Русский Русский

Ключевые слова: прочность

ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БЕТОННОГО ЛОМА 3D-ПЕЧАТИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2021-4-2-12-18
,
 12-18 стр.
Аннотация
В статье предложен рациональный способ переработки бетонного лома 3D-печати с использованием виброоборудования, что позволяет получать многокомпонентный строительный материал при минимальном потреблении электроэнергии. В качестве критерия степени измельчения бетонного лома предложено использовать удельную поверхность тонкодисперсной части бетонного лома, которая должна соответствовать 400-500 м2/кг. Показана возможность повторного использования полученного продукта вместо традиционного мелкого заполнителя из кварцевого песка. Выявлено, что бетонный лом без добавления портландцемента твердеет, достигая к 28 сут до 48% прочности при сжатии контрольных образцов. При добавлении в продукт переработки бетонного лома 10% вяжущего ЦЕМ I 42, 5 Н прочность при сжатии мелкозернистого бетона повысилась на 106,6%, а 20% портландцемента – на 112,2%, по сравнению с прочностью контрольных образцов аналогичного состава на традиционном кварцевом песке через 28 сут твердения. Отмечено, что в первую очередь это обусловлено слабой контактной зоной кварцевого песка и цементной матрицы бетона. Применение продукта переработки бетонного лома позволяет получать строительные композиты на его основе при полном исключении природного сырья.
PDF

ВЛИЯНИЕ ВОЛЛАСТОНИТА НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОНА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-5-34-42
, , , , ,
 34-42 стр.
Аннотация
улучшение физико-механических свойств цементных композитов должно сопровождаться утилизацией отходов промышленности различной генерации. Поэтому в статье предложены принципы управлеиня прочностными свойствами бетонов, заключающиеся в комплексном влиянии волластонита, полученного из отходов борного производства, на процессы структурообразования цементной матрицы. При этом введенный в количестве 2-8 мас. % волластонит выполняет двойную функцию, минерального наполнителя и армирующего волокна. Доказано, что при наличии волластонита бетонная смесь становится более легкой, не снижая физико-механические свойства. Выявлено, что ранняя прочность для всех разработанных составов с добавкой волластонита повышается за счет ускорение гидратационных процессов. Силикат кальция, каким является волластонит CaSiO3, имеет близкий химический состав с цементным клинкером, особенно с белитом Ca2SiO4 и алитом Ca3SiO5. Это приводит к формировнию химически однородной и, как следствие, упрочненной микроструктуры. Удлиненные волокна волластонита, обладающие хорошим сцеплением с цементным камнем, обеспечивают эффективное микроармирование бетонного композита. Использование результатов приведет к возможности проектирования высокопрочных бетонов, в том числе и для специальных сооружений.
PDF

ВЛИЯНИЕ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ НА ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЕ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-2-5-18
, ,
 5-18 стр.
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

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕТОННОГО ЛОМА ИРАКА В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕЛЯ И ЗАПОЛНИТЕЛЯ ТЯЖЕЛОГО И ЛЁГКОГО БЕТОНА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-3-28-39
, , , ,
 28-39 стр.
Аннотация
Актуальность работы обусловлена поиском альтернативных источников сырья для строительной индустрии, сопряженным с утилизацией техногенных отходов. Новизна статьи заключается в выявлении научных закономерностей влияния отходов сноса зданий и сооружений на формирование микроструктуры легких и тяжелых бетонов. Бетонные отходы готовили в качестве, как наполнителей цементных материалов, так и мелких заполнителей, на основе которых созданы бетоны с высокими механическими свойствами. Проектирование составов производилось с точки зрения геоники (геомиметики), в частности, с учетом закона сродства структур. Прочностные характеристики бетонных смесей были исследованы в соответствии с EN 12390-3. Кроме того, были определены микроструктурные, морфологические и термические свойства сырья и бетонов при 28-дневном отверждении. Впервые была обеспечена плотная микроструктура композита, как продуктами портландцемента, так и гидратацией, и, частично, продуктами гидратации ранее непрореагировавшего клинкера. минералы которого присутствуют в бетонных отходах и активируются при их измельчении. Использование отходов сноса зданий и сооружений в качестве наполнителя цементирующего материала при замене портландцемента до 20% позволяет получить лучшую прочность на сжатие, как тяжелых, так и легких бетонов.
PDF

