ivdon3@bk.ru
В работе представлены результаты изучения зависимостей физико-механических свойств облицовочной керамики от применения триоксида молибдена. Добавка совместно с борной кислотой вводится в шихту на основе малопластичной глины. Исследуемый керамический материал получали при помощи полусухого прессования при максимальной температуре обжига 1050 оС. Обе применяемые добавки являются плавнями, способствуя жидкофазному спеканию и эффекту самоглазурования поверхности материала. При этом триоксид молибдена также позволяет уменьшить вязкость стекловидной фазы и повысить степень ее кристалличности. Установлено оптимальное количество триоксида молибдена, позволяющее эффективно повысить прочность и морозостойкость керамики. Практическое применение разработанного состава шихты позволит применять сырье низкого качества для получения облицовочной строительной керамики с высокими эксплуатационными характеристиками
Ключевые слова: облицовочная керамика, триоксид молибдена, малопластичная глина, борная кислота, плавень, жидкофазное спекание, самоглазурование
Для очистки сточных вод используются горизонтальные емкости из стеклопластика. Однако при проектировании изделий требуется определить способ изготовления емкости: методом непрерывной намоткой или спирально-перекрестной. Основной проблемой выбора метода изготовления состоит в определении устойчивости конструкции к вертикальным нагрузкам от грунтового массива. В статье проводятся обследования построенных сооружений из стеклопластика, проводятся испытания по исследованию прочностных характеристик материала, для подтверждения полученных данных, выполняется комплексный расчет в программном комплексе Midas GTS NX. По результатам обследований и расчетов доказана невозможность применения стеклопластиковых емкостей, изготовленного методом спирально-перекрестной намотки. Результатом исследования стала положительная оценка применимости метода непрерывной намотки для изготовления горизонтальных емкостей в широком диапазоне глубины залегания.
Ключевые слова: Горизонтальные емкости из стеклопластика, метод непрерывной намотки, метод спирально-перекрестной намотки
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Время перекрытия слоев при послойной укладке бетонной смеси при возведении массивных монолитных железобетонных конструкций является важным технологическим параметром бетонирования, связывающим темп бетонирования, толщину укладываемых слоев и параметры конструкции. Для традиционных бетонных смесей, уплотняемых вибрацией, этот параметр определяется сохраняемостью бетонной смеси с учетом ее температуры. При применении самоуплотняющихся бетонных смесей время перекрытия слоев помимо традиционных факторов существенно зависит от периода формирования «слоновой кожи». Изучено влияние времени перекрытия слоев на прочность их сцепления в зависимости от свойств бетонной смеси и способа ее укладки. В качестве критерия прочности сцепления использован предел прочности на растяжение при изгибе. Подтверждено, что при применении уплотняемой вибрацией традиционной бетонной смеси без суперпластифицирующих добавок на основе эфиров поликарбоксилатов время перекрытия слоев 2 ч обеспечивает равнопрочный с основным массивом шов. Для самоуплотняющихся бетонных смесей с применением вибрации при укладке последующих за первым слоев время перекрытия соответствует показателю сохраняемости и возрастает до 6 ч, а при послойной укладке без вибрирования прочность сцепления снижается примерно на 20%, 70% и более 90% при времени перекрытия 2,4 и 6 ч соответственно.
Ключевые слова: самоуплотняющиеся бетонные смеси, массивные железобетонные конструкции, время перекрытия слоев, «слоновая кожа»
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Захоронение отработанных автопокрышек на полигоне ТБО является крайне неэффективным способом их утилизации, влекущим за собой увеличение площади мусорных полигонов и рост негативного воздействия на окружающую среду. Наименее финансово- и трудозатратным способом переработки автомобильных покрышек является измельчение на фракционную крошку. В статье предлагается ее использование в качестве связующего вещества при прокладке автомобильных дорог. Проведены исследования показателей, влияющих на эксплуатационные параметры асфальтового покрытия при различных значениях массы резиновой крошки в сравнении с чистой пробой и определена оптимальная масса добавляемой крошки.
Ключевые слова: резиновая крошка, покрышки, асфальтовая смесь, оптимальная масса
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Материалы на основе портландцементного клинкера занимают одну из ведущих позиций в строительной индустрии. Постоянно растущие объемы строительства и развитие современных технологий предъявляет новые требования к цементным материалам, то есть, возрастает необходимость придания новых многофункциональных характеристик традиционным цементным композитам. Таким образом, ведение различного рода добавок в состав цементного композита способно повлиять на его структурообразование, улучшить физико-механические характеристики или придать специальные свойства цементному камню. Добавки классифицируются в соответствии с ГОСТ 24640-91, некоторые из них способны выполнять сразу несколько функций. Перечень добавок постоянно дополняется новыми соединениями, составами, формулами. Ультрадисперсный модифицированный висмутом оксида титана можно рассматривать как перспективную добавку к цементным системам, обладающую структурообразующими, антибиокоррозионными и фотокаталитическими свойствами.
