Eposlink

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Content

Actual Problems of Building Material Science and Ways of Their Solution in Azerbaijan

SAPACHEVA L.V.

В октябре 2018 г. в Азербайджанском архитектурно-строительном университете состоялась международная конференция«Актуальные проблемы в производстве строительных материалов и пути их решения». В конференции участвовали более 100 ведущих ученых и инженерно-технических работников высших учебных заведений, научно - исследовательских институтов,руководителей предприятий строительной сферы Республики Азербайджан, а также специалисты из четырех зарубежных стран. Тематика конференции включала широкий спектр вопросов, посвященных проблемам строительного материаловедения;новым технологиям; современным методам исследования; структуре и свойствам композиционных материалов; организации производства строительных материалов и конструкций; безопасности и экологии; проектированию и внедрению строительных материалов с использованием новейших разработок в нанотехнологии. Информационным партнером конференции выступил журнал «Строительные материалы».

Anomalous Variations in Viscosity of Epoxy Resins and in Plasticity of Bitumen upon Adding Carbon Nanotubes

KHOZIN V.G., NIZAMOV R.K., STAROVOITOVA I.A., ZYKOVA E.S., AYUPOV D.A., EL-REFAI A.E.M.M.

Описывается экстремальная зависимость вязкости жидкой эпоксидной смолы от содержания одно - и многослойных углеродных нанотрубок, имеющая резкий минимум при 0,001 и 0,005 мас. % соответственно. Установлено, что наномодификация однослойными УНТ «Tuball» нефтяного дорожного битума также проявляется в виде экстремальной зависимости температуры размягчения и растяжимости (дуктильности) с минимумом первого показателя и максимумом второго при тысячных долях нанодобавки. Полученные данные дополняют ранее установленную подобную закономерность изменения физико-механических свойств твердых материалов при их наномодификации. Наномодификация материалов в технологическом аспекте эффективно проявляется и представляет практический интерес только в узком концентрационном интервале частиц, когда их число и удельная поверхность в единице объема матрицы (дисперсионной среды) достигает определенной критической величины, неявно зависящей от химической природы наночастиц и их геометрии.

Building Materials as Disperse Systems: Multiscale Modeling with Dedicated Software

SMIRNOV V.A., KOROLEV E.V.

Утверждение о том, что подавляющее большинство строительных композиций и композитов являются дисперсными системами, представляется очевидным. По этой причине для исследования процессов структурообразования и выявления зависимостей влияния управляющих рецептурно-технологических переменных на структуру и свойства могут быть использованы многочисленные теоретические и полуэмпирические положения коллоидной химии и физико - химической механики. Применительно к задаче вычислительного моделирования дисперсно-наполненных композиций и композитов наиболее естественным является использование метода динамики частиц. Высокая универсальность данного метода,зарождение которого может быть отнесено к XIX в., а также наличие многочисленных теоретических, практических приложений обусловили доступность значительного числа программных инструментов. В то же время специфическая функциональность, необходимая для адекватного моделирования в строительном материаловедении, а также некоторые необходимые методы постобработки в существующих пакетах не реализованы...Утверждение о том, что подавляющее большинство строительных композиций и композитов являются дисперсными системами, представляется очевидным. По этой причине для исследования процессов структурообразования и выявления зависимостей влияния управляющих рецептурно-технологических переменных на структуру и свойства могут быть использованы многочисленные теоретические и полуэмпирические положения коллоидной химии и физико - химической механики. Применительно к задаче вычислительного моделирования дисперсно-наполненных композиций и композитов наиболее естественным является использование метода динамики частиц. Высокая универсальность данного метода,зарождение которого может быть отнесено к XIX в., а также наличие многочисленных теоретических, практических приложений обусловили доступность значительного числа программных инструментов. В то же время специфическая функциональность, необходимая для адекватного моделирования в строительном материаловедении, а также некоторые необходимые методы постобработки в существующих пакетах не реализованы. В настоящей работе после краткого рассмотрения задачи моделирования методом частиц обсуждаются отличительные особенности специализированного программного обеспечения, ориентированного на выполнение вычислительных экспериментов в строительном материаловедении, и выполняется решение актуальной расчетной задачи. На примере моделирования наноструктуры коллоидного модификатора показано, что применение разработанного программного обеспечения дает возможность регистрации ряда характеристик, важных не только с точки зрения решения практической задачи стабильности наномодификаторов, но и имеющих определенное теоретическое значение с точки зрения возможности сопоставления с результатами, полученными в рамках теории Смолуховского.

