Личный кабинет

Влияние эксплуатации машин и механизмов на риски при возведении и обслуживании лесовозной автомобильной дороги

Журнал: №9-2023
Авторы:

Штефан Ю.В.,
Бондарев Б.А.,
Агамов Р.Э.,
Монастырев П.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-48-56
УДК: 625.711.2

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Проанализированы современные вызовы, которые ставит перед строителями лесовозных автомобильных дорог нынешняя ситуация в Российской Федерации. Выявлены ключевые факторы технической эксплуатации лесодорожных машин и лесовозов, которые влияют на основные риски двух этапов жизненного цикла дороги – возведения и эксплуатации. При помощи построенной диаграммы причин и следствий удобно управлять факторами, влияющими на показатели надежности как самих машин, так и выполняемой машинами работы, изучать показатели качества, выявлять риски и управлять ими. Обобщены актуальные на сегодняшний день опасные факторы для двух стадий жизненного цикла – строительства и эксплуатации лесовозной автомобильной дороги; построена матрица критичности для качественного анализа рисков, составлен реестр рисков и предложены способы реагирования на них со стороны строительных организаций и заказчика. Предложены методы компенсации и управления техническими рисками через разработку системы нормирования рисков, надежностно-ориентированное техническое обслуживание и создание цифровых двойников. Введение контроля заказчиком исполнения эксплуатирующей организацией планово-предупредительных ремонтов машин и механизмов, задействованных при возведении и обслуживании лесовозной автомобильной дороги, позволит улучшить качество выполненных работ.
Ю.В. ШТЕФАН1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Б.А. БОНДАРЕВ2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Р.Э. АГАМОВ2, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
П.В. МОНАСТЫРЕВ3, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (125319, г. Москва, Ленинградский пр-т, 64)
2 Липецкий государственный технический университет (398000, г. Липецк, ул. Московская, 30)
3 Тамбовский государственный технический университет (392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106/5)

1. Штефан Ю.В., Бондарев Б.А. Жизненный цикл лесовозной автомобильной дороги и управление рисками на стадиях проектирования и изысканий // Строительные материалы. 2023. № 4. С. 80–88. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-812-4-80-88
2. Штефан Ю.В., Бондарев Б.А., Янковский Л.В. Укрепление глинистых грунтов временных лесовозных дорог отходами промышленности и металлургическими шлаками // Строительные материалы. 2020. № 4–5. С. 80–89. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-780-4-5-80-89
3. Штефан Ю.В., Бондарев Б.А. Управление рисками в требованиях стандартов ИСО применительно к лесовозным дорогам // Научный журнал строительства и архитектуры. 2020. № 1 (45). С. 85–97. DOI: https://doi.org/10.25987/VSTU.2020.45.1.007
4. Гаспар Г., Седиви С., Дудак Ю., Сковайса M. Метеорологическое обеспечение исследований по мониторингу состояния лесных дорог. 2021 2nd International Conference on Smart Electronics and Communication (ICOSEC). Тричи (Индия). 2021. С. 1265–1269. DOI: https://doi.org/10.1109/ICOSEC51865.2021.9591632
5. Кателани М., Чиани Л., Галар Д., Патризи Дж. Оптимизация политик обслуживания для системы отклонений с использованием обслуживания, ориентированного на надежность, и мониторинга состояния на основе управляемых данных // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2020. Т. 69. № 9. С. 6241–6249. DOI: https://doi.org/10.1109/TIM.2020.2968160
6. Зорин В.А., Пегачков А.А. Прогнозирование технического состояния и рисков строительной техники на основе оперативного контроля диагностических параметров // 2022 Intelligent Technologies and Electronic Devices in Vehicle and Road Transport Complex (TIRVED). M., 2022. C. 1–5. DOI: 10.1109/TIRVED56496.2022.9965521
7. Кочетков А.В., Андронова С.Ю., Щеголева Н.В., Валиев Ш.Н., Талалай В.В. Отраслевая система управления риском в техническом регулировании транспортного строительства // Строительные материалы. 2018. № 5. С. 61–67. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-759-5-61-67
8. Якубович И.А., Якубович А.Н. Вероятностное моделирование надежности конструкций автотранспортных предприятий. Актуальные вопросы технической эксплуатации и автосервиса подвижного состава автомобильного транспорта: Сборник научных трудов по материалам 81-й научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ. М., 2023. С. 204–210.
9. Харченко А.О., Харченко А.А., Владецкая Е.А. Использование вероятностных методов оценки надежности технических объектов на примере технологических и автомобильных систем // Мир транспорта и технологических машин. 2019. № 4 (67). С. 3–10.
10. Улсен К., Ценг Э., Aнгуло C.Ч., Ландманн М., Контессотто Р., Бальбо Х.Т., Кан Э. Concrete aggregates properties crushed by jaw and impact secondary crushing // Journal of Materials Research and Technology. 2019. Т. 8. № 1. C. 494–502. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2018.04.008
11. Быков В.В., Голубев М.И. Обновление парка машин в лесном комплексе импортной лесозаготовительной техникой. Научно-информационное обеспечение инновационного развития АПК: Материалы XIII Международной научно-практической интернет-конференции, п. Правдинский, Московская обл., 08–10 июня 2021 год, п. Правдинский, Московская обл. 2021. С. 505–509.
12. Бурак П.И., Голубев И.Г. Состояние и перспективы обновления парка сельскохозяйственной техники // Техника и оборудование для села. 2019. № 10. С. 2–5.
13. Фукс В.А. Универсальная система удаленной диагностики транспортных средств // Молодой ученый. 2019. № 12. С. 40–44.
14. Рамазанова Г.Г., Кулаков К.В., Корешкова Т.В. Цифровые технологии при техническом сервисе сельскохозяйственной техники. Современные проблемы энергоэффективности агроинженерных исследований в условиях цифровой трансформации: Материалы Международной научно-практической конференции, Балашиха, 19 мая 2022 года. С. 16–20.
15. Mubarak A., Asmelash M., Azhari A., Alemu T., Mulubrhan F., Saptaji K. Digital twin enabled industry 4.0 predictive maintenance under reliability-centred strategy. 2022 First International Conference on Electrical, Electronics, Information and Communication Technologies (ICEEICT). Trichy, India. 2022, pp. 01–06. DOI: https://doi.org/10.1109/ICEEICT53079.2022.9768590

Для цитирования: Штефан Ю.В., Бондарев Б.А., Агамов Р.Э., Монастырев П.В. Влияние эксплуатации машин и механизмов на риски при возведении и обслуживании лесовозной автомобильной дороги // Строительные материалы. 2023. № 9. С. 48–56. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-48-56

Определение долговременной прочности геосинтетических материалов на основании расчета комплексного показателя долговечности

Журнал: №9-2023
Авторы:

Медведев Д.В.,
Калгин Ю.И.,
Симчук Е.Н.,
Митрофанова С.А.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-38-47
УДК: 625.7/.8:691.175

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Приведен анализ современных зарубежных методик исследования долговечности геосинтетических материалов. Предложена математическая модель расчета комплексного показателя долговечности геосинтетических материалов, предназначенных для дорожного строительства. Проведены результаты мониторинга по оценке долговечности, а также результаты лабораторных и полигонных испытаний геосинтетических материалов, выполняющих различные функции в дорожных конструкциях. Сформирован перечень коэффициентов, предназначенных для расчета комплексного показателя долговечности исходя из функции геосинтетического материала в конструкции автомобильной дороги. Показаны технические и экономические преимущества использования комплексного показателя долговечности геосинтетических материалов в дорожном строительстве. Приведена методика вычисления комплексного показателя долговечности при учете каждой функции геосинтетического материала. Показано, как коэффициенты долговечности отображают влияние разных факторов на прочностные характеристики материала, таких как механические повреждения, повышенная температура, ультрафиолетовое излучение, химическое и биологическое воздействие и др. Приведен анализ результатов мониторинга применения предварительного национального стандарта, комплексных полигонных и лабораторных испытаний геосинтетических материалов. Показано использование результатов исследования для разработки нормативно-технической документации, применяемой в настоящее время на территории Российской Федерации, для определения долговечности геосинтетических материалов
Д.В. МЕДВЕДЕВ1, инженер, первый заместитель генерального директора (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Ю.И. КАЛГИН2, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Е.Н. СИМЧУК1, канд. экон. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
С.А. МИТРОФАНОВА1, канд. техн. наук, руководитель органа сертификации (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Автономная некоммерческая организация «Научно-исследовательский институт транспортно-строительного комплекса» (АНО «НИИ ТСК») (111024, г. Москва, ул. Авиамоторная, 73А, стр. 16)
2 Воронежский государственный технический университет (394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84)