Ключевые слова: строительные материалы, портландцемент, биоциды, фунгициды, микроскопические грибы, диоксид титана, фотокатализ
Для решения экологических проблем по утилизации боя кирпича, подготовки новых мест под застройку жилыми комплексами, а также расширению ресурсной базы производства строительных материалов, лом глиняного кирпича после реновации сооружений, рассматривается в качестве крупного заменителя бетонных смесей. Были изучены основные физико - механические свойства бетонов. Установлено, что бетоны, полученные на основе крупного заполнителя из лома кирпича обладают свойствами бетонов на основе природных заполнителей марки М250-350. Применение лома глиняного кирпича в качестве заполнителей требует специальной технологии подготовки последнего с целью снижения его водопотребности. Проведенные исследования показали, что целесообразно проектировать бетонные смеси на основе вторичных ресурсов на основе комплексного вяжущего состоящего из портландцемента, тонкомолотого глиняного кирпичного боя и гиперпластификатора.
Ключевые слова: лом глиняного кирпича, крупный заполнитель, реновация, вяжущее, твердение, бетонная смесь, бетон, прочность
Выполнены расчетно-аналитические исследования влияния продолжительности работы АЭС при продлении их эксплуатации на радиационные изменения бетонов шахты водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР) на различных заполнителях. Установлено, что при продлении эксплуатации АЭС с ВВЭР радиационные изменения бетонов шахты реакторов могут быть соизмеримы с допустимыми изменениями бетонов или превышать их. Показано, что радиационные изменения этих бетонов возрастают с увеличением продолжительности эксплуатации и зависят от мощности реактора (440 или 1000 МВт), толщины «сухой» защиты вокруг корпуса реактора и материала используемого заполнителя бетона. Радиационные изменения у всех бетонов шахты АЭС с ВВЭР-440 будут более значительные, чем у бетонов АЭС с ВВЭР-1000. Установлено, что радиационные изменения бетонов шахты реакторов и максимальная продолжительность эксплуатации при использовании в бетонах заполнителей из различных горных пород значительно отличаются. При увеличении температуры эксплуатации радиационные изменения бетонов будут уменьшаться, а допустимое время эксплуатации АЭС увеличиваться.
Ключевые слова: радиационные изменения, бетоны шахты реакторов, заполнители бетонов, горные породы, ВВЭР-440, ВВЭР-1000, продление эксплуатации
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.4.9 - Ядерные энергетические установки, топливный цикл, радиационная безопасность
Рассмотрена задача управления шаговыми двигателями дорожного принтера с использованием метода нейро-нечеткого управления. Описан алгоритм разработки интеллектуальной системы управления шаговыми двигателями. Получена обучающая выборка по данным переменных, определенных в результате моделирования системы автоматического управления с непрерывным пропорционально-интегрально-дифференцирующим (ПИД) регулятором. Обучение адаптивной нейро-нечеткой системы вывода гибридным методом выполнено с использованием программы MATLAB. Построены переходные характеристики системы управления с непрерывным и нейро-нечетким ПИД-регуляторами. Определены прямые показатели качества рассмотренных систем управления шаговыми двигателями, а также выполнен анализ этих результатов. Использование нейро-нечеткого-ПИД управления шаговыми двигателями позволило получить качественный переходный процесс, подтвержденный в результате вычислительного эксперимента.
Ключевые слова: дорожный принтер, шаговый двигатель, дорожный принтер, шаговый двигатель, передаточная функция, адаптивная нейро-нечеткая система вывода
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Статья содержит результаты верификации конечно-элементной расчетной модели работы на осевое сжатие железобетонных конструкций с комбинированным армированием. Конструкции с комбинированным армированием (с несъемной сталефибробетонной опалубкой) нашли широкое применение при возведении сооружений атомных электростанций. Сталефибробетон, по сравнению с тяжелым бетоном, обладает повышенными прочностными и деформативными характеристиками, за счет чего выполняет функцию несущего элемента, воспринимающего сжимающие и растягивающие усилия. Исследование совместной работы сталефибробетона и тяжелого бетона является перспективным направлением исследований. Разработанная конечно элементная модель железобетонной конструкции с несъемной сталефибробетонной опалубкой с высокой степенью достоверности позволяет определить напряженно-деформированное состояние, перераспределение усилий между элементами сечения и параметры трещинообразования при нагружении. Описанную методику моделирования рекомендуется использовать при исследовании работы подобных конструкций.