Evolution of Approaches to Design of Autoclave Hardening Materials

NELYUBOVA V.V.

Приведены основные этапы развития технологии автоклавных материалов. Показаны особенности трансформации подходов к проектированию материалов автоклавного твердения с учетом задач производства, геоэкономических условий, параметров технологии и других факторов. Обоснована необходимость перехода от классической технологии, в основе которой лежит использование традиционных природных компонентов, к утилизационным и модификационным подходам, обеспечивающим повышение технико-экономических показателей материалов автоклавного твердения в части сокращения материальных и энергетических затрат при получении изделий заданного качества. Приведены современные методологические основы повышения эффективности материалов автоклавного твердения при использовании природного и техногенного сырья различной генетической принадлежности. Показано, что основой современной концепции управления процессами структурообразования материалов автоклавного твердения как гаранта получения материалов с оптимальным сочетанием качественных показателей является максимально полное использование возможностей исходных сырьевых компонентов без существенного усложнения производственного процесса.

Fine-Grained Concrete Modified With a Suspension of Chrysotile Nanofibers

YAKOVLEV G.I., PERVUSHIN G.N., GRAKHOV V.N., SAIDOVA Z.S., GORDINA A.F., SHAYBADULLINA A.V., PUDOV I.A., DROCHYTKA R., ELREFAEI A.E.M.M.

Приведены результаты исследования цементной матрицы, модифицированной хризотиловыми нановолокнами. Подтверждено положительное влияние данной нанодобавки на прочностные характеристики материала. Достигнуто повышение прочности при сжатии образцов на 7-е сут на 78% и прочности при изгибе на 50%. Исследования на лазерном анализаторе размеров частиц подтверждают преобладание в суспензии наноразмерной составляющей хризотиловых волокон, способных влиять на структурирование цементной матрицы. В работе исследованы мелкозернистые бетоны, модифицированные водной суспензией хризотиловых нановолокон, в количестве 0,1% от массы цемента методом дифференциальной термографии, ИК-спектрометрии и растровой электронной микроскопии. Использованные методы анализа подтвердили, что при введении суспензии хризотиловых нановолокон в состав цементного вяжущего происходит изменение структуры и состава цементной матрицы в модифицированном мелкозернистом бетоне с формированием гидросиликатов кальция более низкой основности,приводящее к повышению прочности цементного бетона.

Heat Insulation Material on the Basis of Expanded Perlite and Expanded Mineral Binder

ZIN MIN HTET, TIKHOMIROVA I.N.

Статья посвящена проблеме создания эффективного огнестойкого минерального теплоизоляционного материала на связующем, основу которого составляет гель кремневой кислоты, получаемый объемным отверждением вспененного натриевого жидкого стекла и вспученного перлита. Приведены данные эксперимента по подбору вида и количества пенообразователя, обеспечивающие получение масс с разным коэффициентом вспенивания. Определены соотношения между количеством связующего и перлита, которые дают возможность формовать изделия литьевым способом и получать материалы с разной прочностью и плотностью. Рассмотрены способы упрочнения материала за счет частичного введения в состав пылевидного кварца (маршалита), а также за счет модифицирования жидкого стекла. Приведены свойства образцов теплоизоляционного материала на основе перлитового песка и модифицированного полиметилсилоксаном жидкого стекла.

Low Water Requirement Cements of Centrifugal Impact Grinding

GARKAVI M.S., ARTAMONOV A.V., KOLODEZHNAYA E.V., PURSHEVA A.V., AKHMETZYANOVA M.A., KHUDOVEKOVA E.A.

Цементы низкой водопотребности (ЦНВ) - тип гидравлических цементов, полученных путем совместного измельчения портландцементного клинкера, гипса и водоредуцирующей добавки (пластификатора). В процессе измельчения в результате взаимодействия минералов клинкера и водоредуцирующей добавки цемент приобретает особые свойства, которые отличают его от обычного портландцемента. Изготовление цемента низкой водопотребности в центробежно-ударной мельнице обусловлено механической активацией компонентов и реализацией их реакции с водным раствором поликарбоксилатного пластификатора. ЦНВ характеризуются узким зерновым составом, представлены однородными по форме частицами с большой концентрацией дефектов.На дефектах с избытком свободной энергии по механизму молекулярного наслаивания происходит нанотехнологическая «прививка»пластификатора. В результате взаимодействия с поверхностью цементных частиц на них образуется наноструктурированный слой пластификатора. Цементы низкой водопотребности центробежно-ударного помола различного вещественного состава имеют активность от 42 МПа (ЦНВ50) до 73 МПа (ЦНВ100). С использованием данных цементов получены тяжелые бетоны класса В60 и выше с расходом цемента на единицу прочности до 8,3 кг/МПа и с маркой по морозостойкости более F500.

