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

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

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

В статье рассматривается возможность использования некондиционных сырьевых материалов для изготовления мелкозернистого бетона с помощью многокомпонентной комплексной добавки. Использование тонких песков в качестве сырья для мелкозернистых бетонов является актуальным для многих регионов России, ввиду отсутствия песков с необходимым модулем крупности. Рассмотрен вопрос совместного использования тонкого песка и лежалого цемента, с целью уменьшения затрат (потерь), расширения ассортимента материалов для малоэтажного строительства и решения задач энерго- и ресурсосбережения. Для достижения поставленной цели была использована многокомпонентная комплексная добавка. Исследования были проведены в соответствии с принятым планом дробного факторного эксперимента. Полученные результаты исследований подверглись предварительному анализу и обработке, в результате чего были получены зависимости прочностных свойств от варьирующих факторов. Полученные зависимости позволили подобрать оптимальные дозировки компонентов комплексной модифицирующей добавки, для повышения прочностных показателей мелкозернистого бетона на некондиционных материалах. Установлено, что использование оптимальных расходов компонентов комплексной добавки позволяет увеличить прочностные показатели на 25-30%, по сравнению с контрольным составом.

Ключевые слова: мелкозернистый бетон, тонкий песок, лежалый цемент, комплексная добавка, дробный факторный эксперимент, прочность

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Повышение энергетической эффективности строительного процесса предполагает использование материалов с наименьшей материалоемкостью, в том числе толщиной, а также с пониженным содержанием портландцементного клинкера при сохранении или улучшении технических характеристик изделий. В этом отношении перспективным является применение изделий из текстиль-бетонов, в том числе бетонного полотна. Разработка композиционного вяжущего, содержащего компоненты, снижающие отрицательное давление в твердеющем бетоне, а следовательно усадочные деформации и трещинообразование, позволило получить изделия со следующими показателями водонепроницаемости: определенной по методике «мокрого пятна»: 1,2 МПа; с коэффициентом фильтрации 5–7×10-11 см/с; маркой бетона по водонепроницаемости W12

Ключевые слова: текстиль-бетон, бетонное полотно, водонепроницемость, усадка при твердении, трещинообразование, мелкозернистый бетон

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Клинкерная черепица является одним из популярных видов кровельных материалов. По сравнению с другими кровельными покрытиями, клинкерная черепица имеет более высокие показатели по прочности, стойкости по отношению к агрессивным средам и эстетическим показателям. Актуальность производства клинкерной черепицы обусловлена тем, что в настоящие время архитекторы и строители проявляют большой интерес к клинкерной черепице как к элитному кровельному материалу. Основными тенденциями при производстве керамической черепицы являются снижение её веса и уменьшение толщины за счёт существенно более высокой прочности керамического черепка, а также декорирование с применением различных технологических приёмов.  Проведенные исследования показали, что производство клинкерной черепицы на основе аргиллитов Некрасовского месторождения возможно при зерновом составе сырьевой смеси от 0-0,05 до 0-0,08 мм и температуре обжига 1050 оС.

Ключевые слова: аргиллит, черепица, клинкер, исследования, химический состав, минеральный состав, керамические изделия, свойства, технология

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Приводятся составы битумоминеральных открытых (БМО) смесей для Новоселовского района Красноярского края. Показано, что в этом районе проходит Федеральная дорога М53 и она именно в этом районе характеризуется крутыми подъемами и спусками. Для обеспечения безопасности автомобильного движения в этом районе предложено выполнить устройство шероховатых слоев износа из БМО смесей. На местных минеральных материалах выполнен расчет состава и в лабораторных условиях приготовлены БМО смеси. Установлено, что разработанные составы БМО смеси по всем показателям отвечают нормативным требованиям. Разработаны рекомендации по заводской технологии приготовления битумоминеральных открытых смесей и устройству шероховатых слоев износа. Полученные составы были внедрены ДРСУ Новоселовского района в практику дорожного строительства.

Ключевые слова: битумоминеральные открытые смеси, шероховатые слои износа, автомобильные дороги, асфальтобетон, битум, щебень, песок, составы, технология

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Проведены экспертные работы по определению причин низкой прочности сцепления керамического кирпича ручной формовки с цветным кладочным раствором Maxpol. Испытания проведены в соответствии с ГОСТ 24992 на 6 сериях образцов в возрасте 7 и 28 суток твердения. Прочность сцепления в сериях испытуемых образцов в 7-суточном возрасте, подвергшихся промывки проточной водой, на 54% выше по сравнению с образцами, не подвергавшихся обработке.Прочность при сжатии цветного кладочного раствора Maxpol соответствует требованиям ТУ 23.64.10-001-79211444-2017. Прочность сцепления в кладке соответствует требованиям ТУ только в серии кирпича ручной формовки, подвергшегося обработки проточной водой в возрасте 28 суток.

Ключевые слова: керамический кирпич, цветной кладочный раствор, прочность сцепления, прочность при сжатии, площадь отрыва

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Выполнены расчетно-аналитические исследования влияния продолжительности работы АЭС при продлении сроков их эксплуатации на радиационные и радиационно-термические изменения объема и прочности на сжатие серпентинитовых бетонов «сухой» радиационно-тепловой защиты (далее «сухой» защиты) водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР) различной мощности. Рассмотрены бетоны на типичном серпентинитовом заполнителе Баженовского месторождения, используемого для изготовления бетонов «сухой» защиты. Установлено, что с ростом продолжительности эксплуатации радиационные изменения объема серпентинитовых бетонов «сухой» защиты АЭС с ВВЭР в основном будут монотонно возрастать и по изменению объема могут стать соизмеримыми или даже превышать допустимые значения, поэтому должны учитываться при продлении сроков эксплуатации АЭС. Показано, что радиационные изменения серпентинитовых бетонов «сухой» защиты АЭС с ВВЭР-440 в 2 - 4 раза более значительны, чем у бетонов «сухой» защиты АЭС с ВВЭР-1000. Радиационные изменения серпентинитовых бетонов «сухой» защиты возрастают с уменьшением средней температуры эксплуатации. Термические изменения серпентинитовых бетонов «сухой» защиты при воздействии эксплуатационных и аварийных температур, возрастают с ростом температуры и вносят значимый вклад в радиационно-термические изменения бетонов «сухой» защиты. Полученные результаты могут быть использованы для установления допустимого срока продления эксплуатации АЭС с реакторами типа ВВЭР 440 и ВВЭР-1000 по радиационно-термическим изменениям серпентинитовых бетонов «сухой» защиты.

Ключевые слова: радиационные, термические, радиационно-термические изменения, серпентинитовые бетоны, «сухая» радиационно-тепловая защита, водо-водяные энергетические реакторы, продление сроков эксплуатации АЭС

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Актуальность создания систем по стабилизации и укреплению грунтов обусловлена необходимостью строительства зданий, сооружений и дорог в регионах, где широко распространены глинистые грунты, а так же суглинки и супеси. В статье сформулированы основные технологические и технические требования к стабилизированным грунтам. Рассмотрена принципиальная возможность изменения механических свойств грунта за счет использования смеси молотого шлака и негашеной извести с одновременным механическим воздействием. Изложены результаты исследований модификации грунта композиционным составом, цель которых сделать грунт пригодным не только для устройства противофильтрационных завес в грунтах при разработке котлованов, но и для фундаментов и подвальных помещений. Представлены результаты исследований свойств стабилизированного грунта.

Ключевые слова: нестабилизированный грунт, модификация грунта, суглинок, негашеная известь, молотый шлак, аналитическая оптимизация

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Исследованы основные свойства шлакощелочных вяжущих для определения их оптимального состава. Экспериментально доказана возможность управления свойствами разработанных вяжущих на основе фосфорного и доменного шлаков путем введения корректирующих добавок в алюмосиликатную составляющую шлакощелочных вяжущих, а также изменением вида щелочного компонента. Проведенные исследования подтверждают эффективность применения сульфатсодержащих щелочных компонентов для получения шлакощелочных вяжущих. В результате проведенных экспериментов получены шлакощелочные вяжущие с активностью от 30 до 110 МПа. Установлена возможность регулирования свойств разработанных шлакощелочных вяжущих. Вяжущее требуемой прочности достигается путем корректировки состава алюмосиликатного компонента введением добавок и вида щелочного компонента.

Ключевые слова: щлакошелочные вяжущие, шлаки, оптимальный состав, основность, хромпик, строительные материалы, реконструкция, технология работ

2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства

Исследовано влияние состава гипсоцементно-пуццоланового вяжущего на его основные прочностные показатели. Целью проведенных исследований являлось определение такого расхода компонентов гипсоцементно-пуццоланового вяжущего, который позволял бы получать максимальный предел прочности при сжатии, при условии минимального расхода портландцемента. В качестве компонентов гипсоцементно-пуццоланового вяжущего использовались строительный гипс, портландцемент и пуццолановая добавка наиболее распространенная в регионе. Для выполнения работы был разработан план эксперимента. Исследования были проведены в соответствии с разработанным планом, а полученные результаты позволили рассчитать и проанализировать описательные статистики, выявить влияние компонентов на прочностные показатели гипсоцементно-пуццоланового вяжущего. В ходе анализа установлено, что положительное влияние на прочность гипсоцементно-пуццоланового вяжущего оказывает фактор расхода пуццолановой добавки и взаимодействие расходов строительного гипса и портландцемента. Получены математические модели влияния расходов компонентов гипсоцементно-пуццоланового вяжущего на предел прочности при сжатии и изгибе гипсоцементно-пуццоланового вяжущего. Данная модель позволяет прогнозировать состав гипсоцементно-пуццоланового вяжущего для получения требуемого предела прочности при сжатии. Проведена оптимизация и получен состав гипсоцементно-пуццоланового вяжущего с максимальным пределом прочности при сжатии, при условии минимального расхода портландцемента.

Ключевые слова: гипсоцементно-пуццолановое вяжущее, оптимизация состава, предел прочности, план эксперимента, описательные статистики, совмещенные диаграммы, коррелограмма, тренарная диаграмма

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Представлены результаты коэффициентов льдистости для северных и южных стен, в узлах крепления каркаса вентилируемого фасада для стеновых ограждений из трехслойных железобетонных панелей с внутреннем теплоизоляционным слоем. Определена долговечность крепления анкера навесного вентилируемого фасада, в зависимости от морозостойкости наружного слоя трехслойной стеновой панели и ориентации стены на север или юг.

Ключевые слова: навесной вентилируемый фасад, железобетонная трехслойная панель, узел крепления навесного фасада, коэффициенты льдистости, долговечность

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия

В статье представлен обзор анализа и диагностики дефектов поверхности изделий, оцениваемый с помощью цифровой обработки изображений. Поиск научных публикаций проведен преимущественно в наукометрических базах Scopus и РИНЦ за период 2019-2023 годы. Целью данной статьи является определение наиболее оптимальных методов оценки деструкции материалов при помощи цифровых изображений. Рассмотрены основные методы обработки и анализа цифровых изображений. Показана перспективность унификации режимов сегментации по источникам получения цифровых изображений и совмещение изображений от различных источников регистрации для получения объективной информации о характере разрушения материала. Для сокращения времени оценки степени разрушения материалов предлагается поэтапно использовать методы сегментации, фильтрации цифровых изображений дефектов металлических изделий с последующим расчетом нейронной сетью.

