ivdon3@bk.ru
Статья посвящена инновационным подходам к использованию экологически безопасных полимерных связующих в производстве теплоизоляционных материалов (ТИМ) на основе растительного сырья. Актуальность работы обусловлена необходимостью замены традиционных синтетических полимеров, таких как пенополиуретан, пенополистирол и минеральная вата, которые в процессе эксплуатации выделяют токсичные вещества с кумулятивными свойствами. Исследования показывают, что использование биополимеров и возобновляемых ресурсов, таких как полиуретановые смолы на основе касторового масла и казеиновые клеи, может значительно снизить экологическую нагрузку и повысить безопасность материалов. Особое внимание уделено термопластичным и термореактивным матрицам, их свойствам и применению в композиционных материалах. Термопласты, такие как полиэтилен и полипропилен, обладают высокой ударопрочностью и возможностью вторичной переработки, но ограничены в применении из-за сложности переработки и высокой температуры плавления. Термореактивные матрицы, несмотря на высокую прочность и устойчивость к химическим воздействиям, формуются только один раз, что делает их трудными для переработки. В статье рассматриваются преимущества и недостатки различных полимерных связующих, а также перспективы их развития в контексте экологической устойчивости и эффективности теплоизоляционных материалов. Исследования направлены на улучшение физико-механических свойств композитов и оптимизацию производственных процессов для создания доступных и экологически безопасных теплоизоляционных материалов.
Ключевые слова: инновационные подходы, экологически безопасные полимеры, теплоизоляционные материалы (ТИМ), растительное сырье, биополимеры, возобновляемые ресурсы, термопласты, термореактивные матрицы, экологическая устойчивость, физико-механические свойства
в статье раскрывается тема совершенствования процессов бетонирования монолитных конструкций. Проводилось заочное анкетирование респондентов из числа действующих производителей работ, инженеров строительного контроля и бригадиров. Была получена информация, не всегда находящая отражение в документальных источниках или прямому наблюдению. Осуществлялось наблюдение и анализ прямых процессов транспортировки, подачи, укладки и ухода за бетонной смесью, а также связанными с ними процессами.
Ключевые слова: технологии, организация, технологический процесс, бетонные работы, монолитные конструкции, операционный контроль, строительный контроль, экономический потенциал
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Выполнена оптимизация состава тяжелых цементных бетонов, модифицированных комплексной добавкой на основе отходов промышленности (глиноземсодержащий компонент - алюмошлак (АШ), отработанная формовочная смесь (ОФС) с помощью программного комплекса PlanExp B-D13 - Трехфакторный планируемый эксперимент, по критериям: прочность при сжатии на 2 и 28 сутки твердения.
Ключевые слова: тяжелые цементные бетоны, быстротвердеющие бетоны, оптимизация, планирование эксперимента, показатели прочности, отходы промышленности, отработанная формовочная смесь, алюмошлак
В статье рассмотрено использование вторичных материалов, получаемых при демонтаже объектов в процессе реновации в Санкт-Петербурге. Выделены районы Санкт-Петербурга с «проблемными» домами, такими как панельные «хрущевки» и «корабли» первого типа. Приведены данные о видах отходов, объемах бетонного лома, особенностях и области применения вторичных щебней. Даны примеры организаций в Санкт-Петербурге, занимающиеся переработкой отходов. Цель работы — исследование возможностей переработки строительных отходов для повторного использования в строительстве и благоустройстве региона.
Ключевые слова: вторичные материалы, демонтаж, реновация, бетонный лом, строительные отходы, переработка, щебень, устойчивое развитие, Санкт-Петербург, экология
Вулканические материалы широко используются в производстве смешанного цемента. Вулканический туф, как минеральная добавка в портландцемент, эффективна в улучшении реологических характеристик гидравлического вяжущего, обладает средней пуццолановой активностью, улучшает свойства материала и может быть использована в составе легких штукатурных смесей. Целью исследований, изложенных в статье, было формирование моделей таких смесей, позволяющих оценивать их свойства. Эксперимент проводился на основе методов математического планирования, статистической обработки результатов и аналитической оптимизации полученных уравнений регрессии. В основу экспериментальных исследований положена матрица полного трехфакторного эксперимента. В состав легкой штукатурной смеси входили следующие компоненты: гидравлическое вяжущее, измельченный вулканический туф (как мелкий легкий заполнитель), армирующее волокно и синтетическая добавка. Разработаны составы штукатурных смесей на основе вулканического туфа. Установлены оптимальные значения основных компонентов штукатурной смеси на основе вулканического туфа, который присутствует в составе смеси как легких мелкий заполнитель и как компонент гидравлического вяжущего. Дана инженерная интерпретация результатов моделирования.
