Личный кабинет

23 11 2021 knauf gzhel Строительные материалы 800х85px v1


Возможности использования карбонатных пород Тикшеозерского массива в промышленности строительных материалов

Журнал: №1-2-2019
Авторы:

Скамницкая Л.С.
Бубнова Т.П.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-54-59
УДК: 691.212:691.54 (553.5)

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Создание потенциальной минерально-сырьевой базы за счет вовлечения нетрадиционных и новых видов минерального сырья на территории Республики Карелия представляет в современных условиях промышленный интерес. Тикшезерский массив, характеризующийся крупными запасами апатита и карбонатного сырья, отнесен к потенциально промышленному типу. Преобладают кальцитовые разновидности, подчиненное значение имеют доломит-(анкерит)-кальцитовые и существенно доломитовые карбонатиты. Приведены общие геологические, минералогические сведения; слабая редкометалльная минерализация является положительной экологической характеристикой объекта. Данные маркетинговых исследований отражают состояние отрасли производства строительных материалов на основе минерального сырья, в том числе цементной промышленности. Технологическое изучение апатитсодержащих карбонатитов Тикшеозерского массива позволило оценить их обогатимость с получением апатитового и кальцитового концентратов по флотационной и обжиг-магнитной технологическим схемам. В лабораторных условиях получены и испытаны образцы строительных материалов. Приведены результаты исследований возможности получения силикатного кирпича, цементного клинкера, извести с использованием необогащенной карбонатитовой породы, а также кальцитового концентрата. Перспективность Тикшеозерского массива связана с возможностью комплексного освоения и использования минеральных ресурсов в Северной Карелии (Арктическая зона) на основе формирования крупного горнопромышленного узла, выгодного в экономическом отношении при условии формирования эффективной системы недропользования.
Л.С. СКАМНИЦКАЯ, ст. науч. сотрудник (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Т.П. БУБНОВА, науч. сотрудник (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Институт геологии (ИГ КарНЦ РАН) – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Карельский научный центр Российской академии наук» (185910, г. Петрозаводск, ул. Пушкинская, 11)

1. Сайт Американской геологической службы. Цемент: статистика и информация. Режим доступа: https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cement/.
2. Рахимов Р.З., Рахимова Н.Р. Строительство и минеральные вяжущие прошлого, настоящего и будущего // Строительные материалы. 2013. № 5. С. 57–59.
3. Henri Van Damme. Concrete material science: Past, present, and future innovations // Cement and Concrete Research. 2018. Vol. 112, pp. 5–24. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.05.002
4. Латыпов Д.В. Состояние, проблемы и перспективы развития горных предприятий промышленности строительных материалов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 12. С. 222–224.
5. Сайт Ru-Stat: Статистика внешней торговли России. По данным ФТС России. Группа «минеральные продукты». http://ru-stat.com/date-M201709-201809/RU/import/world/0525 (дата обращения 01.05.2018)
6. Минерально-сырьевая база Республики Карелия. Кн. 2. Неметаллические полезные ископаемые. Подземные воды и лечебные грязи. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2006. 356 с.
7. Ахтола Т., Гаутнеб X., Халберг А., Филиппов Н.Б., Щипцов В.В., Войтеховский Ю.Л. Месторождения промышленных минералов фенноскандинавского щита (проект FODD). Промышленные минералы: проблемы прогноза, поисков, оценки и инновационные технологии освоения месторождений: Материалы международной научно-практической конференции. Казань, 2015. С. 3–6.
8. Skamnitskaya L.S., Bubnova T.P., Shchiptsov V.V. Evaluation of the potential apatite-bearing carbonatite georesources of the Tiksheozero massif, republic of Karelia. International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM. 2015. No. 1–3, pp. 279–284.
9. Щипцов В.В., Лебедева Г.А., Ильина В.П. Перспективы использования минерально-сырьевой базы Карелии для производства строительных материалов // Строительные материалы. 2008. № 5. С. 8–11.
10. Shchiptsov V. Industrial minerals of the Tiksheozero-Eletozero alkaline ultramafic-caronaticitic and alkaline complexes in Karelia, Russia. Mineral deposit research for a high-tech world. Proceedings of the 12th Biennial SGA Meeting 12–15 August 2013. Uppsala. Sweden, pp. 1781–1783.
11. Ерёмин Н.И. Неметаллические полезные ископаемые. М.: МГУ, Академкнига, 2007. 459 с.
12. Schneider M., Romer M., Tschudin M., Bolio H. Sustainable cement production – present and future // Cement and Concrete Research. Vol. 41. Iss. 7. 2011, pp. 642–650. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2011.03.019
13. Панычев А.А., Никонова А.П. Исследование возможности извлечения карбоната кальция из отвалов для производства цемента // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2009. № 1. С. 25–29.
14. Шейченко М.С., Карацупа С.В., Яковлев Е.А. и др. Обогащение как способ повышения эффективности использования техногенного сырья в качестве компонента композиционных вяжущих // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2014. № 1. С. 16–21.
15. Milos Kuzvart. Industrial minerals and rocks in the 21st Century / Utilización de rocas y minerales industriales. [Alicante 4 de julio de 2005]. 2006, pp. 287–303.
16. Тюкавкина В.В., Брыляков Ю.Е., Гуревич Б.И. Портландцементный клинкер, полученный с использованием карбонатного концентрата // Цемент и его применение. 2017. № 5. С. 78–80.

