Личный кабинет

Разработка состава комплексной вспучивающей добавки для производства керамзита

Журнал: №12-2024
Авторы:

Чумаченко Н.Г.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-73-77
УДК: 666.3

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Проведена стандартная оценка глинистого сырья Нефтегорского месторождения Самарской области. Установлено, что глина по всем показателям, кроме содержания СаО, соответствует требованиям ГОСТа к сырью для производства керамзитового гравия. Определена группа глинистого сырья как слабо вспучивающаяся глина. Исследовано влияние температуры обжига, содержания органических и железосодержащих добавок на степень вспучивания. Проведена нестандартная оценка глины расчетным методом по химическому составу. Теоретически обоснованы виды и количество необходимых добавок для направленной корректировки состава с целью получения максимального вспучивания. Разработан состав комплексной добавки для повышения вспучиваемости глинистого сырья Нефтегорского месторождения, включающий опоку, пиритные огарки, шлам щелочного травления алюминия и соляровое масло.
Н.Г. ЧУМАЧЕНКО, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Самарский государственный технический университет (443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244)

1. Горин В.М. Керамзит и керамзитобетон в стройкомплексе страны // Строительные материалы. 2022. № 5. С. 15–18. EDN: VSEQBA. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-802-5-15-18
2. Кабанова М.К., Токарева С.А., Уваров П.П. Основные критерии – безопасность, экологичность и долговечность строительных материалов // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 90–93.EDN: XXIHVH. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-745-1-2-90-93
3. Саммасов Р.Ф., Панченко Ю.Ф. ООО «Винзи-линский завод керамзитового гравия» (Тюмен-ская область). Строительные материалы и изделия из керамзита и керамзитобетона для гражданского и промышленного строительства от фундамента до крыши // Строительные материалы. 2022. № 5. С. 19–21. EDN: NYCGJU. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-802-5-19-21
4. Чумаченко Н.Г., Горин В.М., Тюрников В.В., Упорова М.Г. Перспективы производства керамзитового гравия в Самарской области // Строительные материалы. 2022. № 5. С. 34–39. EDN: OGAQVV. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-802-5-34-39
5. Колесников Е.А., Волчек Л.Л. Влияние химического состава на вспучиваемость глин. Техн. информ. ВНИИЭСМ. Сер. Промышленность керамических стеновых материалов и пористых заполнителей. М., 1971. Вып. 3. С. 21–23.
6. Чумаченко Н.Г. Влияние состава расплава и нерастворившегося остатка на свойства керамзитового гравия // Строительные материалы. 2013. № 1. С. 56–60. EDN: RDOITX
7. Чумаченко Н.Г. Возможности программного комплекса для оценки минерального алюмосиликатного сырья // Вестник Приволжского территориального отделения Российской академии архитектуры и строительных наук. Сб. науч. тр. НГАСУ. 2017. Вып. 20. С. 207–212.
8. Соколов Л., Фоменко А. Использование отходов в производстве керамзита // Экология и промышленность России. 2015. № 19 (9). С. 30–34. EDN: UGKFUN. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2015-9-30-34
9. Василенко Т.А., Ламакина М.П. Физико-механические свойства керамзитового гравия, полученного с использованием электросталеплавильного шлака // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2016. № 6. С. 187–196. EDN: VWZDQR
10. Левицкий И.А., Павлюкевич Ю.Г., Богдан Е.О., Кичкайло О.В. Производство керамического гравия с использованием гальванических осадков сточных вод // Стекло и керамика. 2013. № 7. С. 23–27. EDN: RNIIAD
11. Лемешев В.Г., Петров С.В., Лемешев О.В. Утилизация техногенных продуктов в производстве керамических строительных материалов // Стекло и керамика. 2001. Т. 74. № 3. С. 17–20. EDN: MPJBZH
12. Токарева С.А., Кабанова М.К. Утилизация крупнотоннажных отходов. Переработка, обезвреживание и получение полезной продукции // Строительные материалы. 2022. № 5. С. 25–29. EDN: VBRHKP. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-802-5-25-29
13. Гурьева В.А., Дорошин А.В., Вдовин К.М., Андреева Ю.Е. Пористая керамика на основе легкоплавких глин и шламов // Строительные материалы. 2017. № 4. С. 32–36. EDN: YNESCX https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-747-4-32-36
14. Косарев А.С., Смолий В.А., Яценко Е.А., Ирха В.А. Ресурсосбережение в производстве искусственного пористого заполнителя для легких бетонов // Стекло и керамика. 2020. Т. 93. № 7. С. 33–38. EDN: JXAHXE

Для цитирования: Чумаченко Н.Г. Разработка состава комплексной вспучивающей добавки для производства керамзита // Строительные материалы. 2024. № 12. С. 73–77. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-73-77

Моделирование показателей конкурентоспособных материалов для изготовления опалубки при строительстве промышленных зданий

Журнал: №12-2024
Авторы:

Федотов А.А.,
Вахнина Т.Н.,
Сусоева И.В.,
Титунин А.А.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-68-72
УДК: 69.057.5

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Представлены результаты экспериментального обоснования производства фанеры строительного назначения в условиях низкотемпературного прессования и сниженного расхода связующего. Снижение себестоимости при сохранении показателей относится к конкурентным преимуществам материала. Одним из путей решения этой задачи является снижение температуры горячего прессования фанеры (ниже 100оС) и уменьшение расхода смолы (менее 100 г/м2). В исследовании реализован В-план второго порядка и разработаны регрессионные модели зависимостей механических показателей фанеры от температуры прессования, расхода смолы и доли добавки модификаторов – хлорида алюминия и хлорида магния. Уменьшение прочности при скалывании фанеры на немодифицированном фенолоформальдегидном связующем обусловлено низкой степенью поликонденсации связующего при низкотемпературном прессовании. Рациональные значения факторов процесса производства фанеры получены при анализе регрессионных математических моделей зависимостей показателей фанеры от варьируемых факторов. Для фанеры на модифицированном связующем получены результаты: прочность образцов при скалывании по клеевому слою после кипячения – 0,808 МПа при температуре прессования 95оС, расходе смолы 93 г/м2 и расходе модификатора 0,5% от массы смолы для образцов с добавкой хлорида магния. Полученные результаты могут быть рекомендованы к использованию при производстве фанеры для опалубки с требуемыми механическими показателями.
А.А. ФЕДОТОВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Т.Н. ВАХНИНА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.В. СУСОЕВА, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.А. ТИТУНИН, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Костромской государственный университет (156005, г. Кострома, ул. Дзержинского, 17/11)

1. Valkonen M.J., Moya J.C., Lokki T. Preparation of fully bio-based sound absorbers from waste wood and pulp fibers by foam forming. BioResources. 2023. Vol. 18 (2), pp. 2657–2669. https://doi.org/10.15376/biores.18.2.2657-2669
2. Balasbaneh A.T., Sher W., Wan Ibrahim M.H. Life cycle assessment and economic analysis of Reusable formwork materials considering the circular economy. Ain Shams Engineering Journal. 2024. Vol. 15 (4). https://doi.org/10.1016/j.asej.2023.102585
3. Halverson M. Specifying the right plywood for concrete formwork. The construction specifier. 2017. https://www.constructionspecifier.com/specifying-right-plywood-concrete-formwork/ (Access date 15.08.2024).
4. Biadała T., Czarnecki R., Dukarska D. Water resistant plywood of increased elasticity produced from european wood species. Wood Research. 2020. Vol. 65 (1), pp. 111–124. https://doi.org/10.37763/wr.1336-4561/65.1.111124
5. Кноб А., Шейб В. Фенольные смолы и материалы на их основе / Пер. с англ. А.М. Василенко, Г.М. Восканянца. М.: Химия, 1983. 280 с.
5. Knob A., Sheib V. Fenol’nye smoly i materialy na ih osnove: per. s angl. A.M. Vasilenko, G.M. Voskanyanca [Phenolic resins and materials based on them: translated from English by A.M. Vasilenko, G.M. Voskanyants]. Moscow: Himiya. 1983. 280 p.
6. Иржак В.И., Межиковский С.М. Химическая физика отверждения олигомеров: Монография. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Юрайт, 2022. 276 c.
6. Irzhak V.I., Mezhikovskij S.M. Himicheskaya fizika otverzhdeniya oligomerov: [Chemical physics of oligomer curing]. Moscow: Yurajt, 2022. 276 p.
7. Sedliačik J., Bekhta P., Potapova O. Technology of low-temperature production of plywood bonded with modified phenol-formaldehyde resin. Wood Research. 2010. Vol. 55 (4), pp. 123–130. https://www.researchgate.net/publication/267026018_Technology_of_low-temperature_production_of_plywood_bonded_with_modified_ phenol-formaldehyde_resin
8. Kawalerczyk J., Dziurka D., Mirski R., Siuda J., Sedliačik J. Microcellulose as a modifier for UF and PF resins allowing the reduction of adhesive application in plywood manufacturing. Acta Facultatis Xylologiae. 2021. Vol. 63 (2), pp. 31–38. https://doi.org/10.17423/afx.2021.63.2.03
9. Ortynska G., Bekhta P., Lyutyy P., Sedliačik J. Bonding of birch veneer with high moisture content using phenol-formaldehyde resin modified by soy protein. Acta Facultatis Xylologiae. 2018. Vol. 60 (1), pp. 85–91. https://doi.org/10.17423/afx.2018.60.1.09
10. Fitrianum F., Rahandi Lubis M.A., Hadi Y.S., Sari R.K., Maulana M.I., Kristak L., Iswanto A.H., Mardawati E., Reh R., Sedliačik J. Adhesion and cohesion strength of phenol-formaldehyde resin mixed with different types and levels of catalyst for wood composites. Journal of Composites Science. 2023. Vol. 7 (310). https://doi.org/10.3390/jcs7080310
11. Qin Z., Teng K. Mechanical model and changed chemical structure of phenol-formaldehyde adhesive on plywood with different hot press process. The Journal of Adhesion. 2021. Vol. 98 (15), pp. 2348–2365. https://doi.org/10.1080/00218464.2021.1970545
12. Fedotov A., Vahnina T., Susoeva I. Resistance to temperature and humidity changes of construction plywood and thermal-insulation boards. Magazine of Civil Engineering. 2021. Vol. 5 (105). Article No. 10506. https://doi.org/10.34910/MCE.105.6
13. Чубинский А.Н., Русаков Д.С., Соколова Е.Г., Варанкина Г.С., Федяев А.А. Инновационные методы исследований клеевых соединений // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2023. № 243. С. 253–268. EDN: IGKZUQ. https://doi.org/10.21266/2079-4304.2023.243.253-268
13. Chubinskij A.N., Rusakov D.S., Sokolova E.G., Varankina G.S., Fedyaev A.A. Innovative research methods for adhesive joints. Izvestiya Sankt-Peterburgskoj lesotekhnicheskoj akademii. 2023. No. 243, pp. 253–268. (In Russian) .EDN: IGKZUQ. https://doi.org/10.21266/2079-4304.2023.243.253-268
14. Иванов А.М., Русаков Д.С., Bаранкина Г.С., Чубинский А.Н. Модификация алюмосиликатами феноло-формальдегидных смол для склеивания фанеры // Клеи, герметики, технологии. 2017. № 3. С. 13–17. EDN: YFSXEZ
14. Ivanov A.M., Rusakov D.S., Barankina G.S., Chubinskij A.N. Modification of phenol-formaldehyde resins with aluminosilicates for gluing plywood. Klei, germetiki, tekhnologii. 2017. No. 3, pp. 13–17. (In Russian). EDN: YFSXEZ
15. Аскадский А.А. Физико-химия полимерных материалов и методы их исследования. М.: АСВ, 2015. 408 c.
15. Askadskij A.A. Fiziko-himiya polimernyh materialov i metody ih issledovaniya [Physico-chemistry of polymer materials and methods of their research]. Moscow: АСВ. 2015. 408 p.
16. Новаков И.А., Радченко Ф.С., Паписов И.М. Исследование состава полимер-коллоидных комплексов полиакриламида и полигидроксохлорида алюминия // Высокомолекулярные соединения. Сер. Б. 2007. Т. 49. № 5. С. 912–915. EDN: IAQZZF.
16. Novakov I.A., Radchenko F.S., Papisov I.M. Investigation of the composition of polymer-colloidal complexes of polyacrylamide and aluminum polyhydroxochloride. Vysokomolekulyarnye soedineniya. Seriya B. 2007. Vol. 49. No. 5, pp. 912–915. (In Russian). EDN: IAQZZF
17. Федосов С.В., Лазарев А.А., Цветков Д.Е. Исследование глубины пропитки древесины пятипроцентным раствором бишофита при автоклавировании. Фундаментальные поисковые и прикладные исследования РААСН по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2022–2023 гг. Сборник научных трудов РААСН: В 2 т. Т. 2. М., 2024. С. 483–489. EDN: WLEWPA
17. Fedosov S.V., Lazarev A.A., Cvetkov D.E. Investigation of the depth of impregnation of wood with a five percent solution of bischofite during autoclaving. Fundamental exploratory and applied research of RAACES on scientific support for the development of architecture, urban planning and the construction industry of the Russian Federation in 2022–2023. Scientific works of RAACES. In 2 volumes. Vol. 2. Moscow. 2024, pp. 483–489. EDN: WLEWPA