Mechanically Activated Composite Fluoroanhydrite Binder

ANIKANOVA L.A., VOLKOVA O.V., KUDYAKOV A.I., KURMANGALIEVA A.I.

Представлены результаты исследований фторангидритовых вяжущих с активаторами твердения и микронаполнителями,полученными совместной механохимической активацией компонентов в многокамерной шаровой мельнице.Показано, что при наличии частиц нанодиапазона с диаметром 0,1-5 мкм в количестве 50% от массы вяжущего возрастает межфазовое взаимодействие между матрицей и микронаполнителями, при этом обеспечивается интенсивное пуццоланизирующее действие и эффект кристаллизационной затравки для фторангидритовых вяжущих. Микронаполнители совместно с активатором твердения в виде сульфата натрия создают условия для возникновения синергетического эффекта и обеспечивают получение вяжущего с заданными свойствами. Показана возможность использования фторангидритовых вяжущих с вовлечением в технологический процесс гидратированного ФА и кирпичной пыли, что позволяет решать экологические задачи и расширять номенклатуру ангидритовых отделочных материалов, а также позволило авторам разрабатывать конкретные составы.

Possibilities of Using Carbonate Rocks of the Tiksheozero Massif in the Industry of Construction Materials

SKAMNITSKAYA L.S., BUBNOVA T.P.

Создание потенциальной минерально-сырьевой базы за счет вовлечения нетрадиционных и новых видов минерального сырья на территории Республики Карелия представляет в современных условиях промышленный интерес. Тикшезерский массив,характеризующийся крупными запасами апатита и карбонатного сырья, отнесен к потенциально промышленному типу.Преобладают кальцитовые разновидности, подчиненное значение имеют доломит-(анкерит)-кальцитовые и существенно доломитовые карбонатиты. Приведены общие геологические, минералогические сведения; слабая редкометалльная минерализация является положительной экологической характеристикой объекта. Данные маркетинговых исследований отражают состояние отрасли производства строительных материалов на основе минерального сырья, в том числе цементной промышленности. Технологическое изучение апатитсодержащих карбонатитов Тикшеозерского массива позволило оценить их обогатимость с получением апатитового и кальцитового концентратов по флотационной и обжиг-магнитной технологическим схемам...Создание потенциальной минерально-сырьевой базы за счет вовлечения нетрадиционных и новых видов минерального сырья на территории Республики Карелия представляет в современных условиях промышленный интерес. Тикшезерский массив,характеризующийся крупными запасами апатита и карбонатного сырья, отнесен к потенциально промышленному типу.Преобладают кальцитовые разновидности, подчиненное значение имеют доломит-(анкерит)-кальцитовые и существенно доломитовые карбонатиты. Приведены общие геологические, минералогические сведения; слабая редкометалльная минерализация является положительной экологической характеристикой объекта. Данные маркетинговых исследований отражают состояние отрасли производства строительных материалов на основе минерального сырья, в том числе цементной промышленности. Технологическое изучение апатитсодержащих карбонатитов Тикшеозерского массива позволило оценить их обогатимость с получением апатитового и кальцитового концентратов по флотационной и обжиг-магнитной технологическим схемам. В лабораторных условиях получены и испытаны образцы строительных материалов. Приведены результаты исследований возможности получения силикатного кирпича, цементного клинкера, извести с использованием необогащенной карбонатитовой породы, а также кальцитового концентрата. Перспективность Тикшеозерского массива связана с возможностью комплексного освоения и использования минеральных ресурсов в Северной Карелии (Арктическая зона) на основе формирования крупного горнопромышленного узла, выгодного в экономическом отношении при условии формирования эффективной системы недропользования.

Practice of Strengthening the Loaded Slope

SOKOLOV N.S.

В настоящее время приобретает особенную актуальность освоение городских территорий, которые ранее рассматривались как неперспективные и непригодные для строительства. Как правило, эти территории представляют собой с точки зрения топографии пересеченные оврагами строительные площадки, а с точки зрения инженерно-геологических условий -перемежающиеся грунты различного генезиса с участием просадочных биогенных и техногенных грунтов.Эти обстоятельства накладывают повышенные требования к проектированию объектов с учетом разработки мероприятий по обеспечению безопасной эксплуатации существующих зданий и сооружений, а также устойчивости самих склонов. Кроме того, к технологии строительного производства по возведению заглубленных конструкций и надфундаментных сооружений должны быть предъявлены особые условия. Приведен алгоритм конструирования и устройства заглубленных удерживающих конструкций.Описана технология устройства свай с указанием свойств используемых материалов.

Selection of Optimal Methods for Determining the Strength of Concrete when Inspecting Buildings and Structures

PARFENOV A.A., SIVAKOVA O.A., GUSAR' O.A., BALAKIREVA V.V.

Для достоверной оценки технического состояния здания и его бетонных и железобетонных конструкций важно знать фактическую прочность бетона. При этом определить данный параметр необходимо с минимальными материальными и временными затратами и не в ущерб испытуемым конструкциям. Для соответствия результатов испытаний требованиям действующей нормативной документации выбор оптимального метода определения прочности означает выбор комбинации из прямого и косвенного методов определения прочности. По результатам оценки начальных материальных затрат на приобретение приборов и результатов оценки временных затрат на проведение испытаний оптимальной комбинацией методов определения прочности является совместное использование метода отрыва со скалыванием и ультразвукового метода.Использование данной комбинации методов также позволяет получать результаты измерений прочности бетона с высокой достоверностью.

Some Aspects of Technogenic Metasomatosis In Construction Material Science

LESOVIK V.S., FOMINA E.V., AYZENSHTADT A.M.

Рассмотрены механизмы эволюционного развития строительного композита при эксплуатации в изменяющихся условиях воздействия окружающей среды с позиции техногенного метасоматоза. Понятие «техногенный метасоматоз в строительном материаловедении» сформировано и развивается в рамках научного направления геоника (геомиметика).Представлена функциональная система метасоматического преобразования строительного композита на примере метасоматической колонки.Обозначена важность термодинамического анализа энергетического потенциала поверхности материалов как первоосновы метасоматических преобразований. Сформулированы основные теоретические проблемы техногенного метасоматоза в строительном материаловедении, решение которых послужит основой создания композитов, способных приспосабливаться к эксплуатационным нагрузкам окружающей среды, самозалечивать дефекты и восстанавливать свои первоначальные характеристики. Развитие данного направления направлено на улучшение комфортности пребывания видаHomo Sapiens в системе человек-материал-среда обитания.

Some Results of Testing Anchoring Devices Used in Composite Reinforcement Tensioning

ABRAMOV I.V., TURYGIN Yu.V., LEKOMTSEV P.V., ROMANOV A.V., SAIDOVA Z.S., BUCHKIN A.V.

В результате проведенного анализа существующих устройств для натяжения арматуры композитной полимерной показана перспективность применения приспособлений анкерного типа по критериям простоты конструкции и технологии закрепления арматурного стержня. На нагрузочную способность данных приспособлений существенное влияние оказывают материал анкерных клиньев, сила закрепления (предварительной подпрессовки) клиньев, технология изготовления арматуры. В статье приведены некоторые результаты экспериментального исследования нагрузочной способности приспособления анкерного типа для натяжения стеклокомпозитной арматуры трех различных профилей в диапазоне напряженного состояния от 0,4 до 0,7 предела прочности при растяжении. Изложены методика испытаний, критерии оценки несущей способности, а также установленные закономерности влияния подпрессовки анкерных клиньев на начало проскальзывания арматуры. Установлено,что для каждого диаметра арматуры и типа профиля требуются свои оригинальные зависимости для назначения силзакрепления, обеспечивающих требуемое натяжение арматуры в изделиях из предварительно напряженного бетона...В результате проведенного анализа существующих устройств для натяжения арматуры композитной полимерной показана перспективность применения приспособлений анкерного типа по критериям простоты конструкции и технологии закрепления арматурного стержня. На нагрузочную способность данных приспособлений существенное влияние оказывают материал анкерных клиньев, сила закрепления (предварительной подпрессовки) клиньев, технология изготовления арматуры. В статье приведены некоторые результаты экспериментального исследования нагрузочной способности приспособления анкерного типа для натяжения стеклокомпозитной арматуры трех различных профилей в диапазоне напряженного состояния от 0,4 до 0,7 предела прочности при растяжении. Изложены методика испытаний, критерии оценки несущей способности, а также установленные закономерности влияния подпрессовки анкерных клиньев на начало проскальзывания арматуры. Установлено,что для каждого диаметра арматуры и типа профиля требуются свои оригинальные зависимости для назначения силзакрепления, обеспечивающих требуемое натяжение арматуры в изделиях из предварительно напряженного бетона. Для разработанного захватного устройства получены рекомендуемые технические параметры, в том числе параметры предварительного закрепления концов арматуры диаметром 8 мм трех различных типов профилей при удовлетворении условий прочности арматурного стержня и непроскальзывания в приспособлении при действии растягивающих нагрузок до нормативных требований по СП 295.1325800.2017.