Ключевые слова: АЭС, несъемная опалубка, испытание конструкций, Ansys, диаграмма деформирования, сталефибробетон, метод конечных элементов
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассмотрена проблема непрерывного контроля концентрации пылевого потока в воздуховодах на предприятиях при производстве строительных материалов. Предложена спектрально-тембровая методология по оценке концентрации пыли на основе анализа сигналов акустической эмиссии. Проведено два этапа адаптации упрощенной оценки концентрации пыли на стендовой модели и в производственных условиях. В процессе адаптации использован пьезокерамический датчик акустический сигнал, от которого через предварительный усилитель поступает на регистрирующий прибор потенциометр с круговой суточной диаграммой. Эталонный весовой метод применялся для замера фактической концентрации пыли и одновременной регистрации показаний адаптируемого прибора-пылемера.
Ключевые слова: строительные материалы, концентрация пыли, пылемерная аппаратура, акустическая методология, сигналы акустической эмиссии, спектр Фурье
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассмотрены различные этапы исследования карьерного песка как компонента цементно-песчаной смеси. Обозначены два масштабных этапа: высушивание и просеивание. Рассмотрен этап сушки для различных слоёв (верхний, средний, нижний) карьерного песка. Приведены результаты влажности навесок песка массой от 100 до 5000 г. для различных слоёв. Рассмотрен этап просеивания для различных слоёв карьерного песка. Опытным путём по нормативным методикам определен гранулометрический (зерновой) состав различных слоёв карьерного песка. Приведены результаты частного и полного остатков для каждого слоя песка. Рассчитаны модули крупности для различных слоёв песка. Проиллюстрировано оборудование, применяемое для высушивания и просеивания карьерного песка. Подтверждена экспериментально теоретическая необходимость предварительных этапов подготовки (высушивание и просеивание) карьерного песка перед использованием в качестве составной части цементно-песчаной смеси для производства кирпича.
Ключевые слова: карьерный песок, высушивание, сушка, просеивание, просев, цементно-песчаная смесь, влажность, гранулометрический состав, модуль крупности
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Представлен анализ существующих керамических материалов для высокотемпературной теплоизоляции. Показана возможность получения композита на основе цеолитсодержащего сырья «Сахаптинского» месторождения с добавками для теплоизоляции промышленных агрегатов. Приведены результаты влияния добавок (глины, микрокремнезёма, выгорающих добавок и пенообразующей эмульсии) на физико-механические и обжиговые свойства получаемых изделий. Изучены основные характеристики полученной пористой керамики и определены оптимальные границы применения используемых добавок в соответствии с требованиями ГОСТ 2694-78 на аналоговый пенодиатомитовый кирпич. Определено влияние содержания глины в композитах на плотность, прочность и дополнительную линейную усадку образцов. Получен оптимальный состав, содержащий микрокремнезём и выгорающие добавки (опилки) при изготовления пористой керамики, применяемой для высокотемпературной теплоизоляции с наименьшей плотностью и соответствующий требованиям ГОСТ по прочности и дополнительной линейной усадки.
Ключевые слова: цеолит, глина, микрокремнезём, пенообразующая эмульсия, выгорающие добавки, химический состав, обжиговые свойства, физико-механические свойства, пористая керамика, отходы, высокотемпературная теплоизоляция
В статье рассмотрены различные пропорции составляющих цементно-песчаной смеси для производства кирпича с целью строительства частных домов. Особенное внимание уделено значениям осадки конуса, как одному из показателей смеси. Приведены таблицы с описанием разного состава смеси по каждому компоненту. Даны результаты эксперимента по изучению влияния разного соотношения компонентов. Проиллюстрировано оборудование для ручного и автоматического формования и создания из полученной смеси готовых изделий. Дано заключение о возможности использования конкретной смеси в производстве кирпича.
