Анотація до роботи:

Пустовойтов О.В. Трубчасті конструкції із зовнішнім склопластиковим армуванням. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 – будівельні конструкції, будівлі та споруди. - Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, Харків, 2003.

Дисертація присвячена вирішенню актуальної задачі – розробці нової конструкції склопластбетонних напірних труб збільшеного діаметра, підвищеної довговічності, корозійної стійкості та несучої здатності шляхом поверхневого (зовнішнього і внутрішнього) склопластикового армування. Це забезпечує їх переваги перед традиційними залізобетонними трубами: підвищені міцність і довговічність, гарантована водонепроникність, корозійна стійкість та ін.

Розроблена й обґрунтована методика армування і попереднього напруження металевих труб склопластиковою арматурою.

Для оцінки напружено-деформованого стану труб збільшеного діаметра проведені дослідження зразків склопластбетонних і металосклопластикових труб на дію гідравлічного тиску і механічних навантажень. Визначено, що показники труб зростають зі збільшенням кількості шарів склопластикової арматури і попереднього напруження.

Розроблено методику розрахунку напірних труб, що враховує нелінійність деформування матеріалів, початкові напруження, а також особливості роботи труб в умовах гідравлічного тиску та згину.

Дано економічну оцінку запропонованих рішень.

Практичною реалізацією результатів роботи є впровадження труб із склопластиковим армуванням у виробництво.

1. Запропоновано новий тип трубчастих конструкцій збільшеного діаметра з склопластиковим армуванням на зовнішній і внутрішній поверхні, що забезпечує можливість одночасного підвищення міцності й корозійної стійкості трубопроводів різного призначення, які знаходяться під впливом внутрішнього тиску та згину.

2. Розроблена схема процесу отримання склопластикового армування способом намотування дозволяє використовувати акрилові полімерні зв’язуючі і стрічкову арматуру, підбирати структуру армування відповідно до характеру експлуатаційного напружено-деформованого стану конструкції. Застосування акрилового зв’язуючого знижує вартість отриманого склопластика в порівнянні з епоксидним.

3. Запропоновані способи армування внутрішньої поверхні трубчастих конструкцій забезпечують сумісну роботу склопластика і бетону, утворення між ними шару підвищеної міцності і граничної деформативності, значно зростає тріщиностійкість і водонепроникність.

4. Проведені експерименти показали, що отримані за розробленими принципами склопластики мають високу міцність ( у кільцевому напрямку досягає (МПа) і модуль деформацій (МПа). Величини деформативно-міцнісних характеристик залежать від структури армування, натягу стрічкової арматури та типу зв’язуючого і можуть підбиратися згідно з вимогами до конструкції.

5. Розроблені схеми отримання зовнішнього склопластикового армування труб забезпечують можливість варіювання кількістю шарів та рівнем попереднього напруження. Натягування стрічкової арматури суттєво підвищує деформативно-міцністні показники склопластику і самих трубчастих конструкцій.

6. Створено спеціальне устаткування та методики випробувань трубчастих конструкцій із склопластиковим армуванням. Результати експериментів визначили ступінь впливу склопластикового армування, попереднього напруження на тріщиностійкість і міцність трубчастих конструкцій: у випробуваннях вони підвищувались у 4...9 разів.

7. Запропоновані ефективні рішення стикових з’єднань трубчастих конструкцій, в першу чергу “гнучкий стик”, що забезпечують можливість взаємного зсуву ділянок труб у поздовжньому напрямку до 5 мм і поворот кінця труби в стику до 15^о.

8. Проведено натурний експеримент, згідно з програмою якого склопластбетонні труби знаходились у складі діючого трубопроводу зливової каналізації на глибині 1,9 м від його лотка. Механічних і корозійних пошкоджень за 2 роки експлуатації зафіксовано не було.

9. Розроблено методику розрахунку трубчастих конструкцій із склопластиковим армуванням, що знаходяться під впливом внутрішнього тиску та згину, яка враховує реальні діаграми матеріалів та початкові напруження.

10. Зіставлення даних, отриманих у проведених експериментах, і результатів розрахунку трубчастих конструкцій за розробленою методикою свідчить про її прийнятність (розходження не перевищували 8...13%).

11. Результати роботи впроваджені у виробництво.

Публікації автора:

1. Пустовойтов О.В. Установки для упрочнения конструкций трубчатого типа стеклопластиком // Коммунальное хозяйство городов: Научн.-техн. сб. Вып.20. – К.: Техніка, 1999. – С.90-93.

2. Пустовойтов О.В. Трубопроводы и емкости высокого давления в стеклопластиковой оболочке // Коммунальное хозяйство городов: Научн.-техн. сб. Вып.29. – К.: Техніка, 2000. – С.148-151.

3. Шагин А.Л., Пустовойтов О.В. Стеклопластбетонные напорные трубы большого диаметра // Коммунальное хозяйство городов: Научн.-техн. сб. – Вып.30. – К.: Техніка, 2001. – С. 149-152. Особистий внесок: розробка конструкції труб великого діаметра, участь в експериментах, аналіз результатів.

4. Пустовойтов О.В. Трубчатые конструкции, армированные стеклопластиком // Коммунальное хозяйство городов: Научн.-техн. сб. Вып.33. – К.: Техніка, 2001. – С. 71-74.

5. Пустовойтов О.В., Псурцева Н.А., Золотов С.М. Использозование акриловых клеев при ремонте и реконструкции городских сооружений // Коммунальное хозяйство городов: Научн.-техн. сб. Вып.4. – К.: Техніка, 1995. – С.12-13. Особистий внесок: проведення експерименту, обробка результатів.

6. Пустовойтов О.В. Защитные и упрочняющие стеклопластиковые покрытия газопроводных труб. // Тезисы докладов IV Украинской научн.-техн. конференции “Применение пластмасс в строительстве и городском хозяйст- ве”. – Харьков, 1996. – С.102-103.

7. Пустовойтов О.В., Псурцева Н.А., Золотов С.М. Использозование акриловых клеев в строительстве // Тезисы докладов IV Украинской научн.-техн. конференции “Применение пластмасс в строительстве и городском хозяйст- ве”. – Харьков, 1996. – С.15. Особистий внесок: проведення експерименту, обробка результатів.

8. Пустовойтов О.В. Бандажирование стеклопластиковой арматурой – резерв экономии металла при производстве труб. // Тезисы докладов ХХХ научн.-техн. конференции преподавателей, аспирантов и сотрудников ХГАГХ: – Харьков, 2000. – с.10-11.

9. Пустовойтов О.В. Стеклопластбетонные трубчатые сваи // Коммунальное хозяйство городов: Научн.-техн. сб. Вып.38. – К.: Технiка, 2002. – С. 57–60.

10. Патент № 14613А. Самотвердіюча композиція / Шутенко Л.М., Волювач С.В., Золотов М.С., Пустовойтов О.В. Україна. – Бюл № 19, 1997. Особистий внесок: обґрунтування доцільності застосування композиції для захисту трубопроводів від корозії, участь в експерименті.