Ключевые слова: штукатурный материал, вулканический туф, пуццолановая активность, математическое моделирование, аналитическая оптимизация
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье приведено исследование теплопроводности перспективного строительного материала «Гофрошпон», представлена последовательность проведения исследования, разработана установка для проведения исследований, получены коэффициенты теплопроводности материала «Гофрошпон».
Ключевые слова: древесные материалы, отделочные материалы, строительные материалы, плитные материалы, шпон, слоистая древесина
Рассматривается модификация термоотверждаемого эпоксидного связующего за счет введения пластификатора и латентного компонента. Используются цифровые и статистические методы экспериментальных исследований. Получены цифровые модели, связывающие основные свойства с изменением варьируемых факторов и разработана аналитическая методика прогнозирования свойств изделий, а также подбора их состава. Получено и исследовано композиционное эпоксидное связующее.
Ключевые слова: цифровая модель, синтетическое связующее, латентный компонент, уравнение регрессии, аналитическая оптимизация
В статье представлен расчет усиления железобетонных колонн с помощью металлической обоймы из уголков, учитывающий физическую нелинейность материалов в рамках программного комплекса Лира САПР. Использование нелинейного подхода обусловлено неспособностью линейных методов адекватно отразить реальное поведение бетона и стали под нагрузкой, в частности, их разрушение и постепенную потерю жесткости. В данной работе представлена модель, учитывающая нелинейные жесткостные характеристики бетона и стали в соответствии с нормативными документами. Учёт физической нелинейности материалов при расчёте усиления колонн критически важен для достоверного моделирования поведения конструкции и предотвращения недооценки рисков разрушения. Необходимо проверять конструкцию на местные разрушения на каждом этапе нагружения для обеспечения достоверности расчетов и безопасности конструкции. Использование специализированного программного обеспечения с возможностью поэтапного нагружения и проверки на местные разрушения позволяет получить точные результаты и обосновать оптимальные конструктивные решения.
Ключевые слова: колонны, железобетон, сталь, усиление, обойма, расчет, физическая нелинейность, программный комплекс, напряжения, деформации
Исследование было направлено на изучение свойств стеклобазальтовых композитных труб, в частности, на анализ связи между фрактальными размерами структуры, составом и механическими свойствами. Были проведены физические эксперименты для оценки свойств стеклопластиковых и стеклобазальтопластиковых труб.Испытания включали измерение прочности на растяжение, модуля упругости, устойчивости к разрушению, прочности на изгиб и других механических характеристик. Выполнен фрактальный анализ ровинга и эпоксидного связующего на микроструктурном уровне для оценки влияния структуры на механические свойства. На основе прогностического моделирования физико-механических свойств стеклобазальтовых труб был определен оптимальный диапазон свойств. Диапазон определяется следующими технологическими параметрами: содержание ровинга 68–74%, диаметр базальтового волокна 7–12 мкм и содержание эпоксидного связующего 21–27%. В рамках данного подхода предсказано производство труб с целевыми свойствами: предел прочности на растяжение, предел прочности на сжатие, и модуль упругости.
Ключевые слова: фрактальное моделирование, микроструктура, волокна матрицы, стеклобазальтопластик, композитный материал, прогнозирование, прочность, фрактальная размерность, неоднородность, механические свойства, композитная труба, стекловолокно, базальт
В работе представлен новый композиционный материал для гидроизоляции подземных частей зданий и сооружений. Состав композита включает портландцемент, мелкий заполнитель, комплексную добавку, а также химические добавки. На основе экспериментальных данных были определены основные физико-механические свойства материала. Результаты показали, что полученный композиционный материал обладает высокими физико-механическими характеристиками и может быть рекомендован для защиты бетонных подземных конструкций от воздействия грунтовых вод.
Ключевые слова: подземные конструкции, долговечность, защита, гидроизоляция, композиционный материал, комплексная добавка, прочность, трещиностойкость, адгезия, эластичность
Состав легкой штукатурной смеси входя следующие компоненты: гидравлическое вяжущее, измельченный вулканический туф-скория (как мелкий легкий заполнитель), ар-мирующее волокно и синтетическая добавка. Гидравлическое вяжущее состоит из порт-ландцемента и тонкомолотого вулканического туфа. Штукатурные смеси на основе вул-канического туфа востребованы в регионах с теплым или резко континентальным клима-том: высокие температуры днем или низкие ночью, в том числе и для Эфиопии. Целью исследований, изложенных в статье, было: формирование моделей структу-ры материала, позволяющие оценивать свойства материала и оценка полученных решений в процессе реализации активного эксперимента. В результате эксперимента установлены оптимальные значения основных компонентов штукатурной смеси на основе вулканического туфа, который присутствует в составе смеси как легких мелкий заполнитель и как компонент гидравлического вяжущего. Осуществлены моделирование структуры материала и инженерная интерпретация его свойств.
