Архив

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО ПОРОШКА ИЗ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ ЗА СЧЕТ ЕГО ГИДРОФОБИЗАЦИИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-4-24-30
Аннотация
Аннотация: перспективным направлением в решении задачи получения качественного асфальтобетона является применение минеральных наполнителей, в том числе из отходов промышленности. В статье рассмотрено использование шлака ОЭМК в качестве минерального порошка в составе асфальтобетонной смеси. Изучено влияние гидрофобизации минерального порошка Препаратом ГФ на влагопоглощение и его структурирующую способность по изменению предельного напряжения сдвига от содержания минерального порошка до и после гидрофобизации. Установлено, что обработка наполнителя обеспечивает необходимую гидрофобность минерального материала, снижает битумоемкость, водонасыщение, пористость асфальтовяжущего, способствует увеличению его прочности и водостойкости. Результаты исследований основных характеристик асфальтобетона на примере смеси типа Г III марки показали, что в результате гидрофобизации значительно увеличивается прочность, водостойкость, снижается водонасыщение, набухание композита.
PDF

НЕПЛАСТИЧНЫЕ СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНОЙ КЕРАМИКИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-4-31-38
Аннотация
Аннотация: исследования некоторых ученых показывают, что самым дорогостоящим элементом при изготовлении строительной керамики являются глинистые материалы, в частности каолины. Они позволяют получить изделия с высокой прочностью, но при этом значительно повышают тугоплавкость массы. В связи с чем добавляют значительное количество плавня или увеличивают температуру обжига. Безусловно это приводит к увеличению стоимости изделий. В России запасы этих сырьевых материалов недостаточны и целесообразно искать новые нетрадиционные виды сырьевых ресурсов. Возникает необходимость корректировать компонентный состав керамических масс и использовать непластичное сырье. Примером могут служить природные волластониты или их аналоги в виде диопсида, являющиеся малоиспользуемым видом минерального сырья. В Сибирском регионе имеются несколько месторождений непластичных разновидностей сырья для производства обожженных строительных изделий. Самыми известными являются месторождения Слюдянского и Саянского районов. Авторами представлены, результаты анализа диопсидовых пород, где исследованы химический, минеральный составы и поведение образцов при нагреве. Определено отсутствие в диопсидах оксидов щелочных и щелочноземельных металлов. Содержание оксида железа в количестве 0,1% говорит о чистоте сырья. Больше половины состава занимает кремнезем, что составляет 53% и 58% в породах Бурутуйского и Саянского месторождений соответственно. Основу минерального состава образцов составляет диопсид, с присутствием кварца, кальцита, слюды и карбоната магния. Данный ассортимент минералов является традиционным во многих шихтах керамических материалов. Поэтому возможность использования диопсидовых пород в производстве строительных керамических материалов достаточно высоко.
PDF

О КОМПЛЕКСНЫХ СИСТЕМАХ ОТОПЛЕНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ ТОРГОВЫХ ЦЕНТРОВ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-4-39-47
Аннотация
Аннотация: в статье рассматривается способ создания параметров микроклимата в помещениях торговых центров, спортивных комплексов и т.п. На примере помещения торгового зала показана возможность использования комплексной системы, включающей воздушное отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха. Для повышения эффективности работы системы предлагается традиционное водяное отопление заменить на воздушное, которое работает за счет использования газовой горелки-теплообменника. Для помещений торгового центра в г. Санкт-Петербурге произведен теплотехнический расчет наружных ограждений, определена тепловая мощность системы отопления. По результатам теплового и воздушного баланса продуктовой торговой зоны рассчитана производительность системы вентиляции и кондиционирования. Подобрана автономная моноблочная установка для обработки воздуха. В холодный период установка выполняет функции воздушного отопления и вентиляции. Для экономии тепловой энергии предусмотрена рециркуляция воздуха. Рассчитано количество наружного и рециркуляционного воздуха. В теплый период охлаждение и осушение воздуха осуществляется за счет использования холодильного компрессионного цикла. Предлагаемая комплексная система создания требуемых параметров микроклимата позволяет снизить материальные затраты благодаря использованию газовой горелки-теплообменника вместо теплового пункта водяного отопления, а также применения более дешевого источника энергии и утилизации тепла за счет теплового насоса.
PDF