1. Алоян Р.М., Петрухин А.Б., Грузинцева Н.А. Тенденции и перспективы применения геотекс-тильных материалов в дорожном строительстве // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2017. Т. 368. № 2. № 318–321.
1. Aloyan R.M., Petrukhin A.B., Gruzintseva N.A. Trends and prospects of use of geotextiles in road construction. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Seriya Teknologiya Tekstil’noi Promyshlennosti. 2017. Vol. 368. No. 2, pp. 318–321. (In Russian).
2. Лысова М.А. и др. Установление взаимосвязи выполняемых функций геотекстильного материала в строительном объекте с технологическими воздействиями на него // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2021. Т. 391. № 1. С. 32–37.
2. Lysova M.A. et al. Establishing the relationship between the functions performed geotextile material in a construction object with technological influences on it. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Seriya Teknologiya Tekstil’noi Promyshlennosti. 2021. Vol. 391. No. 1, pp. 32–37. (In Russian).
3. Баранов А.Ю. Определение долговечности геосинтетических материалов // Известия высших учебных заведений. Технология легкой промышленности. 2018. Т. 41. № 3. № 66–68.
3. Baranov A.Yu. Determination of the durability of geosynthetic materials. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Seriya Teknologiya Tekstil’noi Promyshlennosti. 2018. Vol. 41. No. 3, pp. 66–68. (In Russian).
4. Koffler A. et al. Geosynthetics in protection against erosion for river and coastal banks and marine and hydraulic construction. Journal of Coastal Conservation. 2008. Vol. 12. No. 1, pp. 11–17. https://doi.org/10.1007/s11852-008-0023-x
5. German geotechnical society recommendations for design and analysis of earth structures using geosynthetic reinforcements. EBGEO. 2011. 338 p.
6. Watanabe K. et al. Accelerated test for evaluating the durability of geosynthetics on coasts. Coastal Engineering Proceedings. 2014. Vol. 1. No. 34. https://doi.org/10.9753/icce.v34.structures.49
7. Almeida M.S.S. et al. Brazilian contributions to geosynthetics engineering. Proceedings of the GeoAmericas 2020 – 4th Pan-American Regional Conference on Geosynthetics. 26–29 April 2020. Rio de Janeiro. Brazil. 122 p.
8. Dias Filho J.L.E., Maia P.C.A. A Non-conventional durability test for simulating creep of geosynthetics under accelerated degradation. International Journal of Geosynthetics and Ground Engineering. 2021. Vol. 7. No. 65. 13 p. https://doi.org/10.1007/s40891-021-00310-w
9. Greenwood J.H., Schroeder H.F., Voskamp W. Durability of geosynthetics. CRC Press. 2016. 352 p.
10. Carlos D.M., Carneiro J.R., Lopes M.D.L. Effect of different aggregates on the mechanical damage suffered by geotextiles. Materials. 2019. Vol. 12. No. 24. 4229. https://doi.org/10.3390/ma12244229
11. Hufenus R. et al. Strength reduction factors due to installation damage of reinforcing geosynthetics. Geotextiles and Geomembranes. 2005. Vol. 23. No. 5, pp. 401–424. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2005.02.003
12. Lim S.Y., Mccartney J.S. Evaluation of effect of backfill particle size on installation damage reduction factors for geogrids. Geosynthetics International. 2013. Vol. 20. No. 2, pp. 62–72. https://doi.org/10.1680/gein.13.00002
13. Huang C.-C., Wang Z.-H. Installation damage of geogrids: Influence of load intensity. Geosynthetics International. 2007. Vol. 14. No. 2, pp. 65–75. https://doi.org/10.1680/gein.2007.14.2.65
14. Pinho-Lopes M. Experimental analysis of the combined effect of installation damage and creep of geosynthetics. Geosynthetics. 2002. Vol. 4, pp. 1539–1544.
15. Greenwood J.H. The effect of installation damage on the long-term design strength of a reinforcing geosynthetic. Geosynthetics International. 2002. Vol. 9. No. 3, pp. 247–258. https://doi.org/10.1680/gein.9.0217
16. Almeida F., Carlos D.M., Carneiro J.R., Lopes M.D.L. Resistance of geosynthetics against the isolated and combined effect of mechanical damage under repeated loading and abrasion. Materials. 2019. Vol. 21. No. 12. 3558. https://doi.org/10.3390/ma12213558
17. Kongkitkul W., Tatsuoka F., Hirakawa D. Creep rupture curve for simultaneous creep deformation and degradation of geosynthetic reinforcement. Geosynthetics International. 2007. Vol. 14. No. 4, pp. 189–200. https://doi.org/10.1680/gein.2007.14.4.189
18. Dias Filho J.L.E., Maia P.C.A., Xavier G.D.C. Spectrophotometry as a tool for characterizing durability of woven geotextiles. Geotext Geomembr. 2019. Vol. 47. No. 4, pp. 577–585. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2019.02.002
19. Koerner R.M., Hsuan Y.G., Koerner G.R. Lifetime predictions of exposed geotextiles and geomembranes. Geosynthetics International. 2017. Vol. 24. No. 2, pp.198–212. https://doi.org/10.1680/jgein.16.00026
20. Carneiro J.R., Almeida P.J., Lopes M.L. Some synergisms in the laboratory degradation of a polypropylene geotextile. Construction and Building Materials. 2014. Vol. 73, pp. 586–591. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.10.0012
21. Carneiro J.R., Morais M., Lopes M.L. Degradation of polypropylene geotextiles with different chemical stabilisations in marine environments. Construction and Building Materials. 2018. Vol. 165, pp. 877–886. https://doi.org/10.1016/jconbuildmat.2018.01.067

Для цитирования: Медведев Д.В., Калгин Ю.И., Симчук Е.Н., Митрофанова С.А. Определение долговременной прочности геосинтетических материалов на основании расчета комплексного показателя долговечности // Строительные материалы. 2023. № 9. С. 38–47. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-38-47

Резервы несущей способности каменных распорных конструкций

Журнал: №9-2023
Авторы:

Орлович Р.Б.,
Зимин С.С.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-32-37
УДК: 693.22

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Проанализированы дефекты и механизмы повреждения каменных сводов, арок и лучковых оконных перемычек. Отмечены недостатки существующих методов их усиления. Обсуждаются запасы прочности цилиндрических и крестовых сводов с трещинами, а также положительное влияние на их несущую способность засыпки пазух. Приведены результаты экспериментальных исследований натурных образцов проездных и декоративных каменных арок. Установлено разгружающее влияние расположенных над ними участков каменной кладки. Выявлено, что в результате перераспределения усилий между арками и сопрягающимися с ними участками каменной кладки происходит изменение механизма разрушения и существенное увеличение несущей способности арок. Аналогичный эффект установлен для каменных перемычек различного криволинейного очертания. Эффект их совместной работы с расположенными над ними слоями каменной кладки возрастает с увеличением кривизны перемычек, а также толщины расположенной над ними каменной кладки. Выявленные резервы несущей способности каменных распорных конструкций во многих случаях позволяют избежать их дорогостоящего ремонта и усиления.
Р.Б. ОРЛОВИЧ1, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
С.С. ЗИМИН2, канд. техн. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 ПИ Геореконструкция (190005, г. Санкт-Петербург, Измайловский пр., 4)
2 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29)

1. Бернгард В.Р. Арки и своды: Руководство по устройству и расчету арочных и сводчатых перекрытий. СПб.: Типография Ю.Н. Эрлих. 1901. 128 с.
2. Ahnert R., Krause K.H. Typische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960 zur Beurteilung der vorhandenen Bausubstanz. Band 1,2. Berlin, 2009.
3. Лахтин Н.К. Расчет арок и сводов. Москва, 1911. 468 с.
4. Исследование деформаций, расчет несущей способности и конструктивное укрепление древних распорных систем: Методические рекомендации. М., 1989.
5. Гроздов В.Т. Кирпичные своды перекрытий старых жилых и общественных зданий. СПб., 1999.
6. ГОСТ Р 59437–2021 «Сохранение памятников каменного зодчества. Общие требования».
7. СП 13-102–2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений».
8. СП 427.1325800.2018 «Каменные и армокаменные конструкции. Методы усиления».
9. СП 15.13330 «Каменные и армокаменные конструкции».
10. Орлович Р.Б., Новак Р., Деркач В.Н. Несущая способность каменных перемычек // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 7. С. 52–57.

Для цитирования: Орлович Р.Б., Зимин С.С. Резервы несущей способности каменных распорных конструкций // Строительные материалы. 2023. № 9. С. 32–37. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-32-37

Керамический кирпич полусухого прессования на основе композиции алюмосиликатного сырья и минерального продукта отходов бурения

Журнал: №9-2023
Авторы:

Гурьева В.А.,
Дубинецкий В.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-18-22
УДК: 691.42

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Представлены результаты исследования влияния активированного карбонатсодержащего минерального продукта отхода бурения (АКМПОБ) в композиции с легкоплавким суглинком на фазо- и структурообразование в условиях низкотемпературного синтеза; свойства керамического кирпича, предназначенного для устройства конструкций стен зданий и сооружений. В результате обработки карбонатсодержащего отхода бурения 6% раствором HCl, оптимизации составов формовочных масс, технологических параметров полусухого прессования, сушки и обжига достигается формирование кристаллических анортито- и волластонитоподобных новообразований, что обеспечивает получение керамического кирпича, отвечающего требованиям ГОСТ 530–2012: марка по прочности М125–150, плотность 1,6–1,9 г/см3, водопоглощение 12–14%, морозостойкость F75.
В.А. ГУРЬЕВА1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
В.В. ДУБИНЕЦКИЙ2, старший преподаватель

1 Оренбургский государственный университет (460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13)
2 Бузулукский гуманитарно-технологический институт (филиал) ОГУ (461040, г. Бузулук, ул. Рабочая, 35)

1. Семёнов А.А. Состояние российского рынка керамических стеновых материалов // Строительные материалы. 2016. № 8. С. 9–12. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2016-740-8-9-15
2. Коляда С.В. Перспективы развития производства строительных материалов в России до 2020 г. // Строительные материалы. 2008. № 7. С. 4–8.
3. Турчанинов В.И. Строительные материалы из промышленных отходов и местного сырья Оренбургской области. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2006. 150 с.
4. Гурьева В.А., Дорошин А.В., Дубинецкий В.В. Исследование влияния модифицирующих добавок на морозостойкость и свойства керамики // Строительные материалы. 2018. № 8. С. 52–57. DOI 10.31659/0585-430X-2018-762-8-52-56.
5. Гурьева В.А., Дубинецкий В.В., Вдовин К.М., Бутримова Н.В. Стеновая керамика на основе высококальцинированного сырья Оренбуржья // Строительные материалы. 2016. № 12. С. 55–58.
6. Салахов А.М., Тагиров Л.Р., Салахова Р.А., Фасеева Г.Р., Хацринов А.И. Повышение прочности изделий строительной керамики: от теории к практике // Вестник Казанского технологического университета. 2012. № 5. С. 18–21.
7. Гурьева В.А., Дубинецкий В.В. Химический метод активации карбонатсодержащих сырьевых компонентов в технологии производства керамического кирпича методом полусухого прессо-вания // Строительные материалы. 2021. № 9. С. 28–31. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-795-9-28-31
8. Яценко Н.Д., Зубехин А.П. Научные основы инновационных технологий керамического кирпича и управление его свойствами в зависимости от химико-минералогического состава сырья // Строительные материалы. 2014. № 4. С. 28–31.
9. Павлов В.Ф. Исследование реакций, протекающих при обжиге масс на основе каолинитовых глин с добавкой карбонатов кальция, натрия, калия. Тр. ин-та НИИстройкерамики, 1981. Вып. 46. С. 53–75.