Для цитирования: Федотов А.А., Вахнина Т.Н., Сусоева И.В., Титунин А.А. Моделирование показателей конкурентоспособных материалов для изготовления опалубки при строительстве промышленных зданий // Строительные материалы. 2024. № 12. С. 68–72. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-68-72

Учет влажностного состояния полимерных материалов при разработке моделей машинного обучения

Журнал: №12-2024
Авторы:

Низин Д.Р.,
Низина Т.А.,
Селяев В.П.,
Спирин И.П.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-57-67
УДК: 691.175

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Приведены результаты исследования зависимости упругопрочностных свойств ненаполненных эпоксидных полимеров от влагосодержания на примере 18 различных составов. Проанализированы возможные эффекты, связанные с изменением содержания свободной влаги в структуре полимерной матрицы, в том числе изменение характера поведения под нагрузкой с хрупкого на вязкотекучий с кратным увеличением относительной деформации при разрыве, а также квазиохрупчивание, проявляющееся в устранении или уменьшении на кривой деформирования участка вынужденных высокоэластических деформаций. Помимо формы, соответствующей близкой к линейной зависимости изменения предела прочности, и модуля упругости при растяжении от влагосодержания с максимальным уровнем в области W~0%, выявлены другие формы взаимосвязи рассматриваемых показателей: с локальным максимумом значений в области оптимального влагосодержания, отличным от W~0%; c участками плато в окрестностях обоих предельных влажностных состояний. Продемонстрирована схожесть эффектов, возникающих в областях влагосодержания W~0% для образцов эпоксидных полимеров, как в контрольном состоянии, так и после длительного климатического старения. Сформулирована гипотеза, касающаяся существования общего для эпоксидных полимеров паттерна изменения характера зависимости механической прочности от влагосодержания в процессе натурного климатического старения. На основе совместного анализа кривых зависимости упругопрочностных показателей от влагосодержания выполнен отбор наиболее представительных составов эпоксидных полимеров для проведения натурных исследований с целью формирования обучающих наборов данных для модели машинного обучения, прогнозирующей изменение упругопрочностных свойств полимерных материалов под действием факторов окружающей среды.
Д.Р. НИЗИН1,2, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Т.А. НИЗИНА1,2, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.П. СЕЛЯЕВ1,2, д-р техн. наук, профессор, академик РААСН (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.П. СПИРИН1,2, инженер (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 Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН (127238, г. Москва, Локомотивный проезд, 21)

1. Климатические испытания строительных материалов / Под общ. ред. проф. О.В. Старцева, проф. В.Т. Ерофеева, проф. В.П. Селяева. М.: АСВ, 2017. 558 с.
2. Низина Т.А., Селяев В.П., Низин Д.Р. Климатическая стойкость эпоксидных полимеров в умеренно континентальном климате: Монография. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2020. 188 с.
3. Каблов Е.Н., Старцев В.О., Лаптев А.Б. Старение полимерных композиционных материалов. М.: НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ, 2023. 536 с.
4. Каблов Е.Н., Старцев О.В., Кротов А.С., Кириллов В.Н. Климатическое старение композиционных материалов авиационного назначения. I. Механизмы старения // Деформация и разрушение материалов. 2010. № 11. С. 19–27. EDN: MWLDUB
5. Каблов Е.Н., Старцев В.О. Системный анализ влияния климата на механические свойства полимерных композиционных материалов по данным отечественных и зарубежных источников (обзор) // Авиационные материалы и технологии. 2018. № 2. С. 47–58. EDN: UOPPLH. https://doi.org/10.18577/2071-9140-2018-0-2-47-58
6. Низина Т.А., Селяев В.П. Материальная база вуза как инновационный ресурс развития национального исследовательского университета. Долговеч-ность строительных материалов, изделий и конструкций: Материалы Всероссийской научно-технической конференции. Саранск, 2014. С. 115–121. EDN: TLXKDD
7. Lettieri M., Frigione M. Natural and artificial weathering effects on cold-cured epoxy resins // Journal of Applied Polymer Science. 2011. Vol. 119. Iss. 3, pp. 1635–1645. EDN: OCERWP. https://doi.org/10.1002/app.32835
8. Collins T.A. Moisture management and artificial ageing of fibre reinforced epoxy resins // Composite Structures 5. Elsevier applied science. 1989, pp. 213–239. https://doi.org/10.1007/978-94-009-1125-3_9
9. Startseva L.T., Panin S.V., Startsev O.V., Krotov A.S. Moisture diffusion in glass-fiberreinforced plastics after their climatic ageing // Doklady Physical Chemistry. 2014. Vol. 456. No. 1, pp. 77–81. https://doi.org/10.1134/S0012501614050054
10. Liao K., Tan Y.-M. Influence of moisture-induced stress on in situ fiber strength degradation of unidirectional polymer composite // Composites Part B: Engineering. 2001. Vol. 32. No. 4, pp. 365–370. EDN: ANGLSV. https://doi.org/10.1016/S1359-8368(01)00011-7
11. Старцев В.О., Плотников В.И., Антипов Ю.В. Обратимые эффекты влияния влаги при определении механических свойств ПКМ при климатических воздействиях // Труды ВИАМ. 2018. №  5. С. 110–118. EDN: XOGMXJ. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2018-0-5-110-118
12. Maxwell A.S., Broughton W.R., Dean G., Sims G.D. Review of accelerated ageing methods and lifetime prediction techniques for polymeric materials // NPL Report DEPC MPR 016. 2005.
13. Старцев В.О., Панин С.В., Старцев О.В. Сорбция и диффузия влаги в полимерных композитных материалах с ударными повреждениями // Механика композитных материалов. 2015. № 6. С. 1081–1094. EDN: VDTDJT
14. Низин Д.Р., Низина Т.А., Селяев В.П., Климентьева Д.А., Канаева Н.С. Изменение влагосодержания образцов эпоксидных полимеров в условиях натурного климатического старения. Климат-2021: Современные подходы к оценке воздействия внешних факторов на материалы и сложные технические системы: Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции. М., 2021. С. 41–52. EDN: PWFFUZ
15. Низина Т.А., Низин Д.Р., Канаева Н.С., Климентьева Д.А., Порватова А.А. Влияние влажностного состояния на кинетику накопления повреждений в структуре образцов эпоксидных полимеров под действием растягивающих напряжений // Эксперт: теория и практика. 2022. № 1. С. 37–45. EDN: YNWSZW. https://doi.org/10.51608/26867818_2022_1_37
16. Каблов Е.Н., Старцев О.В., Кротов А.С., Кириллов В.Н. Климатическое старение композиционных материалов авиационного назначения. III. Значимые факторы старения // Деформация и разрушение материалов. М., 2011. № 1. С. 34–40. EDN: NTCCMB
17. Низин Д.Р., Низина Т.А., Селяев В.П., Спирин И.П. Моделирование влияния влагосодержания на эксплуатационные свойства эпоксидных полимеров с учетом натурного климатического старения. Полимерные композиционные материалы и производственные технологии нового поколения: VII Всероссийская научно-техническая конференция. М., 2023. С. 171–194. EDN: KSAZMW
18. Каблов Е.Н., Старцев О.В., Кротов А.С., Кириллов В.Н. Климатическое старение композиционных материалов авиационного назначения. II. Релаксация исходной структурной неравновесности и градиент свойств по толщине // Деформация и разрушение материалов. 2010. № 12. С. 40–46. EDN: NCJYQZ
19. Низин Д.Р., Низина Т.А., Селяев В.П., Спирин И.П. Анализ влияния климатических факторов на изменение физико-механических характеристик полимерных материалов с учетом их влагосодержания. Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы) СЭТМТ-2023: Сборник научных трудов Восьмой международной научно-практической конференции. М.: ООО»Мегаполис», 2023. С. 275–279. EDN: WNABWL

Для цитирования: Низин Д.Р., Низина Т.А., Селяев В.П., Спирин И.П. Учет влажностного состояния полимерных материалов при разработке моделей машинного обучения // Строительные материалы. 2024. № 12. С. 57–67. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-57-67

Структурно-чувствительные свойства самовосстанавливающегося асфальтобетона

Журнал: №12-2024
Авторы:

Иноземцев С.С.,
Королев Е.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-49-56
УДК: 691.168

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
По результатам анализа статистических данных по десяти различным свойствам асфальтобетона, определенным по ГОСТ 31015–2002, осуществлена оптимизация совокупности показателей качества, результатом которой является выделение трех характеристик, достаточных для оценки качества самовосстанавливающегося асфальтобетона. Показателями системы качества, чувствительными к процессу самозалечивания, являются предел прочности при сжатии при 0 и 20оС и предел прочности при расколе при 0оС. Установлено, что индекс самовосстановления обратно пропорционален относительным деформациям, которым подвергается образец асфальтобетона при определении физико-механических свойств. Использование AR-полимера, размещенного в специальных капсулах, распределенных в нефтяном битуме, позволяет добиться большего эффекта самовосстановления в сравнении с аналогичными капсулами, содержащими растительное масло. Использование капсул с растительным маслом целесообразно лишь при борьбе с трещинами, образующимися в результате термоокислительного старения битума асфальтобетона, обеспечивая восполнение легких фракций в его составе.
С.С. ИНОЗЕМЦЕВ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Е.В. КОРОЛЕВ2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.) (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 Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (190005, г. Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4)