Для цитирования: Скамницкая Л.С., Бубнова Т.П. Возможности использования карбонатных пород Тикшеозерского массива в промышленности строительных материалов // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 54–59. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-54-59

Иерархическое моделирование строительных материалов как дисперсных систем: специализированная программная реализация

Журнал: №1-2-2019
Авторы:

Смирнов В.А.
Королев Е.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-43-53
УДК: [544.77:691-404.8]:004.942:004.416.6

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Утверждение о том, что подавляющее большинство строительных композиций и композитов являются дисперсными системами, представляется очевидным. По этой причине для исследования процессов структурообразования и выявления зависимостей влияния управляющих рецептурно-технологических переменных на структуру и свойства могут быть использованы многочисленные теоретические и полуэмпирические положения коллоидной химии и физико-химической механики. Применительно к задаче вычислительного моделирования дисперсно-наполненных композиций и композитов наиболее естественным является использование метода динамики частиц. Высокая универсальность данного метода, зарождение которого может быть отнесено к XIX в., а также наличие многочисленных теоретических, практических приложений обусловили доступность значительного числа программных инструментов. В то же время специфическая функциональность, необходимая для адекватного моделирования в строительном материаловедении, а также некоторые необходимые методы постобработки в существующих пакетах не реализованы. В настоящей работе после краткого рассмотрения задачи моделирования методом частиц обсуждаются отличительные особенности специализированного программного обеспечения, ориентированного на выполнение вычислительных экспериментов в строительном материаловедении, и выполняется решение актуальной расчетной задачи. На примере моделирования наноструктуры коллоидного модификатора показано, что применение разработанного программного обеспечения дает возможность регистрации ряда характеристик, важных не только с точки зрения решения практической задачи стабильности наномодификаторов, но и имеющих определенное теоретическое значение с точки зрения возможности сопоставления с результатами, полученными в рамках теории Смолуховского.
В.А. СМИРНОВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Е.В. КОРОЛЕВ, д-р техн. наук, директор научно-образовательного центра «Наноматериалы и нанотехнологии» (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Gladkikh V.A., Korolev E.V., Smirnov V.A., Sukhachev I. Modeling the rutting kinetics of the sulfur-extended asphalt // Procedia Engineering. 2016. Vol. 165, pp. 1417–1423.
2. Гришина А.Н., Королев Е.В. Жидкостекольные строительные материалы специального назначения. Москва: Изд-во МГСУ, 2015. 223 с.
3. Bernal J.D., Finney J.L. Random close-packed hard-sphere model. II. Geometry of random packing of hard spheres // Discussions of the Faraday Society. 1967. Vol. 43, p. 62.
4. Scott G.D., Kilgour D.M. The density of random close packing of spheres // Journal of Physics D: Applied Physics. 1969. Vol. 2, pp. 863.
5. Xu R., Yang X.H., Yin A.Y., Yang S.F. A Three-dimensional aggregate generation and packing algorithm for modeling asphalt mixture with graded aggregates // Journal of Mechanics. 2011. Vol. 26 (2), pp. 65–171.
6. Stroeven P., Stroeven M. Assessment of packing characteristics by computer simulation // Cement and Concrete Research. 1999. Vol. 29 (8), pp. 1201–1206.
7. Jodrey W.S., Tory E.M. Computer simulation of isotropic, homogeneous, dense random packing of equal spheres // Powder Technology. 1981. Vol. 30 (2), pp. 111–118.
8. Mos´cin´ski J., Bargiel M., Rycerz Z.A., Jacobs P.W.M. The force-biased algorithm for the irregular close packing of equal hard spheres // Molecular Simulation. 1989. Vol. 3 (4), pp. 201–212.
9. Bezrukov A., Stoyan D., Bargiel M. Spatial statistics for simulated packings of spheres // Image Analysis and Stereology. 2001. Vol. 20, pp. 203–206.
10. Fu G., Dekelbab W. 3-D random packing of polydisperse particles and concrete aggregate grading // Powder Technology. 2003. Vol. 133 (1–3), pp. 147–155.
11. Королев Е.В., Прошин А.П., Смирнов В.А. Исследование устойчивости агрегатов в композиционных материалах // Известия вузов. Строительство. 2002. № 4. С. 40–45.
12. Прошин А.П., Данилов А.М., Королев Е.В., Смирнов В.А. Динамические модели при исследовании кластерообразования в композиционных материалах. Предельные системы // Известия вузов. Строительство. 2003. № 3. С. 32–38.
13. Прошин А.П., Данилов А.М., Королев Е.В., Смирнов В.А. Кинетическая модель процесса флокуляции в маловязких дисперсных системах // Известия вузов. Строительство. 2003. № 4. С. 53–57.
14. Королев Е.В., Прошин А.П., Данилов А.М., Смирнов В.А. Моделирование эволюции лиофобных дисперсных систем // Известия вузов. Строительство. 2004. № 1. С. 40–47.
15. Прошин А.П., Королев Е.В., Данилов А.М., Смирнов В.А. Метод численного анализа процесса структурообразования дисперсных систем // Вестник отделения строительных наук РААСН. 2004. № 6. С. 336–346.
16. Прошин А.П., Данилов А.М., Королев Е.В., Бормотов А.Н., Смирнов В.А. Моделирование процессов структурообразования дисперсных систем. Труды IV Международной конференции «Идентификация систем и проблемы управления». Москва: ИПУ РАН, 2005. С. 700–724.
17. Королев Е.В., Смирнов В.А., Иноземцев А.С. Динамическое моделирование наноразмерных систем // Нанотехнологии в строительстве. 2012. № 3. С. 26–34.
18. Smirnov V.A., Evstigneev A.V., Korolev E.V. Multiscale material design in construction // MATEC Web of Conferences. 2017. Vol. 106. Article 03027. https://doi.org/10.1051/matecconf/201710603027
19. Derjaguin B., Landau L.D. Theory of the stability of strongly charged lyophobic sols and of the adhesion of strongly charged particles in solutions of electrolytes // Acta Physicochimica U.R.S.S. 1941. Vol. 14, pp. 633–662.
20. Kinetics of Aggregation and Gelation. Ed. by Family F., Landau D.P. Amsterdam: North Holland, 1984. 294 p.
21. Smoluchowski M. Versuch einer mathematischen theorie der koagulationskinetik kolloider losungen // Zeitschrift f. Physik. Chemie. 1917. Vol. 92, pp. 129–168.
22. Berendsen H.J.C, van der Spoel D., van Drunen R. GROMACS – a message-passing parallel molecular-dynamics implementation // Computer Physics Communications. 1995. Vol. 91, pp. 43–56.
23. Plimpton S. Fast parallel algorithms for short-range molecular dynamics // Journal of Computational Physics. 1995. Vol. 117, pp.  1–19.
24. Plimpton S., Hendrickson B. A new parallel method for molecular dynamics simulation of macromolecular systems // Journal of Computational Chemistry. 1996. Vol. 17, pp. 326–337.