Для цитирования: Гурьева В.А., Дубинецкий В.В. Керамический кирпич полусухого прессования на основе композиции алюмосиликатного сырья и минерального продукта отходов бурения // Строительные материалы. 2023. № 9. С. 18–22. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-18-22

Перспективы производства стенового клинкера в Cибирском федеральном округе

Журнал: №9-2023
Авторы:

Стороженко Г.И.,
Себелев И.М.,
Шоева Т.Е.,
Сапелкина Т.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-13-17
УДК: 691.4:553.61

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
На основе природного и техногенного сырья Республики Тыва в лабораторных условиях изготовлены клинкерные стеновые материалы, физико-механические характеристики и структура которых сравнивалась с образцами зарубежных и отечественных производителей. Приведены результаты анализа полученных образцов с клинкером стеновым зарубежных заводов АВС-keramik (ФРГ), Lode (Литва) и произведенных в Сибирском федеральном округе (ООО Кирпичный завод «Ликолор»). Физико-механические испытания показали соответствие эксплуатационных характеристик клинкерного кирпича ГОСТ 530–2012 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия». Изучение фазового состава и структуры керамического камня выявили отличия, которые связаны с особенностями сырья, используемого для производства изделий. Определен химический состав клинкерного камня, выполнены микроскопические и петрографические исследования структуры. Показано, что качество и запасы глинистого и техногенного сырья в СФО, в частности в Республике Тыва, позволяют развивать в масштабное производство стеновых клинкерных изделий.
Г.И. СТОРОЖЕНКО1, д-р техн. наук, профессор,
И.М. СЕБЕЛЕВ1, д-р техн. наук, профессор,
Т.Е. ШОЕВА1, канд. техн. наук, доцент;
Т.В. САПЕЛКИНА2, младший научный сотрудник

1 Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (СИБСТРИН) (630008, г. Новосибирск, ул. Ленинградская, 113)
2 Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН (667007, Республика Тыва, г. Кызыл, ул. Интернациональная, д. 117 А)

1. Семёнов А.А. Некоторые тенденции в развитии рынка керамических стеновых материалов в России // Строительные материалы. 2022. № 4. С. 4–5. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-891-4-4-5
2. Котляр В.Д., Ужахов К.М., Котляр А.В., Терехина Ю.В. Клинкерный кирпич: стандартизация, свойства, применение // Строительные мате-риалы. 2023. № 5. С. 4–8. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-813-5-4-8
3. Разрабатываем Стратегию развития строительной отрасли до 2030 года. URL: https://stroystrategy.ru (2017 г.). Текст: электронный.
4. Сапелкина Т.В., Стороженко Г.И., Шоева Т.Е. Композиционные керамические материалы из техногенных пород Республики Тыва // Строительные материалы. 2023. № 5. С. 4–8. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-813-5-9-13
5. Кара-сал Б.К., Чюдюк С.А., Сапелкина Т.В. Разработка состава шихты на основе вскрышных пород угледобычи для изготовления стеновых керамических материалов // Естественные и технические науки. 2019. № 9 (135). С. 165–169.
6. Кара-сал Б.К., Стрельников А.А., Сапелкина Т.В. Технологические свойства керамических масс на основе аргиллитовых вскрышных пород угледобычи, измельченных на различных помольных установках // Естественные и технические науки. 2020. № 5 (143). С. 122–127.
7. Кара-сал Б.К., Чюдюк С.А., Сапелкина Т.В. Технологические свойства глинистых вскрышных пород угледобычи при производстве керамических стеновых материалов // Естественные и технические науки. 2018. № 1. С. 165–169.
8. Kotlyar A.V., Lapunova K.A., Lazareva Y.V. Orlova  M.E. Effect of argillites reduction ratio on ceramic tile and paving clinker of low-temperature sintering. Materials and Technologies in Construction and Architecture. Material Science Forum Submitted. 2018. Vol. 931, pp. 526–531. https://doi.org/10.4028/www. Scientific.net/MSF.931.526
9. Кара-cал Б.К., Чюдюк С.А., Иргит Б.Б. Особенности применения аргиллитовых вскрышных пород угледобычи для производства керамических стеновых материалов // Вестник Тувинского государственного университета. Вып. 3. Технические и физико-математические науки. 2020. № 2 (62). С. 6–18.
10. Котляр В.Д., Терехина Ю.В., Котляр А.В. Особенности свойств, применение и требования к клинкерному кирпичу // Строительные материалы. 2015. № 4. С. 72–74. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2015-724-4-72-74

Для цитирования: Стороженко Г.И., Себелев И.М., Шоева Т.Е., Сапелкина Т.В. Перспективы производства стенового клинкера в Cибирском федеральном округе // Строительные материалы. 2023. № 9. С. 13–17. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-13-17

Декарбонизация цементной отрасли и развитие систем экологического и энергетического менеджмента

Журнал: №9-2023
Авторы:

Башмаков И.А.,
Потапова Е.Н.,
Борисов К.Б.,
Лебедев О.В.,
Гусева Т.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-4-12
УДК: 666.94:504.7

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
В статье обсуждены перспективы декарбонизации технологических процессов и продукции цементной отрасли. Приведен анализ международных тенденций и подчеркнуто усиление роли цены на углекислый газ в региональных и национальных системах стимулирования декарбонизации экономики. Представлены методы декарбонизации, рекомендованные «Инициативой по устойчивому развитию цементной промышленности» и Международным энергетическим агентством. Описан состав исходных данных, необходимых для расчета удельных выбросов парниковых газов в цементной отрасли. Подчеркнута роль бенчмаркинга в установлении целевых показателей углеродоемкости цемента и цементного клинкера и представлен перечень основных международных и национальных систем бенчмаркинга. Проанализированы удельные выбросы парниковых газов в производстве цемента в различных странах мира. Отмечено, что в Российской Федерации бенчмаркинг углеродоемкости проводится в рамках актуализации отраслевых информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям, при разработке которых сформирована система сбора и анализа данных, характеризующих технологические процессы, потребление ресурсов и основные эмиссии, характерные для промышленных предприятий. При этом применение (внедрение) наилучших доступных технологий, направленных на повышение ресурсной эффективности производства, позволяет снизить эмиссии не только загрязняющих веществ, но и парниковых газов. В результате бенчмаркинга в Российской Федерации устанавливаются индикативные отраслевые показатели выбросов парниковых газов двух уровней: верхний имеет ограничительный характер, а нижний призван стимулировать предприятия отрасли к разработке и реализации «зеленых» проектов, направленных на глубокую декарбонизацию технологических процессов и производимой продукции. Ожидается, что для предприятий, реализующих такие проекты, будут доступны инструменты государственной поддержки. Представлены подходы к расчету индикативных показателей. Сделан вывод, что результаты бенчмаркинга (в том числе индикативные показатели выбросов парниковых газов) создают систему координат для обоснования целей и задач совершенствования систем экологического и энергетического менеджмента промышленных предприятий, а также для разработки проектов устойчивого (в том числе зеленого) развития, претендующих на получение льготных кредитов или доступ к государственным экономическим мерам поддержки промышленности.
И.А. БАШМАКОВ1, д-р экон. наук, лауреат Нобелевской премии (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Е.Н. ПОТАПОВА2, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
К.Б. БОРИСОВ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
О.В. ЛЕБЕДЕВ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Т.В. ГУСЕВА3, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 ООО «Центр энергоэффективности – XXI век» (117418, г. Москва, ул. Новочеремушкинская, 61)
2 Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (125047, г. Москва, Миусская пл., 9)
3 Научно-исследовательский институт «Центр экологической промышленной политики» (141006, Московская обл., г. Мытищи, Олимпийский пр-т, 42)

1. Wynn M., Jones P. Industry approaches to the Sustainable Development Goals. International Journal of Environmental Studies. 2022. Vol. 79. Iss. 1, pp. 13–18. DOI: https://doi.org/ 10.1080/00207233.2021.1911101
2. Скобелев Д.О. Промышленная политика повышения ресурсоэффективности и достижение целей устойчивого развития // Journal of New Economy. 2020. Т. 21. № 4. С. 153–173. DOI: https://doi.org/10.29141/2658-5081-2020-21-4-8
2. Skobelev D.O. Industrial policy of increasing resource efficiency and the achievement of the sustainable development goals. Journal of New Economy. 2020. Vol. 21. No. 4, pp. 153-173. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.29141/2658-5081-2020-21-4-8
3. Скобелев Д.О., Федосеев С.В. Политика повышения ресурсоэффективности и формирование экономики замкнутого цикла // Компетентность. 2021. № 3. С. 5–13. DOI: https://doi.org/ 10.24412/1993-8780-2021-3-05-14
3. Skobelev D.O., Fedoseev S.V. Resource efficiency policy and circular economy development. Competency (Russia). 2021. No. 3, pp. 5–13. (In Russian). DOI: https://doi.org/ 10.24412/1993-8780-2021-3-05-14
4. Доброхотова М.В., Матушанский А.В. Примене-ние концепции наилучших доступных технологий в целях технологической трансформации промышленности в условиях энергетического перехода // Экономика устойчивого развития. 2022. № 2 (50). С. 63–68.
4. Dobrohotova M.V., Matushanskij A.V. Applying the best available techniques concept for the technological transformation of industry under the energy transition conditions. Economica ystoychivogo razvitiya. 2022. No. 2 (50), pp. 63–68. (In Russian).
5. Никитин Г.С., Скобелев Д.О. Эффективность государственных и корпоративных инвестиций в развитие реального сектора экономики // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лоба-чевского. Сер.: Социальные науки. 2022. № 4 (68). С. 32–41.
5. Nikitin G.S., Skobelev D.O. Efficiency of state and corporate investments in the development of the real sector of the economy. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta imeni N.I. Lobachevskogo. Seriya: Sotsial’nye nauki. 2022. No. 4 (68), pp. 32–41. (In Russian).
6. Скобелев Д.О. Ресурсная эффективность экономики: аспекты стратегического планирования // Менеджмент в России и за рубежом. 2020. № 4. С. 3–13.
6. Skobelev D.O. Resource efficiency of the economy: strategic planning aspects. Management v Rossii i za rubezhom. 2020. No. 4, pp. 3–13. (In Russian).
7. Башмаков И.А., Скобелев Д.О., Борисов К.Б., Гусева Т.В. Системы бенчмаркинга по удельным выбросам парниковых газов в черной металлургии // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2021. Т. 77. № 9. С. 1071–1086. DOI: https://doi.org/ 10.32339/0135-5910-2021-9-1071-1086
7. Bashmakov I.A., Skobelev D.O., Borisov K.B., Guseva  T.V. Benchmarking systems for greenhouse gases specific emissions in steel industry. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii. 2021. Vol. 77. Iss. 9, pp. 1071–1086. DOI: https://doi.org/ 10.32339/0135-5910-2021-9-1071-1086 (In Russian).
8. Доброхотова М.В. Особенности перехода российской угольной промышленности к наилучшим доступным технологиям // Уголь. 2022. № 9. С. 34–40. DOI: https://doi.org/ 10.18796/0041-5790-2022-9-34-40
8. Dobrokhotova M.V. Specific features of the russian coal industry’s transition to the best available technologies. Ugol’. 2022. No. 9, pp. 34–40. (In Russian). DOI: https://doi.org/ 10.18796/0041-5790-2022-9-34-40
9. Reimink H., Maciel F. CO2 data collection user guide, Version 10. Partnership for Market Readiness. A Guide to Greenhouse Gas Benchmarking for Climate Policy Instruments. Washington. DC. World Bank. 2021. 120 р.
10. Tudor C., Sova R. Benchmarking GHG emissions: forecasting models for global climate policy. Electronics. 2021. No. 10, pp. 3149. DOI: https://doi.org/ 10.3390/electronics10243149
11. Скобелев Д.О., Волосатова А.А. Разработка научного обоснования системы критериев «зеленого» финансирования проектов, направленных на технологическое обновление российской промышленности // Экономика устойчивого развития. 2021. № 1 (45). С. 181–188.
11. Skobelev D.O., Volosatova A.A. Scientific rationale for the development of the “Green” project financing criteria system designed to achieve technological restoration for the Russian industry. Economica ustoichivogo razvitiya. 2021. No. 1 (45), pp. 181–188. (In Russian).
12. Shchelchkov K.A., Guseva T.V., Tikhonova I.O., Potapova E.N., Rudomazin V.V. The concept of best available techniques as an instrument for increasing industrial resource efficiency and reducing environmental impact in the Arctic. Proceedings of IOP Conference Series: Earth And Environmental Science. International Russian Conference on Ecology and Environmental Engineering (RusEcoCon 2022). P. 012010.13. DOI: https://doi.org/ 10.1088/1755-1315/1061/1/012010
13. Technology Roadmap low-carbon transition in the cement industry. IEA & CSI. 2018. 61 p.
14. Toward net zero: decarbonization roadmap for China’s cement industry. RMI and China Cement Association. Beijing. 2022. 15 p.
15. Existing and potential technologies for carbon emissions reductions in the Indian cement industry. CSI & IFC, 2018. 88 p.
16. Скобелев Д.О., Череповицына А.А., Гусева Т.В. Технологии секвестрации углекислого газа: роль в достижении углеродной нейтральности и подходы к оценке затрат // Записки Горного института. 2023. Т. 259. С. 125–140. DOI: https://doi.org/10.31897/PMI.2023.10
16. Skobelev D.O., Cherepovitsyna A.A., Guseva T.V. Carbon capture and storage: net zero contribution and cost estimation approaches. Zapiski gornogo instituta. 2023. Vol. 259, pp. 125–140. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.31897/PMI.2023.10
17. Decarbonizing Building. 2023 Climate Report. URL: https://www.holcim.com/sites/holcim/files/2023-03/31032023-holcim-climate-report-2023-7392605829.pdf (Date of access 08.06.2023).
18. Heidelberg Materials. Annual and Sustainability Report. 2022. URL: https://www.heidelbergmaterials.com/sites/default/files/2023-03/HM_Annual_and_Sustainability_Report_2022.pdf (Date of access 08.06.2023).
19. CEMEX: Building a Better Future. 2021 Integrated Report. URL: https://liferayprod-cdn.cemex.com/documents/20143/57102208/IntegratedReport2021.pdf (Date of access 08.06.2023).
20. Башмаков И. А. Масштаб необходимых усилий по декарбонизации мировой промышленности // Фундаментальная и прикладная климатология. 2022. Т. 8. № 2. С. 151–174. DOI: https://doi.org/10.21513/2410-8758-2022-2-151-174
20. Bashmakov I.A. The scale efforts required to decarbonize global industry. Fundamentalnaya i prikladnaya climatologiya. 2022. Vol. 8. No. 2, pp. 151–174. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.21513/2410-8758-2022-2-151-174
21. International Energy Agency. Cement Sector Analysis. URL: https://www.iea.org/reports/cement (Date of access 08.06.2023).
22. Dietz S., Hastreiter N., Jahn V. Carbon performance assessment of cement producers: note on methodology. The Transition Pathway Initiative, London, 2021. URL: https://www.transitionpathwayinitiative.org/publications/104.pdf?type=Publication (Date of access 08.06.2023).
23. Cai B., Wang J., He J., Geng Y. Evaluating CO2 emission performance in China’s cement industry: An enterprise perspective. Applied Energy. 2016. Vol. 166, pp. 191–200. DOI: 10.1016/j.apenergy.2015.11.006
24. Башмаков И.А. Перспективы развития и декарбонизации цементной промышленности мира // Фундаментальная и прикладная климатология. 2023. Т. 9. № 1. С. 33–64. DOI: https://doi.org/ 10.21513/2410-8758-2023-1-33-64
24. Bashmakov I. A. Global cement industry development and decarbonization perspectives. Fundamentalnaya i prikladnaya climatologiya. 2023. Vol. 9. No. 1, pp. 33–64. (In Russian). DOI: https://doi.org/ 10.21513/2410-8758-2023-1-33-64