Ключевые слова: штукатурный материал, туф-скория, пуццолановая активность, математическое моделирование, аналитическая оптимизация
Бамбук как строительный материал имеет свои особенности. Он хорошо работает на растяжение, и при изгибе. Бамбук имеет только продольные волокна, которые склонны к расщеплению, однако эти волока скручены в узле. Это явление снижает прочность на разрыв. Механические свойства бамбука описывают его реакцию на физические воздействия. В целом бамбук обладает высокой прочностью при растяжении параллельно волокнам. В данной статье даются механические свойства бамбукового стержня в зависимости от нагрузок, а также модули упругости различных видов бамбука. Данная статья обобщает опыт строительства зданий из бамбуковых элементов.
Ключевые слова: бамбук, волокна, узел, соединение, прочность, строительство, деформации, растяжение, механические свойства, анизотропный материал
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Увеличение протяженности асфальтобетонных дорог повышает значимость эффективных асфальтобетонных заводов в дорожном строительстве. Современные экологические требования и рост цен на топливо предопределяют снижение температур приготовления и укладки асфальтобетонных смесей. В зарубежной и отечественной практике дорожного строительства все больше применяются теплые асфальтобетонные смеси, в том числе с применением цеолита. Предпосылками исследования теплых асфальтобетонов с применением цеолита в Республике Татарстан является наличие одного из крупнейших месторождений цеолитсодержащих пород Российской Федерации - Татарско-Шатрашанского. Опытно-производственное внедрение результатов исследований осуществлено при строительстве экспериментального участка на автомобильной дороге – подъезд к н.п. Ключищи в Верхнеуслонском районе Республики Татарстан с верхним слоем покрытия из теплого асфальтобетона с применением цеолита. Получены результаты показателей материала, которые соответствуют нормативным требованиям.
Ключевые слова: теплые асфальтобетонные смеси, цеолит, цеолитсодержащие добавки, автомобильные дороги, экспериментальный участок
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
При строительстве и эксплуатации объектов нефтегазовой отрасли предъявляются повышенные требования к качеству бетона. С этой целью необходимо использовать новые составы и технологию их приготовления для получения бетонов необходимой плотности с высокой прочностью, морозостойкостью, водостойкостью, трещиностойкостью и, в конечном итоге, повышенной долговечностью. Применение в составе мелкозернистого бетона суперпластифицирующей добавки, базальтовой или полимерной фибры и наноуглеродной добавки в указанных количествах способствовало повышению однородности и плотности смеси и, соответственно, увеличению прочностных характеристик бетона в различные сроки твердения. В результате испытаний бетонных образцов на морозостойкость получена марка 400-500 циклов замораживания и оттаивания. Это дает возможность применения указанных составов мелкозернистых бетонов в суровых климатических и сложных инженерно-геологических условиях строительства и эксплуатации объектов нефтегазовой отрасли.
Ключевые слова: фибробетон, резервуары нефтехранилищ, наноуглеродные трубки, фибра базальтовая, суперпластификатор
В процессе бурения нефтяных или газовых скважин возникают повышенные силы трения бурильной колонны о стенки скважины, а также в породоразрушающем инструменте. Использование различных рецептур промывочной жидкости с применением поверхностно-активных веществ из отходов рыбного производства способствует решению значительной части проблем. Наличие в рыбных отходах жирных кислот, обладающих значительным поверхностно-активным эффектом, позволяет их использовать в качестве пластифицирующих добавок в бетоны. В результате введения указанных отходов в бетонную смесь улучшаются ее реологические свойства, а также значительно возрастают прочностные характеристики затвердевшего мелкозернистого фибробетона. Использование в составе бетонной смеси отходов рыбного производства понизит себестоимость получения бетона, улучшится экологическая обстановка ввиду утилизации промышленных отходов.
