К.С. Композиция на основе битума и резиновой пыли. Резиновая промышленность. Москва, 2005. C. 131-142.
3. Гасанов А.А., Шыхалиев К.С., Мамедова В.А. Исследование влияния минерального наполнитель на свойства дорожно-строительного битума, 2010. № 5-6 (69-70). C. 120-121.
4. Shikaliyev K.S Compositions based on elastomers E uropean science review. Scientific journal, Vienna. Praue premiter publishing, 2017. № 7-8. P. 147-150.
5. Шыхалиев К.С. Проблема получения полимерных материалов обладающих необходимыми свойствами для работы в экстремальных условиях ХХ11 международная научно-практическая конференция «Перспективы развития науки и образования». Москва, 2017. C. 81-90.
6. Шыхалиев К.С., Амиров ФA. Исследования процесса получения покрытый различного назначения на основе нефтяного битума (монография Инновационное развите науки и образования. Под общей ред. Ю. Гуляева. Пенза МЦНС. Наука и просвещение, 2017. 318 с.