1. Углова Е.В., Ширяев Н.И. Повышение сроков службы дорожных покрытий из дренирующих асфальтобетонов // Научный журнал строительства и архитектуры. 2020. № 2 (58). С. 100–110. EDN: QERXBQ. https://doi.org/10.36622/VSTU.2020.58.2.008
1. Uglova E.V., Shiryaev N.I. Increasing the service life of road surfaces made of draining asphalt concrete. Nauchnyi zhurnal stroitel’stva i arkhitektury. 2020. No. 2 (58), pp. 100–110. (In Russian). EDN: QERXBQ. https://doi.org/10.36622/VSTU.2020.58.2.008
2. Михайлов А.А., Калгин Ю.И., Лобода А.В. Усталостная долговечность модифицированного холодного асфальтобетона при воздействии интенсивных транспортных нагрузок. Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строитель-ство и архитектура. 2012. № 4 (28). С. 85–95. EDN: PIKUYH
2. Mikhailov A.A., Kalgin Yu.I., Loboda A.V. Fatigue life of modified cold asphalt concrete under the influence of intensive transport loads. NauchniyVastnik of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Construction and Architecture. 2012. No. 4 (28), pp. 85–95. (In Russian). EDN: PIKUYH
3. Бахрах Г.С. Подход к определению срока службы асфальтобетонного покрытия // Дороги и мосты. 2014. № 2 (32). С. 250–263. EDN: TIBWFT
3. Bakhrakh G.S. Approach to determining the service life of asphalt concrete pavement. Dorogi i Mosty. 2014. No. 2 (32), pp. 250–263. (In Russian). EDN: TIBWFT
4. Ярмолинский В.А., Гончарук Д.Ю., Парфенов А.А. Применение комплексных полимерных добавок для повышения физико-механических характеристик полимерасфальтобетона // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2023. № 4 (75). С. 20–27. EDN: FMDNFS
4. Yarmolinsky V.A., Goncharuk D.Yu., Parfenov A.A. Application of complex polymer additives to improve the physical and mechanical characteristics of polymer asphalt concrete. Vestnik of the Moscow Automobile and Road State Technical University (MADI). 2023. No. 4 (75), pp. 20–27. (In Russian). EDN: FMDNFS
5. Алшахван А., Калгин Ю.И. Улучшение структурно-механических свойств теплого асфальтобетона методом полимерно-дисперсного армирования // Научный журнал строительства и архитектуры. 2021. № 1 (61). С. 53–61. EDN: SRHMRR. https://doi.org/10.36622/VSTU.2021.61.1.005
5. Alshakhvan A., Kalgin Yu.I. Improving the structural and mechanical properties of warm asphalt concrete by polymer-dispersed reinforcement. Nauchnyi Zhurnal Stroitel’stva i Arkhitektury. 2021. No. 1 (61), pp. 53–61. (In Russian). EDN: SRHMRR. https://doi.org/10.36622/VSTU.2021.61.1.005
6. Миронов В.А., Голубев А.И., Тимофеев А.Г. Улучшение качества асфальтобетона регулированием свойств сырьевых материалов // Строительные материалы. 2007. № 5. С. 26–27. EDN: HZZIJF
6. Mironov V.A., Golubev A.I., Timofeev A.G. Improving the quality of asphalt concrete by regulating the properties of raw materials. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2007. No. 5, pp. 26–27. (In Russian). EDN: HZZIJF
7. Inozemtcev S., Korolev E.V. Active polymeric reducing agent for self-healing asphalt concrete. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 7. Ser. «VII International Scientific Conference «Integration, Partnership and Innovation in Construction Science and Education», IPICSE 2020». 2021. 012002. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1030/1/012002
8. Xu S., Tabaković A., Liu X., Palin D., Schlangen E. Optimization of the calcium alginate capsules for self-healing asphalt. Applied Sciences. 2019. 9 (3). Vol. 468. https://doi.org/10.3390/app9030468
9. Wang Y., Su J., Liu L., Liu Z., Sun G. Waste cooking oil based capsules for sustainable self-healing asphalt pavement: Encapsulation, characterization and fatigue-healing performance. Construction and Building Materials. 2024. Vol. 425. 136036. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136032
10. Wang H., Yuan M., Wu J., Wan P., Liu Q. Self-healing properties of asphalt concrete with calcium alginate capsules containing different healing agents. Materials (Basel). 2022. Vol. 15 (16). 5555. https://doi.org/10.3390/ma15165555
11. Zghoundi y., boutgoulla m., akkouri n., taha y., hakkou r., et al. Self-healing microencapsulation technology for asphalt pavements: a review. Nanoworld journal. 2023. Vol. 9(s2). S341–s349. https://doi.org/10.17756/nwj.2023-s2-058
12. Anupam B.R. A methodological review on self-healing asphalt pavements. Construction and Building Materials. 2022. Vol. 321, pp. 126395–126395. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.126395
13. Inozemtcev S., Korolev E. Indicators of the effectiveness of self-healing asphalt concrete. E3S Web of Conferences. 22nd International Scientific Conference on Construction the Formation of Living Environment, FORM 2019. 2019. 02007. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199702007
14. Иноземцев С.С., Королев Е.В., Ле Х.Т., До Ч. Т. Методы оценки самовосстановления асфальтобетона // Строительные материалы. 2024. № 10. С. 37–46. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-829-10-37-46
14. Inozemtcev S.S., Korolev E.V., Le H.T., Do Ch. T.Methods for assessing the self-healing properties of asphalt concrete. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2024. No. 10, pp. 37–46. (In Russian). https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-829-10-37-46
15. Sun Q., Wang X.-Y., Wang S., Shao R.-Y., Su J.-F.Investigation of asphalt self-healing capability using microvasculars containing rejuvenator: effects of microvascular content, self-healing time and temperature. Materials. 2023. 16. 4746. https://doi.org/10.3390/ma16134746
16. Zhang F., Sun Y., Kong L., Cannone Falchetto A., Yuan D., Wang W. Study on multiple effects of self-healing properties and thermal characteristics of asphalt pavement. Buildings. 2024. Vol. 14. 1313. https://doi.org/10.3390/buildings14051313
17. Nie F., Jian W., Lau D. Advanced self-healing asphalt reinforced by graphene structures: an atomistic insight. Journal of Visualized Experiments. 2022. 31 (183). https://doi.org/10.3791/63303
18. Bao S., Liu Q., Li H., Zhang L., Maria Barbieri D. Investigation of the release and self-healing properties of calcium alginate capsules in asphalt concrete under cyclic compression loading. Journal of Materials in Civil Engineering. 2021. Vol. 33 (1). 04020401. https://doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0003517
19. Королев Е.В., Беленцов Ю.А. Применение теории информации в решении задач строительного материаловедения // Региональная архитектура и строительство. 2023. 3(56). С. 13–28. EDN: NDKOJM. https://doi.org/10.54734/20722958_2023_3_13
19. Korolev E.V., Belentsov Yu.A. Application of information theory in solving problems of construction materials science. Regional’naya arkhitektura i stroitel’stvo. (In Russian). 2023. No. 3 (56), pp. 13–28. EDN: NDKOJM.
https://doi.org/10.54734/20722958_2023_3_13
20. Лапшина Е.Г. Концепция архитектурного пространства городов: динамическая составляющая // Региональная архитектура и строительство. 2022. № 4 (53). С. 170–176. EDN: BEQLFW. https://doi.org/10.54734/20722958_2022_4_170
20. Lapshina E.G. Concept of the architectural space of cities: dynamic component. Regional’naya arkhitektura i stroitel’stvo. 2022. No. 4 (53), pp. 170–176. (In Russian). EDN: BEQLFW. https://doi.org/10.54734/20722958_2022_4_170
21. Inozemtcev S.S., Korolev E.V., Do T. Intrinsic self-healing potential of asphalt concrete. Magazine of Civil Engineering. 2023. No. 123 (7). 12308. EDN: BETBWN. https://doi.org/10.34910/MCE.123.8

Для цитирования: Иноземцев С.С., Королев Е.В. Структурно-чувствительные свойства самовосстанавливающегося асфальтобетона // Строительные материалы. 2024. № 12. С. 49–56. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-49-56

Высокофункциональные бетоны для промышленного строительства и машиностроения

Журнал: №12-2024
Авторы:

Лавров И.Ю.,
Береговой В.А.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-42-48
УДК: 666.972.1

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Многокомпонентный состав сырьевой смеси и гетерогенность структуры высокофункциональных бетонов на различных масштабных уровнях обеспечивают возможность эффективного управления формированием показателей его демпфирующих свойств за счет рецептурно-технологических факторов. Экспериментальные составы включали портландцемент, песок кварцевый, гранитный отсев, микрокремнезем, метакаолин, кварцевую муку, микрокальцит, компенсаторы усадки, гиперпластификатор и армирующую микрофибру. Вибродинамические свойства исследовались методами свободных и вынужденных колебаний. Разработан лабораторный комплекс вибродинамических испытаний, обеспечивающий автоматизированную обработку амплитуд изгибных затухающих колебаний первой моды бетонных образцов для вычисления динамического модуля упругости и логарифмического декремента затухания. Высокая точность получаемых результатов позволила выявить характер влияния различных рецептурных факторов (расход цемента, пуццолановых добавок, микрофибры, компенсаторов усадки) на показатели динамического модуля упругости и демпфирования бетона. Установлен рост величины демпфирования бетона (в 1,22 раза) при увеличении расхода цемента с 300 до 734 кг/м3. Введение компенсаторов усадки, различающихся по механизму воздействия, позволило получить безусадочные литьевые композиции и благоприятно влияет на вибродинамические показатели, коррелирующие с величиной общей неоднородности микроструктуры бетона. Результаты исследований апробированы при изготовлении прототипов бетонных и железобетонных станин металлорежущего (малогабаритный фрезерный станок), а также лабораторного испытательного оборудования.
И.Ю. ЛАВРОВ, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.А. БЕРЕГОВОЙ, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (440028, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28)