Ключевые слова: фибробетон, прочность, отходы рыбного сырья, промышленные жидкости, наноуглеродные трубки, фибра базальтовая, суперпластификатор
Дан краткий исторический обзор эволюции требований к эксплуатационным свойствам стеновых материалов. Показано, что перечень применяемых видов стеновых материалов регулируется уровнем урбанизации социума и современными требованиями к энерго- и ресурсосбережению. Анализ разновидностей дефектов, возникающих в многослойных стенах зданий при их эксплуатации, показал, что важнейшей причиной их возникновения является неправильное сочетание материалов, обладающих разной пористостью. Отмечена важность учета в строительстве фактора «однослойности», который позволяет обеспечивать качество возведения и эксплуатации зданий в российских разнообразных и сложных климатических условиях. Приведены сведения о номенклатуре изделий и эксплуатационных преимуществах фибропенобетона неавтоклавного твердения, как материала, пригодного для устройства однослойных стен и способного улучшать их защитные и акустические свойства.
Ключевые слова: безопасность пользования помещениями, энергоэффективное строительство, газонаполненные бетоны, многослойные стены, плесень, фибропенобетон, прочность, теплопроводность
Целью исследования было изучение структуры стеклобазальтовых композитных труб и исследование взаимосвязи между их статистическими размерами Реньи и физико-механическими свойствами. Были проведены физические эксперименты для измерения и анализа упругости стеклобазальтовых композитных труб. В рамках экспериментов проводились испытания модуля упругости и других механических характеристик. На микроуровне был применён фрактальный анализ для оценки влияния структуры волокнистой матрицы на физико-механическое поведение труб. В работе рассматривалась возможность моделирования микроструктуры стеклобазальтовых композитных труб с использованием 3D фрактального анализа. Установлена корреляция между спектром мультифрактальных размеров (D-200, D0, D1, D2, D200), неоднородностью волокнистой матрицы f(α) и упругими свойствами (модулем Юнга). Для полученных фрактальных моделей, прогнозирующих модуль Юнга, коэффициенты корреляции (R2) составляют 0,95 для D0, 0,92 для D1, 0,90 для D2, 0,82 для D-200 и 0,68 для f(α). Эти результаты могут быть использованы для быстрой оценки модуля Юнга с помощью оптической микроскопии и фотомикрографий микроструктуры.
Ключевые слова: фрактальное моделирование, микроструктура, физико-механические свойства, разработка материалов, стеклобазальтовое волокно, полимерные трубы, прогнозирование, интерфазные границы, механические свойства, фрактальная размерность, неоднородность
Статья посвящена системному подходу к разработке новых композиционных строительных материалов с лигноцеллюлозными наполнителями, особое внимание уделяется исследованию их термической стабильности. Стремление повысить термостойкость целлюлозных материалов предполагает применение различных методов модификации, включая ацетилирование и использование антипиренов. Исследованы свойства моноэтаноламина (NB)-тригидроксибората (МЭАТГБ) как модификатора для повышения огнестойкости теплоизоляционных материалов на основе стеблей борщевика Сосновского. Экспериментальные методы включают термогравиметрический и дифференциальный сканирующий анализ, что позволило оценить терморазложение и термохимические трансформации используемого сырья. Результаты показывают, что предварительная модификация с применением МЭАТГБ смещает пики температур термоокислительного разложения целлюлозы в более высокие диапазоны, что свидетельствует о повышении термостойкости материалов. Также выяснено, что сочетание модификации с использованием полиуретановых и казеиновых связующих улучшает термостатические характеристики, что открывает новые перспективы для создания биостойких теплоизоляционных материалов. Таким образом, результаты данной работы могут послужить основой для дальнейших исследований и разработок, направленных на создание инновационных композиционных материалов, обладающих высокой термостойкостью и биостойкостью, с применением доступного и экологически чистого растительного сырья.
Ключевые слова: композиционные материалы, лигноцеллюлозные наполнители, термическая стабильность, моноэтаноламин(NB)-тригидроксиборат, биостойкость, теплоизоляционные материалы, термогравиметрический анализ, полиуретановое связующее, казеиновый клей
В данной статье рассматривается использование доломитов Боснинского месторождения при производстве строительных материалов и изделий. Эта тема очень актуальна в нынешнее время, так как строительная индустрия развивается, появляются новые виды конструкции, предъявляются более высокие требования к физико-механическим свойствам бетонных смесей. Большие объемы производства бетонных смесей требуют использование местных месторождений компонентов, для улучшения технико-экономических показателей.
Ключевые слова: строительство, строительный материал, доломит, загрязнение окружающей среды, экология, бетонная смесь, новая технология
Проведен анализ ультразвукового воздействия на растворы затворения и гидрофобизацию твердой фазы в суспензиях строительного назначения. Показано, что ультразвуковая обработка приводит к увеличению массового содержания частиц радиусом 2-7 мкм в растворе затворения, что способствует повышению относительного предела прочности полученных на его основе образцов. Ультразвуковая обработка суспензий с одинаковой относительной степенью гидрофобизации твердой поверхности приводила к различным краевым углами смачивания твердых частиц: Ө = 12°, 45°, 93°, 69,4° для частиц глины, цемента и кремнезема. Ультразвук приводит к значительному уменьшению объемной доли жидкости в трехфазной пене, стабилизированной частицами гидрофобизованной глины, по сравнению с процессом синерезиса в гравитационном поле.
