ivdon3@bk.ru
В данной статье рассматривается использование стекла в современной архитектуре, с акцентом на инновационные подходы и технологии, применяемые известными архитекторами 20 и 21 веков. Анализируются ключевые проекты, демонстрирующие уникальные свойства стекла как материала, способствующего созданию динамичных, функциональных и визуально выразительных архитектурных форм. Особое внимание уделяется экологическим аспектам использования стекла и его влиянию на устойчивость архитектурных объектов.
Ключевые слова: стекло, архитектура, энергоэффективность, освещение, материал, применение, подход, форма, дизайн, фасад
2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура) , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье представлен обзор наиболее актуальных вопросов, возникающих при массовом использовании светодиодных ламп в зданиях и сооружениях. Эта работа предваряет серию статей, посвященных исследованиям в данной области. Рассмотрены особенности эксплуатации применяемых в настоящее время в системах освещения электрических ламп. Показано влияние качества освещения на здоровье людей и воздействие ламп на электрическую сеть. Рассмотрены спектры излучений ламп и их ключевое отличие от естественного солнечного спектра. В статье представлено влияние характера нелинейности нагрузки электрических ламп на качество электропитания сети и её отдельных компонентов. Дана характеристика сроков службы энергосберегающих ламп.
Ключевые слова: освещение, светильники, лампы, спектр освещения, нелинейная нагрузка, гармонические искажения, продолжительность работы, светодиод, автоматический выключатель
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье представлены результаты экспериментальных исследований прочности на сжатие и модуля упругости тяжёлого бетона, изготовленного с использованием гравийного заполнителя из Ситинского месторождения (Хабаровский край). Испытания проведены в лаборатории ТОГУ на образцах-кубах (100×100×100 мм) и призмах (100×100×400 мм) в соответствии с ГОСТ 10180-2018 и ГОСТ 24452-2023. Определено, что средняя прочность бетона варьируется от 40,4 до 46,0 МПа, а модуль упругости - от 25 982 до 30 539 МПа в зависимости от гранулометрического состава заполнителя. Полученные данные подтверждают высокое качество местного сырья и возможность его применения при производстве бетонов класса В30 и выше.
Ключевые слова: бетон, гравий, Ситинское месторождение, прочность на сжатие, модуль упругости, натурные испытания
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассматривается актуальная проблема повышения долговечности бетонных и железобетонных конструкций путем применения различных минеральных добавок. Анализируются механизмы коррозии бетона, сульфатную, хлоридную, карбонизацию, морозное разрушение и коррозию, вызванную ионами магния. Освещаются изменения в нормативной базе, касающиеся органоминеральных смесей (ОМС).
Ключевые слова: бетон, минеральные добавки, коррозионная стойкость, долговечность, зола-уноса, микрокремнезем, органоминеральные модификаторы
В данной статье представлен способ улучшения физико-механических характеристик бетонных изделий путём подбора рационального гранулометрического состава песка, а также рассмотрена проблема недостаточного количества песка с необходимым модулем крупности на карьерах.
Ключевые слова: тротуарная плитка, двухслойные изделия, модуль крупности песка, эксплуатационные характеристики, оптимизация состава, модификация структуры
В статье исследуется влияние различных промышленных отходов на прочностные характеристики бетона с применением метода многофакторного планирования экспериментов. Рассмотрены три типа добавок: отходы песчано-смоляных литейных форм, алюминиевые порошки газодинамического напыления и резиновая крошка из отработанных шин. Использование отходов позволяет повысить экологичность и экономичность бетонных смесей, а также улучшить эксплуатационные свойства материалов. Экспериментальный анализ выявил изменения прочности бетона в зависимости от марки цемента, вида отхода и процента замещения природного песка. Полученные результаты открывают новые возможности для развития устойчивого строительства.
Ключевые слова: многофакторный эксперимент, методика планирования исследований, прочность, бетон, промышленные отходы
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Статья посвящена научно-методическим основам разработки составов композиционных материалов, специально предназначенных для значительного улучшения физико-механических свойств оснований и покрытий дорожной одежды автомобильных дорог, различных изделий и конструкций. Подробно раскрываются фундаментальные принципы, лежащие в основе создания оптимальной структуры композитных материалов, что способствует существенному повышению прочности, надежности и увеличению длительности эксплуатации конструкций. Кроме того, приводится анализ современных методик оптимизации состава композитов, особое внимание уделено важности учета специфики межфазных взаимодействий между компонентами и особенностям распределения частиц наполнителей внутри матрицы. Описаны практические подходы и приведены примеры успешного применения принципов и потенциал полученных решений. Отдельно отмечается ключевая роль математического моделирования и экспериментов, которые являются неотъемлемой частью эффективного подбора рецептур и оптимизации свойств композитов. Основные положения всех рассматриваемых методов сводятся к грамотному выбору качественных исходных материалов, правильному определению оптимального гранулометрического состава минеральных составляющих смесей, точного расчета необходимого количества связующих веществ, а также строгому контролю соответствия проектируемых характеристик запланированным показателям, что гарантирует получение высококачественных и надежных оснований и покрытий дорожной одежды автомобильных дорог, изделий и конструкций.