1. Калашников В.И., Володин В.М., Ерофеева И.В., Абрамов Д.А. Высокоэффективные самоуплотняющиеся порошково-активированные песчаные бетоны и фибробетоны // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1–2. С. 110–117. EDN: TXUWOL
1. Kalashnikov V.I., Volodin V.M., Erofeeva I.V., Abramov D.A. Highly efficient self-compacting powder-activated sand concretes and fiber-reinforced concretes. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2015. No. 1–2, pp. 110–117. (In Russian). EDN: TXUWOL
2. Калашников В.И. Эволюция развития составов и изменение прочности бетонов. Бетоны настоящего и будущего. Ч. 1. Изменение составов и прочности бетонов // Строительные материалы. 2016. № 1. С. 96–103. EDN: VPWHMH
2. Kalashnikov V.I. Evolution of compositions and strength changes in concretes. Concretes of the present and future. Part 1. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2016. No. 1, pp. 96–103. (In Russian). EDN: VPWHMH
3. Möhring H.C., Brecher C., Abele E., Fleischer J., Bleicher F. Materials in machine tool structures. CIRP Annals. 2015. Vol. 64, Iss. 2, pp. 725–748. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2015.05.005
4. Калашников В.И., Москвин Р.Н., Белякова Е.А. Применение бетона нового поколения в машиностроении. X Международная конференция «Механика, ресурс и диагностика материалов и конструкций»: Сборник материалов. Екатеринбург. 16–20 мая 2016. С. 173–174. EDN: VXMBCX
4. Kalashnikov V.I., Moskvin R.N., Belyakova E.A. Application of new generation concrete in mechanical engineering. X International Conference «Mechanics, Resource and Diagnostics of Materials and Structures» collection of materials. Ekaterinburg. May 16–20, 2016, pp. 173–174. (In Russian). EDN: VXMBCX
5. Liang C., Xiao J., Wang Y., Wang C., Mei S. Relationship between internal viscous damping and stiffness of concrete material and structure. Structural Concrete. 2021. Vol. 22. No. 3, pp. 1410–1428. https://doi.org/10.1002/suco.202000628
6. Ashby M.F. Materials selection in mechanical design. 3rd ed. Oxford (Conn.): Elsevier/Butterworth Heinemann. 2005. 602 p. https://doi.org/10.1016/C2009-0-25539-5
7. Ansari M., Tartaglione F., Koenke C. Experimental validation of dynamic response of small-scale metaconcrete beams at resonance vibration. Materials. 2023. Vol. 16. Iss. 14, pp. 5029–5045. https://doi.org/10.3390/ma16145029
8. Carbajo J., Poveda P., Segovia E., Rincón E., Ramis J. Determination of dynamic elastic modulus of materials under a state of simple stresses by using electrodynamic actuators in beam-type mechanical elements. Materials Letters. 2022. Vol. 320. 132383. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2022.132383
9. Macioski G., de Oliveira V., Medeiros M. Strain, natural frequency, damping coefficient and elastic modulus of mortar beams determined by fiber Bragg grating (FBG) sensors. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais. 2021. Vol. 14, pp. 1–17. https://doi.org/10.1590/S1983-41952021000300012
10. Kaewunruen S., Li D., Chen Y., Xiang Z. Enhancement of dynamic damping in eco-friendly railway concrete sleepers using waste-tyre crumb rubber. Materials. 2018. Vol. 11. Iss. 7, pp. 1169–1189. https://doi.org/10.3390/ma11071169
11. Zhang W., Zeng W., Zhang Y., Yang F., Wu P., Xu G., Gao Y. Investigating the influence of multi-walled carbon nanotubes on the mechanical and damping properties of ultra-high performance concrete. Science and Engineering of Composite Materials. 2020. Vol. 27, pp. 433–444. https://doi.org/10.1515/secm-2020-0046
12. Травуш В.И., Ерофеев В.Т., Черкасов В.Д., Емельянов Д.В., Ерофеева И.В. Демпфирующие свойства цементных композитов // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 5. С. 34–39. EDN: XQZTBB
12. Travush V.I., Erofeev V.T., Cherkasov V.D., Emelyanov D.V., Erofeeva I.V. Damping properties of cement composites. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel’stvo. 2018. No. 5, pp. 34–39. (In Russian). EDN: XQZTBB
13. Лавров И.Ю., Береговой В.А. Лабораторный комплекс для исследования вибродинамических показателей конструкционных бетонов // Региональная архитектура и строительство. 2023. № 4 (57). С. 56–65. EDN: FKWUAY.
https://doi.org/10.54734/20722958_2023_4_56
13. Lavrov I.Yu., Beregovoy V.A. Laboratory complex for studying vibration dynamic parameters of structural concretes. Regional’naya arkhitektura i stroitel’stvo. 2023. No. 4 (57), pp. 56–65. (In Russian). EDN: FKWUAY. https://doi.org/10.54734/20722958_2023_4_56
14. Кольский Г. Волны напряжения в твердых телах. М.: Издательство иностранной литературы, 1955. 192 с.
14. Kol’skiy G. Volny napryazheniya v tverdykh telakh [Stress waves in solids]. Moscow: Publishing house of foreign literature. 1955. 192 p.
15. Лавров И.Ю., Береговой В.А. Компенсация усадочных деформаций мелкозернистых бетонов для монолитных вибронагруженных конструкций // Цемент и его применение. 2024. № 3. С. 70–75. EDN: UPWBTS
15. Lavrov I.Yu., Beregovoy V.A. Compensation of shrinkage deformations of fine-grained concretes for monolithic vibration-loaded structures. Tsement i ego primenenie. 2024. No. 3, pp. 70–75. (In Russian). EDN: UPWBTS

Для цитирования: Лавров И.Ю., Береговой В.А. Высокофункциональные бетоны для промышленного строительства и машиностроения // Строительные материалы. 2024. № 12. С. 42–48. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-42-48

Модель высокопрочного легкого бетона

Журнал: №12-2024
Авторы:

Иноземцев А.С.,
Королев Е.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-34-41
УДК: 666.973

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Моделирование представляет собой инструмент научного познания, позволяющий путем замены исследуемого объекта его представлением (моделью) исследовать его и интерпретировать результаты на сам объект. Очевидно, что модель материала должна позволять проводить исследование влияния рецептурных факторов на его свойства (прямая задача) или при установленных требованиях к материалу определять параметры модели (величины факторов), обеспечивающие достижение установленных требований (обратная задача). В ходе исследования разработана рецептурно-структурная модель высокопрочного легкого бетона, представляющая собой систему уравнений, устанавливающих взаимосвязи структурных параметров (геометрические характеристики, рецептурных факторов (содержание компонентов) со скоростью седиментации и вязкостью бетонной смеси и удельной прочностью бетона. Проведенное моделирование позволяет спрогнозировать свойства бетонной смеси и бетона на полом заполнителе и установить граничные условия для достижения целевых значений ключевых показателей качества. Установлено, что актуальной задачей при получении высокопрочных легких бетонов является разработка рецептурно-технических решений, обес-печивающих сочетание высокой подвижности и однородности, что объясняется величиной В/Ц как ключевого управляющего фактора, находящейся в противоположных областях оптимизации, а для достижения высокой удельной прочности высокопрочного легкого бетона дополнительно необходимо регулировать адгезию цементного камня к полому заполнителю.
А.С. ИНОЗЕМЦЕВ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Е.В. КОРОЛЕВ2, д-р техн. наук (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 Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (190005, г. Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4)

1. Смирнов В.А., Королев Е.В. Иерархическое моделирование строительных материалов как дисперсных систем: специализированная программная реализация // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 43–53. EDN: YYFQXZ. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-43-53
2. Данилов В.Е., Королев Е.В., Айзенштадт А.М., Строкова В.В. Особенности расчета свободной энергии поверхности на основе модели межфазного взаимодействия Оунса–Вендта–Рабеля–Кьельбле // Строительные материалы. 2019. № 11. С. 66–72. EDN: LHMOAH. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-776-11-66-72
3. Гарькина И.А., Данилов А.М. Опыт разработки композиционных материалов: некоторые аспекты математического моделирования // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2013. № 8 (656). С. 28–33. EDN: RUPEAN
4. Будылина Е.А., Гарькина И.А., Данилов А.М., Сорокин Д.С. Синтез композитов: логико-методологические модели // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 5. С. 149. EDN: SZVJUV
5. Данилов А.М., Гарькина И.А., Киселев А.А. Моделирование и обработка экспериментальных данных при подготовке магистров и аспирантов // Региональная архитектура и строительство. 2015. № 3 (24). С. 73–77. EDN: UXRSDX
6. Королев Е.В., Беленцов Ю.А. Применение теории информации в решении задач строительного материаловедения // Региональная архитектура и строительство. 2023. № 3 (56). С. 13–28. EDN: NDKOJM
7. Королев Е.В., Киселев Д.Г., Альбакасов А.И. Оценка эффективности технологии наномодифицирования серных вяжущих веществ по показателям эксплуатационных свойств // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2013. Т. 5. № 3. С. 60–70. EDN: QBMUNH
8. Королев Е.В. Технико-экономическая эффективность новых технологических решений. анализ и совершенствование // Строительные материалы. 2017. № 3. С. 85–89. EDN: YHZYLN
9. Иноземцев А.С., Королев Е.В. Высокопрочный легкий бетон. СПб.: СПбГАСУ, 2022. 192 с. EDN: UCJRAZ
10. Макридин Н.И., Максимова И.Н. Искусственные пористые заполнители и легкие бетоны: Учеб. пособие. Пенза: ПГУАС, 2013. 324 с.
11. Петров В.П., Макридин Н.И., Ярмаковский В.Н. Пористые заполнители и легкие бетоны. Материаловедение. Технология производства: учебное пособие. Самара: СГАСУ; АСВ, 2009. 436 с.
12. Бычков М.В., Удодов С.А. Особенности разработки легких самоуплотняющихся бетонов на пористых заполнителях // Инженерный вестник Дона. 2013. № 3 (26). С. 25. EDN: RZEFZN
13. Иноземцев А.С., Королев Е.В. Легкие бетоны на полых и пористых заполнителях // Строительные материалы. 2024. № 7. С. 41–47. EDN: UNEDCX. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-41-47
14. Урьев Н.Б., Потанин А.Н. Текучесть суспензий и порошков. М.: Химия, 1992. 256 с.
15. Powell M.J. Site percolation in randomly packed spheres. Physical Review B. 1979. Vol. 20. Iss. 10. 4194. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.20.4194
16. Пивинский Ю.Е. Реология дилатантных и тиксотропных дисперсных систем. СПб.: Санкт-Петербургский государственный технологический институт, 2001. 174 с.
17. Королев Е.В., Баженов Ю.М., Альбакасов А.И. Радиационно-защитные и химически стойкие серные строительные материалы. Оренбург: ОГУ, 2010. 364 с. EDN: PYONOJ
18. Коган Б.Ю. Размерность физической величины. М.: Наука, 1968. 72 с.
19. Седов Л.И. Методы подобия и размерностей в механике. М.: Наука, 1972. 330 с.
20. Иноземцев С.С., Королев Е.В., Ле Х.Т., До Ч. Т. Методы оценки самовосстановления асфальтобетона // Строительные материалы. 2024. № 10. С. 37–46. EDN: JZAHYB. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-829-10-37-46
21. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1979. 344 с.
22. Журавлев В.Ф., Штейерт Н.П. Сцепление цементного камня с различными материалами // Цемент. 1952. № 5. С. 17–19.
23. Бабицкий В.В. Прогнозирование степени гидратации цемента с химическими добавками // Материалы, технологии, инструменты. 2005. № 1. С. 76.
24. Несветаев Г.В., Ву Л.К. Модель для оценки сцепления цементного камня с заполнителем по величине предела прочности бетона при осевом растяжении // Интернет-журнал «Науковедение». 2017. Т. 9. № 3. EDN: ZEIRHN

Для цитирования: Иноземцев А.С., Королев Е.В. Модель высокопрочного легкого бетона // Строительные материалы. 2024. № 12. С. 34–41. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-34-41

Концептуальные аспекты конструирования минеральных порошковых композиций из сырья природного и техногенного происхождения

Журнал: №12-2024
Авторы:

Фролова М.А.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-28-33
УДК: 666.9.031

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Исследования, связанные с разработкой критериев оптимизации состава строительных смесей на основе минеральных порошков, в настоящее время не теряют своей актуальности и являются одним из приоритетных вопросов отрасли. Исходя из факта преимущественного использования процессов дезинтеграции сырьевого материала горных пород при подготовке к его дальнейшему технологическому переделу, в данной работе предлагается для оценки процесса механоактивации при дроблении материала использовать параметр активности поверхности получаемой порошковой системы, а для оптимизации состава смеси, исходя из принципов максимального дисперсионного взаимодействия частиц дисперсий, использовать аналоговую величину постоянной Гамакера. На примере горных пород различных генетических групп природного и техногенного происхождения (базальт, кварцевый и полиминеральный кремнеземсодержащий пески, сапонитсодержащий отход процесса обогащения кимберлитовых руд) показан алгоритм расчета вышеупомянутых характеристик. Установлено, что при одинаковой продолжительности помола (и сравнимых значениях размерных характеристик получаемых порошков) активность поверхности возрастает в ряду: полиминеральный песок, кварцевый песок, сапонитсодержащий материал. Максимальным дисперсионным взаимодействием частиц исследуемых минеральных порошков (базальт, сапонитсодержащий отход, серпентин), оцениваемым по значениям аналоговой постоянной Гамакера, характеризуется дисперсия, полученная путем механического помола серпентина.
М.А. ФРОЛОВА, канд. хим. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова (163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17)

1. Ширяев А.О., Высоцкая М.А. Минеральный порошок в современной системе проектирования асфальтобетонных смесей // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2022. № 2. С. 8–19. EDN: CLKVKE. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2021-7-2-8-19
2. Yadykina V.V., Kuznetsova E.V., Lebedev M.S. Effect of mineral filler modification on the intensity of bitumen aging // Lecture Notes in Civil Engineering. 2021. Vol. 147, pp. 189–194. https://doi.org/10.1007/978-3-030-68984-1_28
3. Патент РФ № 2016145039. Способ получения активированного минерального порошка для асфальтобетона и кровельных материалов из кварцевого песка и активированный минеральный порошок для асфальтобетона и кровельных материалов / Михайлов А.В., Нурисламов А.А., Родионов Д.Н., Щепелев А.В. Заявл. 2016.11.17. Опубл. 17.05.2018. Бюл. № 14.
4. Калашников В.И., Тараканов О.В., Кузнецов Ю.С., Володин В.М., Белякова Е.А. Бетоны нового поколения на основе сухих тонко-зернисто-порошковых смесей // Инженерно-строительный журнал. 2012. № 8. С. 47–53. EDN: PJWLHF. https://doi.org/10.5862/MCE.34.7
5. Соколова Ю.В., Нелюбова В.В., Айзенштадт А.М., Строкова В.В. Реология грунтобетонных смесей на основе полимер-органического связующего с минеральным модификатором // Строительные материалы. 2022. № 12. С. 26–32. EDN: ADWNLR. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-809-12-26-32
6. Danilov V., Ayzenshtadt A., Kilyusheva N., Belyav A. Wood surface modification with an arabinogalactan–silica composition // Journal of Wood Chemistry and Technology. 2021. Vol. 41. Iss. 6, pp. 1–13. https://doi.org/10.1080/02773813.2021.1977828
7. Зуев В.В., Поцелуев Л.Н., Гончаров Ю.Д. Кристаллоэнергетика как основа оценки магнезиальных свойств твердотелых материалов (включая магнезиальные цементы). CПб.: ООО «АЛЬФАПОЛ», 2006. 119 с.
8. Зуев В.В. Денисов Г.А., Мочалов Н.А. и др. Энергоплотность как критерий оценки свойств минеральных и других кристаллических веществ. М.: Полимедиа, 2000. 352 с.
9. Абрамовская И.Р., Айзенштадт А.М., Лесовик В.С., Вешнякова Л.А., Фролова М.А., Казлитин С.А.. Расчет энергоемкости горных пород — как сырья для производства строительных материалов. // Промышленное и гражданское строительство. 2012. № 10. С. 23–25. EDN: PFGICX
10. Лесовик В.С. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом генезиса горных пород. М.: АСВ, 2006. 526 с.
11. Нелюбова В.В., Строкова В.В., Данилов В.Е., Айзенштадт А.М. Комплексная оценка активности кремнеземсодержащего сырья как показателя эффективности механоактивации // Обогащение руд. 2022. № 2. С. 18–26. EDN: GTUQRF. https://doi.org/10.17580/or.2022.02.03
12. Шаманина А.В., Кононова В.М., Данилов В.Е., Фролова М.А., Айзенштадт А. М. Аспекты определения активности поверхности дисперсных систем на основе минеральных порошков // Материаловедение. 2021. № 7. С. 30–36. EDN: ASLHNO. https://doi.org/10.31044/1684-579X-2021-0-7-30-36
13. Фролова М.А. Методические особенности определения удельной поверхностной энергии минеральных кварцсодержащих порошков // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2022. № 8. С. 17–26. EDN: MYKOPA. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2022-7-8-17-26
14. Фролова М.А., Лесовик В.С., Айзенштадт А.М. Поверхностная активность горных пород // Строительные материалы. 2013. № 11. С. 71–74. EDN: RKXZQX
15. Вешнякова Л.А., Айзенштадт А.М., Фролова М.А. Оценка поверхностной активности высокодисперсного сырья для композиционных строительных материалов. // Физика и xимия обработки материалов. 2015. № 2. С. 68–72. EDN: TQUWST
16. Морозова М.В., Акулова М.В., Фролова М.А., Щепочкина Ю.А. Определение энергетических параметров песков на примере месторождений Архангельской области // Материаловедение. 2020. № 9. С. 45–48. EDN: ATJJQE. https://doi.org/10.31044/1684-579X-2020-0-9-45-48
17. Айзенштадт А.М., Дроздюк Т.А., Данилов В.Е., Фролова М.А., Гарамов Г.А. Активность поверхности порошков бетонного лома // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2021. Т. 13. № 2. С. 108–116. EDN: OQSFFR. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2021-13-2-108-116
18. Морозова М.В., Айзенштадт А.М., Акулова М.В., Фролова М.А. Фазово-структурная гетерогенность и активность поверхности порошков полиминеральных песков // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2022. Т. 14. № 2. С. 89–95. EDN: MRZQKR. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2022-14-2-89-95
19. Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Муллер В.М. Поверхностные силы. М.: Наука, 1985. 368 с.
20. Дерягин Б.В., Абрикосов Е.М., Лифшиц Е.М. Молекулярное притяжение конденсированных тел // Успехи физических наук. 2015. Т. 185. № 9. С. 982–1001. EDN: UHHNQB. https://doi.org/10.3367/UFNr.0185.201509i.0981
21. Бойнович Л.Б. Дальнодействующие поверхностные силы и их роль в развитии нанотехнологии // Успехи химии. 2007. Т. 76. № 5. С. 510–528. EDN: HZCBQD
22. Boinovich L., Emelyanenko A. Wetting and surface forces // Advances in Colloid and Interface Science. 2011. Vol. 165. No. 2, pp. 60–69. https://doi.org/10.1016/j.cis.2011.03.002
23. Ayzenshtadt A.M., Korolev E.V., Drozdyuk T.A., Danilov V.E., Frolova M.A. Possible Approach to Estimating the Dispersion Interaction in Powder Systems // Inorganic Materials: Applied Research. 2022. Vol. 13. No. 3, pp. 793–799. EDN: CMYWQR. https://doi.org/10.1134/S2075113322030029
24. Гочжун Ц., Ван И. Наноструктуры и наноматериалы. Синтез, свойства и применение / Пер. с англ. А.И. Ефимова, С.И. Каргова. М.: Научный мир, 2012. 520 с.
25. Фролова М.А., Тутыгин А.С., Айзенштадт А.М., Лесовик В.С., Махова Т.А., Поспелова Т.А. Критерий оценки энергетических свойств поверхности // Наносистемы: физика, химия, математика. 2011. Т. 2. № 4. С. 120–125. EDN: OWOOPZ

Для цитирования: Фролова М.А. Концептуальные аспекты конструирования минеральных порошковых композиций из сырья природного и техногенного происхождения // Строительные материалы. 2024. № 12. С. 28–33. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-28-33

Особенности твердения механоактивированных композиционных цементов

Журнал: №12-2024
Авторы:

Гаркави М.С.,
Артамонов А.В.,
Колодежная Е.В.,
Дергунов С.А.,
Сериков С.В.,
Хамидулина Д.Д.,
Некрасова С.А.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-21-27
УДК: 666.974.6

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Композиционный цемент представляет собой вяжущую систему, в которой содержится минеральный компонент, улучшающий строительно-технические свойства цемента. При раздельном и совместном измельчении компонентов композиционного цемента в энергонапряженной центробежно-ударной мельнице осуществляется механоактивация минеральной добавки и образуются механокомпозиты, влияющие на твердение и свойства готового продукта. Предложены схемы гидратации композиционных цементов раздельного и совместного помола. Показано, что при гидратации композиционных цементов образуются рентгеноаморфные гидросиликаты и гидроалюминаты кальция, которые кристаллизуются в неравновесных условиях по неклассическому кватаронному механизму. Это приводит к формированию фрактальной структуры цементного камня с высокой ранней прочностью.
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 (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Е.В. КОЛОДЕЖНАЯ2, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
С.А. ДЕРГУНОВ3, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
С.В. СЕРИКОВ3, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Д.Д. ХАМИДУЛИНА4, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
С.А. НЕКРАСОВА4, канд. техн. наук (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 Институт проблем комплексного освоения недр РАН (111020, г. Москва, Крюковский тупик, 4)
3 Оренбургский государственный университет (460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13)
4 Магнитогорский государственный технический университет (455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38)

1. Цимерманис Л.-Х.Б. Термодинамика влажностного состояния и твердения строительных материалов. Рига: Зинатне, 1985. 247 с.
2. Гаркави М. Термодинамика твердения вяжущих систем. Теоретические принципы и технологические приложения. Berlin: Palmarium Academic Publishing, 2013. 247 c.
3. Сычев М.М. Твердение вяжущих веществ. М.: Стpойиздат, 1974. 80 с.
4. Гаркави М.С., Дергунов С.А., Сериков С.В. Формирование структуры композиционного цемента в процессе измельчения // Строительные материалы. 2021. № 10. С. 65–68. EDN: GRLVEG. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-796-10-65-68
5. Гаркави М.С., Артамонов А.В., Ставцева А.В., Колодежная Е.В., Дергунов С.А., Сериков С.В. Моделирование структурных преобразований при измельчении композиционного цемента // Строительные материалы. 2021. № 11. С. 41–46. EDN: DSZFNY. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-797-11-41-46
6. Де Вердт К. Сопоставление раздельного и совместного помола цементов и добавок // Цемент и его применение. 2010. № 6. С. 82–87. EDN: NUXAVH
7. Хрипачева И.С., Гаркави М.С., Артамонова А.В., Воронин К.М., Артамонова А.В. Цементы центробежно-ударного измельчения // Цемент и его применение. 2013. № 4. С. 106–109. EDN: TIRUDH
8. Гаркави М.С., Артамонов А.В., Колодежная Е.В., Дергунов С.А., Сериков С.В. Формирование наносистем при твердении композиционных цементов // Строительные материалы. 2023. № 3. С. 39–42. EDN: VUQDCK. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-811-3-39-42
9. Болдырев В.В. и др. Фундаментальные основы механической активации, механосинтеза и механохимических технологий. Новосибирск: СО РАН, 2009. 343 с.
10. Лапшин О.В., Болдырева Е.В., Болдырев В.В. Роль смешения и диспергирования в механохимическом синтезе (обзор) // Журнал неорганической химии. 2012. Т. 66. № 3. С. 402–424. EDN: MSTTZH. https://doi.org/10.31857/S0044457X21030119
11. Механокомпозиты-прекурсоры для создания материалов с новыми свойствами. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010. 424 с.
12. Лапшин О.В., Смоляков В.К. Формирование слоистой структуры механокомпозитов при измельчении бинарной смеси // Химическая физика и мезоскопия. 2013. Т. 15. № 2. С. 278–284. EDN: QIQTSH
13. Garkavi M., Hripacheva I. Processing and use of metallurgical slags in construction. 17 International Baustofftagung. Weimar. 2009, pp. 1-0609-0612.
14. Гаркави М.С., Хрипачева И.С. Смешанные цементы центробежно-ударного измельчения на основе доменного отвального шлака // Строительные материалы. 2010. № 8. С. 40–41. EDN: MTHGPZ
15. Гаркави М.С., Хрипачева И.С. Оптимизация составов смешанных вяжущих с использованием отвальных электросталеплавильных шлаков // Строительные материалы. 2010. № 2. С. 56–57. EDN: MBCIAB
16. Вернигорова В.Н. Физико-химические основы образования модифицированных гидросиликатов кальция в композиционных материалах на основе системы CaO–SiO2–H2O. Пенза: Изд-во ЦНТИ, 2001. 394 с.
17. Тюкавкина В.В., Касиков А.Г., Гуревич Б.И. Структурообразование цементного камня, модифицированного добавкой нанодисперсного диоксида кремния // Строительные материалы. 2018. № 11. С. 31–35. EDN: YROOSL. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-765-11-31-35
18. Вишневская Я.Ю., Лесовик В.С., Алфимова Н.И. Энергоемкость процессов синтеза композиционных вяжущих в зависимости от генезиса кремнеземсодержащего компонента // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2010. № 3. С. 53–56. EDN: OAKGRH
19. Бондаренко С.Н., Маркова И.Ю., Яковлев Е.А., Лебедев М.С., Потапов Д.Ю. Структурообразование цементного камня на основе композиционного вяжущего с применением полимерно-минеральной добавки // Строительные материалы. 2022. № 12. С. 15–21. EDN: MDRTZV. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-809-12-15-21
20. Асхабов А.М. Кватаронная концепция: основные идеи и некоторые приложения // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2011. Вып. 3. С. 70–77. EDN: OKDUHZ
21. Асхабов А.М. О свойствах предзародышевых (протоминеральных) кластеров. Доклады АН. 2019. Т. 487. № 5. С. 47–50.