Ключевые слова: трехфазная пена, суспензия кремнезема, глина, ультразвук, раствор затворения
Представлены результаты исследования влияния комплексной минеральной добавки «шлам химводоочистки + опока либо зола уноса» на морозостойкость строительных растворов в зависимости от дозировки РПП от 0 до 3%. Установлено, что после 100 циклов замораживания и оттаивания выполняется условие RF/R0 > 1,2, а значение k по п. 5.2.4 ГОСТ 10060-2012 после 100 – 125 циклов замораживания и оттаивания составило от 0,94 до 1,73, минимальное значение относительного модуля упругости EF/E0 = 0,97, а деформация остаточного расширения не превысила 0,03%. Строительные растворы с золой уноса обладают более высокой морозостойкостью по критерию прочности при изгибе в сравнении с растворами с опокой. Критерий морозостойкости по прочности при изгибе является более «жестким» относительно критериев по ГОСТ 10060-2012. Нецелесообразно применение дозировки РПП более 2% для производства строительных растворов с повышенными требованиями по морозостойкости.
Ключевые слова: морозостойкость строительных растворов, критерии морозостойкости, редиспергируемые полимерные порошки, прочность при сжатии и изгибе, модуль упругости, деформации остаточного расширения
В статье изучены динамические-механические характеристики блок-сополимеров типа стирол-изопрен-стирол, полибутилметакрилата, термопластичного полиуретана и их смесей методом динамического механического анализа. Выявлено, что смешение нескольких типов полимеров позволяет расширить температурный диапазон эффективного вибропоглощения. Определена комбинация полимеров, обладающая высокими демпфирующими свойствами в широком температурно-частотном диапазоне. Исследовано влияние частоты колебаний на динамические-механические свойства композитов.
Ключевые слова: полимерный композиционный материал, динамический механический анализ, полибутилметакрилат, термопластичный полиуретан, блок-сополимер типа стирол-изопрен-стирол, вибропоглощение, демпфирующий материал, температура стеклования
Требования по энергетической эффективности строительных конструк-ций основаны на балансе затрат на их изготовление, эксплуатацию и том эф-фекте, который достигается сбережением тепла. В условиях относительно невысокой стоимости энергоносителей становятся целесообразным применение систем бесшовной изоляции, в том числе на основе легких или теплоизоляционных штукатурок. Разработанная фасадная легкая штукатурная система имеет при средней плотности 400–500 кг/м3 прочность сцепления с основой 1,3–1,6 МПа, прочность на сжатие 4,7–5,5 МПа, морозостойкость 50 циклов. Система имеет теплоизоляцию до 0,12 Вт/(моС), что при толщине штукатурного покрытия 50 мм и термическом сопротивлении основной конструкции 1,6-2,0 м2оС/Вт позволяет получать систему с общим термическим сопротивлением до 2,3 м2оС/Вт, что вполне соответствует условиям комфортности или технологическим требованиям.
Ключевые слова: адгезионная прочность, бесшовная изоляция, термическое сопротивление, энергетическая эффективность
В статье в качестве объекта исследований выбран плавучий завод сжиженного природного газа, располагаемый на морской гравитационной платформе в Мурманской области. Представлены результаты по разработке и подбору оптимальных составов бетонов с применением фибровых наполнителей и модифицирующих добавок. Выполнен комплекс работ по определению влияния базальтовых фибровых волокон, а также пластифицирующих добавок на структуру и прочность мелкозернистых фибробетонов. Показаны их преимущества и предложены к применению в конструкциях корпусов резервуаров и других объектов на морской гравитационной платформе.
Ключевые слова: фибробетон, резервуары газохранилищ, гравитационная платформа, фибра базальтовая, суперпластификатор
Рассматривается основное содержание диверсификации производства как деятельность субъектов хозяйствования. проявляющаяся в покупке действующих предприятий, организаций новых предприятий, перераспределении инвестиций в интересах организации и освоения новой продукции на имеющихся производственных площадях.
Ключевые слова: температура воздуха, радиационная температура, стационарный режим, нестационарный режим, ограждающая конструкция, аварийный режим, тепловая инерция, внутренняя облицовка, программный комплекс, строительные материалы
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия