ivdon3@bk.ru
Статья посвящена анализу способов получения светопроницаемого бетона, материала, который объединяет в себе прочность бетона и способность пропускать свет. Кратко рассматривается история развития светопроницаемого бетона, начиная с первых экспериментов и до современных достижений в этой области. Основное внимание уделяется составу материала, где к традиционным компонентам добавляются оптические волокна, создающие эффект прозрачности и позволяющие использовать бетон при реализации новых архитектурных решений. Производство светопроницаемого бетона требует особого подхода, включая точное распределение волокон и их фиксацию в матрице, что обеспечивает равномерное светораспределение. Обсуждаются различные методы внедрения волокон в бетон, их преимущества и сложности, а также потенциальные направления развития технологий и применения материала в строительстве.
Ключевые слова: светопроницаемый бетон, оптическое волокно, технология производства, гипсоцементное вяжущее
В работе приведены результаты по исследованию влияния гальванического шлама на основные эксплуатационные свойства керамики специального назначения. Основой состава шихты является малопластичная глина, а функциональными добавками в ее составе являются борная кислота и оксид церия. Керамику получают методом полусухого прессования при давлении 15 МПа и максимальной температуре обжига 1050 оС. Установлено, что гальванический шлам при обжиге разлагается на оксиды кальция и тяжелых металлов, диоксид углерода и пары воды. Образующиеся оксиды в ходе жидкофазного спекания входят в состав стекловидной фазы, функционально модифицируя ее характеристики. При содержании гальванического шлама в шихте более 5 мас. % в материале формируется развитая пористая структура, понижающая ее основные эксплуатационные характеристики. Выявлено, что жидкофазное спекание обеспечивает безопасную иммобилизацию тяжелых металлов, если содержание гальванического шлама в шихте не превышает 6 мас. %. Практическое применение состава шихты, включающего гальванический шлам в количестве до 5 мас. %, позволит повысить стойкость керамики к высоким температурам, перепадам температур, кислотам и щелочам. Применение гальванического шлама в данной области будет способствовать решению экологической проблемы его переработки.
Ключевые слова: керамика, термостойкость, химическая стойкость, жидкофазное спекание, гальванический шлам, малопластичная глина, оксид церия, борная кислота
Фосфогипс является твердым крупнотоннажным отходом производства фосфорной кислоты экстракционным методом. Объем накопленных отходов в мире составляет сотни миллионов тонн, и их утилизация становится все более актуальной. В статье представлен краткий обзор исследований, проведенных в последнее время с целью использования фосфогипса в качестве компонента строительных материалов. Приведен перечень основных факторов негативного воздействия отходов фосфогипса на окружающую среду, а также основных примесей в его составе, снижающих качество получаемых материалов и способы устранения этих примесей. Показано, что из множества продуктов, которые можно получать с применением фосфогипса, наибольшее распространение получили строительные и дорожные материалы, в составе которых его предложено использовать в качестве замены природных гипса и песка.
Ключевые слова: синтетические углеводороды, катализаторы, промоторы, строительные материалы, модификаторы
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Проведены экспертные работы по установлению показателей качества трех видов плиток бетонных тротуарных: «Аурико», «Брусчатка», «Новый Город». Испытания проводились на отобранных пробах в соответствии c ГОСТ 17608-2017. По результатам испытаний определено, что только образцы плиток «Брусчатка» удовлетворяют требованиям ГОСТ, у остальных видов плиток выявлено несоответствие исследуемых образцов ГОСТ 17608 по показателям водопоглощения и морозостойкости. По показателям водопоглощения образцы плитки «Аурико» превысили допустимое значение по ГОСТ 17608. Испытания на морозостойкость для образцов изделий «Аурико» и «Новый Город» были прерваны после 15 циклов замораживания-оттаивания в связи с разрушением образцов. На образцах плиток «Аурико» выполнено исследование дефектов поверхности «раковина», составившее 8,75% от общего количества, что соответствует ГОСТ 17608.