Для цитирования: Смирнов В.А., Королев Е.В. Иерархическое моделирование строительных материалов как дисперсных систем: специализированная программная реализация // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 43–53. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-43-53

Активированное композиционное фторангидритовое вяжущее

Журнал: №1-2-2019
Авторы:

Аниканова А.Л.
Волкова О.В.
Кудяков А.И.
Курмангалиева А.И.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-36-42
УДК: 691.54:666.962

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Представлены результаты исследований фторангидритовых вяжущих с активаторами твердения и микронаполнителями, полученными совместной механохимической активацией компонентов в многокамерной шаровой мельнице. Показано, что при наличии частиц нанодиапазона с диаметром 0,1–5 мкм в количестве 50% от массы вяжущего возрастает межфазовое взаимодействие между матрицей и микронаполнителями, при этом обеспечивается интенсивное пуццоланизирующее действие и эффект кристаллизационной затравки для фторангидритовых вяжущих. Микронаполнители совместно с активатором твердения в виде сульфата натрия создают условия для возникновения синергетического эффекта и обеспечивают получение вяжущего с заданными свойствами. Показана возможность использования фторангидритовых вяжущих с вовлечением в технологический процесс гидратированного ФА и кирпичной пыли, что позволяет решать экологические задачи и расширять номенклатуру ангидритовых отделочных материалов, а также позволило авторам разрабатывать конкретные составы.
А.Л. АНИКАНОВА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
О.В. ВОЛКОВА, канд. техн. наук
А.И. КУДЯКОВ, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
А.И. КУРМАНГАЛИЕВА, инженер

Томский государственный архитектурно-строительный университет (634003, г. Томск, Соляная пл., 2)

1. Пономаренко А.А. Капустин Ф.Л Технология переработки фторангидрита для использования в производстве портландцемента // Химическая технология. 2011. № 6. С. 323–325.
2. Федорчук Ю.М. Техногенный ангидрит, его свойства, применение. Томск: ТПУ. 2005. 110 c.
3. Лесовик В.С., Чернышова Н.В., Клименко В.Г. Процессы структурообразования гипсосодержащих композитов с учетом генезиса сырья // Известия вузов. Строительство. 2012. № 4. С. 3–11.
4. Гаркави М.С., Артамонов А.В., Колодежная Е.В., Нефедьев А.П., Худовекова Е.А., Бурьянов А.Ф, Фишер Х.-Б. Активированные наполнители для гипсовых и ангидритовых смесей // Строительные материалы. 2018. № 8. С. 14–17. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-762-8-14-17
5. Кудяков А.И., Аниканова Л.А., Копаница Н.О., Герасимов А.В. Влияние зернового состава и вида наполнителей на свойства строительных растворов // Строительные материалы. 2001. № 11. С. 28–29.
6. Сычев М.М. Некоторые вопросы теории вяжущих веществ // Журнал прикладной химии. 1981. Т. 7. № 2. С. 391–408.
7. Бердов Г.И., Ильина Л.В., Зырянова В.Н., Никоненко Н.И., Сухаренко В.А. Влияние минеральных наполнителей на свойства строительных материалов // Строительные материалы. 2012. № 9. С. 79–83.
8. Аввакумов Е.Г., Гусев А.А. Механические методы активации в переработке природного и техногенного сырья. Новосибирск: Гео, 2009. 155 с.
9. Белов В.В., Бурьянов А.Ф., Яковлев Г.И., Петропавловская В.Б., Фишер Х.-Б., Маева И.С., Новиченкова Т.Б. Модификация структуры и свойств строительных композитов на основе сульфата кальция. М.: Де Нова. 2012. 196 с.
10. Петропавловская В.Б. Использование минеральных ультрадисперсных модификаторов на основе отходов промышленности в гипсовых композитах // Строительные материалы. 2018. № 8. С. 18–23. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-762-8-18-23
11. Аниканова Л.А, Кудяков А.И., Волкова О.В. Стеновые и отделочные материалы с использованием фторангидрита // Труды Братского государственного университета. Серия: естественные и инженерные науки. 2015. Т. 1. С. 230–234.
12. Кудяков А.И., Аниканова Л.А., Редлих В.В. Материалы для ограждающих конструкций из композиционных фторангидритовых вяжущих // Вестник ТГАСУ. 2012. № 1. С. 106–111.