Для цитирования: Башмаков И.А., Потапова Е.Н., Борисов К.Б., Лебедев О.В., Гусева Т.В. Декарбонизация цементной отрасли и развитие систем экологического и энергетического менеджмента // Строительные материалы. 2023. № 9. С. 4–12. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-4-12

Улучшение эксплуатационных свойств цементных композитов комплексными добавками

Журнал: №8-2023
Авторы:

Федорцов В.А.,
Гладкин С.С.,
Федорцов А.П.,
Ерофеев В.Т.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-816-8-72-79
УДК: 691.327:666.9

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Рассматривается влияние комплексных добавок на прочность и стойкость цементных композитов в условиях воздействия внешней среды. В исследовании использованы две добавки: ПФМ-НЛК заводского изготовления, представляющая собой смесь суперпластификатора с добавлением воздухововлекающего и гидрофобизирующего комплекса; комплексная добавка – смесь суперпластификатора, тетрабората натрия и борной кислоты. Общим для добавок является содержание суперпластификатора. Он позволяет уменьшить В/Ц смеси и тем самым повысить плотность, прочность, морозостойкость и коррозионную стойкость композита. Гидрофобизирующие и воздухововлекающие комплексы ПФМ-НЛК дополнительно способствуют образованию структуры материала с повышенной морозостойкостью. Борная кислота и тетраборат натрия образуют боратную буферную систему, приводящую к смягчению «химического удара», и тем самым дополнительно повышают коррозионную стойкость. В результате проведенных исследований выявлена эффективность комплексных добавок и подтверждена закономерность, что если каждый фактор в отдельности способствует улучшению свойства, то при совместном их действии эффект становится больше. Составляющие ПФМ-НЛК при совместном действии способствуют получению структуры материала с высокой морозостойкостью. Добавка, содержащая гиперпластификатор, борную кислоту и тетраборат натрия, приводит к повышению прочности и кислотостойкости.
В.А. ФЕДОРЦОВ1, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
С.С. ГЛАДКИН2,3, инженер (соискатель) (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.П. ФЕДОРЦОВ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
В.Т. ЕРОФЕЕВ2,3, д-р техн наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва (430005, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)
2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)
3 Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН (127238, г. Москва, Локомотивный пр., 21)

1. Калашников В.И., Володин В.М., Мороз М.Н. и др. Супер и гиперпластификаторы. Микро-кремнеземы. Бетоны нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности // Молодой ученый. 2014. № 19 (78). С. 201–210.
2. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кривобородов Ю.Р. Влияние структуры цементного камня с добавками микрокремнезема и суперпластификатора на свойства бетона // Бетон и железобетон. 1992. № 7. С. 4–7.
3. Гуляев Е.В., Ерофеева И.В., Калашников В.И. [и др.]. Влияние реакционно-активных добавок на прочностные свойства пластифицированного цементного камня // Молодой ученый. 2014. № 19. С. 194–196.
4. Erofeev V., Bobryshev A., Lakhno A., Shafigullin L., Khalilov I., Sibgatullin K., Igtisamov R. Theoretical evaluation of rheological state of sand cement composite systems with polyoxyethylene additive using topological dynamics concept // Solid State Phenomena. 2016. 871, pp. 96–103. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.871.96
5. Русаков К.В., Федорцов А.П. Разработка морозостойкого цементного бетона для конструкций с повышенными техническими требованиями. Актуальные вопросы архитектуры и строительства: Материалы Международной научно-технической конференции. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. С. 107–109.
6. Janfeshan Araghi H., Nikbin I.M., Rahimi Reskati S., Rahmani E., Allahyari H. An experimental investigation on the erosion resistance of concrete containing various PET particles percentages against sulfuric acid attack // Construction and Building Materials. 2015. Vol. 77, pp. 461–471. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2014.12.037
7. Vishwakarma V., George R.P., Ramachandran D., Anandkumar B., Mudali U.K. Studies of detailed biofilm characterization on fly ash concrete in comparison with normal and superplasticizer concrete in seawater environments // Environmental Technology. 2014. Vol. 35. Iss. 1, pp. 42–51. DOI: 10.1080/09593330.2013.808249
8. Ramachandran D., George R.P., Vishwakarma V., Kamachi Mudali U. Strength and durability studies of fly ash concrete in sea water environments compared with normal and superplasticizer concrete // KSCE Journal of Civil Engineering. 2017. Vol. 21, Iss. 4, pp. 1282–1290. DOI: 10.1007/s12205-016-0272-4
9. Noeiaghaei T., Dhami N., Mukherjee A. Nanoparticles surface treatment on cemented materials for inhibition of bacterial growth // Construction and Building Materials. 2017. Vol. 150, pp. 880–891. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.06.046
10. Volpi E., Foiadelli C., Trasatti S., Koleva D.A. Development of Smart Corrosion Inhibitors for Reinforced Concrete Structures Exposed to a Microbial Environment // Industrial and Engineering Chemistry Research. 2017. Vol. 56. Iss. 20, pp. 5778–5794. DOI: 10.1021/acs.iecr.7b00127.
11. Strigác J., Martauz P Fungistatic properties of granulated blastfurnace slag and related slagcontaining cements // Ceramics – Silikaty. 2016. Vol. 60. Iss. 1, pp. 19–26. DOI: 10.13168/cs.2016.0003
12. Ерофеев В.Т., Федорцов А.П., Федорцов В.А. Повышение коррозионной стойкости цементных композитов активными добавками // Строительство и реконструкция. 2020. № 2 (88). С. 51–60.
13. Федорцов А.П. Физико-химическое сопротивление строительных композитов и способы его повышения. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2015. 464 с.
14. Чернышев Е.М., Коротких Д.Н., Артамонова О.В. Нанотехнологические условия управления структурообразованием высокопрочных цементных бетонов // Труды центрального регионального отделения РААСН. 2010. С. 102–123.
15. Дворкин Л.И., Шабман И.Б., Чудновский С.М. и др. Высокопрочные бетоны с применением золы-уноса // Бетон и железобетон. 1993. № 1. С. 23–25.
16. Marcos-Meson V., Fischer G., Edvardsen C., Skovhus T.L., Michel A. Durability of Steel Fibre Reinforced Concrete (SFRC) exposed to acid attack – A literature review // Construction and Building Materials. 2019. Vol. 200, pp. 490–501. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.12.051
17. Комохов П.Г., Сватовская Л.Б., Шангина Н.Н., Лейкин А.П. Управление свойствами цементных смесей природой наполнителя // Известия вузов. Строительство. 1997. № 9. С. 51–54.
18. Рамачандран В., Фельдман Р., Бодуэн Дж. Наука о бетоне: Физико-химическое бетоноведение / Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1986. 278 с.
19. Батраков В.Г., Каприелов С.С., Шейнфельд А.В. Эффективность применения ультрадисперсных отходов ферросплавного производства // Бетон и железобетон. 1989. № 8. C. 24–26.
20. Малинина Л.А., Довжаг В.Г., Лещинский М.Ю., Энтин З.Б. Экономия материалов и энергетических ресурсов в технологии бетонов // Бетон и железобетон. 1988. № 9. С. 25–27.
21. Афанасьев Н.Ф., Целуйко М.К.. Добавки в бетоны и растворы. Киев: Будивельник, 1989. 128 с.
22. Соломатов В.И., Селяев В.П., Федорцов А.П., Борисова Е.А. Цементные композиции с кремнеземистыми наполнителями // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1990. № 6. С. 53–56.
23. Соломатов В.И., Дудынов С.В., Федорцов А.П. Повышение кислотостойкости цементного бетона / Коррозия строительных конструкций и мероприятия по их эффективной защите. Саратов: Изд-во инст. Гипрониигаз, 1990. С. 3–10.
24. Федорцов А.П., Ошкина Л.М., Мартынова Л.А. и др. Улучшение свойств цементного камня путем введения добавок, образующих буферные системы // Вестник Мордовского университета. 1998. № 3–4. С. 101–105.
25. Федорцов А.П., Фомченков В.В., Ерофеев В.Т., Митина Е.А. Комплексные добавки для защиты бетона от коррозии. Актуальные вопросы строительства: Материалы Международной научно-технической конференции. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2004. С. 301–304.
26. Алексеев С.Н., Иванов Ф.М., Модры С., Шиссль П. Долговечность железобетона в агрессивных средах. М.: Стройиздат, 1990. 320 с.
27. Химический энциклопедический словарь / Гл. ред. И.Л. Кнунянц. М.: Совет. энцикл., 1983. 792 с.
28. Лазарев А.И., Харламов И.П., Яковлев П.Я., Яковлева Е.Ф. Справочник химика-аналитика. М.: Металлургия, 1976. 184 с.