Ключевые слова: тротуарная плитка, бетон, прочность при сжатии, морозостойкость, дефект поверхности «раковина»
В работе проведено исследование по разработке составов наполнителей на основе термообработанного фосфогипса для получения лакокрасочных материалов с люминесцентной способностью. В ходе проведенного исследования выявлено, что восстановленный фосфогипс, проявляющий свойства ультрафиолетового пигмента, может быть использован для получения лакокрасочных материалов на основе бесцветного лака ХВ-784. При использовании бесцветного лака и синтезированного ультрафиолетового пигмента могут быть получены лакокрасочные материалы, образующие практически прозрачные покрытия, и обладающие люминесцентной способностью. Введение не восстановленного фосфогипса в качестве наполнителя повышает укрывную способность лакокрасочных покрытый. Не восстановленный термообработанный фосфогипс в качестве наполнителя не дает люминесцентного свечения под действием УФ-облучения, однако повышает укрывную способность материала и усиливает люминесцентную способность УФ-пигмента.
Ключевые слова: составы наполнителей, бесцветный лак, ультрафиолетовые пигменты, фосфогипс, переработка отходов
В данной работе представлены методы и выводы, полученные в результате моделирования композитной стеновой панели с деревянным каркасом и заполнителем из полистиролбетона в программе Лира-САПР, применяемой в строительстве малоэтажных зданий для жилых и коммерческих целей. Выводы были сопоставлены с результатами испытаний панели в научно-исследовательской лаборатории Тихоокеанского государственного университета.
Ключевые слова: линейный расчет, панельное строительство, малоэтажное строительство, ЛИРА-САПР, моделирование
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье представляется совершенствование технологии гидроизоляции с помощью инъектирования. Специально для этих технологий разработана полимерцементная композиция для инъекционной гидроизоляции.
Ключевые слова: технология, производство, инъекционная гидроизоляция, метод нагнетания, ремонтно-восстановительная работа, полимерцементная композиция
В ходе работы проведено исследование физико-механических свойств, а также структурно-реологических показателей смесевых композиций на основе битумов нефтяных дорожных вязких (БНД 100/130) и трех новых марок бутадиен-стирольных термоэластопластов (СБС-полимеров KRATON 0243, KRATON 0246, KRATON 1192) различного состава и строения. Рассмотрены строение и свойства исходных бутадиен-стирольных термоэластопластов. Показано влияние топологии полимерного модификатора на свойства итоговых смесевых битумно-полимерных композиций. Установлено, что изменение состава полимера влияет на весь комплекс технических, технологических и эксплуатационных показателей полимерно-битумных вяжущих. Так, наличие 75% диблочных структур в составе KRATON 0243 и 55% диблочных структур в составе KRATON 0246 существенно влияют как на пенетрацию, так и на дуктильность битумно-полимерных смесей при 0 град. С.
Ключевые слова: бутадиен-стирольные термоэластопласты различной топологии, битумы нефтяные дорожные вязкие
Вулканизация - это технологический процесс, который превращает пластичный каучук в резину. Как результат вулканизации, форма изделия фиксируется, а материал становится более прочным, твердым и эластичным. Цель статьи - определить влияние октилфенолформальдегидной смолы на параметры вулканизации и выявить её оптимальное количество для разработки вибропоглощающих материалов на основе бутилкаучука. Было установлено влияние вулканизующего агента (октилфенолформальдегидной смолы) на свойства резиновой смеси при вулканизации. В результате исследования изучены кинетика вулканизации и влияние различных компонентов на свойства резиновой смеси, такие как относительное удлинение при разрыве, условная прочность при растяжении и удельная демпфирующая способность. Данное исследование проводится с целью поиска оптимальной резины для размещения в сейсмическом демпфере, применяемом в зданиях и сооружениях.