Для цитирования: Аниканова А.Л., Волкова О.В., Кудяков А.И., Курмангалиева А.И. Активированное композиционное фторангидритовое вяжущее // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 36–42. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-36-42

Применение пластификаторов в модифицированных гипсовых композитах

Журнал: №1-2-2019
Авторы:

Петропавловская В.Б.
Завадько М.Ю.
Петропавловский К.С.
Новиченкова Т.Б.
Бурьянов А.Ф.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-28-35
УДК: 666.941.4

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Использование дисперсных наполнителей в целях повышения эксплуатационных свойств гипсовых материалов требует введения химических добавок для регулирования реологических характеристик сырьевых смесей. Исследование влияния различных пластифицирующих добавок на свойства гипсовых композитов, модифицированных базальтовой добавкой, позволяет повысить технологичность процесса структурообразования и улучшить качество материала. В экспериментах были использованы добавки отечественного и зарубежного производства: Лахта КМД PRO (Россия), Фрипласт 2 (Россия), Melflux 1461f (Германия). Установлены оптимальные значения водосодержания для исследованных диапазонов введения пластифицирующих добавок. Введение в систему на основе полугидрата и базальтового наполнителя поликарбоксилатных пластификаторов отражается на структуре и свойствах получаемого композита. Наиболее эффективное воздействие на реологию и качество сырьевых смесей, а также на структуру и свойства получаемого гипсового камня с базальтовой добавкой оказала добавка Фрипласт 2 на основе поликарбоксилатного сополимера, позволяющая повысить качество гипсовых изделий. Базальтовая добавка является одной из наиболее перспективных в составе органоминерального комплекса, который может участвовать не только в физических, но и в химических процессах, происходящих на атомарно-молекулярном уровне при твердении строительных минеральных композитов.
В.Б. ПЕТРОПАВЛОВСКАЯ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
М.Ю. ЗАВАДЬКО1, инженер
К.С. ПЕТРОПАВЛОВСКИЙ2, инженер
Т.Б. НОВИЧЕНКОВА1, канд. техн. наук
А.Ф. БУРЬЯНОВ2, д-р техн. наук

1 Тверской государственный технический университет (170023, г. Тверь, наб. Афанасия Никитина, 22)
2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Петропавловская В.Б., Новиченкова Т.Б., Бурьянов А.Ф., Соловьев В.Н., Петропавловский К.С. Утилизация отходов минерального волокна в производстве гипсовых изделий // Вестник Московского государственного строительного университета. 2017. № 12 (111). С. 1392–1398.
2. Новиченкова Т.Б., Петропавловская В.Б., Завадько М.Ю., Бурьянов А.Ф., Пустовгар А.П., Петропавловский К.С. Применение пылевидных отходов базальтового производства в качестве наполнителя гипсовых композиций // Строительные материалы. 2018. № 8. С. 9–13. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-762-8-9-13
3. Petropavlovskaya V., Novichenkova T., Petropavlovskii K., Buryanov A. Gypsum composites, improved by applying basalt dust. MATEC Web Conf. International Science Conference SPbWOSCE-2017 “Business Technologies for Sustainable Urban Development” 2018. Vol. 170. https://doi.org/10.1051/matecconf/201817003009
4. Петропавловская В.Б., Новиченкова Т.Б., Завадько М.Ю. Модифицированные гипсовые композиты гидратационного твердения. Инновации и моделирование в строительстве, материаловедении и образовании: Материалы международной заочной научно-практической конференции. Тверь: ТвГТУ, 2017. С. 80–87.
5. Александров Д.Ю. Перспектива использования отходов базальтовых волокон в дорожной отрасли. Фундаментальные и прикладные исследования молодых ученых: Материалы международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Омск: СибАДИ, 2017. С. 17–20.
6. Пагина Л.В., Дадунашвили Д.А. Модификация цементного вяжущего тонкомолотым базальтовым порошком // Master’s Journal. 2016. № 2. С. 391–396.
7. Ерошкина Н.А., Коровкин М.О. Свойства геополимерных вяжущих на основе дисперсных отходов добычи и переработки базальта // Строительство, наука и образование. 2015. № 1 (1). С. 25–28.
8. Сизов Ю.В., Абрамов Д.Г. Использование базальтовых отходов в качестве упрочняющей добавки для мелкозернистых бетонов. Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности и экологии: Сборник научных трудов и материалов III Международной научно-практической конференции с научной школой для молодежи. Тверь: ТвГТУ, 2017. С. 309–312.
9. Белов В.В., Али Р.А. Разработка оптимальных составов неавтоклавного газобетона с использованием пылевидных базальтовых отходов. Инновации и моделирование в строительстве, материаловедении и образовании: Материалы международной заочной научно-практической конференции. Тверь: ТвГТУ, 2016. С. 17–21.
10. Лесовик В.С., Ильинская Г.Г. Базальтовое волокно как армирующий материал для сухих строительных смесей. Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов (XIX научные чтения). Международная научно-практическая конференция. Белгород: БГТУ, 2010. Ч. 1. С. 190–192.
11. Buryanov А.F., Novichenkova Т.B., Petropavlovskaya V.B., Petropavlovskii K.S. Simulating the structure of gypsum composites using pulverized basalt waste. MATEC Web Conf. RSP 2017 – XXVI R-S-P Seminar 2017 Theoretical Foundation of Civil Engineering. 2017. Vol. 117. https://doi.org/10.1051/matecconf/201711700026
12. Аблесимов Н.Е., Малова Ю.Г. Каменное (базальтовое) волокно: исследования и научные школы // Научное обозрение. Технические науки. 2016. № 6. С. 5–9.
13. I Международный базальтовый форум: оценка реалий и возможностей базальтовой индустрии // Рациональное освоение недр. 2016. № 5–6. С. 117–119.
14. Рахимова Г.М., Аринова А.С., Рахимова A.M., Хан М.А. Перспективы применения базальтового волокна в бетоне с использованием нанокремнезема // Труды университета. 2016. № 2 (63). С. 72–75.

