Архив

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ БЛОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-1-4-10
Аннотация
Разработаны научно-технологические принципы альтернативной плазменной технологии изготовления двухслойного термостойкого стекловидного декоративного покрытия. Предложены составы промежуточного термостойкого слоя и технология его нанесения на поверхность ограждающего блока пеностекла. Определены оптимальные параметры плазменного оплавления термостойкого и декоративного слоёв покрытия. Установлено влияние скоростных характеристик термооплавления плазменной струёй на формирование фактуры и показателей двухслойного термостойкого покрытия. Представлены особенности образования аморфной стекловидной и стеклокристаллической фаз двухслойного термостойкого покрытия. С применением рентгенофазового анализа исследованы особенности фазового состава различных слоёв термостойкого покрытия, а также закономерности формирования его структурных элементов. На основе анализа значительного экспериментального материала был сделан вывод о формировании верхнего аморфного слоя с ликвирующими областями и незначительными газовыми включениями. Проведенные исследования позволили выявить и обосновать особенности строения слоёв, лежащих под аморфным ликвирующем. Установлено, что двухслойное защитно-декоративное покрытие имело высокие физико-химические и физико-механические показатели: прочность сцепления с матрицей блока пеностекла – 1,25 ± 0,05 МПа, микротвёрдость – 785 HV, термостойкость – 122°С, кислотостойкость – 98,5%, щелочестойкость – 95,4%.
PDF

ЛИСТОВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ СТЁКЛА С ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-1-11-16
Аннотация
Листовые стёкла с декоративными покрытиями в промышленном и гражданском строительстве играют важную роль в повышении эстетических свойств зданий различного назначения. Предложена инновационная технология получения декоративных покрытий на листовых стёклах с использованием низкотемпературной плазмы. Для плазменного напыления использовали измельченные в шаровой мельнице тарные стёкла разнообразной цветовой гаммы. Установлены оптимальные параметры плазменного напыления стеклопорошков на лицевую поверхность листовых стёкол. Для повышения прочности сцепления покрытия с основой перед плазменным напылением лицевую поверхность термообрабатывали отходящими плазмообразующими газами. Установлено, что с повышением температуры отходящих плазмообразующих газов и времени воздействия их на лицевую поверхность листового стекла прочность сцепления покрытия с основой увеличивается до 6,7 МПа. Исследовано влияние толщины покрытия на прочность его сцепления с основой. Увеличение толщины покрытия с 150 до 1000 мкм приводит к снижению прочности сцепления с 7,5 до 3,2 МПа. Под действием высоких температур электродуговой плазмы происходит не только увеличение в стёклах тугоплавких оксидов кремния и алюминия, но и повышение их твёрдости до 15%.
PDF

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ НА ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ХАРАКТЕРИСТИК АСФАЛЬТОБЕТОНА В ПОКРЫТИИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-1-17-23
Аннотация
В работе представлен анализ информационного обеспечения качества производства асфальтобетонных смесей, а также исследование взаимосвязи качественного состава асфальтобетонных смесей и физико-механических характеристик асфальтобетонного покрытия. Исследование основных характеристик проводили на примере асфальтобетона типа Б І марки и щебеночно-мастичного асфальтобетона – ЩМА-20. Установлено, что отклонение асфальтобетонных смесей по составу от требуемых значений приводит к их недоуплотению в покрытии. Также установлено, что при увеличении количества несоответствий в составе асфальтобетонной смеси приводит к росту физико-механических характеристик, отличающихся от требований ГОСТ 9128-2013, а также ГОСТ 31015-2002 соответственно. В качестве информационной базы при оценке влияния гранулометрии минеральной части асфальтобетона, а также количества битума на основные характеристики асфальтобетона были использованы данные действующего АБЗ Белгородской области. Анализ гранулометрического состава проводился с использованием лазерного анализатора асфальтобетона ABA7/35B. Полученные данные стали основой для дельнейшего исследования влияния различных параметров на свойства асфальтобетонных смесей, а также повышения эффективности системы управления производством асфальтобетонной смеси.
PDF

АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ВЫБОР СИСТЕМ УТЕПЛЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-1-24-31
Аннотация
В статье поднята проблема повышения энергоэффективности эксплуатируемых зданий при постоянном росте цен на энергоресурсы, что в настоящее время становится все более актуально. Произведен анализ проектных решений зданий общеобразовательных учреждений Донецкой области, выделены и приведены основные типовые серии региона. Рассмотрены вопросы и установлены факторы, влияющие на тепловлажностные характеристики ограждающих конструкций зданий образовательных учреждений. Приведены значения сопротивления теплопередаче для наиболее распространенных типовых серий общеобразовательных школ. Произведено моделирование температурных полей узлов общественных зданий типовых серий. Выявлены наиболее неблагоприятные конструктивные решения серийных зданий по следующим факторам: температуре внутренней поверхности наружных ограждений и температурному перепаду между средней температурой на поверхности и температурой воздуха в помещении. Рассмотрены возможные способы термомодернизации таких зданий с учетом требований по температурному режиму и воздухопроницаемости. Оценено влияние теплопроводных включений на тепловлажностный режим наружных ограждающих конструкций при частичной и полной термомодернизации. Приведен анализ различных методов и способов утепления зданий образовательных учреждений. Указаны преимущества и недостатки предложенных вариантов с экономической точки зрения, а также на основании требований пожарных норм.
PDF

ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЗАКЛЕПОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-1-32-36
Аннотация
Традиционные методы расчета заклепочных соединений базируются на весьма приближенных способах определения сил, возникающих в соединении. Это ведет к серьезным неточностям в определении напряжений. Кроме того, при таком подходе отсутствует возможность вычисления эквивалентных напряжений и получения полной картины напряженно-деформированного состояния соединения. Все это приводит к необходимости повышения коэффициента запаса прочности и, как следствие, увеличению количества или диаметра заклепок, что ведет к увеличению веса конструкции и ее удорожанию.  Предложенный способ расчета соединения методом конечных элементов позволяет весьма точно определить напряжения во всех элементах соединения. Это дает возможность получить достоверную картину напряженно-деформированного состояния всех элементов соединения. Как следствие, возможно снижение трудоемкости создания соединения и его массы за счет уменьшения числа заклепок. Метод конечных элементов следует применять для расчета ответственных соединений со сложными условиями работы. Рассмотрен пример расчета такого соединения.
PDF

ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ ФЕРМЫ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-1-37-44
Аннотация
Полноту проектировочного расчета фермы составляют ее конфигурация и размеры при задании типа нагружения, характеристик материала и директивных габаритов. Проблема устойчивости равновесия с неизвестным заранее расположением сжатых стержней тормозила оптимизацию топологии и геометрии фермы. Предложенный вариационный метод синтеза ферм основан на принципе возможной работы и обобщении вариационных принципов Лагранжа и Кастильяно за счет расширения функционального пространства геометрических параметров. Решение физически линейной изопериметрической задачи при заданном объеме материала фермы позволило установить ее квазиравнонапряженность, что стало проектировочным критерием при постановке задачи оптимизации геометрии. Ее условием является стационарность функционала относительно варьируемых геометрических параметров при заданной гибкости сжатых стержней. Итерационная процедура, вызванная изменением первоначально принятых знаков продольных сил, основана как на непосредственной их корректировке, так и на изменении гибкости отдельных стержней. Глобальному минимуму потенциальной энергии деформации оптимальной фермы сопутствует глобальный минимум расхода материала. Предложенное программное обеспечение позволяет вести автоматизированный проектировочный расчет фермы. Рассмотрен пример проектирования металлической фермы.
PDF

СТЕКЛОВИДНЫЕ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫЕ ПОКРЫТИЯ НА ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТАХ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-4-4-12
Аннотация
Разработаны научно-технологические основы получения стекловидных покрытий на древесине с использованием факела низкотемпературной плазмы. Перед плазменным напылением стеклопорошков зерновым составом 60-120мкм, на лицевую поверхность древесно-стружечной плиты (ДСП) наносили специальное защитное покрытие, предохраняющее ДСП от деструкции при высокотемпературном воздействии плазменной струи. Разработан состав промежуточного защитного покрытия, включающий смесь тонкомолотого стеклопорошка и жидкого стекла. Предварительное нанесение промежуточного защитного слоя предусматривает несколько последовательных технологических операций.
Для получения стекловидных покрытий использовали бой цветных и бесцветных стёкол, который предварительно мололи в шаровых фарфоровых мельницах. Разработаны оптимальные технологические параметры плазменного напыления стеклопорошков на лицевую поверхность ДСП. Оптимальными параметрами плазменного оплавления является: ток -800А; рабочее напряжение – 30В, расход плазмообразующего газа аргона 2м3/час.
Исследованы эксплуатационные и эстетико-потребительские свойства стекловидных защитно-декоративных покрытий. Установлено, что стекловидные защитно-декоративные покрытия обладают высокой прочностью сцепления с промежуточным защитным слоем. Полученные стекловидные защитно-декоративные покрытия на основе цветных и бесцветных стёкол обладают высокой водостойкостью, кислотостойкостью, щелочесткойкостью, а также микротвёрдостью и высокими эстетическими показателями.
Технология рекомендуется к широкому промышленному внедрению.
PDF

ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ СЕРЕБРЯНСКОГО ЦЕМЕНТНОГО ЗАВОДА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-4-13-20
Аннотация
В настоящее время основной тенденцией технического развития в цементной промышленности России, является оптимизация всех технологических переделов производства. Получение портландцемента высокого качества является многофакторным процессом. На него влияет не только физико-химические превращения сырьевых компонентов, происходящие при обжиге цементного клинкера, но и каков будет состав сырьевой смеси и, качественно ли приготовлена данная смесь. Работа заключается в исследовании и подборе оптимальной рецептуры сырьевой смеси, с целью получить цемент с высокими показателями качества. Данное направление позволит: во-первых, расширить сырьевую базу, перерабатывать сырьё, которое направляется в отвалы из-за того, что в нем содержится большое количество кварца и примесных соединений; во-вторых, произвести небольшую реконструкцию линии подготовки сырьевой смеси. В данный момент завод работает на миксованных смесях алюмосиликатного сырья, т.е. используется два вида алюмосиликатного сырья, предварительно смешанные в определенных соотношениях, в результате чего это сказывается на точность дозирования компонентов. Точность дозирования современных дозаторов, составляющая (1…2) %, является часто недостаточной. В связи с этим, предложен и исследован новый вариант оптимального состава смеси. Данный вариант «чистой» шихтовки компонентов, позволит улучшить процесс смешивания исходного сырья, управлять процессом составления пропорций смесей в линии подачи материалов. А также позволит устранить долговременные отклонения, гарантируя решение проблем на самой ранней стадии их возникновения. Результатом данной работы является получение качественного готового продукта, снижение затрат на энергоресурсы и экономическая эффективность предлагаемого решения.
PDF

ВЛИЯНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ SiO2 НА ТЕРМИЧЕСКОЕ ЦИКЛИРОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-4-21-29
Аннотация
Полимерные композиты широко используются в космической промышленности для изготовления космических аппаратов, спутниковых панелей, антенн, терморегулирующих по-крытий и др. В космосе они подвергаются суровым условиям окружающей среды, таким как ультра-фиолет, глубокий вакуум, атомарный кислород, заряженные частицы, антропогенные обломки, микрометеоиды, электромагнитное излучение и термические циклы, которые вызывают сильную деградацию материала. Одним из наиболее важных экологических эффектов материалов на основе полимеров является термический цикл, в котором композит подвергается большой разнице температур от ˗170˚C до + 200˚C. В работе представлена оценка использования композитов на основе полиалканимидной матрицы и наполнителя в виде SiO2 аморфной и кристаллической структуры в условиях термоциклирования. Представлены данные по изменению предела прочности при растяжении, модуля упругости при растяжении и относительного удлинения при растяжении материалов после нескольких циклов резкого перепада теператур (от -190 до +200° С). Термический цикл повторялся 5, 10 и 20 раз. Показано, что образец полиалканимида обладает большим значением прочности при растяжении и модулем упругости по сравнению с высоконаполненными композитами. Однако, при термоциклировании наблюдается значительное снижение этих параметров. Для высо-конаполненного образца композита с 65 % содержанием кристаллического SiO2 снижение прочности при растяжении и модуля упругости после термоциклирования незначительно и находится в пределах погрешности измерения. Композит с аморфным SiO2 более подвержен изменению механических свойств после термоциклирования в сравнении с композитом, содержащим кристаллический SiO2.
PDF

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДИСПЕРСНЫХ ДОБАВОК НА СРОКИ СХВАТЫВАНИЯ И МИКРОСТРУКТУРУ ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТОГО ЦЕМЕНТА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-4-30-37
Аннотация
Статья посвящена комплексному исследованию влияния модифицирующих дисперсных добавок корундового состава (реактивный, табулярный, диспергирующий глинозем) и искусственного керамического вяжущего на сроки схватывания и микроструктуру высокоглиноземистого цемента. Искусственные керамические вяжущие глиноземистого состава характеризуются сходным химическим, фазовым и зерновым составом с модифицирующими добавками и отличаются наличием частиц менее 100 нм (до 0,5%). Исследуемые материалы представляют собой тонкодисперсные полифракционные системы от 0,1 до 13 мкм с максимальным содержанием частиц диаметром 2-10 мкм. При этом более грубодисперсными являются диспергирующий и реактивный глинозем. Методом микроскопии установлено, что вводимые добавки значительно уплотняют структуру образцов высокоглиноземистого цемента, в наибольшей степени это характерно для составов с добавлением искусственного керамического вяжущего.
Проведены исследования влияния дисперсных добавок на сроки схватывания цементных масс. Установлено, что введение искусственного керамического вяжущего или диспергирующего глинозема в количестве 0,5% почти в два раза ускоряет начало твердения состава, однако дальнейшее увеличение содержания добавки никак не влияют на этот показатель. Максимальное сокращение времени начала и в целом всего интервала схватывания вызывает введение 5% табулярного глинозема.
PDF