Для цитирования: Федорцов В.А., Гладкин С.С., Федорцов А.П., Ерофеев В.Т. Улучшение эксплуатационных свойств цементных композитов комплексными добавками // Строительные материалы. 2023. № 8. С. 72–79. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-816-8-72-79

Формирование физико-химической структуры лакокрасочных покрытий при их наномодификации

Журнал: №8-2023
Авторы:

Пчельников А.В.,
Пичугин А.П.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-816-8-63-71
УДК: 691.17

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Рассматриваются вопросы формирования физико-химической структуры лакокрасочных покрытий в результате их модифицирования различными добавками. Обозначено, что повышение эксплуатационных характеристик покрытий обеспечивается за счет сшивания макромолекул полимера и образования сетчатой структуры. Представлены результаты исследования структуры наномодифицированных покрытий; выявлено, что при введении углеродных нанотрубок и оксида висмута не изменяются групповые связи в основе связующего вещества лакокрасочного материала, при этом нанодобавки способствуют переходу макромолекул полимера в растянутое (напряженное) состояние за счет протекания радикального катализа гетерогенного типа, что инициирует полимеризацию лакокрасочного материала, т. е. нанодобавки выступают в качестве структурообразующих центров, провоцируя удлинение полимерных цепей, что способствует образованию большего количества молекулярных связей. При взаимодействии с нанодобавками происходит поверхностная ориентация полярных групп молекул полимера, что усиливает когезионные и адгезионные связи за счет образования усиленного электровалентного взаимодействия.
А.В. ПЧЕЛЬНИКОВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.П. ПИЧУГИН, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Новосибирский государственный аграрный университет (630039, г. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160)

1. Багдасарьян Х.С. Теория радикальной полимеризации. М.: Наука, 1966. 300 с.
2. Пчельников А.В., Пичугин А.П., Хританков В.Ф., Илясов А.П. Влияние нанодобавок на повышение адгезионной прочности защитных покрытий к стальным конструкциям и оборудованию // Известия вузов. Строительство. 2021. № 7. С. 103–113.
3. Кулезнев В.Н., Шершнев В.А. Химия и физика полимеров. М.: Высшая школа, 1988. 312 c.
4. Москвитин Н.И. Склеивание полимеров. М.: Лесная промышленность, 1968. 304 с.
5. Пчельников А.В., Пичугин А.П., Хританков В.Ф., Смирнова О.Е. Роль нанодобавок в формировании прочного контактного слоя защитных покрытий // Строительные материалы. 2022. № 7. С. 45–50. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-804-7-45-50
6. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. М.: Наука,1968. 320 с.
7. Федтке М. Химические реакции полимеров. М.: Химия, 1990. 152 с.
8. Фомина Л.В., Безносюк С.А. Катализ и катализаторы. Барнаул.: АлтГУ, 2014. 208 с.
9. Фурсиков П.В., Тарасов П.В. Каталитический синтез и свойства углеродных нановолокон и нанотрубок // Альтернативная энергетика и экология. 2004. № 10. С. 24–40.
10. Шашок Ж.С., Прокопчук Н.Р. Применение углеродных наноматериалов в полимерных композициях. Минск: БГТУ, 2014. 232 с.
11. Пчельников А.В., Пичугин А.П., Луцик Р.В., Ткаченко С.Е. Диэлькометрический анализ эксплуатационных характеристик и процесса старения защитных покрытий // Эксперт: теория и практика. 2022. № 1 (16). С. 14–22.
12. Пичугин А.П., Хританков В.Ф., Пчельников А.В., Ромашев Д.В. Защитные свойства композиций с наноразмерными и специальными добавками от радиационного воздействия // Известия вузов. Строительство. 2021. № 12 (756). С. 24–33.
13. Пчельников А.В., Пичугин А.П., Хританков В.Ф., Волобой Е.А. Моделирование процесса и способы оценки горения защитных покрытий металлических конструкций и оборудования // Известия вузов. Строительство. 2020. № 6 (738). С. 81–90.
14. Илясов А.П., Пчельников А.В., Пичугин А.П., Хританков В.Ф. Теплозащитные свойства полимерных композиций с наноразмерными и специальными добавками // Известия вузов. Строительство. 2022. № 3. С. 15–24.
15. Аверко-Антонович Ю.И. Методы исследования структуры и свойств полимеров. Казань.: КГТУ, 2002. 604 с.
16. Браун Д., Флойд А., Сейнзбери М. Спектроскопия органических веществ. М.: Мир, 1992. 300 с.
17. Вульфсон Н.С., Заикин В.Г., Микая А.И. Масс-спектрометрия органических соединений. М.: Химия, 1986. 312 с.
18. Порай-Кошиц М.А. Основы структурного анализа химических соединений. М.: Высшая школа, 1989. 192 с.
19. Пичугин А. П., Пчельников А.В., Хританков В.Ф., Туляганов А.К. Оценка эффективности использования нанодобавок в защитных покрытиях // Строительные материалы. 2023. № 3. С. 20–26.
20. Сутягин В.М., Бондалетова Л.И. Химия и физика полимеров. Томск.: Изд-во ТПУ, 2003. 208 с.
21. Зимон А.Д. Адгезия пленок и покрытий. М.: Химия, 1977. 352 с.

Для цитирования: Пчельников А.В., Пичугин А.П. Формирование физико-химической структуры лакокрасочных покрытий при их наномодификации // Строительные материалы. 2023. № 8. С. 63–71. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-816-8-63-71

Эволюция математических моделей процессов нестационарной тепло-(массо-) проводности в телах канонической формы

Журнал: №8-2023
Авторы:

Федосов С.В.,
Баканов М.О.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-816-8-54-62
УДК: 001.891.573

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
В настоящее время существует большое количество материалов, которые подвергаются термическому воздействию при их производстве. C точки зрения принципов геометрии их форма может быть сведена к классическим телам канонической формы: пластина, цилиндр, шар. При термической обработке твердых материалов (тепловлажностная обработка, сушка, обжиг) потенциалы переноса (температура, массосодержание) критически изменяются относительно времени процесса. При решении краевых задач тепло- и массо-(влаго-) проводности в аналогичных случаях предлагается применять зональный метод и метод микропроцессов. Основные позиции метода микропроцессов, применительно к моделированию краевых задач тепломассопереноса для тел канонической формы при граничных условиях первого рода (условиях Дирихле), были изложены в предыдущих статьях авторов. В настоящей работе изложена методика, основанная на методе микропроцессов при решении краевых задач тепло- и влагопроводности при более общих граничных условиях, условиях III рода (Римана-Ньютона). Высокая адаптивность этих условий заключается в том, что в зависимости от значений числа Био (Bi) они преобразуются в условие первого рода (Bi→0) или второго (Bi→∞). В работе показано, что для математического моделирования процессов тепломассопереноса в системах с твердой фазой на основе метода микропроцессов перспективным является поиск решений в области малых значений чисел Фурье (Fo <0,1). Приведены математические выкладки решения соответствующих краевых задач и показаны примеры результатов их численной реализации. Решение задач теплопроводности и диффузии для тел, в том числе канонической формы, получают в форме рядов Фурье, что характерно для условий с неравномерным начальным распределением потенциалов переноса теплоты и массы вещества, но решений для малых значений чисел Фурье в источниках не приводится. В то же время, с уменьшением времени процесса уменьшаются и числовые значения критериев Фурье и тем самым становится больше членов бесконечного ряда, что влечет за собой нарастание ошибки при дальнейших вычислениях. В работе приведены решения для тел канонической формы - пластины, цилиндра и сферы, также представлены номограммы безразмерной температуры поверхности тела в зависимости от значений чисел Био и Фурье при конкретных значениях числа Bi.
С.В. ФЕДОСОВ1, академик РААСН, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
М.О. БАКАНОВ2, советник РААСН, д-р техн. наук, доцент, начальник учебно-научного комплекса «Пожаротушение» (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)
2 Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, г. Иваново (153011, г. Иваново, пр-т Строителей, 33)