The Study of the Impact of Ultradisperse Metakaolin Additives on the Properties of Gypsum Binder

SHIRINZADE I.N., BASHIROV E.H., KURBANOVA I.D.

Статья посвящена улучшению свойств высокопрочных гипсовых вяжущих. С этой целью был использован метакаолин, имеющий высокую реакционную активность и дисперсность. Вначале определены характеристики (степень дисперсности и состав) метакаолина.Экспериментальным путем установлено, что добавка метакаолина в значительной степени повышает прочность вяжущего,состоящего из смеси гипса и извести, по сравнению с контрольным. Увеличение прочности может достигать 30%. Введение метакаолина положительно влияет на водостойкость материала. Коэффициент размягчения увеличивается с0,4 до 0,69. Эти результаты достигнуты с использованием добавки 7% метакаолина и 5% извести. Повышение водостойкости исследуемого материала также подтверждено с помощью метода рентгенографического анализа. Установлено, что на дифрактограмме материала,подготовленной на основе этих смесей, не наблюдается аморфная структура, относящаяся к метакаолину.Также наблюдаются малоинтенсивные дифракционные отражения, подтверждающие наличие новообразований кристаллической структуры.

The Study of the Influence of Graphene Oxide on the Strength of Cement Stone Using River Sand

FEDOROVA G.D., SCRYABIN A.P., ALEXANDROV G.N.

Приведен обзор зарубежной литературы по исследованию оксида графена в качестве добавки для цементных композитов.Показано, что с каждым годом объем исследований в этой области значительно увеличивается, а результаты указывают на перспективность его применения в качестве модификатора цементного камня и затвердевшего раствора.Представленыисследования влияния оксида графена в количестве 0,05% от массы цемента на прочность цементного камня с использованием речного песка, относящегося к группе очень мелких. Установлено, что оксид графена значительно повышает прочность на ранней стадии твердения при изгибе (на 22,4%), чем при сжатии (на 9,1%). В 28-суточном возрасте увеличение прочности при изгибе и при сжатии составило всего 2,2 и 4,6% соответственно. Возможной причиной незначительного повышения прочности цементного камня является качество суспензии ОГ. Таким образом, выявлена необходимость модификации суспензии ОГ для управления структурообразованием микроструктуры цементного камня.

The Use of Plasticizers in Modified Gypsum Composites

PETROPAVLOVSKAYA V.B., BURYANOV A.F., ZAVAD'KO M.Yu., PETROPAVLOVSKII K.S., NOVICHENKOVA T.B.

Использование дисперсных наполнителей в целях повышения эксплуатационных свойств гипсовых материалов требует введения химических добавок для регулирования реологических характеристик сырьевых смесей.Исследование влияния различных пластифицирующих добавок на свойства гипсовых композитов, модифицированных базальтовой добавкой,позволяет повысить технологичность процесса структурообразования и улучшить качество материала. В экспериментах были использованы добавки отечественного и зарубежного производства: Лахта КМД PRO (Россия),Фрипласт 2 (Россия),Melflux 1461f (Германия). Установлены оптимальные значения водосодержания для исследованных диапазонов введения пластифицирующих добавок. Введение в систему на основе полугидрата и базальтового наполнителя поликарбоксилатныхпластификаторов отражается на структуре и свойствах получаемого композита. Наиболее эффективное воздействие на реологию и качество сырьевых смесей, а также на структуру и свойства получаемого гипсового камня с базальтовой добавкой оказала добавка Фрипласт 2 на основе поликарбоксилатного сополимера, позволяющая повысить качество гипсовых изделий.Базальтовая добавка является одной из наиболее перспективных в составе органоминерального комплекса, который может участвовать не только в физических, но и в химических процессах, происходящих на атомарно-молекулярном уровне при твердении строительных минеральных композитов.

This content is a part of the Construction and Architecture collection from eLIBRARY.
If you are interested to know more about access and subscription options, you are welcome to leave your request below or contact us by eresources@mippbooks.com

Request