ЭФФЕКТИВНОСТЬ СТАБИЛИЗАТОРОВ РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА ПРИ УКРЕПЛЕНИИ ГРУНТОВ МИНЕРАЛЬНЫМ ВЯЖУЩИМ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-1-30-38
, , , ,
 30-38 стр.
Аннотация
Истощение природных месторождений традиционного инертного минерального сырья (песок, щебень), применяемого для устройства эффективных слоев оснований автомобильных дорог, ведет к разработке и применению новых технологий и альтернативных материалов. Одним из путей решения обозначенной проблемы является использование местных сырьевых ресурсов. Так, для устройства нижнего слоя основания автомобильной дороги часто применяют местные грунты. Однако, их использование связано с разработкой комплекса мер по повышению эффективности их работы, таких как стабилизация (путем применения химических добавок) и/или укрепление (путем введения различных видов вяжущих). В этой связи в работе проведен анализ физико-механических характеристик укрепленных глинистых грунтов, полученных путем введения различных типов стабилизирующих добавок в присутствии неорганического минерального вяжущего гидратационного типа твердения – цемента – с учетом рекомендаций к применяемым добавкам. Объектом исследований явился наиболее распространенный представитель глинистых грунтов Белгородской области – суглинок тяжелый пылеватый. В результате проведенных исследований авторами установлена целесообразность применения рассматриваемых добавок в присутствии цемента, выявлены наиболее эффективные составы укрепленного грунта, способствующие улучшению его нормируемых физико-механических характеристик. Кроме того, установлена необходимость дополнительных исследований с целью корректировки рекомендуемых составов укрепленного грунта.
PDF

ВЛИЯНИЕ МИКРОНАПОЛНИТЕЛЕЙ ИЗ ПРИРОДНОГО ВОЛЛАСТОНИТА НА СВОЙСТВА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-6-20-28
, , , ,
 20-28 стр.
Аннотация
Исследовано влияние микронаполнителей из природного волластонита на свойства мелкозернистого бетона (МЗБ). На основе волластонита разработан комплексный микронаполнитель с размерами частиц до 100 мкм, получаемый путем совместного измельчения с кварцевым песком в соотношении 3:1 в шаровой мельнице в присутствии анионного поверхностно-активного вещества нафталин-формальдегидного типа С-3 и гидрофобизатора стеарата кальция технического С-17. Суспензию волластонита с модальным диаметром частиц 405 нм, получали путем предварительного помола волластонита и анионного поверхностно-активного вещества в шаровой мельнице, с их дальнейшей ультразвуковой обработкой в активаторе ванного типа. Получены математические модели зависимостей  прочности при сжатии и изгибе мелкозернистого бетона от содержания исходных компонентов микронаполнителей. Установлено, что комплексный микронаполнитель приводит к повышению прочности мелкозернистого бетона при изгибе в 2 раза, при сжатии в 1,7 раза при его содержании в составе мелкозернистого бетона в количестве 10%. Суспензия волластонита повышает прочность при изгибе мелкозернистого бетона до 3,1 МПа, при сжатии до 57,8 МПа. Результаты качественного рентгенофазового анализа показали, что при введении наполнителей суммарная интенсивность дифракционных максимумов не полностью гидратированных зерен алита C3S, белита C2S и их совокупностей в цементном камне с волластонитом снижается в 1,5-2 раза по сравнению с контрольным составом. Что, скорее всего, связано с повышением адсорбционной и реакционной способности аморфизированного поверхностного слоя волластонита после измельчения в шаровой мельнице и ультразвукового диспергирования. Кроме того, частицы  волластонита с размерами частиц в диапазоне от 13,36 мкм до 0,405 нм являются центрами кристаллизации, а игольчатая их форма способствует микроармированию структуры кристаллизующимися новообразованиями цементного камня.
PDF

СТЕКЛОВИДНЫЕ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫЕ ПОКРЫТИЯ НА ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТАХ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-4-4-12
, , , ,
 4-12 стр.
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

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-3-33-42
 33-42 стр.
Аннотация
Рассмотрены основные инновационные технологии строительной 3-Д печати в современном строительстве. Данное направление исследований подтверждает актуальность выбранной проблемы. Разработка составов для строительной 3D-печати позволит осуществить возведение не только отдельных строительных конструкций, но и зданий и сооружений в целом. Разрабатываются экспериментальные составы с эффективными для строительной печати добавками, которые позволят получать достаточно плотную структуру бетона. Для оценки возможности использования кварцевых песков для применения их в 3-Д принтерах были проведены исследования их основных свойств. Показана роль аддитивных технологий в современном строительстве при возведении зданий и сооружений, что приведет в будущем к изменениям на строительном рынке.
PDF

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
, , ,
 19-29 стр.
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