1. Федосов С.В., Баканов М.О. Применение метода «микропроцессов» для моделирования процессов теплопроводности и диффузии в телах канонической формы // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2020. Т. 63. Вып. 10. С. 90–95. DOI: 10.6060/ivkkt.20206310.6275
1. Fedosov S.V., Bakanov M.O. Application of the “microprocesses” method for modeling the processes of heat conduction and diffusion in bodies of canonical form. Izvestiya vuzov. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya. 2020. Vol. 63. Iss. 10, pp. 90–95. (In Russian) DOI:  10.6060/ivkkt.20206310.6275
2. Федосов С.В., Баканов М.О. Моделирование процессов теплопроводности и диффузии в телах канонической формы с применением метода «микропроцессов» для области малых значений числа Фурье // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2021. Т. 64. Вып. 10. С. 78–83. DOI: 10.6060/ivkkt.20216410.6387
2. Fedosov S.V., Bakanov M.O. Modeling of processes of heat conduction and diffusion in bodies of canonical form using the method of «microprocesses» for the region of small values of the Fourier number. Izvestiya vuzov. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya. 2021. Vol. 64. Iss. 10, pp. 78–83. (In Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216410.6387
3. Баканов М.О. Моделирование высокотемпературных процессов в технологии пеностекла. Ч. 1. Формирование динамики циклических нестационарных двумерных температурных полей. Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии. 2021. № 2. С. 87–102. DOI: 10.25686/2542-114Х.2021.2.87
3. Bakanov M.O. Modeling of high-temperature processes in foam glass technology. Part 1: Formation of the dynamics of cyclic non-stationary two-dimensional temperature fields. Vestnik of the Volga State Technological University. Series: Materials. Constructions. Technologies. 2021. No. 2, pp. 87–102. (In Russian). DOI: 10.25686/2542-114Х.2021.2.87
4. Claesson J. Dynamic thermal networks: a methodology to account for time-dependent heat conduction. In book: Research in Building Physics. 2020. 1st Edition, pp. 407-415.
5. Stankevičius V., Barkauskas V. Pastatų atitvarų šiluminė fizika [Building physics]. Kaunas: Technologija. 2000. 286 p.
6. Pupeikis D., Stankevičius V., Burlingis A. The effect of the Fourier number on calculation of an unsteady heat transfer of building walls. Journal of Civil Engineering and Management. 2010. Vol. 16. No. 2, pp. 298–305. DOI:. No. https://doi.org/10.3846/jcem.2010.34
7. Hensen J.L.M., Nakhi A.E. Fourier and Biot numbers and the accuracy of conduction modelling. Proceedings of BEP’94 Conference. 1994, pp. 247–256.
8. Cuesta F.J., Lamúa M. Fourier series solution to the heat conduction equation with an internal heat source linearly dependent on temperature: application to chilling of fruit and vegetables. Journal of food engineering. 2009. Vol. 90. No. 2, pp. 291–299. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2008.06.036
9. Рудобашта С.П., Карташов Э.М. Диффузия в химико-технологических процессах. М.: КолосС, 2013. 478 с.
9. Rudobashta S.P., Kartashov E.M. Diffuziya v khimiko-tekhnologicheskikh protsessakh [Diffusion in chemical-technological processes]. Moscow: Kolos. 2013. 478 p.
10. Федосов С.В. Тепломассоперенос в технологических процессах строительной индустрии. Иваново: ИПК «ПресСто», 2010. 363 с.
10. Fedosov S.V. Teplomassoperenos v tekhnologicheskikh protsessakh stroitel’noy industrii [Heat and mass transfer in technological processes of the construction industry]. Ivanovo: IPK «PresSto». 2010. 363 p.
11. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. 600 с.
11. Lykov A.V. Teoriya teploprovodnosti [Theory of thermal conductivity]. Moscow: Vysshaya shkola. 1967. 600 p.
12. Лыков А.В., Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963. 535 с.
12. Lykov A.V., Mikhailov Yu.A. Theory of heat and mass transfer. Moscow-Leningrad: Gosenergoizdat. 1963. 535 p.
13. Мамонтов А.Е. Методы математической физики: Учебное пособие. Новосибирск: НГПУ, 2016. 129 с.
13. Mamontov A.E. Metody matematicheskoy fiziki: uchebnoye posobiye [Methods of mathematical physics] Novosibirsk: NGPU. 2016. 129 p.
14. Шамин Р.В. Концентрированный курс высшей математики. М.: URSS, 2017. 398 с.
14. Shamin R.V. Kontsentrirovannyy kurs vysshey matematiki [Concentrated course of higher mathematics]. Moscow: URSS. 2017. 398 p.
15. Цой П.В. Методы расчета отдельных задач тепломассопереноса. М.: Энергия, 1971. 384 с.
15. Tsoi P.V. Metody rascheta otdel’nykh zadach teplomassoperenosa [Methods for calculating individual problems of heat and mass transfer]. Moscow: Energiya. 1971. 384 p.
16. Wang C.C. Application of the maximum principle for differential equations in combination with the finite difference method to find transient approximate solutions of heat equations and error analysis. Numerical Heat Transfer. Part B: Fundamentals. 2009. Vol. 55. No. 1, pp. 56–72. https://doi.org/10.1080/10407790802557524
17. Šadauskienė, J., Buska A., Burlingis A., Bliūdžius R., Gailius A. The effect of vertical air gaps to thermal transmittance of horizontal thermal insulating layer. Journal of Civil Engineering and Management. 2009. Vol. 15 (3), pp. 309–315. DOI: 10.3846/1392-3730.2009.15.309-315.
18. Карташов Э.М., Кудинов В.А. Аналитические методы теории теплопроводности и ее приложений. М.: URSS, 2018. 1080 с.
18. Kartashov E.M., Kudinov V.A. Analytical methods of the theory of heat conduction and its applications. Moscow: URSS. 2018. 1080 p. [Analytical methods of the theory of heat conduction and its applications]. Moscow: URSS. 2018. 1080 p.
19. Rudobashta S., Zuev N., Zueva G. Mathematical modeling and numerical simulation of seeds drying under oscillating infrared irradiation. Drying Technology. 2014. Vol. 32. No. 11, pp. 1352–1359. DOI: No. 10.1080 / 07373937.2014.892508
20. Rudobashta S., Zueva G. Drying of seeds through oscillating infrared heating. Drying Technology. 2016. Vol. 34. No. 5, pp. 505–515. DOI: No. 10.1080/07373937.2015.1060997
21. Рудобашта С.П., Зуева Г.А., Дмитриев В.М. Исследование массопроводных свойств слоя семян // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2017. № 60 (7). С. 72–77. DOI: 10.6060/tcct.2017607.5556
21. Rudobashta S.P., Zueva G.A., Dmitriev V.M. Study of the mass-conducting properties of the seed layer. Izvestiya vuzov. Chemistry and chemical technology. 2017. No. 60 (7), pp. 72–77. DOI: 10.6060/tcct.2017607.5556
22. Румянцева В.Е., Смельцов В.Л., Федосова Н.Л., Хрунов В.А., Костерин А.Я. Экспериментальные исследования процессов массопереноса при жидкостной коррозии цементных бетонов // Приволжский научный журнал. 2010. № 1 (13). С. 39–46.
22. Rumyantseva V.E., Smeltsov V.L., Fedosova N.L., Khrunov V.A., Kosterin A.Ya. Experimental studies of mass transfer processes during liquid corrosion of cement concretes. Privolzhskiy nauchnyy zhurnal. 2010. No. 1 (13), pp. 39–46. (In Russian).
23. Румянцева В.Е., Красильников И.В., Лавринович С.С., Виталова Н.М. Сравнительный анализ уравнений распределения температур по толщине железобетонной панели в процессах тепловлажностной обработки // Приволжский научный журнал. 2015. № 3 (35). С. 70–76.
23. Rumyantseva V.E., Krasilnikov I.V., Lavrinovich S.S., Vitalova N.M. Comparative analysis of the equations of temperature distribution over the thickness of a reinforced concrete panel in the processes of heat and moisture treatment. Privolzhskiy nauchnyy zhurnal. 2015. No. 3 (35), pp. 70–76.
24. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Коновалова В.С., Гоглев И.Н. Явления массопереноса в системе «Цементный раствор – композитная пластиковая арматура» на стадии структурообразования композита. Ч. 1. Физические представления и математическая постановка задачи // Academia. Архитектура и строительство. 2020. № 1. С. 118–123.
24. Fedosov S.V., Rumyantseva V.E., Konovalova V.S., Goglev I.N. Mass transfer phenomena in the «Cement mortar-composite plastic reinforcement» system at the stage of composite structure formation. Part 1. Physical representations and mathematical formulation of the problem. Academia. Arkhitektura i stroitel’stvo. 2020. No. 1, pp. 118–123. (In Russian).
25. Красильников И.В., Красильникова И.А., Новикова У.А., Строкин К.Б. Способ аппроксимации аналитическими уравнениями экспериментальных данных о динамике массопереноса в теле строительных конструкций. Инженерные и социальные системы: Сборник научных трудов института архитектуры, строительства и транспорта ИВГПУ. Иваново, 2021. С. 11–18.
25. Krasilnikov I.V., Krasilnikova I.A., Novikova U.A., Strokin K.B. Method of approximation by analytical equations of experimental data on the dynamics of mass transfer in the body of building structures. In the collection: Engineering and social systems. Collection of scientific papers of the institute of architecture, construction and transport of IVSPU. Ivanovo. 2021, pp. 11–18. (In Russian).
26. Чернявская А.С., Бобков С.П. Моделирование процессов теплопереноса в движущейся жидкости // Вестник ИГЭУ. 2014. Вып. 4. С. 53–57.
26. Chernyavskaya A.S., Bobkov S.P. Modeling of heat transfer processes in a moving fluid. Vestnik of ISEU. 2014. Iss. 4, pp. 53–57. (In Russian).

Для цитирования: Федосов С.В., Баканов М.О. Эволюция математических моделей процессов нестационарной тепло-(массо-) проводности в телах канонической формы // Строительные материалы. 2023. № 8. С. 54–62. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-816-8-54-62

Механизмы формирования структуры и свойств прессованных мелкозернистых бетонов

Журнал: №8-2023
Авторы:

Гончарова М.А.,
Агамов Р.Э.,
Заева А.Г.,
Бутузов Г.М.,
Монастырев П.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-816-8-48-53
УДК: 666.972

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Подробно рассмотрены возможности оптимизации технологических и рецептурных факторов и внешних воздействий в условиях прессования изделий из мелкозернистого бетона. Показано, что особую актуальность приобретают задачи повышения качества этих изделий. Установлено, что влажностная усадка является важнейшим и проблемным свойством современных бетонов модифицированной структуры, снижающим их качество. В статье показано, что оптимальные строительно-технические свойства получены в диапазоне В/Т-отношений, от 0,12 до 0,16, что характеризует кинетику твердения мелкозернистых бетонов, отпрессованных до одной и той же плотности. Изучено влияние выбранных компонентов и технологических факторов на процессы раннего структурообразования цементных систем (начиная с момента смешивания компонентов), на баланс внутренних (пленочных расклинивающих и капиллярных стягивающих) сил в системе в широком диапазоне водоцементных отношений. Полученные результаты дают необходимые ориентиры для специалистов и потребителей прессованных изделий.
М.А. ГОНЧАРОВА1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Р.Э. АГАМОВ1, инженер (smidt48@mail@ru),
А.Г. ЗАЕВА1, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Г.М. БУТУЗОВ1, инженер (smidt48@mail@ru);
П.В. МОНАСТЫРЕВ2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Липецкий государственный технический университет (398055, г. Липецк, ул. Московская, 30)
2 Тамбовский государственный технический университет (392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106/5)