Ключевые слова: вулканизующая группа, вибропоглощающий материал, бутилкаучук, резиновая смесь, вулканизация, октилфенолформальдегидная смола, сейсмический демпфер
Представлены результаты исследований влияния дозировки и состава комплексной минеральной добавки, содержащей шлам химводоочистки в сочетании с опокой либо горелой породой или золой уноса. Получено уравнение изменения деформаций усадки во времени для содержащих комплексную минеральную добавку строительных растворов в сравнении с бездобавочным эталоном. Произведена оценка влияния изменения влажности строительного раствора на величину деформаций усадки. Установлены зависимости деформаций усадки от влажности строительного раствора в зависимости от состава и дозировки комплексной минеральной добавки. Выявлено влияние комплексной минеральной добавки на усадочные деформации. Получено уравнение, описывающее изменение деформаций усадки от относительной влажности воздуха, и показано, что исследованные строительные растворы с рациональным составом и дозировкой комплексной минеральной добавки при средней влажности воздуха самого засушливого в Ростове-на-Дону месяца 47% не превысят 0,55 мм/м. Деформации усадки при дозировке комплексной добавки с золой уноса или горелой породой 20-30% составляют 0,42-0,79 относительно бездобавочного эталона.
Ключевые слова: сухая строительная смесь, усадка, минеральная добавка, строительный раствор, шлам химводоочистки, горелая порода, зола уноса
Статья посвящена исследованию основных методов устройства ледовых переправ и их армирования. Рассматриваются ключевые понятия, связанные с данным видом транспорта, включая определение ледовой переправы, её роль в транспортной инфраструктуре, а также условия, необходимые для её устройства. Особое внимание уделяется подготовительным работам, проводимым летом, и основным работам, осуществляемым зимой. Подробно описываются методы армирования ледовых переправ, включая тепловое армирование, использование бревен, укрепление с помощью снега и применение геосинтетических материалов. Рассмотрены преимущества и недостатки каждого метода, а также факторы, влияющие на выбор конкретного метода армирования.
Ключевые слова: ледовая переправа, армирование
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассматривается применение методов симплексного планирования эксперимента для определения оптимального состава композиционных строительных материалов. Композиционные строительные материалы являются многокомпонентными системами, поэтому их свойства зависят от большого количества разнообразных по своей природе и влиянию факторов. Использование ортогональных планов не способно адекватно описать опытные данные при широком диапазоне варьирования факторов. Поэтому в статье предлагается использовать симплекс-решетчатые планы Шеффе. Была разработана модель полного третьего порядка для определения оптимального состава наполненного цементного композита, записано уравнение регрессии. Адекватность уравнения подтверждена в контрольных точках плана по критерию Стьюдента. Предложенный метод планирования может быть использован для оптимизации состава многокомпонентных систем.
Ключевые слова: многокомпонентная система, методы оптимизации, композиционный строительный материал, планирование эксперимента, симплексные планы, полином Шеффе, уравнение регрессии
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В данной работе представлены результаты экспериментальных исследований по разработке химической добавки для бетонных и растворных смесей на предмет установления модифицирующего эффекта. Разрабатывалась химическая добавка - многофункциональное чистящее средство – «LOC», с целью установления его модифицирующего эффекта для бетонных композитов. Результаты выполненных экспериментальных исследований подтверждают эффективность исследуемой химической добавки как модификатора. Модифицированные разрабатываемым средством образцы композиционного материала показывают более высокие технические характеристики: полученные образцы БК соответствует марке бетона по удобоукладываемости - П3, когда стандартный образец имеет марку – П2, прочность на сжатие контрольных образцов БК, с химической добавкой - «LOC» количеством 1 %, повышается на 28 %, установленная оптимальная доза разрабатываемой добавки – МЧС–«LOC» для Б-х и растворных смесей составляет 1 %, что гарантирует его экономическую эффективность.
Ключевые слова: бетонный композит, модификация, поверхностно-активные вещества, чистящее средство – «LOC», анионактивные и неионогенные ПАВ, модификатор, разработка, химическая добавка, пластичность, прочность, водопоглощение
В статье исследуется применение метода математического планирования оптимального эксперимента при определении прочностных характеристик укрепленных грунтов. Для анализа исследовалась многокомпонентная грунтовая система, состоящая из незасоленных и засоленных грунтов, укрепленных битумом с добавками цемента и поверхностно-активными веществами (ПАВ). В процессе планирования эксперимента определены факторы, влияющие на прочностные характеристики и, их уровни, а так же интервалы варьирования факторов. В результате решения задачи были получены математические модели сцепления и угла внутреннего трения укрепленных грунтов. На основании полученных уравнений регрессии были сделаны основные выводы.