Для цитирования: Петропавловская В.Б., Завадько М.Ю., Петропавловский К.С., Новиченкова Т.Б., Бурьянов А.Ф. Применение пластификаторов в модифицированных гипсовых композитах // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 28–35. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-28-35

Цементы низкой водопотребности центробежно-ударного помола

Журнал: №1-2-2019
Авторы:

Гаркави М.С.
Артамонов А.В.
Колодежная Е.В.
Пуршева А.В.
Ахметзянова М.А.
Худовекова Е.А.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-23-27
УДК: 666.94.052.3

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Цементы низкой водопотребности (ЦНВ) – тип гидравлических цементов, полученных путем совместного измельчения портландцементного клинкера, гипса и водоредуцирующей добавки (пластификатора). В процессе измельчения в результате взаимодействия минералов клинкера и водоредуцирующей добавки цемент приобретает особые свойства, которые отличают его от обычного портландцемента. Изготовление цемента низкой водопотребности в центробежно-ударной мельнице обусловлено механической активацией компонентов и реализацией их реакции с водным раствором поликарбоксилатного пластификатора. ЦНВ характеризуются узким зерновым составом, представлены однородными по форме частицами с большой концентрацией дефектов. На дефектах с избытком свободной энергии по механизму молекулярного наслаивания происходит нанотехнологическая «прививка» пластификатора. В результате взаимодействия с поверхностью цементных частиц на них образуется наноструктурированный слой пластификатора. Цементы низкой водопотребности центробежно-ударного помола различного вещественного состава имеют активность от 42 МПа (ЦНВ50) до 73 МПа (ЦНВ100). С использованием данных цементов получены тяжелые бетоны класса В60 и выше с расходом цемента на единицу прочности до 8,3 кг/МПа и с маркой по морозостойкости более F500.
М.С. ГАРКАВИ1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
А.В. АРТАМОНОВ1, канд. техн. наук
Е.В. КОЛОДЕЖНАЯ1, канд. техн. наук
А.В. ПУРШЕВА1, инженер
М.А. АХМЕТЗЯНОВА1, инженер
Е.А. ХУДОВЕКОВА2, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 ЗАО «Урал-Омега» (455037, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 89, стр. 7)
2 ООО «Евросинтез» (455000, г. Магнитогорск, Степная, 1а)

1. Юдович Б.Э., Зубехин С.А., Фаликман В.Р., Башлыков Н.Ф. Цемент низкой водопотребности: новые результаты и перспективы // Цемент и его применение. 2006. № 4. С. 80–84.
2. Хозин В.Г., Хохряков О.В., Сибгатуллин И.Р., Гиззатуллин А.Р., Харченко И.Я. Карбонатные цементы низкой водопотребности – зеленая альтернатива цементной индустрии России // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 76–82.
3. Аввакумов Е.Г., Гусев А.А. Механические методы активации в переработке природного и техногенного сырья. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2009. 155 с.
4. Худякова Л.И., Войлошников О.В., Котова И.Ю. Влияние механической активации на процесс образования и свойства композиционных вяжущих материалов // Строительные материалы. 2015. № 3. С. 37–39.
5. Хрипачева И.С., Гаркави М.С., Артамонова А.В., Воронин К.М., Артамонов А.В. Цементы центробежно-ударного измельчения // Цемент и его применение. 2013. № 4. С. 106–109.
6. Бутягин П.Ю., Стрелецкий А.Н. Кинетика и энергетический баланс в механохимических превращениях // Физика твердого тела. 2005. Т. 47. № 5. С. 830–836.
7. Малыгин А.А. Нанотехнология молекулярного наслаивания // Российские нанотехнологии. 2007. Т. 2. № 3–4. С. 87–100.
8. Гаркави М.С., Артамонов А.В., Колодежная Е.В., Нефедьев А.П., Худовекова Е.А., Бурьянов А.Ф., Фишер Х.-Б. Актвированные наполнители для гипсовых и ангидритовых смесей // Строительные материалы. 2018. № 8. С. 14–17.
9. Несветаев Г.В., Кардумян Г.С. О рациональном применении добавок в бетоны на заводах крупнопанельного домостроения // Строительные материалы. 2016. № 3. С. 31–35.
10. Несветаев Г.В. Технология самоуплотняющихся бетонов // Строительные материалы. 2008. № 3. С. 24–27.
11. Баженов Ю.М. Пути развития строительного материаловедения: новые бетоны // Технологии бетонов. 2012. № 3–4. С. 39–42.
12. Слюсарь А.А., Полуэктова В.А., Мухачева В.Д. Бетон на основе вяжущего низкой водопотребности и модификатора СБ-ФФ // Строительные материалы. 2009. № 9. С. 65–67.