1. Дерягин В.В., Чураев А.В., Овчаренко Ф.Д. Вода в дисперсных системах. М.: Химия, 1989. 288 с.
2. Ерофеев В.Т., Максимова И.Н., Тараканов О.В., Санягина Я.А., Ерофеева И.В., Суздальцев О.В. Декоративно-отделочные порошково-активированные бетоны с зернистой фактурой поверхности // Строительные материалы. 2022. № 10. С. 25–40. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-807-10-25-40
3. Айзенштадт А.М., Фролова М.А., Данилов В.Е., Дроздюк Т.А., Малыгина М.А. Модификационные превращения сапонитсодержащего материала при механическом помоле // Строительные материалы. 2023. № 7. С. 54–59. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-815-7-54-59
4. Иноземцев А.С., Королев Е.В. Сравнительный анализ влияния наномодифицирования и микродисперсного армирования на процесс и параметры разрушения высокопрочных легких бетонов // Строительные материалы. 2017. № 7. С. 11–15. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-750-7-11-15
5. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Дондуков В.Г. Цементы и добавки для производства высокопрочных бетонов // Строительные материалы. 2017. № 11. С. 4–10. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-754-11-4-10
6. Грызлов В.С., Завьялова Д.В. Отсев дробления шлакового щебня как эффективный компонент бетона // Строительные материалы. 2018. № 5. С. 40–43. DOI: hhttps://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-759-5-40-43
7. Агамов Р.Э., Гончарова М.А., Мраев А.В. Сталеплавильные шлаки как эффективное сырье в дорожном строительстве // Строительные материалы. 2023. № 1–2. С. 56–60. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-810-1-2-56-60
8. Агамов Р.Э., Гончарова М.А., Пачин А.Р. Высокопрочные фибробетоны в конструкциях общестроительного и специального назначения // Строительные материалы. 2023. № 1–2. С. 39–43. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-810-1-2-39-43
9. Аль-Суррайви Х.Г.Х., Гончарова М.А., Заева А.Г. Синтез композитов на основе местного сырья при воздействии агрессивной среды // Строительные материалы. 2021. № 5. С. 69–74. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-791-5-69-74
10. Гончарова М.А., Комаричев А.В., Карасева О.В. Композиционные инъекционные материалы с двухстадийной магнитной обработкой систем твердения // Строительство и реконструкция. 2017. № 6 (74). С. 114–120.
11. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023610509 РФ. Программа для подбора состава бездобавочного легкого бетона. Гончарова М.А., Юдина А.О., Дергунова Е.С. Заявл. 27.12.2022. Опубл. 11.01.2023
12. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023618934 РФ. Программа для расчета составов бетонов различной структуры. Гончарова М.А., Мякиев А.Х., Дергунова Е.С. Заявл. 25.04.2023. Опубл. 03.05.2023.
13. Goncharova M.A., Krokhotin V.V., Ivashkin A.N. The influence of fiber reinforcement on the properties of the selfcompacting concrete mix and concrete // Solid State Phenomena. 2020. Vol. 299. P. 112–117. DOI 10.4028/www.scientific.net/SSP.299.112
14. 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
15. Строкова В.В., Нецвет Д.Д., Нелюбова В.В., Серенков И.В. Свойства композиционного вяжущего на основе наноструктурированной суспензии // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 50–54. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-745-1-2-50-54
16. Шмитько Е.И., Верлина Н.А. Процессы пресс-формования и их влияние на качество кирпича-сырца // Строительные материалы. 2015. № 10. С. 5–7. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2015-730-10-5-7
17. Шмитько Е.И., Белькова Н.А., Макушина Ю.В. Влияние поверхностно-активных веществ на влажностную усадку бетонов // Строительные материалы. 2018. № 4. С. 48–51. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-758-4-48-51
18. Шмитько Е.И., Белькова Н.А., Макушина Ю.В. Влияние поверхностно-активных веществ на влажностную усадку бетонов // Строительные материалы. 2018. № 4. С. 48–51. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-758-4-48-51
19. Вернигорова В.Н., Саденко С.М. Структура бетонной смеси и роль воды в ее физико-химическом преобразовании в бетон // Строительные материалы. 2018. № 4. С. 52–55. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-758-4-52-55

Для цитирования: Гончарова М.А., Агамов Р.Э., Заева А.Г., Бутузов Г.М., Монастырев П.В. Механизмы формирования структуры и свойств прессованных мелкозернистых бетонов // Строительные материалы. 2023. № 8. С. 48–53.DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-816-8-48-53

Радиационно-защитные свойства ячеистого баритсодержащего бетона

Журнал: №8-2023
Авторы:

Самченко С.В.,
Бруяко М.Г.,
Новиков Н.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-816-8-42-47
УДК: 666.974

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
В современной практике для защиты медицинского персонала от воздействия ионизирующих излучений применяются материалы, обладающие высокой плотностью и массой, что пагубно сказывается на технико-экономических показателях возведения подобных конструкций. В данной работе рассмотрена возможность применения ячеистого баритсодержащего бетона в качестве материала конструкции радиационной защиты медицинских помещений. Главной задачей такого подхода является снижение массы защитной конструкции при сохранении требуемых эксплуатационных характеристик. Методом математического моделирования, исходя из данных об элементных составах и плотностях исследуемых материалов, определены радиационно-защитные характеристики баритсодержащего ячеистого бетона, предназначенного для ослабления интенсивности излучения в соответствии с существующей нормативно-технической документацией. Проведен расчет допустимой кратности ослабления фотонного излучения, возникающего в результате работы аппарата с цифровой обработкой информации, для ограждающих конструкций помещения постоянного пребывания персонала и для смежных помещений. Определены линейные коэффициенты ослабления фотонного излучения, необходимые толщины и масса единицы площади защитных конструкций. Полученные результаты сравнивались с аналогичными показателями конструкций из стандартного бетона, применяемого для защиты рентгенологических кабинетов от ионизирующих излучений. Снижение плотности материала приводит к снижению радиационно-защитных характеристик, однако при увеличении толщины конструкции из рассматриваемого материала можно добиться снижения массы конструкции, необходимой для достижения нормативных радиационно-защитных показателей. Наибольшего эффекта удается достичь при экранировании излучений мощностью 0,02–0,1 МэВ. В этом диапазоне мощностей можно добиться снижения массы ограждающей конструкции на 28–59%. При мощности излучения 0,2–3 МэВ снижение массы составляет 2–8%.
С.В. САМЧЕНКО, д-р техн. наук, профессор, заведующая кафедрой строительного материаловедения,
М.Г. БРУЯКО, канд. техн. наук, доцент,
Н.В. НОВИКОВ, инженер (аспирант) (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. Онищенко Г.Г., Романович И.К. Основные направления обеспечения радиационной безопасности населения Российской Федерации на современном этапе // Радиационная гигиена. 2014. Т. 7. № 4. С. 5–22.
1. Onishchenko G.G., Romanovich I.K. The main directions of ensuring the radiation safety of the population of the Russian Federation at the present stage Radiatsionnaya gygiena. 2014. Vol. 7. No. 4, pp. 5–22. (In Russian).
2. Балонов М.И., Голиков В.Ю., Звонова И.А., Кальницкий С.А., Репин В.С., Сарычева С.С., Чипига Л.А. Современные уровни медицинского облучения в России // Радиационная гигиена. 2015. Т. 8. № 3. С. 67–79.
2. Balonov M.I., Golikov V.Yu., Zvonova I.A., Kalnitsky S.A., Repin V.S., Sarycheva S.S., Chipiga L.A. Modern levels of medical exposure in Russia. Radiatsionnaya gygiena. 2015. Vol. 8. No. 3, pp. 67–79. (In Russian).
3. Онищенко Г.Г., Попова А.Ю., Романович И.К., Водоватов А.В., Башкетова Н.С., Историк О.А., Чипига Л.А., Шацкий И.Г., Репин Л.В., Библин А.М. Современные принципы обеспечения радиационной безопасности при использовании источников ионизирующего излучения в медицине. Ч. 1. Тенденции развития, структура лучевой диагностики и дозы медицинского облучения // Радиационная гигиена. 2019. Т. 12. № 1. С. 6–24. DOI: https://doi.org/10.21514/1998-426X-2019-12-1-6-24
3. Onischenko G.G., Popova A.Yu., Romanovich I.K., Vodovatov A.V., Bashketova N.S., Istorik O.A., Chipiga L.A., Shatsky I.G., Repin L.V., Biblin A.M. Modern principles of the radiation protection from sources of ionizing radiation in medicine. Part 1: Trends, structure of x-ray diagnostics and doses from medical exposure. Radiatsionnaya gygiena. 2019. Vol. 12. No. 1, pp. 6–24. (In Russian) https://doi.org/10.21514/1998-426X-2019-12-1-6-24
4. Yıldız A., Köse E., Demirtaş Ö.C. Analysis of precautions taken for protection from X-rays in a hospital in Gaziantep in the context of workplace health and safety. Journal of Radiation Research and Applied Sciences. 2022. Vol. 15. No. 4. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jrras.2022.08.004
5. Ташлыков О.Л., Щеклеин С.Е., Хомяков А.П., Русских И.М., Селезнев Е.Н. Расчетно-экспериментальное исследование гомогенных защит от гамма-излучения // Ядерная и радиационная безопасность. 2015. № 3 (77). С. 17–24.
5. Tashlykov O.L., Shcheklein S.E., Khomyakov A.P., Russkikh I.M., Seleznev E.N. Computational and experimental study of homogeneous protection against gamma radiation. Yadernaya i radiatsionnaya bezopasnost’. 2015. No. 3 (77), pp. 17–24. (In Russian).
6. Abu Al Roos N.J., Amin N.A.B., Zainon R. Conventional and new lead-free radiation shielding materials for radiation protection in nuclear medicine: A review. Radiation Physics and Chemistry. 2019. Vol. 165. DOI: https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2019.108439
7. Ташлыков О.Л., Щеклеин С.Е., Лукьяненко В.Ю., Михайлова А.Ф., Русских И.М., Селезнев Е.Н., Козлов А.В. Оптимизация состава радиационной защиты // Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2015. № 4. С. 36–42. DOI: 10.26583/npe.2015.4.04
7. Tashlykov O.L., Shcheklein S.E., Lukyanenko V.Yu., Mikhailova A.F., Russkikh I.M., Seleznev E.N., Kozlov A.V. Optimization of the composition of radiation protection. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Yadernaya energetika. 2015. No. 4, pp. 36–42. (In Russian). DOI: 10.26583/npe.2015.4.04
8. Daungwilailuk T., Yenchai C., Rungjaroenkiti W., Pheinsusom P., Panwisawas C., Pansuk W. Use of barite concrete for radiation shielding against gamma-rays and neutrons. Construction and Building Materials. 2022. Vol. 326. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.126838
9. Akkurt I., Basyigit C., Kilincarslan S., Mavi B. The shielding of γ-rays by concretes produced with barite. Progress in Nuclear Energy. 2005. Vol. 46. No. 1, pp. 1–11. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2004.09.015
10. Saidani K., Ajam L., Ouezdou M. B. Barite powder as sand substitution in concrete: Effect on some mechanical properties. Construction and Building Materials. 2015. Vol. 95, pp. 287–295. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.07.140
11. Luković J., Biljana B., Bučevac D., Prekajski M., Pantić J., Baščarević Z., Matović B. Synthesis and characterization of tungsten carbide fine powders. Ceramics International. 2015. Vol. 41. No. 1. Part B, pp. 1271–1277. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2014.09.057
12. Duran S.U., Küçüköğmeroğlu B., Çiriş A., Ersoy H. Gamma-ray absorbing characteristic of obsidian rocks as a potential material for radiation protection. Radiation Physics and Chemistry. 2022. Vol. 199. DOI: https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2022.110309
13. Алфимова Н.И., Пириева С.Ю., Федоренко А.В., Шейченко М.С., Вишневская Я.Ю. Современные тенденции развития радиационно-защитного материаловедения // Вестник Белгородского госу-
дарственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. № 4. С. 20–25. DOI: 10.12737/article_58e24bcd42faa5.10006763
13. Alfimova N.I., Pirieva S.Yu., Fedorenko A.V., Sheichenko M.S., Vishnevskaya Ya.Yu. Modern trends in the development of radiation-protective materials science. Vestnik of the Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. 2017. No. 4, pp. 20–25. (In Russian) DOI: 10.12737/article_58e24bcd42faa5.10006763
14. Костылев В.А., Наркевич Б.Я. Медицинская физика. М.: Медицина, 2008. 464 c.
14. Kostylev V.A., Narkevich B.Ya. Meditsinskaya fizika [Medical physics]. Moscow: Medicine. 2008. 464 p.
15. Reda S.M., Saleh H.M. Calculation of the gamma radiation shielding efficiency of cement-bitumen portable container using MCNPX code. 2021. Progress in Nuclear Energy. Vol. 142. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2021.104012
16. Cherkashina N., Gavrish V., Chayka T. Experiment – calculated investigation of composite materials for protection against radiation. Materials Today: Proceedings. 2019. Vol. 11. Part 1, pp. 554–560. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.01.028
17. Şensoy A., Gökçe H. Simulation and optimization of gamma-ray linear attenuation coefficients of barite concrete shields. Construction and Building Materials. 2020. Vol. 253. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119218
18. Lakshminarayana G., Kumar A., Dong M., Sayyed M., Long N.V., Mahdi M. Exploration of gamma radiation shielding features for titanate bismuth borotellurite glasses using relevant software program and Monte Carlo simulation code. Journal of Non-Crystalline Solids. 2018. Vol. 481, pp. 65–73. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2017.10.027
19. Baltas H., Sirin M., Celik A., Ustabas I., El-Khayatt A. Radiation shielding properties of mortars with minerals and ores additives. Cement and Concrete Composites. 2019. Vol. 97, pp. 268–278. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2019.01.006
20. Sayyed M., Askin A., Zaid M., Olukotun S., Khandaker M.U., Tishkevich D.I., Bradley D. Radiation shielding and mechanical properties of Bi2O3–Na2O–TiO2–ZnO–TeO2 glass system. Radiation Physics and Chemistry. 2021. Vol. 186. DOI: https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2021.109556
21. Комаровский А.Н. Строительство ядерных установок. М.: Атомиздат, 1969. 503 c.
21. Komarovsky A.N. Stroitel’stvo yadernykh ustanovok [Construction of nuclear installations]. Moscow: Atomizdat. 1969. 503 p.
22. Немец О.Ф., Гофман Ю.В. Справочник по ядерной физике. Киев: Наукова думка, 1975. 414 c.
22. Nemets O.F., Gofman Yu.V. Spravochnik po yadernoi fizike [Handbook of nuclear physics]. Kyiv: Naukova Dumka. 1975. 414 p.