ВЛИЯНИЕ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ НА ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЕ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-2-5-18
Аннотация
Разработаны составы газо- и пенобетонов с улучшенными акустическими характеристиками. Выявлен оптимальный вид пористости, способствующей поглощению звуковых волн, как в диапазоне слышимых частот, так и при инфразвуковых и ультразвуковых частотах. Усовершенствована математическая модель проектирования звукопоглощающих бетонов, учитывающая, как пористость композита, так и влияние пористого заполнителя. Установлены закономерности синтеза газобетонов и пенобетонов, заключающиеся в оптимизации процессов структурообразования за счет применения полиминерального цементно-зольного вяжущего и порообразователя. Состав композита интенсифицируют процесс гидратации системы, что приводит к синтезу полиминеральной гетеродисперсной матрицы с открытой пористостью выше 60%. Выявлены особенности влияния системы «Портландцемент – алюмосиликат – комплекс модификаторов» на реологию бетонной смеси, что позволяет значительно уменьшить напряжение сдвига и создать легкоформуемые ячеистобетонные смеси. Повышенная активность и гранулометрия алюмосиликатов предопределяют рост числа контактов и механическое сцепление между частицами при уплотнении, упрочняя каркас межпоровых перегородок. Установлен механизм влияния состава бетонной смеси на микроструктуру композита. Наличие в системе наряду с цементом очищенных алюмосиликатов и комплекса добавок способствуют синтезу матрицы с открытой пористостью, за счет чего возрастает коэффициент звукопоглощения.
PDF

ВЛИЯНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ ГИДРОСИЛИКАТОВ КАЛЬЦИЯ НА ПРОЦЕССЫ ТВЕРДЕНИЯ И СВОЙСТВА НЕАВТОКЛАВНЫХ СИЛИКАТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ НЕТРАДИЦИОННОГО АЛЮМОСИЛИКАТНОГО СЫРЬЯ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-2-19-28
Аннотация
Одним из возможных путей улучшения свойств строительных материалов является модифицирование процессов структурообразования, что может быть реализовано за счет применения кристаллических затравок. В связи с этим актуальным является вопрос исследования влияния искусственных гидросиликатов кальция на процессы твердения, а также свойства силикатных материалов неавтоклавного твердения на основе нетрадиционного алюмосиликатного сырья. Проведенными исследованиями установлено, что добавка искусственных гидросиликатов кальция (CSH) в количестве 1-1,5 мас. %, при содержании в смеси CaO менее 10 мас. %, эффективно повышает прочностные показатели изделий на всех этапах тепловлажностной обработки от 8 до 16%. Наиболее интенсивный прирост прочности отмечается в процессе тепловлажностной обработки (ТВО) в период с 3 до 6 часов и составляет не менее 13%, в то время как у образцов без добавки искусственных гидросиликатов кальция прирост прочности составил 6%. Добавка искусственных гидросиликатов кальция интенсифицирует процессы структурообразования, что обеспечивает увеличение кристаллического вещества, а за счет волокнистого строения выступает в качестве фиброволокна, что способствует наноармированию формирующегося цементирующего вещества из новообразований в системе CaO-SiO2(Al2O3)-H2O на основе используемых глинистых пород и оксида кальция. За счет ускоренного набора прочности возможно сокращение длительности изотермической выдержки при сохранении необходимых эксплуатационных характеристик.
PDF

ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОСЛОЙНОГО НАРУЖНОГО ОГРАЖДЕНИЯ, ВКЛЮЧАЮЩЕГО В СЕБЯ МАТЕРИАЛЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗОЛОШЛАКОВЫХ ОТХОДОВ ТЭЦ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-2-29-35
Аннотация
Важнейшее направление ресурсосбережения в строительстве – это широкое использование вторичных материальных ресурсов, которыми являются отходы производства. Применение вторичных продуктов промышленности в качестве сырья для производства различных строительных материалов очень актуально, поскольку предоставляет производству богатые источники дешевого и, часто, уже подготовленного сырья; ведут к снижению затрат на производство некоторых строительных материалов, а следовательно, экономит капитальные вложения, предназначенные для строительства зданий и сооружений; освобождают крупные площади земельных участков и уменьшают степень воздействия на экологию окружающей среды. Целью проведенного исследования являются теплоизоляционные и конструктивно-теплоизоляционные материалы, с частичным замещением компонентов золошлаковыми отходами (ЗШО) топливно-энергетической промышленности: легкие бетоны с применением стекольного боя и бетоны, модифицированные серой. Исследованы свойства бетонов, модифицированных серой: предел прочности на сжатие, плотность и теплопроводность. Исходя из полученных свойств, была проведена сравнительная характеристика полученных материалов с уже имеющимися строительными материалами: бетоны, модифицированные серой, и легкие бетоны; легкие бетоны с применением стекольного боя и керамзитобетон. Произведен теплофизический расчет многослойных наружных ограждений. В каждом из вариантов в качестве конструктивно-теплоизоляционного материала был выбран один из следующих материалов: легкие бетоны с применением стекольного боя и бетоны, модифицированные серой. Также для каждого варианта наружного ограждения подобраны необходимые теплоизоляционные и конструкционные материалы. В экономической части рассчитана стоимость сырьевых компонентов, необходимых для получения 1 м3 исследуемых материалов, а также рассчитана стоимость 1 м3 многослойных ограждающих конструкций, в состав которых входят исследуемые бетоны.
PDF

МОДЕЛЬ РАЗРУШЕНИЯ ИДЕАЛИЗИРОВАННОЙ СТРУКТУРЫ БЕТОНА ПИЛЕНИЕМ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-2-46-54
Аннотация
Требования современного строительства – это прочность строительных конструкций, а также низкая себестоимость. Именно эти условия обеспечивают новые технологии, которые постоянно со-вершенствуются. Статья посвящена рассмотрению случаев вероятностного подхода к решению задачи о теоретических затратах энергии на разрушение бетона идеальной структуры. Процессы деформирования бетона и его разрушение изучается строительной механикой. Бетон является многокомпонентным материалом, что представляет определенную сложность в изучении трещинообразования. В условиях эксплуатации на бетонную/железобетонную конструкцию влияют свойства составляющих ее материалов, поэтому одной из самых важных задач является выбор критериев, которые способны комплексно охарактеризовать основные параметры бетона. Получение прочностных характеристик бетона эксплуатируемых конструкций остается актуальной задачей. В статье предложена к рассмотрению идеальная структура бетона. Особенности этой структуры – симметричность разрушения по двум главным плоскостям. Разрушение бетона проводили путем пиления отдельных полосок бетона. При этом для описания процесса пиления авторами была пред-ложена модель симметричной структуры бетона, в которой идеализированы зерна заполнителя. Они представлены в расчете в виде шаров в теле бетона. Выявлены особенности процесса пиления. Получены аналитические зависимости разрушения пилением идеальной структуры бетона. Сделаны выводы о возможности использования идеальной модели при получении прочностных характеристик бетона. Выполнен анализ симметричных идеальных составов бетона при различных переменных. Значимость проделанной работы заключается в возможности переноса результатов исследования на реальные здания и сооружения и решение главных задач, которые ставятся в исследовании.
PDF