Для цитирования: Гаркави М.С., Артамонов А.В., Колодежная Е.В., Пуршева А.В., Ахметзянова М.А., Худовекова Е.А. Цементы низкой водопотребности центробежно-ударного помола // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 23–27. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-23-27

Изучение влияния оксида графена на прочность цементного раствора на основе местного речного песка

Журнал: №1-2-2019
Авторы:

Федорова Г.Д.
Скрябин А.П.
Александров Г.Н.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-16-22
УДК: 691.545:539.2

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Приведен обзор зарубежной литературы по исследованию оксида графена в качестве добавки для цементных композитов. Показано, что с каждым годом объем исследований в этой области значительно увеличивается, а результаты указывают на перспективность его применения в качестве модификатора цементного камня и затвердевшего раствора. Представлены исследования влияния оксида графена в количестве 0,05% от массы цемента на прочность цементного камня с использованием речного песка, относящегося к группе очень мелких. Установлено, что оксид графена значительно повышает прочность на ранней стадии твердения при изгибе (на 22,4%), чем при сжатии (на 9,1%). В 28-суточном возрасте увеличение прочности при изгибе и при сжатии составило всего 2,2 и 4,6% соответственно. Возможной причиной незначительного повышения прочности цементного камня является качество суспензии ОГ. Таким образом, выявлена необходимость модификации суспензии ОГ для управления структурообразованием микроструктуры цементного камня.
Г.Д. ФЕДОРОВА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
А.П. СКРЯБИН, магистр
Г.Н. АЛЕКСАНДРОВ, магистр

Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова (677000, г. Якутск, ул. Белинского, 58)

1. Ву Х.Ч. Неорганические вяжущие: новый взгляд на процесс гидратации и твердения // «ALITinform» Международное аналитическое обозрение. Цемент. Бетон. Сухие смеси. 2014. № 1 (33). С. 26–43.
1. Wu H.C. Inorganic cements: review and reexamination. «ALITinform» International Analitical Review. Cement. Concrete. Dry Mixtures. 2014. No. 1 (33), pp. 26–43. (In Russian).
2. Карпова E.А., Мохамед Али Элсаед, Скрипкюнас Г., Керене Я., Кичайте А., Яковлев Г.И., Мацияускас М., Пудов И.А., Алиев Э.В., Сеньков С.А. Модификация цементного бетона комплексными добавками на основе эфиров поликарбоксилата, углеродных нанотрубок и микрокремнезема // Строительные материалы. 2015. № 2. С. 40–47.
2. Karpova E.A., Mohamed Ali Elsaed, Skripkiunas G., Keriene Ja., Kiaite A., Yakovlev G.I., Macijauskas M., Pudov I.A., Aliev E.V., Sen’kov S.A. Modification of сement сoncrete by use of сomplex additives based on the polycarboxylate ether, carbon nanotubes and microsilica. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2015. No. 2, pp. 40–47. (In Russian).
3. Лхасаранов С.А., Урханова Л.А., Буяннтуев С.Л. Исследование фазового состава цементного камня с углеродными наноматериалами // Строительные материалы. 2018. № 1–2. С. 23–25.
3. Fedorova G.D., Alexandrov G.N., Scryabin A.P., Baishev K.F. Influence of graphene oxide on compressive strength of cement paste. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2018. No. 1–2, pp. 11–17. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-756-1-2-11-17 (In Russian).
4. Пухаренко Ю.В., Староверов В.Д., Рыжов Д.И. Фуллероидные углеродные наночастицы для модификации бетонов // Технологии бетонов. 2015. № 3–4. С. 40–43.
4. Pucharenko Yu.V., Staroverov V.D., Ryzhev V.D. Staroverov D.I. Fulleroid carbon nanoparticles for modifying concrete. Technologii betonov. 2015. No. 3–4, pp. 40–43. (In Russian).
5. Wang Q., Wang J., Lu C-X. and etc. Influence of graphene oxide additions on the microstructure and mechanical strength of cement. New Carbon Materials. 2015. Vol. 30. Iss. 4, pp. 349–359.
6. Pan Z., He L., Qiu L., Korayem A.H. and etc. Mechanical properties and microstructure of a grapheme oxide – cement composite. Cement & Concrete Composites. 2015. Vol. 58, pp. 140–147.
7. Fakhim B., Hassani A., Rashidi A., Ghodousi P. Preparation and mechanical proprieties of graphene oxide: cement nanocomposites. The Scientific World Journal. 2014. Vol. 20, pp. 1–10.
8. Yang H., Monasterio M., Cui H., Han N. Experimental study of the effects of graphene oxide on microstructure and properties of cement paste composite. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2017. Vol. 102, pp. 263–272.
9. Xiangyu Li, Zeyu Lu, Samuel Chuah and etc. Effect of grapheme oxide aggregates on hydration degree, sorptivity, and tehsile splitting strength of cement paste. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2017. Vol. 100, pp. 1–8.
10. Федорова Г.Д., Баишев К.Ф., Скрябин А.П. Оксид графена как перспективный материал для цементных композитов // Научное обозрение. 2017. № 12. С. 36–41.
10. Fedorova G.D., Baishev K.F., Skryabin A.P. Graphene oxide as a promising nanomaterial for cement. Nauchnoe obozrenie. 2017. No. 12, pp. 36–41. (In Russian).
11. Федорова Г.Д., Александров Г.Н., Скрябин А.П., Баишев К.Ф. Влияние оксида графена на прочность при сжатии цементного камня // Строительные материалы. 2018. № 1–2. С. 11–17.
11. Fedorova G.D., Alexandrov G.N., Scryabin A.P., Baishev K.F. Influence of graphene oxide on compressive strength of cement paste. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2018. No. 1–2, pp. 11–17. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-756-1-2-11-17. (In Russian).
12. Kapitonov A.N. et al. Characterization of graphene oxide suspension for fluorescence quenching in DNA-diagnostics. Korean Journal of Materials Research. 2016. Vol. 26. No. 1, pp. 1–7.
13. Peng Hui, Ge Yaping, Cai C.S. and etc. Mechanical properties and microstructure of grapheme oxide cement-based composites. Construction and Building Materials. 2019. Vol. 194, pp. 102–109. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.10.234
14. Wu-Jian Long, Jing-Jie Wei, Feng Xing and etc. Enhanced dynamic mechanical properties of cement paste modified with graphene oxide nanosheets and its reinforcing mechanism. Cement and Concrete Composites. 2018. Vol. 93, pp. 127–139. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2018.07.001
15. Zhao Li, Guo Xinli, Liu Yuanyuan, Zhao Yuhong and etc. Hydration kinetics, pore structure, 3D network calcium silicate hydrate, and mechanical behavior of graphene oxide reinforced cement composites. Construction and Building Materials. 2018. Vol. 190, pp.150–163. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.09.105