Ключевые слова: строительные композиты, состав, проектирование, разработка, технология, моделирование, управление свойствами, оптимизация, дорожная одежда
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Освоение удалённых и труднодоступных территорий России требует разработки эффективных строительных решений, сочетающих высокие эксплуатационные характеристики, экологичность и возможность полной заводской готовности. В данной статье представлены результаты исследования модифицированного арболита, предназначенного для использования в производстве объёмно-пространственных модулей. С целью повышения физико-механических свойств традиционного состава была применена комплексная химическая модификация древесного заполнителя, включающая предварительную обработку силикатом алюминия (Al₂SiO₅) с последующим введением в состав смеси этандиовой кислоты. Экспериментально установлено, что предлагаемая модификация приводит к снижению средней плотности материала на 11% при одновременном увеличении прочности на сжатие на 47% по сравнению с контрольным образцом. В работе обоснован физико-химический механизм упрочнения, заключающийся в образовании органо-минерального каркаса в структуре древесины. Результаты работы демонстрируют потенциал применения разработанного материала в качестве конструкционно-теплоизоляционного элемента в модульном домостроении.
Ключевые слова: модифицированный арболит, модульное домостроение, силикат алюминия, этандиовая кислота, прочность на сжатие, плотность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассмотрены проблемы применения строительных материалов ненадлежащего качества в России. Определены понятия некачественных, фальсифицированных и контрафактных строительных материалов (НФК-материалов). Выделены отличительные признаки НФК-продукции на рынке строительных материалов и последствия несоблюдения общих требований к ее качеству. Проанализированы особенности цифровой маркировки строительных материалов в России. Выделены ключевые проблемы проведения входного контроля подрядчиком и их причины. В заключение даны рекомендации по повышению эффективности системы входного контроля строительных материалов.
Ключевые слова: строительные материалы, качество, фальсифицированная продукция, контрафактная продукция, маркировка, безопасность зданий и сооружений, строительный контроль, входной контроль
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье представлены результаты исследования распределения частиц по размерам (РЧР) в водных суспензиях восьми природных и искусственных минеральных веществ, включая гипс, известняк, мергель, сланец, ангидрит, доломит, бентонит и цемянку. Анализ проводился методом седиментации в диапазоне размеров частиц от субмикронного до сотен микрометров, что позволило выявить существенные различия в распределении в зависимости от минералогического состава. Изучение распределения частиц по размерам показало, что образцы с более узким распределением, такие как ангидрит и бентонит, обладают высокой стабильностью и предсказуемыми кинетическими характеристиками, в то время как полимодальные распределения у мергеля и цемянки свидетельствуют о целесообразности их применения в качестве наполнителя. Полученные данные позволяют прогнозировать их влияние на свойства вяжущих материалов, включая скорость гидратации, плотность упаковки, пуццолановую активность и склонность к агрегации. Результаты могут быть полезны для оптимизации технологических процессов в сфере создания ремонтно-реставрационных составов и вяжущих материалов.
Ключевые слова: распределение частиц, размер, суспензия, вяжущие составы, седиментация, коллоидная устойчивость, ремонтно-реставрационные составы, медиана, ширина распределения
В статье рассмотрены экологические, экономические и технологические аспекты применения золы рисовой шелухи (ЗРШ) в строительной индустрии. Показано, что использование данного отхода рисоперерабатывающей промышленности способствует снижению углеродного следа и повышению качества цементного камня. Представлены результаты экспериментального исследования влияния ЗРШ на физико механические свойства цементного теста. Установлены закономерности изменения сроков схватывания, водопотребности, прочности и кинетики твердения при замещении части портландцемента на ЗРШ в количестве 5, 10, 15 и 20 % от массы цемента. Показано, что оптимальное содержание добавки составляет 15% и обеспечивает улучшение прочностных свойств цементного камня в возрасте 28 сут. на 10% по сравнению с обычным цементом.
Ключевые слова: зола рисовой шелухи, портландцемент, цементное тесто, сроки схватывания, водопотребность, прочность, кинетика твердения, пуццолановая активность
Для повышения долговечности асфальтобетона в жарком климате применяют стабилизирующие добавки. Традиционный модификатор Стилобит повышает устойчивость к колееобразованию и трещинам, но ограничен по температурной стабильности и обеспечению плотности. В исследовании сравнивали смеси со Стилобитом и новым модификатором PROPolymer MA-CK. Смесь с PROPolymer MA-CK показала лучшую устойчивость к колееобразованию, более стабильное вяжущее и повышенную плотность, что снижает риск деформаций и делает его более эффективной и экономичной альтернативой для дорожных покрытий в жарком климате.
Ключевые слова: РROPolymer MA-CK, щебёночно-мастичные асфальтобетонные смеси,колейность, колеобразование, эксплуатационные характеристики, Стилобит, модификаторы
В статье представлен опыт и технология устройства полов производственных зданий на основе цементного раствора, содержащего модифицированную базальтовую микрофибру (МБМ). Приведено конструктивное решение пола с покрытием, модифицированным базальтовой микрофиброй. Указаны технологические операции, произведенные на объекте. Предложен состав модифицированной растворной смеси, характеризующийся улучшенными физико-механическими характеристиками. Установлено, что предварительное механическое разделение микроволокон в суспензии с водой и пластификатором способствует более равномерному распределению фибр в объеме растворной смеси. Приведена схема организации рабочего места при укладке фиброармированной цементной растворной смеси в конструкцию покрытия пола. Установлено, что при введении модифицированных базальтовых микроволокон в цементную смесь снижаются усадочные деформации раствора, что способствует увеличению трещиностойкости цементного покрытия. Определены физико-механические характеристики модифицированного покрытия, такие как истираемость, прочность на сжатие и на растяжение при изгибе. Отмечено улучшение физико-механических характеристик модифицированного цементного раствора, что позволяет применять разработанные составы и технологию при устройстве полов в зданиях с повышенными механическими воздействиями.
Ключевые слова: монолитное покрытие, технология устройства, дисперсное армирование, бетон, модифицированная базальтовая микрофибра, фиброармированное покрытие, растворная смесь, полы производственных зданий
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье исследуется влияние параметров шероховатости поверхности отработанного пильного полотна на несущую способность клеевых соединений в деревометаллических композитах. Рассмотрены различные способы подготовки поверхности стали, включая механическую и абразивную обработку. Основное внимание уделено установлению количественной связи между шероховатостью металлической поверхности и прочностью клеевого соединения при варьировании глубины армирования и состава клеевого слоя. Экспериментальные исследования выполнены по методике многофакторного планирования Протодьяконова–Тедера. Установлено, что способ обработки поверхности оказывает определяющее влияние на несущую способность соединения, а оптимальная шероховатость обеспечивает максимальное механическое сцепление между клеем и металлом.
Ключевые слова: многофакторный эксперимент, шероховатость, несущая способность, деревометаллический композит, клеевое соединение, отработанное пильное полотно
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Представлены результаты исследования усадки, механических свойств и долговечность шлакощелочного бетона модифицированным машинным и растительным маслом. Для определения влияния масел были протестированы физико-механические свойства (время схватывания, прочность на сжатие, автогенная усадка). Экспериментальные результаты показывают, что использование масла в качестве модификатора структуры шлакощелочного бетона может существенно снизить автогенную усадку шлакощелочного бетона за счёт уменьшения поверхностного натяжения и более плотной внутренней структуры. Установлено, что эмульгированные масла обеспечивают более высокие физико-механические свойства у бетонов по сравнению с не эмульгированными маслами. Время схватывания также выше, чем в составах без органического модификатора.
Ключевые слова: граншлак, органические вещества, масло моторное, эмульгирование, вяжущее, сроки схватывания, прочность, усадка
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье представлены составы и технология приготовления мелкозернистых бетонов с применением модифицирующих добавок и суперпластификаторов. Предложено в каче-стве модифицирующей добавки использовать отходы теплоэнергетических производств в виде технического углерода (сажи). В зависимости от количества сажи определяли пара-метры подвижности смеси и показатели прочности на сжатие и изгиб при растяжении. Установлен оптимальный расход сажевых отходов в количестве 1,0 % от массы вяжуще-го, при котором получены максимальные параметры подвижности смеси и прочности мелкозернистого бетона. Рассмотрено комплексное влияние сажевых отходов и супер-пластификатора на изменение физико-механических свойств бетона. Совместное приме-нение сажи и пластифицирующей добавки в соотношении 1:1 способствовало увеличе-нию показателей подвижности и пределов прочности затвердевшего мелкозернистого бе-тона на сжатие и на растяжение при изгибе. Для приготовления сухих смесей применялся метод электромагнитной активации в линейно-индукционном вращателе.
Ключевые слова: мелкозернистые бетоны, сажевые отходы, суперпластификатор, электромеханическое пе-ремешивание, подвижность, прочность
В статье представлены результаты исследования свойств древесины различных пород, в том числе модифицированной древесины с различными показателями влажности и возможности использования ее в паркете. Предлагаемый способ модификации заключается в разогреве древесины СВЧ-методом и прессовании до квадратного сечения. Уделяется внимание определению плотности, механических свойств древесины и влияния на них влажности, а именно прочности древесины при сжатии, при статическом изгибе, при скалывании вдоль волокон в тангентальном направлении. Проводится определение статической твердости древесины. Рассматривается вопрос разбухания древесины, исследована кинетика разбухания мозаичных фрагментов паркета из модифицированной древесины. Рекомендовать данный материал к эксплуатации можно при условии создания на поверхности изделия полностью водонепроницаемого покрытия.
Ключевые слова: древесина, модифицированная древесина, определение свойств древесины, механические свойства древесины, влияние влажности на свойства древесины, разбухание древесины, паркет
В статье представлены результаты исследования подбора состава декоративного бетона, который обладает свойствами свечения в темное время суток и архитектурной выразительностью при дневном свете, при сохранении повышенных физико-механических характеристик. Показана возможность получения декоративного бетона с вовлечением отхода тарного и строительного стекла в сочетании с фотолюминесцентными добавками.
Ключевые слова: бетон, декоративный бетон, люмобетон, стеклобой, фотолюминесцентные добавки, пластифицирующая добавка
Актуальность работы определяется широким применением цифровизации во многих отраслях экономики и значительным отставанием в этой сфере цементной промышленности. Приведен обзор современных подходов к изучению цифровых двойников и дана оценка состояния их внедрения в цементных производствах. Цель работы заключается в определении особенностей процессов цифровизации, а также выявлении барьеров и перспектив развития цифровых двойников в цементной отрасли. Показано, что внедрение цифровых технологий может стать эффективным инструментом трансформации цементной отрасли при условии внедрения цифровых двойников в рамках цепочек создания стоимости продукции. Доказана необходимость создания новой модели долгосрочного устойчивого развития цементной отрасли на основе современных цифровых технологий в структуре отраслевого баланса строительных материалов.
Ключевые слова: цифровизация предприятия, цифровое моделирование, цифровой двойник, цифровые технологии, оптимизация производственных процессов, типология цифровых двойников, цементная отрасль, цепочки создания стоимости, модель устойчивого развития
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В статье рассмотрены поверхностно-активные свойства казеина и его потенциал применения в качестве биоорганической добавки в ремонтно-реставрационных составах (РРС). Проведён анализ литературных источников, подтверждающих амфифильную природу казеина, его способность стабилизировать межфазные системы и формировать устойчивые мицеллы. Представлены результаты экспериментального исследования зависимости поверхностного натяжения водных растворов казеина от его концентрации, выполненного методом висящей капли на тензиометре DSA-100. Показано, что казеин эффективно снижает поверхностное натяжение водного раствора, особенно при концентрациях до 4–5%, что подтверждает его активную адсорбцию на границе раздела фаз. По полученной изотерме поверхностного натяжения рассмотрена прогнозируемая смачиваемость на основе уравнения Юнга. Полученные данные подчеркивают перспективность использования казеина в качестве природного ПАВ для создания экологически безопасных и аутентичных реставрационных материалов, соответствующих требованиям строительства и реставрации.
Ключевые слова: казеин, поверхностно-активные вещества, ремонтно-реставрационные составы, поверхностное натяжение, смачиваемость.
Железобетонные конструкции (ЖБК), эксплуатирующие в естественных условиях Крайнего Севера, подвергаются попеременному замораживанию и оттаиванию. Воздействие циклов замораживания и оттаивания (ЦЗО) приводит к деградации не только прочностных, но и деформационных свойств (ДС) бетона. В действующих нормах проектирования ЖБК ДС бетона и арматуры назначены как среднестатистические величины. В данной работе исследуется влияние изменчивости ДС бетона на обеспеченность несущей способности изгибаемых железобетонных элементов до и после ЦЗО.