ВЛИЯНИЕ НЕСКОЛЬКИХ ВИДОВ СМОЛ НА ДИНАМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНОЙ СМЕСИ НА ОСНОВЕ БУТИЛКАУЧУКА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-2-36-45
Аннотация
Данная работа посвящена проблеме разработки вибропоглощающих полимерных материалов с высокими демпфирующими свойствами в широком диапазоне температур. Изучение влияния модифицирующих добавок на прочностные, демпфирующие, адгезионные и когезионные свойства композита на основе бутилкаучука является целью данной работы. Поставлена задача выявить фактические температурные, частотные, динамические и механические характеристики композиционного материала на основе бутилкаучука (далее БК) в зависимости от вида и концентрации смол. Ключевыми методами к исследованию данной проблемы является метод динамического механического анализа, направленный на получение информации об изменении динамических свойств полимерных материалов (прочность связи с металлом при отслаивании образцов композитов, определение сопротивления текучести образцов, определение миграции пластификатора). Благодаря установленным экспериментальным зависимостям выявлено, что добавление смол (3% по массе) в композиции на основе бутилкаучука ведёт к увеличению демпфирующих свойств композиционных материалов, а увеличение до (4,25% по массе) ведёт к их снижению. Установлено, что полученные наполненные смеси с высоким демпфирующим пиком и хорошими адгезионными и прочностными свойствами это смеси с добавлением алкилфеноло-формальдегидных смол.
PDF

ЧИCЛЕННЫЙ АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ ПРИ СЕЙСМИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ С УЧЁТОМ ВОЛНОВОЙ ДИНАМИКИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-3-5-20
Аннотация
Проектирование, строительство и эксплуатация высоких грунтовых плотин в сейсмических районах, одним примером которых является территория Республики Узбекистан, требует постоянного усовершенствования методов их расчета на различные нагрузки, как статического характера (силы гравитации, гидростатика и т.п.), так и динамического характера, включая сейсмические воздействия. Аварийные ситуации на таких сооружениях или их частичное разрушение при каких-либо воздействиях может привести к катастрофическим последствиям.
Целью данной работы является разработка математической постановки и алгоритма численного решения нестационарной задачи для грунтовой плотины в плоской упругой постановке. Для проверки предложенной методики и соответствующего комплекса прикладных программ приводится решение тестовой задачи (задача Лемба). По разработанной методике и алгоритму, основанного на численном методе конечных разностей, решена задача по исследованию напряженно-деформированного состояния на примере высокой Чарвакской грунтовой плотины, находящейся недалеко от г. Ташкента при сдвиговом воздействии на основании (типа сейсмограммы). Решение представляется в виде распределения линий равных перемещений, напряжений по телу плотины в зависимости от времени. При этом выявлены наиболее уязвимые зоны рассматриваемой грунтовой плотины.
PDF

МИНЕРАЛОВАТНЫЙ КОМПОЗИТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ САПОНИТ-СОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-3-21-27
Аннотация
В работе показана возможность производства теплоизоляционного композита на основе базальтовых волокон и сапонит-содержащего отхода горнодобывающей промышленности. Предложен способ изготовления теплоизоляционных композитов из гидромасс с различным содержанием комонентов смеси. В качестве заполнителя использовали базальтовые волокна, а в качестве связующего предварительно механоактивированный сапонит-содержащий материал (ССМ). Экcпериментально было установлено, что в зависимости от содержания компонентов композита, коэффициент теплопроводности меняется от 0,1109 и до 0,1342 Вт/(м•K), а прочность на сжатие – от 0,45 до 0,93 МПа. Кроме этого было установлено, что термическая модификация композитов при температуре до 1200°C значительно (до 4 раз) увеличивает его прочность на сжатие, при этом, практически не оказывая влияния на коэффициент теплопроводности. Эксперименты по определению коэффициента теплопроводности композита «базальтовые волокна – ССМ» в зависимости от его влажности показали, что полученный материал характеризуется интенсивным и линейным увеличением значений коэффициента теплопроводности при изменении влажности образца до 12%, а дальнейшее увеличение влажности практически не приводит к изменению значений коэффициента теплопроводности. Сопоставление теплоизоляционных и прочностных характеристик полученного минерального композита с наиболее распространенными конструкционными теплоизоляционными материалами показало, что по данным показателям он не уступает газо- и пенобетону. Также следует отметить, что является высокоэкологичным и может эффективно работать в условиях высоких температур (например, в условиях пожара), при этом даже увеличивая свои прочностные характеристики.
PDF