Для цитирования: Самченко С.В., Бруяко М.Г., Новиков Н.В. Радиационно-защитные свойства ячеистого баритсодержащего бетона // Строительные материалы. 2023. № 8. С. 42–47. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-816-8-42-47

Влияние зернового состава заполнителя на свойства штукатурных растворов на основе композиционного гипсового вяжущего

Журнал: №8-2023
Авторы:

Отман Азми С.А.,
Чернышева Н.В,
Денисов В.П.,
Дребезгова М.Ю.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-816-8-35-41
УДК: 666.533

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Особое место среди современных материалов в Палестине занимают отделочные материалы, от эффективности которых зависит архитектурная выразительность и эстетика градостроительства, а также создание комфортных условий проживания, рациональное использование топливно-энергетических ресурсов и многое другое. В стране традиционно для внутренней и наружной отделки зданий и сооружений используют цементно-песчаную штукатурку импортного производства. В связи с этим актуальна разработка конкурентно-способных отделочных материалов нового поколения (штукатурных растворов) на основе композиционных гипсовых вяжущих (КГВ) повышенной водостойкости, которые отвечают высоким требованиям по качеству продукции, эксплуатационным и экологическим характеристикам, а также энергетическим затратам на их производство и способны заменить импортные аналоги. В работе представлены результаты определения гранулометрического состава штукатурного раствора на основе композиционного гипсового вяжущего (КГВ) с заполнителем из некондиционных барханных кварцевых песков и песчаной фракции отсева дробления известняка путем расчетно-экспериментального моделирования по известным уравнениям идеальных кривых. Было установлено, что исследуемые пески не вписываются в график с областью нормируемого зернового состава. С целью получения оптимального гранулометрического состава заполнителя, приближенного к идеальной кривой Фуллера и обеспечивающего наиболее плотную упаковку в штукатурном растворе на основе КГВ, была рассмотрена возможность его обогащения путем смешивания двух видов кварцевых песков с песчаной фракцией отсева дробления известняка. Для этого с применением программы «Granlab» был рассчитан оптимальный гранулометрический состав мелкого заполнителя из смеси трех разных песков месторождений Палестины. Совокупное влияние дозировки, а также гранулометрического состава КГВ и оптимизированной смеси заполнителей с достаточно плотной упаковкой частиц позволило достичь минимальной водопотребности штукатурных смесей при требуемой удобоукладываемости и повысить прочность затвердевшего раствора в 28-суточном возрасте на 35%.
С.А. ОТМАН АЗМИ1, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Н.В.ЧЕРНЫШЕВА1, д-р техн. наук, доцент, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.П. ДЕНИСОВ1, канд. техн. наук, заведующий лабораторией кафедры автомобильных и железных дорог (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
М.Ю. ДРЕБЕЗГОВА2, канд. техн. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46)
2 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29)

1. Babaa Mutasim, Sameh Monna, Muhannad Haj Hussein, Abdel-Fattah Hassan Fuad Baba. Green Buildings Guideline – Palestine Second Edition 2022. 176 .
2. Тайех Джехад. Ограждающие конструкции современного строительства в условиях жаркого климата Палестины // Вестник МГСУ. 2008. № 3. С. 22–26.
3. Отман Азми С.А., Чернышева Н.В, Дребезгова М.Ю., Коваленко Е.В., Масалитина С.В. Состав и свойства композиционного гипсового вяжущего повышенной водостойкости // Строительные материалы. 2023. № 5. С. 81–88. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-813-5-81-88
4. Отман Азми С.А., Чернышева Н.В., Дребезгова М.Ю., Коваленко Е.В., Масалитина С.В. Особенности структурообразования композиционных гипсовых вяжущих с комплексом минеральных и органических добавок // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2023. Т. 8. № 4. С. 24–33. DOI: 10.34031/2071-7318-2023-8-4-24-33
5. Отман Азми С.А., Чернышева Н.В., Дребезгова М.Ю., Марголис Б.И., Новиченкова Т.Б. Влияние гранулометрического состава композиционного гипсового вяжущего на его свойства // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2023. № 6. С. 8–16. DOI: 10.34031/2071-7318-2023-8-6-17-25
6. Дребезгова М.Ю., Чернышева Н.В., Шаталова С.В. Композиционное гипсовое вяжущее с многокомпонентными минеральными добавками разного
генезиса // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. № 10. С. 27–34.
7. Lesovik V., Drebezgova M., Fediuk R. Fast-curing composites based on multicomponent gypsum binders // Journal of Materials in Civil Engineering. 2020. Vol. 32. No. 9. 04020234. DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003313.34031/2071-7318-2023-8-4-24-33
8. Батова М.Д., Семёнова Ю.А., Гордина А.Ф., Яковлев Г.И., Бурьянов А.Ф., Стивенс А.Э., Бегунова Е.В. Структура и свойства гипсовых композиций с минеральными дисперсными добавками // Строительные материалы. 2021. № 10. С. 49–53. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-796-10-49-53
9. Загороднюк Л.Х., Лесовик В.С. Повышение эффективности производства сухих строительных смесей: Монография. Белгород: Изд-во БГТУ, 2014. 548 с.
10. Зозуля П.В. Оптимизация гранулометрического состава и свойств заполнителей и наполнителей для сухих строительных смесей. Сборник тезисов. 3-я Международная конференция «Сухие строительные смеси для XXI века: Технологии и бизнес». 2003. С. 12–13.
11. Петропавловская В.Б., Белов В.В., Новиченкова Т.Б., Бурьянов А.Ф., Пустовгар А.П. Оптимизация внутренней структуры дисперсных систем негидратационного твердения // Строительные материалы. 2010. № 7. C. 22–24.
12. Petropavlovskii K., Novichenkova T., Petropavlovskaya V., Sulman M., Fediuk R., Amran M. Faience waste for the production of wall products // Materials. 2021. Vol. 14 (21). DOI: 10.3390/ma14216677
13. Петропавловская В.Б., Новиченкова Т.Б., Белов В.В., Бурьянов А.Ф. Гранулометрический состав как критерий регулирования свойств дисперсных систем // Строительные материалы. 2013. № 1. С. 64–65.
14. Белов В.В., Образцов И.В. Компьютерное моделирование и оптимизирование составов строительных композитов: Монография. Тверь: ТвГТУ, 2014. 124 с.
15. Белов В.В., Смирнов М.А. Строительные композиты из оптимизированных минеральных смесей: Монография. Тверь: ТвГТУ, 2012. 112 с.
16. Дьяченко Е.И., Сушенков А.Н. Роль зернового состава заполнителя в сухих строительных смесях. Сборник трудов III Международной научно-технической конференции «Современные технологии сухих смесей в строительстве». СПб., 2001. С. 83–89.
17. Хархардин А.Н. Структурная топология дисперсных систем взаимодействующих микро- и наночастиц // Известия вузов. Строительство. 2011. № 5. С. 119–125.

Для цитирования: Отман Азми С.А., Чернышева Н.В, Денисов В.П., Дребезгова М.Ю. Влияние зернового состава заполнителя на свойства штукатурных растворов на основе композиционного гипсового вяжущего // Строительные материалы. 2023. № 8. С. 35–41. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-816-8-35-41

https://www.traditionrolex.com/10