Ключевые слова: циклы замораживания и оттаивания, статистическая закономерность сопротивления, изгиб, железобетон, предельная деформация бетона, обеспеченность несущей способности, изменчивость деформационных свойств бетона
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Актуальность работы определяется необходимостью определения приоритетных направлений формализации, алгоритмизации, моделирования и развития цифровых технологий в цементной отрасли. Для создания интегрированного цифрового двойника цементного производства были формализованы различные варианты технологических схем, отличающиеся числом элементов, степенью их агрегированности, количеством типов взаимосвязей элементов производственного процесса. Отличительной особенностью цифрового двойника являлся охват нескольких звеньев технологических переделов в реальном режиме времени. Для всех технологических звеньев производства цемента сформировано формализованное описание элементов технологических циклов. Моделирование производственных процессов и сценарных условий цементного производства позволило достичь увеличения производственной мощности и повышения эффективности использования ресурсов, решить задачи оптимизации и сокращения удельных операционных затрат, а также повышения эффективности и устойчивости цементного производства.
Ключевые слова: цифровой двойник, информационная модель, цепочка создания стоимости, технологические циклы, технологические связи, технологические схемы, оптимизация ресурсов, коллаборативные комплексы, интеллектуальные горные машины
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Одним из перспективных строительных материалов является фибробетон. Однако наибольшее распространение он получил в использовании в отделочных материалах, изготовлении малых архитектурных форм, промышленных полах, декоративных деталях фасадов, и гораздо реже – в несущих конструкциях. Между тем применение фибробетона, в т.ч. армированного низкомодульной фиброй, в несущих конструкциях ограничено из-за недостаточности информации о поведении материала под нагрузкой, необходимы дополнительные экспериментальные данные для теоретических представлений. В статье рассмотрены экспериментальные исследования бетона, армированного полипропиленовой фиброй на сжатие и центральное растяжение. Были выявлены качественно отличные картины разрушения бетонных и фибробетонных образцов. Анализ результатов показал, что наибольшие значения пиковой нагрузки наблюдаются у образцов с содержанием полипропиленовой фибры 1%. По сравнению с контрольной серией несущая способность увеличилась до 45%. При увеличении содержания фибры до 2,5% среднее значение разрушающей нагрузки снизилось на 24%.
Ключевые слова: фибробетон, фибра, полипропиленовая фибра, испытания на сжатие
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Бетоны на основе молотых доменных граншлаков обладают высокими механическими характеристиками активированных щелочными растворами. Однако они обладают существенными недостатками, такими как быстрое схватывание и плохая удобоукладываемость в формы при бетонировании. Выявлено влияние различных суперпластификаторов на свойства паст приготовленных на основе молотого доменного граншлака активированных щелочными растворами. В качестве щелочного активатора твердения шлака использовали водный раствор силиката натрия и гидроксида натрия. Изучали влияние дозировки суперпластификатора на время схватывания, растекаемость и изменения прочности на сжатие шлакощелочных растворов. Установлено, что такие свойства свежего приготовленной пасты как время начала и конца схватывания увеличиваются при увеличении растворо шлакового отношения, а также при введении суперпластификатора. Было выявлено, что суперпластификаторы на основе нафталинсульфокислоты и поликарбоксилатного эфира эффективно влияют как на сроки схватывания, на удобоукладываемость так и на прочность композиций на основе шлакощелочного вяжущего.
Ключевые слова: отходы металлургического производства, граншлак, активатор твердения, вяжущее, суперпластификатор, сроки схватывания, распыв, прочность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассмотрены вопросы о комплексном подходе в архитектурном проектировании и строительстве по обеспечению энергоэффективности зданий, производству экологичных строительных материалов, учета климата района строительства, а также экономических аспектов. Для комфорта и здоровья людей принципиальное значение имеет экологическая безопасность используемых в проектировании теплоизоляционных материалов. Рассмотрены вопросы выбора экологически чистых теплоизоляционных материалов для реализации «зеленого» строительства и возможности формирования экономики замкнутого цикла. По техническим и экологическим характеристикам проведен анализ теплоизоляционных материалов и перечислены современные экологически чистые материалы, которые возможно применять в проектировании и строительстве зданий и сооружений. Перечислены ключевые факторы, определяющие экономическую эффективность зданий.
Ключевые слова: энергоэффективность, экологически чистые теплоизоляционные материалы, экологическая безопасность, «зеленое» строительство, экономика замкнутого цикла
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия