Ключевое слово: «стеклопластик»

В данной статье приведен обзор исследований по изучению неравномерного старения полимерных композиционных материалов под влиянием ультрафиолетового (УФ) излучения. В целом, текущий уровень исследований показывает, что воздействие УФ-излучения может оказывать значительное влияние на свойства композитов из стекла и базальта на основе эпоксидной смолы, включая изменение химического состава поверхности, механических свойств и внешнего вида. Однако необходимы дальнейшие исследования для полного понимания основных механизмов, ответственных за данные эффекты, и разработки эффективных стратегий по их снижению. Проектирование и изготовление УФ-камеры для испытания стекло– и базальтопластиков является важным аспектом изучения воздействия УФ-излучения на данные материалы.

В работе приводится анализ наводнений на реках Якутии, а также размыв берегов. Описывается актуальность применения композитного шпунта. Электронно-микроскопическими исследованиями установлено, что характер разрушения образцов базальтопластика с саржевым переплетением армирующих волокон (3/2) имеет вид разрушения «вязко-хрупкий с вытаскиванием волокон», что говорит о более высокой адгезионной прочности между матрицей и волокнами, а разрушение образцов стеклопластика с полотняным переплетением армирующих волокон имеет характер разрушения «обусловленный сдвигом матрицы и расслоением», что говорит о адгезионном разрушении. Разработано базальтопластиковое шпунтовое ограждение, полученное методом инфузии, обладающее комплексом эксплуатационных свойств и отвечающее требованиям, удельные показатели которого превышают данные показатели аналогов из стали, стекловолокна и ПВХ.

Разработаны и запатентованы различные конструктивные варианты промежуточных опор линий электропередачи с применением пултрузионных стеклопластиков, перспективных для повышения надежности и долговечности при использовании в экстремальных северных климатических условиях. Подробно описаны конструктивные особенности предлагаемых технических решений и их преимущества по сравнению с известными аналогами. Использование пултрузионных профилей типа швеллера, уголка, прямоугольных труб и пластин обеспечивает возможность разработки самых разнообразных конструктивных решений. Преимуществами предлагаемых конструкций являются удобства монтажа и транспортировки за счет снижения веса стеклопластиковых деталей по сравнению с бетонными, стальными или деревянными, а также значительное повышение долговечности опор.

На основании анализа механических свойств пултрузионного стеклопластика, в том числе при низких температурах, а также размерной точности изготовления из него профилей различного сечения показана возможность их применения в климатических условиях Якутии. Проведенные продолжительные эксплуатационные испытания различных конструкций опор высоковольтных линий электропередач и их элементов, а также пешеходного моста длиной около 100 м, все детали которого за исключением пилонов были выполнены из стеклопластика, полностью подтвердили возможность его широкого применения в строительстве. Наиболее перспективным на следующем этапе по мнению авторов является изучение возможности использования пултрузионного стекло-пластика для изготовления фундаментных свай. Ожидается, что их применение позволит значительно повысить показатели надежности и долговечности зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения.

По результатам выполненных на динамическом механическом анализаторе измерений установлено, что стеклопластик подвержен большему разрушению под воздействием очень холодного климата, чем базальтопластик. В развитии деструктивных процессов в зависимости от длительности воздействия климатических факторов значительную роль играют внутренние напряжения, вызванные неодинаковым термическим расширением компонентов и изменениями термомеханических характеристик солнечных и теневых сторон материалов, связанной набуханием полимерной матрицы вследствие поглощения атмосферной влаги, а также суточными и сезонными перепадами температуры с переходом через «0». В отличие от базальтопластика, где на начальной стадии экспозиции проявляется исключительно доотверждение материала, у материала на основе стеклянного наполнителя проявляется уменьшение более чем на 50% модуля накопления и более чем в 2,5 раза модуля потерь. Изменение динамического модуля упругости у базальтопластика после экспозиции в течение 4 лет составляет не более 30%.