Для цитирования: Гаркави М.С., Артамонов А.В., Колодежная Е.В., Дергунов С.А., Сериков С.В., Хамидулина Д.Д., Некрасова С.А. Особенности твердения механоактивированных композиционных цементов // Строительные материалы. 2024. № 12. С. 21–27. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-21-27

Биоцидные цементы с активной минеральной добавкой: получение и свойства

Журнал: №12-2024
Авторы:

Ерофеев В.Т.,
Родин А.И.,
Карпушин С.Н.,
Самченко С.В.,
Томилин О.Б.,
Гладкин С.С.,
Ерофеева И.В.,
Санягина Я.А.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-4-18
УДК: 666.949

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Бетонные и железобетонные конструкции подвержены негативному воздействию бактерий, мицелиальных грибов, актиномицет. Разработка составов цементных вяжущих с активными минеральными добавками для создания биоцидных бетонов является целью настоящих исследований. Для изготовления биоцидных цементов с активной добавкой использовались портландцементный клинкер производства АО «Мордовцемент», двуводный гипс Порецкого месторождения, зола-уноса Красноярской ТЭЦ-3 и биоцидные препараты: сернокислый натрий, фтористый натрий. Биоцидные цементы получали совместным помолом минеральных компонентов и биоцидных добавок, затем добавляли активную минеральную добавку. Физико-химические, физико-механические и технологические свойства цементов с активной минеральной добавкой и композитов на их основе определялись в соответствии с действующими нормативными документами. В работе использованы рентгенофазовый анализ, термогравиметрический анализ, дифференциальная термогравиметрия, калориметрия и другие методы. Выявлены особенности фазовых превращений в цементном камне в зависимости от вида и содержания биоцидных препаратов, активной минеральной добавки и времени гидратации. Установлены отсутствие образования эттрингита при гидратации цементов, модифицированных фтористым натрием, и наличие новой гидроалюминатной фазы. Кривые ТГ, ДТГ и ДТА для гидратированного биоцидного цемента с добавкой золы-уноса, модифицированного сернокислым натрием, практически идентичны кривым гидратированного рядового цемента. Наибольшее количество C-S-H-геля (40 мас. %) зафиксировано у составов с активной минеральной добавкой. По результатам исследования нормальной густоты и сроков схватывания цементного теста, прочности образцов биоцидного цементного камня при сжатии и при изгибе получены уравнения регрессии, построены графические зависимости и определены оптимальные составы биоцидных цементов. Получены составы биоцидных цементов, превосходящие по физико-механическим свойствам рядовые портландцементы, которые рекомендуются для изготовления биостойких строительных изделий.
В.Т. ЕРОФЕЕВ1, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.И. РОДИН3, канд. техн. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
С.Н. КАРПУШИН2, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
С.В. САМЧЕНКО1, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
О.Б. ТОМИЛИН3, канд. хим. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
С.С. ГЛАДКИН2, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
И.В. ЕРОФЕЕВА1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Я.А. САНЯГИНА2, инженер (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 Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН, (127238, г. Москва, Локомотивный пр., 21)
3 Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, (430005, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)

1. Sharafutdinov K., Saraikina K., Kashevarova G., Sanyagina Y., Erofeev V., Vatin N. Strength and durability of concrete with superabsorbent polymer admixture. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2023. Vol. 19. No. 2, pp. 120–135.EDN: QZLHLL. https://doi.org/10.22337/2587-9618-2023-19-2-120-135
2. Erofeev V., Vatin N., Maximova I., Tarakanov O., Sanyagina Y., Erofeeva I., Suzdaltsev O. Powder-activated concrete with a granular surface texture. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2022. Vol. 18. No. 4, pp. 49–61.EDN: HODYXP. https://doi.org/10.22337/2587-9618-2022-18-4-49-61
3. Burg R.G., Ost B.W. Engineering Properties of commercially аvailable High-Strength concretes. Pottland cement Associacion. Bulletin RDID 4TSNI.914.1992, pp. 56–57.
4. Ерофеев В.Т., Родин А.И., Якунин В.В., Тувин М.Н. Структура, состав и свойства геополимеров из отходов минеральной ваты // Инженерно-строительный журнал. 2019. № 6 (90). С. 3–14. EDN: XBXALK
https://doi.org/10.18720/MCE.90.1
4. Erofeev V.T., Rodin A.I., Yakunin V.V., Tuvin M.N. Structure, composition and properties of geopolymers from mineral wool waste. Magazine of Civil Engineering. 2019. No. 6 (90), pp. 3–14. (In Russian). EDN: XBXALK. https://doi.org/10.18720/MCE.90.1
5. Buil M., Paillere A.M., Roussel B. High strength mortars containing condensed silica fume. Cement and concrete research. 1984. Vol. 14. No. 5, pp. 639–704.
6. Aitcin P-C., Lachemi M., Adeline R., Richard P. The Sherbooke Reactive Powder Concrete Footbridge. Structural Engineering International: Journal of the International Association for Bridge and Structural Engineering (IABSE). 1998. Vol. 8. Iss. 2, pp. 140–144. https://doi.org/10.2749/101686698780489243
7. Muller C., Sahroder P., Shlissl P. Hochleistungbetonmit Stlinkohlenflugasche. Essen VGB Fechmische Vereinigung Bundesverband Kraftwerksnelenprodukte. Flugasche in Beton. 1998. Vortag 4. 25 p.
8. Wei S., Jiang Z., Liu H., Zhou D., Sanchez-Silva M. Microbiologically induced deterioration of concrete. A review. Brazilian Journal of Microbiology. 2013. Vol. 44 (4), pp. 1001–1007.
https://doi.org/10.1590/S1517-83822014005000006
9. Moradian M., Shekarchi M., Pargar F., Bonakdar A., Valipour M. Deterioration of concrete caused by complex attack in sewage treatment plant environment. Journal of Performance of Constructed Facilities. 2012. Vol. 26. No. 1, pp. 124–134.
https://doi.org/10.1061/(ASCE)CF.1943-5509.0000189
10. Erbektas A.R., Isgor O.B., Weiss W.J. An accelerated testing protocol for assessing microbially induced concrete deterioration during the bacterial attachment phase. Cement and Concrete Composites. 2019. Vol. 104, Art. 103339. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2019.103339
11. Dyer T. Biodeterioration of concrete. Boca Raton: CRC Press. 2017. 210 p. https://doi.org/10.1201/9781315119557
12. Erofeev V.T., Smirnov V.F., Dergunova A.V., Bogatov A.D., Letkina N.V. Development and Research of Methods to Improve the Biosistability of Building Materials. Materials Science Forum. 2019. Vol. 974, pp. 305–311. EDN: WDGNMC. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.974.305
13. Erofeev V., Myshkin A., Smirnov V. The study of polyester-acrylate composite’s stability in the humid maritime operating conditions. Materials Today: Proceedings. 2019. Vol. 19. Part 5, pp. 2255–2257. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.07.547
14. Erofeev V. Frame construction composites for buildings and structures in aggressive environments. Procedia Engineering. 2016. Vol. 165, pp. 1444–1447. EDN: YUXOWB. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.877
15. Stanić N., De Haan C., Tirion M., Langeveld J.G., Clemens F.H.L.R. Comparison of core sampling and visual inspection for assessment of concrete sewer pipe condition. Water Science and Technology. 2013. Vol. 67. Iss. 11, pp. 2458–2466.
https://doi.org/10.2166/wst.2013.138
16. Sanches Junior F., Venturini W.S. Damage modelling of reinforced concrete beams. Advances in Engineering Software. 2007. Vol. 38. Iss. 8–9, pp. 538–546.
https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2006.08.025
17. Dergunova A., Piksaykina A., Bogatov A., Salman A.D.S.D., Erofeev V. The economic damage from biodeterioration in building sector. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Scientific Conference «Construction and Architecture: Theory and Practice of Innovative Development» – Construction of Roads, Bridges, Tunnels and Airfields. 2019. Vol. 698. Iss. 7, p. 077020. EDN: TMKPRD. https://doi.org/10.1088/1757-899X/698/7/077020
18. Zeng X., Li Y., Ran Y., Yang K., Qu F., Wang P. Deterioration mechanism of CA mortar due to simulated acid rain. Construction and Building Materials. 2018. Vol. 168, pp. 1008–1015.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.03.033
19. Brown G.D., Denning D.W., Gow N.A.R., Levitz S.M., Netea M.G., White T.C. Hidden killers: Human fungal infections. Science Translational Medicine. 2012. Vol. 4. No. 165, p.165rv13.
https://doi.org/10.1126/scitranslmed.3004404
20. Latgé J.-P. Aspergillus fumigatus and Aspergillosis. Clinical Microbiology Reviews. 1999. Vol. 12. No. 2, pp. 310–350. https://doi.org/10.1128/cmr.12.2.310
21. Person A.K., Kontoyiannis D.P., Alexander B.D. Fungal Infections in Transplant and Oncology Patients. Hematology/Oncology Clinics of North America. 2011. Vol. 25. Iss. 1, pp. 193–213.
https://doi.org/10.1016/j.idc.2010.01.002
22. Travush V.I., Karpenko N.I., Erofeev V.T., Rodin A.I., Rodina N.G., Smirnov V.F. Development of biocidal cements for buildings and structures with biologically active environmen. Power Technology and Engineering. 2017. Vol. 51, pp. 377–384.
https://doi.org/10.1007/s10749-017-0842-8
23. Erofeev V., Rodin A., Rodina N., Kalashnikov V., Erofeeva I. Biocidal Binders for the Concretes of Unerground Constructions. 15TH Internetional Sientific Conference «Undergrjund Urbanisation as a Prerequisite for Sustainable Development». Procedia Engineering. 2016. Vol. 165, pp. 1448–1454. EDN: YUWOXB. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.878
24. Smoláková M., Eštoková A., Václavík V. Antifungal efficiency of slag based cement composites. International Multidisciplinary Scientific Geoconference Surveying Geology and Mining Ecology Management. 2018. Vol. 18 (6.3), pp. 27–34. EDN: LMCCYE. https://doi.org/10.5593/sgem2018/6.3/S26.004
25. Bertron A. Understanding interactions between cementitious materials and microorganisms: a key to sustainable and safe concrete structures in various contexts. Materials and Structures. 2014. Vol. 47. No. 11, pp. 1787–1806. EDN: YFBAAJ. https://doi.org/10.1617/s11527-014-0433-1
26. Liu Y., Wang J., Peng Z., Xiong Z., Zeng Y., Fu X., Zhang R., Hu S., Liu H., Liu Q. Advanced coal fly ash modification by using corrosive microorganisms as alternative filler-reinforcing fluororubbers. Materials Letters. 2019. Vol. 246, pp. 32–35. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.03.036
27. Liu W., Tan H., Ni C., Chen Z., Luo T., Yu L. Effect of silica fume and fly ash on compressive strength and weight loss of high strength concrete material in sulfuric and acetic acid attack. Key Engineering Materials. 2017. Vol. 748, pp. 301–310. EDN: YGSKIY. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.748.301
28. Strigác J., Martauz P. Fungistatic properties of granulated blastfurnace slag and related slag-containing cements. Ceramics – Silikaty. 2016. Vol. 60 (1), pp. 19–26. https://doi.org/10.13168/cs.2016.0003
29. ŽivicaV., Krizma M. Acidic-resistant slag cement. Magazine of Concrete Research. 2013. Vol. 65. Iss. 18, pp. 1073–1080.
https://doi.org/10.1680/macr.12.00019
30. Senhadji Y., Escadeillas G., Mouli M., Khelafi H., Benosman. Influence of natural pozzolan, silica fume and limestone fine on strength, acid resistance and microstructure of mortar. Powder Technology. 2014. Vol. 254, pp. 314–323.
https://doi.org/10.1016/j.powtec.2014.01.046
31. Gruyaert E., Van Den Heede P., Maes M., De Belie N. Investigation of the influence of blast-furnace slag on the resistance of concrete against organic acid or sulphate attack by means of accelerated degradation tests. Cement and Concrete Research. 2012. Vol. 42. Iss. 1, pp. 173–185. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2011.09.009
32. Siad H., Mesbah H.A., Bernard S.K., Khelafi H., Mouli M. Influence Of Natural Pozzolan On The Behavior Of Self-Compacting Concrete Under Sulphuric And Hydrochloric Acid Attacks. Comparative Study. Arabian Journal for Science and Engineering. 2010. Vol. 35 (1), pp. 183–195.
33. Parande A.K., Babu B.R., Pandi K., Karthikeyan M.S., Palaniswamy N. Environmental effects on concrete using Ordinary and Pozzolana Portland cement.Construction and Building Materials. 2011. Vol. 25. Iss. 1, pp. 288–297. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.06.027
34. Olivia M., Pradana T., Sitompul I.R. Properties of Plain and Blended Cement Concrete Immersed in Acidic Peat Water Canal. Procedia Engineering. 2017. Vol. 171, pp. 557–563. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.01.372