Ключевые слова: укрепленные грунты, комплексное укрепление грунтов, планирование эксперимента, полный факторный эксперимент, математическая модель, уравнение регрессии
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Для реализации эффективного сцепления арматуры с бетоном в последнее время разработано большое количество различных типов периодического профиля арматуры, контроль геометрических параметров которых представляет серьезные трудности и допускает большую вероятность ошибки при измерениях. В работе предложен новый метод проведения измерений геометрических параметров, основанный на снятии реплик с поверхности арматуры в разных сечениях по длине стержня. Анализ отпечатков, представленных в развернутом, плоском виде, производят с помощью отсчетно измерительных приборов, что позволяет значительно повысить точность и сопоставимость производимых измерений, в том числе угловых размеров. Применение современных оптических приборов и программного обеспечения к ним способствует сокращению времени определения и визуализации геометрических параметров, повышению точности измерений, которая измеряется в микронах. Анализ полученных результатов показал увеличение точности измерений методом снятия реплик геометрических параметров образцов на 10-16,5 % по сравнению с традиционными методами контроля. Разработанный метод упрощает процесс измерений, допускает применение альтернативных средств измерений, сочетание расчетных и приборных методов измерений.
Ключевые слова: железобетонные изделия, профили арматурных стержней, способы контроля геометрических параметров, метод снятия реплик, повышение точности, достоверности и сопоставимость производимых измерений
В работе проведено исследование возможности получения люминесцентного материала при термической обработке фосфогипса при температуре 800 градусов Цельсия. Показано, что для достижения результата нагрева системы до заданной температуры недостаточно, светимость образцов практически отсутствует. Для фосфогипса, термообработанного при 800 градусов Цельсия в течение 60 мин установлено, что наиболее выраженную светимость проявляли образы, полученные в присутствии 50-150 мол. % лимонной кислоты, хуже (примерно на 50 %) была светимость образцов с крахмалом в количестве 50-75 мол %. Использование угля в качестве восстановителя при заданных условиях приводило к образованию образцов с наиболее низкой светимостью. Выявлено экстремальное изменение зависимости светимости от количества введенного восстановителя с максимумами в 25-75 % (мол.). Высказано предположение, что люминесцентная способность восстановленного фосфогипса связана с образованием композиционного материала сульфат/сульфид кальция.
Ключевые слова: режим термообработки, люминесцентный материал, переработка фосфогипса, восстановление
1.4.1 - Неорганическая химия , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Исследование влияния количества слоев стеклокомпозитной трубы на динамические нагружения, в том числе при эксплуатации в сейсмически активных областях, обусловлено соблюдением требований новейших документов в области строительного нормоконтроля. Механические характеристики стеклокомпозитной трубы зависят от упруго-прочностных свойств стекловолокна, кварцевого песка и связующего, их соотношения и прочности сцепления между слоями. Ключевым параметром соответствия стеклокомпозитной трубы заданным требованиям является кольцевая жесткость. Прочность композитного материала определяется с помощью правила смесей. Определены свойства стеклокомпозитной трубы с помощью правила смесей. Рассмотрено влияние количества слоев стеклокомпозитной трубы на ее упруго-прочностные свойства. В программном комплексе Midas GTS NX замоделирован эксперимент с одноосным сжатием звена трубы. Определена максимальная нагрузка, при которой образец достигает 5% деформации. По результатам исследования получено, что лучшими упруго-прочностными и эксплуатационными свойствами обладает трехслойная композитная конструкция.
Ключевые слова: стеклокомпозитная труба, схема слоев, сейсмостойкость, метод непрерывной намотки, упруго-прочностные свойства
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В данной статье рассматриваются пути повышения качества, долговечности, экономичности кирпича в результате разработки и внедрения АСУ ТП производства кирпича. В работе использован метод обобщения результатов известных работ и разработка улучшенной по своим характеристикам технической системы, т.е. АСУ ТП производства кирпича, показаны этапы разработки такой системы на основе систематизации ее задач, предложены алгоритм работы и обобщенная структурная схема АСУ ТП производства кирпича. Предложены варианты построения подсистем сбора информации для разработанной АСУ. Отмечена важность в реализации этих подсистем применения измерительной цепи с улучшенными характеристиками для обеспечения высокой точности измерения физических параметров ТП производства кирпича. В качестве такой измерительной цепи предложена четырехплечая мостовая измерительная цепь с улучшенными структурными способами характеристиками. Особое внимание в работе уделено важному ТП в производстве кирпича - сушке кирпича, и разработке задач локальной АСУ этим значимым ТП.
Ключевые слова: производство кирпича, технологический процесс, сушка, обжиг, алгоритм управления, автоматизированная система управления, обобщенная структурная схема, подсистема сбора информации, одноканальная схема, многоканальная схема, измерительная цепь
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Аннотация: В качестве аналога стальным компонентам в железобетонных или сталефибробетонных конструкциях приводится объемно-дисперсное армирование из композитной фибры. В работе представлены результаты сравнительного анализа стеклопластиковой и стальной анкерной фибры, композитные волокна, состоящие из стекловолокна и эпоксидной смолы. Применялись следующие методы исследования: определение остаточной прочности при растяжении фибробетона, испытания проводились на рядовых бетонах В30. По результатам испытаний получены диаграммы напряжно-деформированного состояния при определении остаточной прочности. По выводам в работе отмечено, что прочность сцепления фибры с бетоном из стеклопластика связана с геометрическими параметрами, в том числе, с конфигурацией продольного и поперечного сечения волокна, а также отмечены высокие показатели трещиностойкости фибробетона на стеклопластиковой фибре, соразмерные стальной фибре, получены составы фибробетона со стеклопластиковой фиброй от 1,6% до 0,8% по объему, соответствующие классу по трещиностойкости от Bft3 2,5b до 6с. Ключевые слова: фибра, стеклопластик, вырыв, трещиностойкость, фибробетон, композит, стеклокомпозит, сравнение, прочность, волокно.
Ключевые слова: фибра, стеклопластик, вырыв, трещиностойкость, фибробетон, композит, стеклокомпозит, сравнение, прочность, волокно
Представлены результаты исследования влияния комплексной минеральной добавки шлам химводоочистки + горелая порода, либо зола уноса, либо опока. Установлено рациональное содержание шлама химводоочистки в составе комплексной добавки 50%. Получены зависимости предела прочности при сжатии и растяжении при изгибе от величины В/Ц, предела прочности на растяжение при изгибе и начального модуля упругости от предела прочности при сжатии. Введение комплексной минеральной добавки в состав МЗБ не приводит к снижению предела прочности на растяжение при изгибе и не повышает начальный модуль упругости МЗБ. Среднестатистические значения начального модуля упругости МЗБ с комплексной минеральной добавкой практически совпадают с нормируемыми ГОСТ Р 56378 - 2015 значениями. Применение шлама химводоочистки для мелкозернистых бетонов обеспечило при введении 20% комплексной добавки рационального состава взамен части цемента превышение предела прочности при сжатии при равном значении В/Ц относительно бездобавочного эталона на 7 – 20%, а предела прочности на растяжение при изгибе на 12 - 22%.
Ключевые слова: минеральная добавка, предел прочности, модуль упругости, опока, зола уноса, горелая порода, шлам химводоочистки
В условиях высокой стоимости на строительные материалы, технику, оборудование и услуги, необходимо рассмотреть возможности повышения экономической и энергетической эффективности возводимых зданий. Одним из вариантов решения данного вопроса является использование в строительстве энергоэффективных изделий. В статье будет рассмотрен один из инновационных теплоизоляционных материалов – плиты PIR.