Для цитирования: Федорова Г.Д., Скрябин А.П., Александров Г.Н. Исследование влияния оксида графена на прочность цементного раствора // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 16–22. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-16-22

Аномальные эффекты изменения вязкости эпоксидных смол и пластичности битума при введении углеродных нанотрубок

Журнал: №1-2-2019
Авторы:

Хозин В.Г.
Низамов Р.К.
Старовойтова И.А.
Зыкова Е.С.
Аюпов Д.А.
Эльрефаи А.Э.М.М.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-11-15
УДК: 667.621.633-022.532

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Описывается экстремальная зависимость вязкости жидкой эпоксидной смолы от содержания одно- и многослойных углеродных нанотрубок, имеющая резкий минимум при 0,001 и 0,005 мас. % соответственно. Установлено, что наномодификация однослойными УНТ «Tuball» нефтяного дорожного битума также проявляется в виде экстремальной зависимости температуры размягчения и растяжимости (дуктильности) с минимумом первого показателя и максимумом второго при тысячных долях нанодобавки. Полученные данные дополняют ранее установленную подобную закономерность изменения физико-механических свойств твердых материалов при их наномодификации. Наномодификация материалов в технологическом аспекте эффективно проявляется и представляет практический интерес только в узком концентрационном интервале частиц, когда их число и удельная поверхность в единице объема матрицы (дисперсионной среды) достигает определенной критической величины, неявно зависящей от химической природы наночастиц и их геометрии.
В.Г. ХОЗИН1, д-р техн. наук, (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Р.К. НИЗАМОВ1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
И.А. СТАРОВОЙТОВА1, канд. техн. наук
Е.С. ЗЫКОВА1, инженер
Д.А. АЮПОВ1, канд. техн. наук
А.Э.М.М. ЭЛЬРЕФАИ2, канд. техн. наук

1 Казанский государственный архитектурно-строительный университет (420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1)
2 Египетско-российский университет (11829, Cairo-Suez road, Badr City, Cairo, Egipt)

1. Хозин В.Г., Абдрахманова Л.А., Низамов Р.К. Общая концентрационная закономерность эффектов наномодифицирования строительных материалов // Строительные материалы. 2015. № 2. С. 25–33.
2. Богданов А.Н., Абдрахманова Л.А., Хозин В.Г. Модификация глинистых масс пластифицирующими добавками. Материалы юбилейной Международной научно-практической конференции, посвященный 60-летию БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2014. С. 46–49.
3. Красиникова Н.М., Морозов Н.М., Кашапов Р.Р. Влияние кремнезоля на фазовый состав гидратированного цемента с полифункциональной добавкой // Известия КГАСУ. 2016. № 1 (35). С. 172–178.
4. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. М.: Химия, 1977. 304 с.
5. Урьев Н.Б. Физико-химические основы технологии дисперсных систем и материалов. М.: Химия, 1988. 256 с.
6. Королев Е.В. Нанотехнологии в строительном материаловедении. Анализ состояния и достижений. Пути развития // Строительные материалы. 2014. № 11. С. 47–78.
7. Иржак Т.Ф., Иржак В.И. Эпоксидные нанокомпозиты: Обзор. Высокомолекулярные соединения. 2017. Серия А. Т. 59. № 6. С. 485–522.
8. Иржак В.И. Эпоксидные композиционные материалы с углеродными нанотрубками // Успехи химии. 2011. № 8. С. 821–840.
9. Аюпов Д.А., Мурафа А.В., Макаров Д.Б., Хакимуллин Ю.Н., Хозин В.Г. Наномодифицированные битумные вяжущие для асфальтобетона // Строительные материалы. 2010. № 10. С. 34–35.
10. Урханова Л.А., Шестаков Н.И., Буянтуев С.Л., Семенов А.П., Смирнягина Н.Н. Улучшение свойств битума и асфальтобетона введением углеродного наномодификатора // Сб.: Наукоемкие технологии и инновации. Юбилейная Международная научно-практическая конференция, посвященная 60-летию БГТУ им. В.Г.Шухова. 2014. С. 391–398.
11. Хозин В.Г. Усиление эпоксидных полимеров. Казань: Дом печати, 2004. 446 с.
12. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология / Под ред. А.А. Берлина. СПб.: ЦОП «Профессия», 2014. 592 с.

