Архив

ПОВЫШЕНИЕ ПРОЧНОСТИ И МОРОЗОСТОЙКОСТИ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕЛАССНОЙ БАРДЫ В КАЧЕСТВЕ ПЛАСТИФИЦИРУЮЩЕЙ ДОБАВКИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-2-19-29
Аннотация
Известны способы изготовления керамических материалов с использованием в качестве пластифицирующей добавки сульфитно-спиртовой барды (ССБ), фильтрата цитрата кальция (ФЦК), являющегося жидким отходом производства лимонной кислоты микробиологическим способом. Однако введение в сырьевую смесь ССБ недостаточно снижает формовочную влажность и осыпаемость сформованных изделий, а существенным недостатком ФЦК является низкая прочность изделий на сжатие при большой объемной массе образцов.
В работе исследована возможность использования в качестве пластифицирующей добавки к глиняной массе отхода спиртовой промышленности – мелассной барды. В составе мелассы содержатся остатки аминокислот и другие органические вещества, которые оказывают пластифицирующее действие на глинистые материалы. На примере природных глин трех различных месторождений доказано пластифицирующее действие мелассной барды, причем число пластичности исследованных глин возрастает прямо пропорционально увеличению добавки мелассной барды в глиняную сырьевую смесь. Показано, что введение в сырьевую смесь мелассной барды приводит к улучшению внешнего вида керамических изделий, снижению трещиноватости, повышению прочности для Веселовской глины на 7%, для Орловской глины на 67%, для Бессоновской – на 23%.
Исследование полученных керамических образцов на морозостойкость в соответствии с требованиями ГОСТ показали высокую морозоустойчивость изделий с добавкой мелассной барды в отличие от изделий, не содержащих добавку барды. Отмечено также пониженное снижение прочности и потери массы образцов, содержащих добавку мелассной барды.
PDF

ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЦЕПТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТОБЕТОННОЙ СМЕСИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-2-30-36
Аннотация
Газобетон на данный момент является одним из перспективных теплоизоляционных материалов. Однако получение высококачественных газотетонных изделий сопряжено с рядом трудностей, связанных в первую очередь с особенностями технологии о изготовления и, в частности, с формированием его структуры в период газовыделения и влияния на этот процесс большого количества факторов. Лучшими условия для формирования ячеистых бетонов создаются при совпадение максимального газовыделения и оптимальных значений пластично-вязких характеристик газобетонной смеси. Достигнуть оптимальных условий крайне тяжело, что приводит к ухудшению физико-механических характеристик конечных изделий. Одним из способов, направленных на решения данной проблемы является повышение количества воды затворения, однако, на ряду с положительным эффектом (снижению вязкости системы), это приводит к снижению газоудерживающей способности смеси. В связи с чем была рассмотрена возможность повышения эффективности производства ячеистобетонной смеси путем оптимизации рецептурно-технологических параметров. С помощью метода математического планирования был проведен трёхфакторный эксперимент, в качестве факторов варьирования выступали: длительность предварительного выдерживания смеси, дозировка газообразователя и водотвердое отношение, выходными параметрами служили предел прочности при сжатии и средняя плотность конечных изделий. Полученные результаты позволили выявить закономерности изменения выходных параметров от варьируемых факторов и установить, что предварительное выдерживание смеси перед введением газообразователя положительно влияет структуры и, как следствие, физико-механические характеристики конечных изделий.
PDF

КОМПОЗИЦИОННЫЕ ВЯЖУЩИЕ ДЛЯ ОТДЕЛОЧНЫХ СОСТАВОВ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-2-37-44
Аннотация
Белгородская область является одним из регионов-лидеров по строительству жилья, особенно частных домовладений. Этим обусловлен высокий спрос на отделочные материалы, в частности су-хие штукатурные и шпаклёвочные смеси, выпускаемые преимущественно на основе гипса. Однако местные производители подобных продуктов едва ли могут конкурировать с привозной продукцией за счёт более низкой цены. Причиной этого является отсутствие в Белгородской области, как во многих других регионах России, месторождений гипса и, как следствие, его достаточно высокая стоимость превышающая аналогичный показатель у портландцемента. Подобная ситуация делает актуальной разработку на основе цемента отделочных смесей, по потребительским качествам соответствующих гипсовым. Основными проблемами получения штукатурных составов на основе портландцемента является его избыточная активность, низкая водоудерживающая способность и, как следствие, неудовлетворительная удобонаносимость и адгезия к основанию. Классическим решением данной проблемы является введение в такой раствор тонкодисперсного компонента (глины или извести), что делает раствор пригодным для штукатурных работ, но не позволяет портландцементу реализовать свой прочностной потенциал, следовательно, не обеспечивает эффективности его использования. Придание цементно-песчаному раствору нужных свойств за счёт полимерных модификаторов (структурирующих и загущающих) неоправданно ввиду их высокой стоимости при большом расходе. В связи с этим, на данном этапе исследований, ставилась задача получить минеральную систему на основе портландцемента со свойствами максимально адаптированными для получения штукатурных смесей, чтобы в дальнейшем произвести её модификацию вышеуказанными добавками при минимальном их расходе. В качестве инструмента для решения поставленной задачи были выбраны композиционные вяжущие состоящие из клинкерной части и минеральной добавки. За счёт выбора соотношения компонентов, их вида и дисперсности, режимов обработки появляется возможность в значительных пределах варьировать свойства получаемых продуктов.
PDF