Ключевые слова: строительство, теплоизоляция, теплоизоляционный материал, пенополиизоцианурат, каркасно-монолитное строительство, стеновые панели, железобетон, теплотехнический расчет
Инженерная подготовка территории для строительства и развития жилого комплекса является трудной задачей. На территории застройки возможно колебание уровня грунтовых вод вследствие природных процессов - подтопления территории или в процессе эксплуатации из-за техногенных процессов. В работе приведены результаты обследования и дана оценка влияния будущего строительства на гидрологическую ситуацию застраиваемых территорий. Изучены материалы инженерно-геологических изысканий состава грунтов акватории озера и территории застройки с целью определения возможности использования намывного грунта из озера для инженерной подготовки территории.
Ключевые слова: инженерно-геологические изыскания, городская застройка, намывной грунт, инженерная подготовка территории
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Приведены результаты исследования влияния усадочных деформаций на основные физико-механические свойства бетона в зависимости от различных производственно-технологических факторов. В методике исследований учитывался выбор периода выдерживания бетона в уcловиях сухого жаркого климата для исследования влияния физических процессов в бетоне на его физико-механические свойства. Исследовано влияние усадочных деформаций на прочностные характеристики бетона. Увеличение интенсивности массообменных процессов бетона со средой приводит к увеличению деструктивных усадочных деформаций, в основном, пластической усадки бетонов, которые приводят к изменениям структуры и физико-механических свойств зрелого бетона. На величину снижения прочности влияет также консистенция бетонной смеси. При большей величине пластической усадки бетона снижаются его прочности на сжатие и растяжение при изгибе. Вызываемое деструктивное воздействие пластической усадки на бетон зависит от ряда технологических факторов (консистенция бетонной смеси, в/ц, температурно-влажностных условия твердения и др.).
Ключевые слова: период выдерживания, массообменные процессы, пластическая усадка, структура бетона, прочность бетона, реконструкция, здания и сооружения
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье исследуется применение свойств поликомплекной композиции на основе полиэтиленимина (ПЭИ) и полиакриловой кислоты (ПАК) для укрепления грунтов. В процессе исследований установлено соотношение ПЭИ и ПАК (по массе сухого вещества), при котором реагенты наиболее полно вступают в реакцию комплексообразования. Поликомплекную композицию оптимального состава использовали для укрепления грунтов некоторых разновидностей. При исследовании свойств укрепленных грунтов были получены зависимости: предела прочности укрепленного грунта от относительной влажности и толщины слоя укрепленного грунта от расхода комплексообразующих реагентов. В работе сделан вывод о перспективности использования поликомплексов для укрепления грунтов.
Ключевые слова: поликомплексная композиция, укрепление грунтов, полиэтиленимин, полиакриловая кислота, способ пропитки, обеспыливание, оптимальная влажность
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Разработана технологическая схема производства биостойких материалов на основе модифицированных моноэтанолами(N→B)-тригидроксиборатом (МЭАТГБ) стеблей борщевика Сосновского и полиуретанового связующего. Эта технологическая схема отличается от традиционной, тем, что включает в себя процесс модификации растительного сырья для обеспечения его биостойкости. В работе представлены результаты определения теплофизических свойств полученных теплоизоляционных плит, а также результаты оценки их биостойкости. Полученные результаты соответствуют действующим требованиям к теплоизоляционным материалам. В работе проанализированы основные этапы и процессы, необходимые для создания качественного и экологически чистого продукта. Рассмотрены основные виды растительного сырья, используемые в производстве теплоизоляционных материалов, а также рассмотрены особенности технологических процессов, связанных с его переработкой и формированием. Помимо этого, представлены преимущества использования растительных материалов в производстве теплоизоляционных материалов с точки зрения экологии.
Ключевые слова: технологическая схема, биостойкие композиты, борщевик Сосновского, модификация, биостойкость, моноэтанолами(N-B)-тригидроксиборат, теплоизоляционный материал