Для цитирования: Хозин В.Г., Низамов Р.К., Старовойтова И.А., Зыкова Е.С., Аюпов Д.А., Эльрефаи А.Э.М.М. Аномальные эффекты изменения вязкости эпоксидных смол и пластичности битума при введении углеродных нанотрубок // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 11–15. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-11-15

Мелкозернистый бетон, модифицированный суспензией хризотиловых нановолокон

Журнал: №1-2-2019
Авторы:

Яковлев Г.И.
Дрохитка Р.
Первушин Г.Н.
Грахов В.П.
Саидова З.С.
Гордина А.Ф.
Шайбадуллина А.В.
Пудов И.А.
Эльрефаи А.Э.М.М.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-4-10
УДК: 691.276

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Приведены результаты исследования цементной матрицы, модифицированной хризотиловыми нановолокнами. Подтверждено положительное влияние данной нанодобавки на прочностные характеристики материала. Достигнуто повышение прочности при сжатии образцов на 7-е сут на 78% и прочности при изгибе на 50%. Исследования на лазерном анализаторе размеров частиц подтверждают преобладание в суспензии наноразмерной составляющей хризотиловых волокон, способных влиять на структурирование цементной матрицы. В работе исследованы мелкозернистые бетоны, модифицированные водной суспензией хризотиловых нановолокон, в количестве 0,1% от массы цемента методом дифференциальной термографии, ИК-спектрометрии и растровой электронной микроскопии. Использованные методы анализа подтвердили, что при введении суспензии хризотиловых нановолокон в состав цементного вяжущего происходит изменение структуры и состава цементной матрицы в модифицированном мелкозернистом бетоне с формированием гидросиликатов кальция более низкой основности, приводящее к повышению прочности цементного бетона.
Г.И. ЯКОВЛЕВ1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Р. ДРОХИТКА2, д-р-инженер
Г.Н. ПЕРВУШИН1, д-р техн. наук
В.П. ГРАХОВ1, д-р эконом. наук
З.С. САИДОВА1, магистр
А.Ф. ГОРДИНА1, канд. техн. наук
А.В. ШАЙБАДУЛЛИНА1, магистр
И.А. ПУДОВ1, канд. техн. наук
А.Э.М.М. ЭЛЬРЕФАИ3, канд. техн. наук

1 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426000, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)
2 Технологический университет Брно (Чешская Республика, 60200, г. Брно, Вевери, 95)
3 Египетско-российский университет (11829, Cairo-Suez road, Badr City, Cairo, Egipt)

1. Щеткова Е.А., Севастьянов Р.В. Хризотил как оптимальный армирующий агент для фибробетонов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2015. № 2. С. 174–191.
2. Везенцев А.И., Гудкова Е.А., Пылев Л.Н., Смирнова О.В. К вопросу об изменении поверхностных и биологических свойств хризотила в асбестоцементе // Строительные материалы. 2008. № 9. С. 26–27.
3. Христофоров А.И., Христофорова И.А., Еропов О.Л. Цементно-песчаная композиция, модифицированная асбестом и тетраэтоксисиланом // Строительство и реконструкция. 2012. № 3 (41). С. 66–72.
4. Косяченко Г.Е., Тишкевич Г.И., Иванович Е.А. Заболевания органов дыхания у работников, подвергающихся воздействию пыли хризотил-асбеста // Медицина труда и промышленная экология. 2015. № 9. С. 76–77.
5. Asbestos (chrysotile, amosite, crocidolite, tremolite, actinolite, and anthophyllite) / IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans – 100C. 2012, pp. 219–309.
6. Нейман С.М., Везенцев А.И., Кашанский С.В. О безопасности асбестоцементных материалов и изделий. M.: РИФ «СТРОЙМАТЕРИАЛЫ», 2006. 64 c.
7. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Пудов И.А., Дулесова И.Г., Бурьянов А.Ф., Сабер М. Структуризация цементных вяжущих матриц многослойными углеродными нанотрубками // Строительные материалы. 2011. № 11. С. 22–24.
8. Аруова Л.Б., Уркинбаева Ж.И., Кожагельдиев Б.К., Толеубаева Ш.Б., Кожагельдиев А.Б. Безопасность хризотил-асбеста для здоровья людей. Применение асбестоцементных труб для водо- и теплоснабжения. // Актуальные научные исследования в современном мире. 2018. № 4-10 (36). С. 101–105.
9. Каушанский В.Е. Некоторые закономерности гидратационной активности силикатов кальция // Журнал прикладной химии. 1977. № 8. С. 1688–1692.
10. Горшков В.С., Савельев В.Г., Абакумов А.В. Вяжущие, керамика и стеклокристаллические материалы: структура и свойства. М.: Стройиздат, 1994. 584 с.
11. Везенцев А.И., Наумова Л.Н. Повышение эффективности распушки хризотила // Строительные материалы. 2008. № 9. С. 18–20.
12. Джаманбалин К.К. Структура и свойства нанотрубок хризотил-асбеста. Наука и бизнес: пути развития. 2015. № 12 (54). С. 8–13.

Для цитирования: Яковлев Г.И., Дрохитка Р., Первушин Г.Н., Грахов В.П., Саидова З.С., Гордина А.Ф., Шайбадуллина А.В., Пудов И.А., Эльрефаи А.Э.М.М. Мелкозернистый бетон, модифицированный суспензией хризотиловых нановолокон // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 4–10. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-4-10