ОСОБЕННОСТИ ПОДБОРА РАЦИОНАЛЬНОГО СОСТАВА КОМПОЗИЦИОННОГО ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-2-45-52
Аннотация
Динамично развивающееся строительство в Российской Федерации вызывает необходимость расширения спектра альтернативных видов вяжущих и материалов на их основе. К таким вяжущим относится композиционное гипсовое вяжущее (КГВ), применяемое для производства материалов различного функционального назначения. Изготовление и применение композитов на основе КГВ стало возможным благодаря изучению системы портландцемент – гипс – вода, устойчивость которой обеспечивается вводом надлежащего количества активных минеральных добавок, снижающих концентрацию Са(ОН)2 в жидкой фазе твердеющей системы и создающей возможность твердения при определенных условиях без опасных внутренних напряжений. В данной работе рассматривается возможность использования в качестве активной минеральной добавки тонкомолотых отсевов дробления кварцитопесчаника и отсевов дробления бетонного лома. Разработаны рациональные составы композиционного гипсового вяжущего и изучены их основные свойства. Обоснованный выбор количества активной минеральной добавки позволяет оптимизировать свойства композиционного гипсового вяжущего.
PDF

АДСОРБЦИЯ ВЕРЕТЕННОГО МАСЛА НАТИВНЫМ И ТЕРМОМОДИФИЦИРОВАННЫМ ЛИСТОВЫМ ОПАДОМ КАШТАНОВ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-1-4-11
Аннотация
Широко распространенным и эффективным способом очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты, является адсорбция. Для реализации этого способа одним из лучших сорбентов является активированный уголь. Однако, сорбенты на основе активированных углей имеют высокую стоимость и требуют дальнейшей регенерации, что значительно удорожает процесс водоочистки. Кроме того, при регенерации таких сорбционных материалов образуются вторичные токсичные отходы, которые тоже создают экологические проблемы. Поэтому разработка новых эффективных и недорогих сорбционных материалов, особенно на основе разнообразных отходов, являются актуальной задачей.
Для исследований мы использовали листовой опад деревьев рода конского каштана (лат. Aésculus hippocastanum L.). Конский каштан широко распространен в средней полосе Российской Федерации, стран СНГ, Южной Европы. По данным муниципальных городских служб только на территории города с населением около 400 тыс. человек произрастает примерно 5 тыс. каштановых деревьев, листовой опад которых ежегодно покрывает улицы и скверы. Листовой опад нигде не используется, вывозится на полигоны ТБО.
Проведено экстрагирование широко используемого в промышленности нефтепродукта – веретенного масла марки И-20А из модельных эмульсий нативным и термически модифицированным листовым опадом каштанов в качестве сорбционного материала. Исследованы физико-химические свойства листового опада, такие как насыпная плотность, влажность, зольность, pH водной вытяжки, удельная поверхность.
Перед экстрагированием листовой опад каштанов измельчали до размеров 3-5 мм. Термическую обработку проводили в сушильном шкафу типа СНОЛ и муфельной печи в интервале температур 100-500°C. Установлено, что в процессе термообработки удельная поверхность сорбционного материала увеличивается от 2,6 до 27,9 м2/г, изменяется структура микрорельефа поверхности в сторону повышения шероховатости и дефектности; сорбционный материал приобретает гидрофобные свойства. Рекомендованная температура термообработки 200°C. Эффективность очистки модельных эмульсий составляет 91%.
PDF

ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИИ ИОНОВ НИКЕЛЯ ВОЛОКНИСТЫМИ АДСОРБЕНТАМИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-1-12-20
Аннотация
Технологические процессы обработки металлических изделий и гальванические производства характеризуются большими объемами сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, в част-ности в результате никелирования изделий, в сточные воды в преобладающем количестве попадают ионы Ni2+. Для оценки возможности удаления загрязнения из данного типа сточных вод исследован процесс адсорбционной очистки модельных никельсодержащих стоков. В качестве адсорбентов были использованы модифицированные азотсодержащие поливинилспиртовое, поликапроамидное, гидратцеллюлозное волокна. Модификация данного типа волокон позволяет закрепить функционально-активные группы на поверхности адсорбента. Установлено, что волокнистые адсорбенты обладают высокой адсорбционной способностью по отношению к иону никеля(II), величины адсорбции находится в диапазоне 80-100 мг/г. Преобладающим механизмом является мономолекулярная хемосорбция. Адсорбция протекает с высокими скоростями, равновесие достигается за первые 20 мин процесса. Выявлено влияние рН на комплексообразование в фазе адсорбентов. Показано, что в сильно кислой среде эффективность очистки невелика, увеличение рН приводит к усилению адсорбционных свойств волокон. Оптимальной величиной кислотности раствора являются значения рН выше 5. Определено уменьшение количества координируемого азота с возрастанием рН. При оценке селективности волокон по отношению к Ni2+ в присутствии Zn2+ и Cu2+ было выявлено влияние матричного полимерного эффекта. Адсорбция на поливинилспиртовом и поликапроамидном волокнах показала, что влияние ионов цинка(II) на адсорбцию никеля(II) возрастает с увеличением его концентрации в растворе, а гидратцеллюлозное волокно обладает более высокой селективностью по отношению к иону Zn2+. Присутствие Cu2+ приводит к значительному снижению эффективности очистки модельных стоков от ионов никеля (II) на всех типах исследованных адсорбентов.
PDF

РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ СИЛИКАТНЫХ КРАСОК НА ОСНОВЕ ТЕРМОЛИЗНОГО ТРАНСПОРТЕРНО-МОЕЧНОГО ОСАДКА – ОТХОДА САХАРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-1-21-31
Аннотация
В России ежегодно образуется 360 кг отходов на одного человека, избавиться от которых можно либо переработав, либо захоронив их.
Как это ни прискорбно, но 90% отходов в нашей стране захораниваются на полигонах, в, то время как в развитых странах, например Франции, Австралии, Бельгии, эта цифра колеблется между 40-70%.
При производстве сахара из сахарной свеклы образуются, как жидкие, так и твердые отходы. Общее количество отходов в переработке сахарной свеклы достигает 22 млн. т в год, и часть отходов обусловлена технологией производства, а другая часть отходов может возрастать, в связи, с чем разрабатываются программы, направленные на регулирование количества отходов, а также их утилизации. В Белгородской области имеется 7 сахарных заводов, хорошо изучен и внедрен в различные отрасли промышленности крупнотоннажный отход – дефекат. В результате работы сахарных заводов на стадии мойки свеклы образуется около 170тыс. т транспортерно-моечного осадка (ТМО), который еще не нашел практического применения.
В настоящее время только небольшая часть ТМО используется для удобрения почв, что имеет ряд отрицательных эффектов, так как вещества, входящие в ТМО, содержат остаточное количество пестицидов и удобрений, что отрицательно будет сказываться на выращивании сельскохозяйственных культур. Большая же часть этого материала вывозится совместно с дефекатами в отвалы, где засоряют плодородные почвы, подвергаются гниению, загрязняют воздух, попадает в грунтовые воды и наносит непоправимый вред окружающей среде.
Анализируя состав и свойства транспортерно-моечного осадка и в связи с бурным развитием строительства, особенно жилого фонда, возникла необходимость в использовании его в качестве пигмента-наполнителя в силикатные краски для придания архитектурной выразительности, декоративной эффективности сохранения и долговечности облицовки и окраски внешнего фасада зданий.
Все это тесно взаимосвязано и во многом зависит от качества отделочных работ. К сожалению, в строительной практике нередки случаи, когда несвоевременная окраска стен и применение некачественных материалов приводят к преждевременному ремонту здания, т.е. к неоправданным затратам. Известно, что ежегодные расходы на текущий ремонт фасадов составляет более 3% общих затрат на капитальный ремонт домов. В последнее время широкое применение находит керамическая облицовка зданий, однако, это очень удорожает жилищное строительство и уже через 5-6 лет на отделочных материалах появляются пятна и потеки.
PDF

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ШЛАКОВ В ОТВАЛАХ НА ИХ СВОЙСТВА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-1-32-39
Аннотация
Строительство, ремонт и реконструкция автомобильных дорог требуют больших затрат ми-нерального сырья в виде песка, щебня, минерального порошка. Однако его запасы по территории нашей страны распределены неравномерно, что вызывает значительные транспортные расходы по доставке минерального сырья к объектам строительства. Кроме того, запасы минерального сырья со временем неизбежно сокращаются, что требует широкого вовлечения в строительство автомо-бильных дорог нетрадиционных видов сырья, а также отходов промышленного производства.
В работе приводятся результаты исследований свойств электросталеплавильных шлаков, текущего выхода и хранившихся в отвалах несколько лет. Основным компонентом электросталеплавильных шлаков как свежих, так и отвальных, пролежавших в отвалах около 20 лет, является шеннонит или γ-модификация ортосиликата кальция С2S. Установлено, что минералогический состав шлака ОЭМК представлен гематитом, вюститом, кальцитом, периклазом, а также портландитом, образующимся при гашении извести. Анализ дифрактограмм шлаков различного срока хранения показывает, что в начальные сроки хранения шлака в отвалах происходит окончательное гашение извести и ее карбонизация с образованием кальцита. Результаты определения гранулометрического состава шлака различного срока хранения показали уменьшение со временем количества мелких фракций и увеличение крупных фракций. Установлено, что при использовании электросталеплавильных шлаков при строительстве и ремонте автомобильных дорог, необходимо учитывать изменения физико-механических свойств материалов. Процессы, происходящие при выдерживании шлаков в отвалах, определяют пригодность применения шлаковых минеральных материалов в дорожном строительстве.
PDF

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ РАСТВОРЫ ПОНИЖЕННОЙ ПЛОТНОСТИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-1-40-50
Аннотация
На сегодняшний день энергосбережение и повышение энергоэффективности в России являются приоритетными направлениями энергетической политики страны. В первую очередь, при создании энергоэффективного дома, необходимо задуматься о предотвращении потерь тепла через ограждающие конструкции, а уже потом о снижении расходов на освещение, об оптимизации работ инженерных систем здания, и внедрении альтернативных источников энергообеспечения. Материалы для теплоизоляции, важнейшей характеристикой которых выступает теплопроводность, выполняютосновную роль при обеспечении оптимальных условий микроклимата помещений. Создание теплоизоляционных растворов с усовершенствованными теплозащитными свойствами является на данный момент весьма острой задачей. В связи с чем целью данной работы явилось создание эффективных композиционныхвяжущих, способствующих снижению плотности теплоизоляционных растворов.
В рамках энергосберегающей программы и развития жилищного строительства Российской Федерации и реализации Федерального закона №185-ФЗ «О содействии реформированию жилищно-коммунального хозяйства», большое значение приобретает создание новых эффективных строительных материалов с высокими эксплуатационными и теплозащитными характеристиками, которые будут способны конкурировать с иностранными аналогами.
В данной статье приведены новые подходы для повышения эффективности сухих теплоизоляционных смесей с учетом закона сродства структур, который предусматривает проектирование композитов с использованием наполнителей и композиционных вяжущих пониженной плотности. Теплоизоляционные растворы на основе сухих строительных смесей имеют улучшенные технологические, физико-механические и эксплуатационные показатели.
PDF

ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА БЕТОННЫХ РАБОТ НА ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-1-51-58
Аннотация
Производство бетонных работ при строительстве монолитных каркасов зданий и сооружений сопряжено с большим количеством технологических операций и соответствующей зависимостью качества получаемой продукции от культуры строительного производства и уровня его контроля. Во многих случаях бетонирование осуществляется с некоторыми отклонениями от технических регламентов, регулирующих подготовку и укладку бетонной смеси, что оказывает негативное влияние на получаемые потребительские характеристики конструкции, в первую очередь, на прочность. Известно, что наиболее распространенными способами производственного контроля качества бетонных работ являются разрушающие испытания образцов бетона, закладываемых в контрольные кубики вместе с возводимой конструкцией и неразрушающие испытания бетона набравшей прочность конструкции. Однако даже качественно и своевременно проведенные контрольные мероприятия не гарантируют достижение контролируемой конструкцией проектной прочности по всему объему, поскольку контрольные кубики подготавливаются к испытанию при соблюдении идеальных условий укладки и набора бетоном прочности, несоблюдаемых в конструкции, а неразрушающие методы определяют прочность приповерхностных слоев бетона, что не позволяет достоверно судить о прочности материала по всему объему конструкции. Особенно данные обстоятельства касаются наиболее массивных и, в то же время, наиболее значимых для конструктивной безопасности всего здания конструкций каркаса – монолитных фундаментных плит. Разница между фактической прочностью извлеченных из массива плиты в процессе производства строительно-технической экспертизы бетонных кернов существенно зависит от глубины извлечения керна, в то время как проектирование плиты всегда осуществляется в предположении равнопрочности бетона по глубине конструкции, что, очевидно, является источником потенциальной ограниченной работоспособности фундаментных плит и причиной появления многочисленных дефектов при строительстве и эксплуатации конструкций надфундаментной части каркаса. В работе приводятся экспериментальные исследования авторов по определению фактического расхождения прочности бетона по глубине фундаментных плит и дана его количественная оценка.
PDF