Ключевые слова: дефект, контроль, цифровое изображение, нейронная сеть

2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В статье рассмотрены вопросы 3D-печати бетонной смеси с автоматизированной системой интеграции армирования, проанализировано влияние смеси на динамику строительного принтера. Подача арматуры была организована таким образом, чтобы обеспечить нанесение практически без напряжения. Для этой цели был разработан роликовый питатель для задней части сопла. В ходе работы строительного 3 D-принтера были получены данные с акселерометра в виде графиков частоты колебаний работы строительного принтера, которые характеризуют основные рабочие параметры. Представлены экспериментальные кривые зависимости усилия от смещения для образцов размером 40 × 40 мм с усилением арматурой.

Ключевые слова: строительный 3D-принтер, бетонная смесь, характер колебаний, акселерометр, интеграция арматуры

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Приводятся результаты исследований по применению гипсогидратных кеков – отходов афинажного производства Красноярского завода цветных металлов для получения строительных материалов. Показано, что пастообразные кеки могут быть использованы в строительных растворах, а после сушки и измельчения порошок кеков используется, как мелкий наполнитель в асфальтобетонных смесях. Полученные строительные материалы отвечают требованиям соответствующих нормативных документов. По результатам исследований выбраны оптимальные составы растворов и асфальтобетона, которые были рекомендованы строительным организациям Красноярского края для внедрения.

Ключевые слова: отходы, кеки, строительные растворы, составы, свойства, уравнения регрессии, прочность, водоудерживающая способность, расслоение, минеральный порошок, асфальтобетон

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Рассмотрено влияние щелочи NaOH на структуру и морфологию целлюлозы. Методами рентгеноспектрального микроанализа и электронной микроскопии установлено, что обработка древесной целлюлозы водными растворами NaOH позволяет понизить содержание лигнина в целлюлозе и значительно улучшить топографию волокон. Проведен сравнительный анализ образцов алкалицеллюлозы, полученных при обработке щелочью NaOH с концентрациями 13,7 % и 12,3 % при продолжительности процесса 5,5 часов, температуре 124 °С. Установлено, что при рассмотренных концентрациях NaOH, из исходной целлюлозы удаляется, соответственно, ~75 % и ~50 % лигнина. Результаты инфракрасной спектроскопии свидетельствуют о возрастании аморфизации алкалицеллюлозы. Лучшей морфологической однородностью и меньшим содержанием лигнина обладает алкалицеллюлоза, сформированная при концентрации NaOH 13,7 %.

Ключевые слова: древесная целлюлоза, химическая обработка, щелочность, лигнин, рентгеноспектральный анализ, электронная микроскопия

1.4.7 - Высокомолекулярные соединения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия

В статье рассматривается влияние различных суперпластификаторов на эксплуатационные характеристики бетона. Проведена серия испытаний образцов-балочек мелкозернистого бетона модифицированных пластификаторами различного типа. Экспериментально определено оптимальное количество вводимой добавки для сравнения пластифицирующего эффекта цементно-песчаной смеси. Приведены экспериментальные данные с указанием основных эксплуатационных характеристик материала в зависимости от используемой добавки. Определена наиболее эффективная добавка «Полипласт СП-3».

Ключевые слова: бетон, мелкозернистый бетон, смесь, лигносульфанаты, поликарбоксилаты, нафталинсульфанаты, пластификатор, суперпластификатор, водопотребность, пластичность

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

В данной статье представлены разработанные составы сухих растворных смесей для приготовления мелкозернистых бетонов. Для приготовления указанных смесей была применена технология электромагнитного воздействия на сухие компоненты растворов. В результате использования магнитного поля для активизации и повышения реакционной способности смеси значительно улучшились физико-механические характеристики мелкозернистых бетонов. Увеличение предела прочности образцов на сжатие достигало более 70 % по сравнению с прочностью образцов, приготовленных по обычной технологии без применения магнитной обработки сухих компонентов смеси.