Ключевые слова: кирпич, цемент, песок, вода, цементно-песчаная смесь, цементный раствор, водо-цементное отношение, подбор состава, строительство, производство
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье рассмотрены возможности применения крупной фракции отходов обогащения угольной промышленности в дорожном строительстве. Проанализирован фракционный состав угольного отхода обогащения Гуково-Зверевского угленосного района. Проведены аналитические исследования состава бетонного покрытия. Представлена сравнительная характеристика требований, выдвигаемых к получаемой смеси. Приведены результаты опытных испытаний прочности контрольных образцов бетона с различными видами заполнителя. На основании полученных результатов сделан положительный вывод о возможности применения отходов обогащения в качестве крупного заполнителя бетонной смеси в дорожном строительстве по техническим и экономическим критериям.
Ключевые слова: дорожное строительство, бетонная смесь, отход обогащения, угольная порода
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Представлены результаты исследований влияния минеральных добавок природного и техногенного происхождения на некоторые свойства мелкозернистых бетонов при введении от 10 до 25% от массы цемента минеральной добавки взамен либо части цемента при увеличении величины В/Ц, либо части песка при неизменном значении величины В/Ц. Выявлено незначительное, до 3%, изменение средней плотности бетона. Снижение начального модуля упругости от 4 до 14% зафиксировано при замене части цемента, при этом повышение предела прочности на растяжение при изгибе, в зависимости от дозировки, составило до 26% (маршаллит) и 6% (шлам химводоочистки), а снижение предела прочности на сжатие составило от 10 до 22%. При замене части песка зафиксировано повышение до 10% начального модуля упругости, предела прочности при изгибе от 19 до 38% (маршаллит) и до 11% (шлам химводоочистки). Повышение предела прочности на сжатие, в зависимости от вида и дозировки добавки составило от 8 до 20%. Существенного влияния добавок на характер пористости цементного камня не выявлено.
Ключевые слова: минеральная добавка, мелкозернистый бетон, предел прочности, модуль упругости, усадка, водопоглощение
Активное применение в производстве строительных материалов отходов после реновации жилья является актуальным и перспективным направлением, т.к. снижается нагрузка на логистику по поставке инертных материалов, уничтожаются свалки и площадки хранения отходов, снижается себестоимость строительных материалов из вторичного сырья. Применение переработанного боя глиняного кирпича позволяет не только решить проблему утилизации твердых отходов, но и уменьшить экологический ущерб, наносимый окружающей среде человечеством от чрезмерного освоения природных ресурсов. Тонко измельченный кирпичный бой обладает пуццолановыми свойствами и может применяться, как добавка в цементную смесь, а крупная фракция применяется в заполнителях цементных композиций.
Ключевые слова: лом глиняного кирпича, реновация, подготовка, пуццолановая активность, гидравлическая активность, вяжущее, твердение, заполнитель, раствор, прочность
Возрастающая проблема образования золоотвалов Ростовской области диктует необходимость поиска экологичных методов утилизации отходов теплоэнергетического сектора. На основании проведенного анализа химического и фракционного составов золошлаковой смеси, образующейся на угольной теплоэлектростанции, предложено использование золоотхода крупностью 10-100 мкм в качестве микронаполнителя в дорожном строительстве. Проведенные испытания контрольных образцов с применением золоотходов показали улучшение водонепроницаемости и морозостойкости бетона при сохранении его прочности.
Ключевые слова: золошлаковые отходы, микронаполнитель, бетонная смесь, дорожное строительство
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассматривается возможность повышения стойкости в сульфатных средах бетонных композитов на основе цементных сырьевых смесей, модифицированных шлаковой минеральной составляющей и комплексным суперпластификатором. Методикой исследования и моделированием характера воздействия агрессивной среды на композиты – доказывается перспективность технологии химизации цементных бетонов для изготовления долговечных строительных конструкций на их основе.
Ключевые слова: сульфатная среда, цементный бетон, коррозионная стойкость, химизация, композит, моделирование воздействия среды
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Неизоцианатные полиуретаны - НИРУ на основе первичных диаминов и карбонизованных эпоксидов были впервые получены Фиговским О. и Строгановым. В настояшее время они широко используются для покрытий, герметиков адгезивой и вспененных материалов. Рассмотрены методы НИРУ промышленного произодства.
Ключевые слова: неизоцианатные полиуретаны, ди- и полициклокарбонаты, "зелёные" технологии
1.3.16 - Атомная и молекулярная физика , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Приведены результаты исследований влияния различных условий твердения, в т.ч. моделирующих условий в центре массивных монолитных конструкций, на предел прочности на сжатие и растяжение, начальный модуль упругости, кинетику твердения самоуплотняющихся бетонов классов от В25 до В55. Предложена классификация бетонов по кинетике твердения с применением в качестве критерия времени достижения некоторого уровня от проектной прочности на сжатие при нормальных условиях твердения. Установлена инвариантность возраста и вида бетона в зависимости начального модуля упругости исследованных бетонов от предела прочности на сжатие. Выявлено некоторое отличие зависимости «начальный модуль упругости – предел прочности на сжатие» и отставание темпа нарастания предела прочности на растяжение от темпа нарастания предела прочности на сжатие исследованных бетонов в ранний период твердения относительно традиционных бетонов вибрационного уплотнения. Показано, что в ранний период твердения исследованные бетоны характеризуются более высоким уровнем условного критерия трещиностойкости E0/Rt, что свидетельствует, в определенной степени, о более высокой хрупкости исследованных бетонов в этот период.
Ключевые слова: самоуплотняющиеся бетоны, предел прочности на сжатие и растяжение, кинетика твердения, модуль упругости, критерий трещиностойкости
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье приведены результаты экспериментальных исследований. Определено оптимальное время диспергирования воды затворения совместно с нанодобавкой. Также приведены результаты экспериментов по определению влияния углеродных нанотрубок и пластификатора на мелкозернистые бетоны. Для исследуемых составов определены прочностные характеристики. На основе полученных данных определено влияние времени диспергирования, а также влияние совместного применения пластификатора SikaVC 5-500 и углеродных нанотрубок «Таунит-М».
Ключевые слова: мелкозернистый бетон, углеродные нанотрубки, ультразвуковое диспергирование, пластификатор
Строительство Полярной газотурбинной электростанции осуществляется на вечномерзлых грунтах. Особенности строительства железобетонных конструкций фундаментов и других элементов в зоне вечной мерзлоты подразумевает высокие требования по прочности, плотности и морозостойкости. Предложен новый состав бетонной смеси с улучшенными физико-механическими свойствами. В составе бетонной смеси используются суперпластифицирующие добавки и отходы производства.
Ключевые слова: фундамент, вечная мерзлота, буроопускные сваи, суперпластификатор, сернокислый шлам, бетонная смесь, прочность, морозостойкость
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Исследовано влияние редиспергируемых полимерных порошков на изменение свойств строительных растворов после выдерживания при высокой температуре, в соответствии с ГОСТ Р 56387-2018. Выявлено повышение предела прочности на сжатие на 10 – 15% при дозировке РПП 2 – 3%. Установлено, что введение в состав воздухововлекающей добавки оказывает незначительное, до 5%, негативное влияние на повышение предела прочности. Повышение предела прочности на растяжение при изгибе после выдерживания при высокой температуре составило 1,5 – 1,8 раза. Снижение начального модуля упругости практически не зависит от дозировки РПП. После выдерживания при высокой температуре значения модуля упругости составили 0,8 – 0,84 относительно нормальных условий твердения. Выявлено снижение прочности сцепления с бетонным основанием до значений 0,39 – 0,71 относительно нормальных условий твердения. Отмечено, что снижение прочности сцепления существенно зависит от рецептурных факторов, за исключением составов, содержащих воздухововлекающую добавку, в которых снижение прочности сцепления после выдерживания при высокой температуре практически отсутствует.
Ключевые слова: редиспергируемые полимерные порошки, прочность сцепления, модуль упругости, предел прочности при сжатии и изгибе, высокая температура
Представлены результаты исследования отвальной золошлаковой смеси, являющейся отходом производства на тепловых электростанциях. Показана эффективность её использования в качестве минерального компонента комплексной органоминеральной добавки. Представлена методология математического моделирования и оптимизации свойств бетонов, модифицированных комплексной органоминеральной добавкой, позволяющей сократить расход цемента до 20% без потери прочности бетона.
Ключевые слова: органоминеральные добавки, промышленные отходы, математическое моделирование, экономия цемента
В статье предлагаются новые составы быстротвердеющей бетонной смеси с использованием портландцемента, мелкого и крупного заполнителей, базальтовой фибры, комплексной модифицирующей добавки, включающей ацетоноформальдегидные смолы и хлористый магний (бишофит). Представлены результаты научно-экспериментальных исследований и определено влияние предлагаемых добавок на формирование структуры, реологические и физико-механические свойства быстротвердеющего бетона. Анализ результатов испытаний показал, что предлагаемые составы, включающие комплексную добавку и базальтовую фибру, способствовали снижению водоцементного отношения, повышению подвижности смеси и увеличению прочности затвердевшего бетона в ранние и конечные сроки твердения.
Ключевые слова: бетоны, нефтегазохранилище, модифицирующие добавки, фибра, подвижность, сроки схватывания, прочность