Ключевые слова: сухая смесь, магнитная обработка, линейно-индукционный вращатель, мелкозернистый бетон, прочность

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

В статье показана возможность снижения водопотребности клинкерных вяжущих на основе безгипсового цемента с многокомпонентной добавкой из технического лигносульфоната и водного раствора силиката натрия. Показана возможность получения для строительных конструкций композитов на основе модифицированного безгипсового цемента с улучшенными свойствами.

Ключевые слова: композит, безгипсовый цемент, композиция, лигносульфонат технический, бетон, портландцемент, силикат натрия, прочность

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия

В статье рассматриваются существующие методы расчета прочности нормального сечения в многослойных изгибаемых конструкциях. Был проанализирован опыт российских и зарубежных исследователей, выполнено сравнение подходов, описанных в отечественных и иностранных нормативных документах, выявлены ключевые отличия. При этом уделено особое внимание математическому описанию работы бетона как материала. В заключении сделан вывод о целесообразности дальнейших исследований для поиска наиболее оптимальной методики расчета многослойных конструкций.

Ключевые слова: бетон, железобетон, многослойные конструкции, метод расчета, изгибаемый элемент, нормальное сечение, напряжения, высокопрочный бетон, диаграмма напряжения, описание работы бетона, изгибающий момент, нейтральная ось

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия

В статье показана возможность получения композита с использованием в качестве наполнителя – технического углерода. Оксид хрома трехвалентный выбран не только в качестве пигментной составляющей, но и в качестве светостабилизатора. Полученные результаты позволяют сказать, что дисперсная композиция работоспособна. Составы на техническом углероде и при содержании оксида хрома трехвалентного в количестве 1% - проявляют электропроводящие свойства.

Ключевые слова: пиролизный углерод, химический состав, структурно-морфологические характеристики, элементный состав, энергодисперсионный спектр, микрофотография, эпоксидное связующее, полиэтиленполиамин, оксид хрома трехвалентный, теплопроводность, электропроводность

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Настоящая статья представляет из себя исследование физико-механических характеристик и волновых параметров пористо-волокнистых материалов (ПВМ), используемых в обеспечении звукоизоляции и виброзащиты зданий и сооружений. В работе выполнена классификация пористо-волокнистых материалов по исходному сырью и различной степени жёсткости, представлены основные физико-механические характеристики и волновые параметры ПВМ, и теоретические методы их определения. Представлены результаты лабораторных измерений физико-механических и волновых характеристик образцов ПВМ (стеклянной и каменной основы различной плотности и толщины). Проведено обширное экспериментальное исследование с целью оценить основные взаимосвязи между материалом образца, его плотностью, исходным сырьем, структурой, размером и его акустическими, физико-механическими и волновыми характеристиками. Результаты исследования имеют важное практическое значение для разработки акустически эффективных строительных материалов и их оптимального применения в строительстве и инженерных системах.

Ключевые слова: акустические измерения, акустическое проектирование, строительные материалы, характеристики пористо-волокнистых материалов, звукоизоляция, виброзащита зданий и сооружений

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Использование отходов камнеобработки в производстве других видов продукции является актуальной задачей для камнерезных предприятий. В данном исследовании изучены возможности использования базальтовой пыли, образующейся при пилении, шлифовке и полировании изделий из базальтов и родственных минералов при изготовлении бетонов. Подготовлены три группы образцов с различным содержанием базальтовой пыли – 0 %, 5 % и 20 %. После окончательного твердения бетона проведены испытания прочности образцов на сжатие. Результаты показали, что добавка 5 % базальтовой пыли практически не снизила прочности бетонного образца, повышение содержания базальтовой пыли до 20 % вызвало снижение прочности образцов в среднем на 16 %. Характер разрушения образцов с содержанием базальтовой пыли соответствовал характеру разрушения аналогичных по форме бетонных изделий.

Ключевые слова: бетон, отходы камнеобработки, прочность, базальт

2.1.5 - Строительные материалы и изделия