Для цитирования: Ерофеев В.Т., Родин А.И., Карпушин С.Н., Самченко С.В., Томилин О.Б., Гладкин С.С., Ерофеева И.В., Санягина Я.А. Биоцидные цементы с активной минеральной добавкой: получение и свойства // Строительные материалы. 2024. № 12. С. 4–18. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-4-18

Ячеистый бетон переменной плотности из сырьевых материалов Вьетнама

Журнал: №11-2024
Авторы:

Танг Ван Лам,
Фам Дык Лыонг,
Во Динь Тронг,
Булгаков Б.И.,
Баженова С.И.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-830-11-79-86
УДК: 666.973.6

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Проанализированы существующие способы получения ячеистых бетонных изделий с вариатропной структурой. Выявлено, что каждому из них присущи свои достоинства и недостатки. Разработана новая технология получения ячеистых бетонов переменной плотности, позволяющая изготавливать во Вьетнаме из местных сырьевых материалов строительные изделия, обладающие высокими эксплуатационными характеристиками и отвечающие современным требованиям по энергоэффективности и долговечности. По результатам испытаний установлено, что в возрасте твердения 28 сут средняя плотность в сухом состоянии и в состоянии нормальной влажности находится в пределах соответственно 1085–1608 и 960–1517 кг/м3. Прочностные испытания показали, что разработанный бетон достигает на 28-е сут твердения среднего значения прочности при сжатии 13,5–25,4 МПа. Можно заключить, что использованное в рецептуре сочетание пено- и газообразующих компонентов позволило получить ячеистый бетон с анизотропной структурой, обладающий требуемыми показателями по прочности при сжатии и средней плотности во влажном состоянии, который будет востребован во Вьетнаме при строительстве объектов различного назначения.
ТАНГ ВАН ЛАМ1, канд. техн. наук, преподаватель-исследователь (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
ФАM ДЫК ЛЫОНГ1, магистр (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
ВО ДИНЬ ТРОНГ1, студент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Б.И. БУЛГАКОВ2, канд. техн. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
С.И. БАЖЕНОВА2, канд. техн. наук, доцент (BazhenovaSI@ mgsu.ru)

1 Ханойский горно-геологический университет (18 Фo Виен, Дык Тханг, Бак Ту Лием, Ханой, Вьетнам)
2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Большаков В.И., Мартыненко В.А. Технологические аспекты производства мелкоштучных ячеисто-бетонных изделий из ячеистого бетона неавтоклавного твердения. Киев: НИИСМИ. Строительные материалы и изделия, 2002. С. 13–15.
1. Bolshakov V.I., Martynenko V.A. Tekhnologicheskie aspekty proizvodstva melkoshtuchnykh yacheistobetonnykh izdelii iz yacheistogo betona neavtoklavnogo tverdeniya [Technological aspects of the production of small-piece cellular concrete products from non-autoclaved cellular concrete]. Kyiv. NIISMI. Construction materials and products. 2002, pp. 13–15. (In Russian).
2. Патент RU 2243190. Способ изготовления вариатропных ячеисто-бетонных изделий / Королев А.С., Волошин Е.А., Трофимов Б.Я., Шаимов М.Х., Кузьменко С.А. Заявл. 02.06.2003. Опубл. 27.12.2004.
2. Patent RU 2243190. Sposob izgotovleniya variatropnykh yacheistobetonnykh izdelii [Method of manufacturing variatropic cellular concrete products]. Korolev A.S., Voloshin E.A., Trofimov B.Ya., Shaimov M.H., Kuzmenko S.A. Applicated 06.02.2003. Published 12.27.2004. (In Russian).
3. Tăng Văn Lâm, Nguyễn Đình Trinh, Vũ Kim Diến, Nguyễn Bá Bình (2023), Bê tông bọt-khí dị hướng, Hội Nghị khoa học thường niên năm 2023 – Trường Đại học Thủy lơi, Hà Nội, tháng 11 năm 2023. Tr. 99–101. (Foam concrete-anisotropic gas, Annual Scientific Conference 2023. Thuy Lê University, Ha Noi, November 2023, pp. 99–101). (In Vietnamese).
4. Ву Ким Зиен. Ячеистые бетоны с использованием плазмомодифицированного доменного шлака: Дис. … канд. техн. наук. М., 2023. 168 с.
4. Wu Kim Zien. Cellular concrete using plasma-modified blast furnace slag. Dis. Candidate of Sciences (Engineering). Moscow. 2023. 168 p. (In Russian).
5. Ткаченко Т.Ф., Перцев В.Т. Совершенствование технологии неавтоклавных пенобетонов. Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. 2011. № 4. C. 243–250.
6. Tkachenko T.F., Pertsev V.T. Improving the technology of non-autoclaved foam concrete. Nauchniy vestnik of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Construction and architecture. 2011. No. 4, pp. 243–250. (In Russian).
6. Miryuk O. Formation of structure magnesium foamed concrete. International Journal of Civil Engineering. 2017. Vol. 6. Iss. 2, pp. 1–10.
7. Чернов А.Н. Ячеистый бетон переменной плотности. М.: Стройиздат, 1972. 128 с.
7. Chernov A.N. Yacheistyi beton peremennoi plotnosti [Cellular concrete of variable density]. Moscow: Stroyizdat. 1972. 128 p.
8. Кара К.А., Шорстов Р.А. Приемы создания газобетона с вариатропной струтурой. Cб. докладов Международной научно-практической конференции, посвященной 65-летию БГТУ им. В.Г. Шухова. 2019. Белгород. С. 23–28.
8. Kara K.A., Shorstov R.A. Techniques for creating aerated concrete with a variable structure. Сollection reports of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the 65th anniversary of BSTU named after V.G. Shukhov. Belgorod. 2019, pp. 23–28. (In Russian).
9. Баженова С.И., Ву Ким Зиен, Во Фу Тоан. Способы производства вариатропных ячеистых бетонов. Cб. докладов научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ студентов Института строительства и архитектуры НИУ МГСУ. М., 2022. C. 545–549.
9. Bazhenova S.I., Vu Kim Zien, Vo Phu Toan. Methods for the production of variable cellular concrete. Collection reports of a scientific and technical conference on the results of research work of students of the Institute of Construction and Architecture of the National Research Moscow State University of Civil Engineering. Moscow. 2022, pp. 545–549. (In Russian).
10. Патент RU2626092C1. Способ изготовления вариатропного ячеистого бетона / Бруяко М.Г., Ушков В.А., Торосян Д.В., Григорьева А.И., Волов А.Д., Ергенян А.М., Творогова Е.А.. Заявл. 14.04.2016. Опубл. 21.07.2017.
10. Patent RU2626092C1 Method for producing variable cellular concrete. Bruyako M.G., Ushkov V.A., Torosyan D.V., Grigoryeva A.I., Volov A.D., Ergenyan A.M., Tvorogova E.A. Declared 04/14/2016. Published 07/21/2017. (In Russian).
11. Đào Văn Đông. Giáo trình công nghệ vật liệu mới trong xây dựng (Textbook on the technology of new materials in construction). Nhà xuất bản xây dựng. 2021. (In Vietnamese).
12. Танг Ван Лам, Фам Дык Лыонг, Нгуен Ба Бинь, Булгаков Б.И., Баженова С.И. Газобетоны на геополимерном вяжущем из техногенных отходов // Строительные материалы. 2023. № 11. С. 63–69. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-819-11-63-69
12. Tang Van Lam, Pham Duc Luong, Nguyen Ba Binh, Bulgakov B.I., Bazhenova S.I. Aerated concrete with geopolymer binder from technogenic waste. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2023. No. 11, pp. 63–69. (In Russian).
https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-819-11-63-69
13. Nguyễn Duy Hiếu. Công nghệ bê tông nhẹ cốt liệu rỗng chất lượng cao. Nhà xuất bản xây dựng. 2016. (Technology for the production of high-quality lightweight concrete with hollow aggregate) (In Vietnamese).
14. Vilches, J. The development of novel infill materials for composite structural assemblies. Doctoral dissertation. Auckland University of Technology. 2014. 122 p.
15. Lâm N., Hanh P. Research to improve the quality of autoclaved aerated concrete used for super high - rise building in Vietnam. Tạp Chí Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng (TCKHCNXD). ĐHXDHN, 8 (4), 75–80. (Research on improving the quality of autoclaved aerated concrete used for super-tall buildings in Vietnam. Journal of Construction Sciences and Technologies. 2014. Vol. 8. No. 4, pp. 75–80). (In Vietnamese).
16. Tang Van Lam, Dien Vu Kim, Hung Ngo Xuan, Tho Vu Dinh, Boris Bulgakov, and Sophia Bazhenova. Effect of aluminium powder on light-weight aerated concrete properties. E3S Web of Conferences. Vol. 97. 2019. 02005. XXII International Scientific Conference “Construction the Formation of Living Environment” (FORM-2019). https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199702005
17. Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9029:2017 - Bê tông nhẹ - Sản phẩm bê tông bọt và bê tông khí không chưng áp – Yêu cầu kỹ thuật. (Vietnam National Standard TCVN 9029:2017 – Lightweight concrete. Products made of non-autoclaved foam and aerated concrete. Technical requirements). (In Vietnamese).
18. Tăng Văn Lâm, Võ Đình Trọng, Vũ Kim Diến, Nguyễn Bá Bình (2023), Nghiên cứu khả năng chế tạo bê tông nhẹ tạo khí từ bột nhôm, phụ gia khoáng và chất kết dính không xi măng, Hội Nghị khoa học quốc tế Kỷ niệm 60 năm thành lập Viện KHCN Xây dựng, tháng 11 năm 2023 (Study of the possibility of producing lightweight foam concrete from aluminum powder, mineral additives and cementless binders. In the collection of reports of the National Scientific Conference dedicated to the 60th anniversary of the establishment of the Institute of Construction Sciences and Technologies, November 2023). (In Vietnamese).
19. Kim D.V., Cong L.N., Van L.T., Bazhenova S.I. Foamed concrete containing various amounts of organic-mineral additives. Journal of Physics: Conference Series. Vol. 1425. Modelling and Methods of Structural Analysis 13–15 November 2019. Moscow, Russian Federation.
https://doi.org/10.1088/1742-6596/1425/1/012199

Для цитирования: Танг Ван Лам, Фам Дык Лыонг, Во Динь Тронг, Булгаков Б.И., Баженова С.И. Ячеистый бетон переменной плотности из сырьевых материалов Вьетнама // Строительные материалы. 2024. № 11. С. 79–86. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-830-11-79-86

Сравнительный анализ формул для определения плотности снежного покрова

Журнал: №11-2024
Авторы:

Галкин А.Ф.,
Панков В.Ю.,
Адамов А.А.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-830-11-73-78
УДК: 551.578.46

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
При использовании снега в качестве строительного материала и для управления тепловым режимом грунтов, в том числе в криолитозоне, важно уметь прогнозировать изменение плотности снега в зависимости от толщины (глубины) снежного покрова. В работе проведено сравнение основных формул, используемых для вычисления плотности снега в зависимости от глубины снежного покрова, и оценена степень разногласия получаемых результатов в заданном интервале (диапазоне) точности расчетов. Для сравнения использовались наиболее популярные формулы Абэ, Дефанта, Котлякова и других отечественных и зарубежных ученых. Сравнительный анализ результатов теоретических расчетов показал, что разногласие в значениях может быть существенным. В то же время, учитывая большую вариативность исходных данных, определяющих существующие функциональные зависимости плотности снега от глубины, результаты расчетов почти по всем рассмотренным формулам попадают в интервал допустимой точности ±25%. Сделана также оценка возможности и целесообразности замены определяющих степенных функций в рассмотренных формулах линейными. Показано, что ошибка линеаризации, например для классической формулы Абэ, не превышает 5%. Установлено, что линейные формулы Котлякова показывают наибольшую степень разногласия с другими анализируемыми формулами. Например, степень разногласия одной из формул Котлякова с линейной формулой Абэ изменяется от 35 до 45%. Результаты вариантных расчетов по формулам представлены в виде графиков, что позволяет наглядно убедиться в основных количественных закономерностях, полученных в результате проведенных исследований.
А.Ф. ГАЛКИН1, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
В.Ю. ПАНКОВ2, канд. геол.-минер. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.А. АДАМОВ2, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН (677010, г. Якутск, ул. Мерзлотная, 36)
2 Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова (677027, г. Якутск, ул. Белинского, 58)

1. Войтковский К.Ф. Расчет сооружений из льда и снега. М.: Изд-во АН СССР, 1954. 136 с.
2. Шульгин А.М. Снежный покров и его использование в сельском хозяйстве. Л.: Гидрометеоиздат, 1962. 84 с.
3. Рихтер Г. Д. Снежный покров, его формирование и свойства. М.: Изд-во АН СССР, 1945. 120 с.
4. Павлов А.В. Мониторинг криолитозоны. Новосибирск: ГЕО, 2008. 230  с.
5. Кручинин И.Н., Бурмистров Д.В. Требования к транспортно-эксплуатационному состоянию зимних лесовозных автомобильных дорог // Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе. 2017. Т. 1. С. 209–212. EDN: ZULMIN
6. Кручинин И.Н. Формирование снежного наката с заданными свойствами на лесовозных автомобильных дорогах // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2012. № 1 (325). С. 38–41. EDN: OXBMCH
7. Кузьмин П.П. Физические свойства снежного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1957. 179 с.
8. Кириллин А.Р., Железняк М.Н., Жирков А.Ф., Мисайлов И.Е., Верхотуров А.Г., Сивцев М.А. Особенности снегонакопления и параметры снежного покрова на Эльконском горном массиве // Вестник Забайкальского государственного университета. 2020. Т. 26. № 7. С. 62–76. https://doi.org/10.21209/2227-9245-2020-26-7-62-76
9. Осокин Н.И., Сосновский А.В., Чернов Р.А. Влияние стратиграфии снежного покрова на его термическое сопротивление // Лед и снег. 2013. № 3 (123). С. 63–70. EDN: THBIWU
10. Осокин Н.И., Сосновский А.В. Влияние термического сопротивления снежного покрова на устойчивость многолетнемерзлых пород // Криосфера Земли. 2016. Т. 20. № 3. С. 105–112. EDN: WTHOLB
11. Котляков В.М., Сосновский А.В. Оценка термического сопротивления снежного покрова по температуре грунта // Лед и снег. 2021. Т. 61. № 2. С. 195–205. EDN: XPBXXL.
https://doi.org/10.31857/S2076673421020081
12. Осокин Н.И., Сосновский А.В., Чернов Р.А. Термическое сопротивление снежного покрова и его изменчивость // Криосфера Земли. 2017. Т. 21. № 3. С. 60–68. EDN: YPTHAJ
13. Zhirkov A., Sivtsev M., Lytkin V., Séjourné A., Wen Z. An assessment of the possibility of restoration and protection of territories disturbed by thermokarst in Central Yakutia, Eastern Siberia // Land. 2023. Vol. 12 (1), 197. https://doi.org/10.3390/land12010197
14. Патент РФ 2813665. Способ мелиорации земель в криолитозоне / Галкин А.Ф., Жирков А.Ф., Железняк М.Н., Сивцев М.А., Плотников Н.А. Заявл. 22.04.2023. Опубл. 14.02.2024. Бюл. № 5.
15. Винников С.Д., Викторова Н.В. Физика вод суши. СПб.: РГГМУ, 2009. 430 с.
16. Олейников А.И., Скачков М.Н. Модель уплотняемых сыпучих тел и некоторые ее приложения // Информатика и системы управления. 2011. № 4 (30). С. 48–57. EDN: OJOJCL
17. Борисов В.А., Акинин Д.В., Паюл А.Д. Изменения плотности снега при сжимающей нагрузке // Resources and Technology. 2021. 18 (3). С. 77–91. https://doi.org/10.15393/j2.art.2021.5843
18. Tabler R.D., Furnish R.P. In-depth study of snow fences. Public Works. 1982. Vol. 113. No. 8, pp. 42–44.

Для цитирования: Галкин А.Ф., Панков В.Ю., Адамов А.А. Сравнительный анализ формул для определения плотности снежного покрова // Строительные материалы. 2024. № 11. С. 73–78. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-830-11-73-78

Сравнительная эффективность добавок гидрофобизирующего и кристаллизационного действия на свойства гипсоцементно-пуццоланового вяжущего и бетона на его основе

Журнал: №11-2024
Авторы:

Кайс Х.А.,
Морозова Н.Н.,
Хохряков О.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-830-11-63-72
УДК: 691.32

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Водостойкость бетонов на основе гипсоцементно-пуццоланового вяжущего (ГЦПВ) играет важнейшую роль в обеспечении долговечности изделий и конструкций, поэтому поиск новых способов ее повышения является одной из ключевых задач для этих материалов. Сегодня наибольшее распространение получил способ модификации ГЦПВ-бетона химическими добавками, которые относятся к классу гидрофобизирующих по ГОСТ 24211–2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия», придающие ему водоотталкивающие свойства. Однако в последнее время, особенно за рубежом, становятся востребованными так называемые гидрофильные кристаллические добавки, которые применяют для повышения марки по водонепроницаемости бетона. Оно достигается кольматацией его микроструктуры игольчатыми новообразованиями, образующимися при химическом взаимодействии компонентов добавки с продуктами гидратации клинкерных минералов цементного вяжущего. В работе проведена сравнительная оценка эффективности шести видов зарубежных химических добавок, относящихся к классу гидрофобных и гидрофильных, на такие свойства ГЦПВ-бетона как прочность, плотность, водопоглощение, водостойкость по коэффициенту размягчения. Установлено, что наибольшую эффективность для ГЦПВ-бетона показала гидрофильная кристаллическая добавка «Flocrete WP Crystal», которая при дозировке 2% от массы вяжущего существенно повысила коэффициент размягчения (1,09) и снизила водопоглощение (3,2%) в сравнении с бездобавочным ГЦПВ-бетоном (0,89 и 7,2%, соответственно). Очевидно, это позволит повысить долговечность ГЦПВ-бетона и открыть для него новые возможности практического применения в строительстве.
Х.А. КАЙС1, исследователь (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Н.Н. МОРОЗОВА2, канд. техн. наук,
О.В. ХОХРЯКОВ2, д-р техн. наук

1 Университет Саны (13064, г. Сана, Республика Йемен)
2 Казанский государственный архитектурно-строительный университет (420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1)

1. Хозин В.Г. Перспективы развития отрасли строительных материалов в свете использования вторичных ресурсов // Полимеры в строительстве: научный интернет-журнал. 2023. № 1 (11). С. 22–29. EDN: NEVNVS
1. Khozin V.G.Prospects for the development of the building materials industry in the light of the use of recycled resources. Polimery v stroitel’stve: scientific online journal. 2023. No. 1 (11), pp. 22–29. (In Russian). EDN: NEVNVS
2. Коновалов Н.В., Вдовин Е.А. Дорожные модифицированные минеральные материалы, укрепленные портландцементом // Автомобильные дороги и транспортная инфраструктура. 2023. № 4 (4). С. 14–22. EDN: QOIDGD
2. Konovalov N.V., Vdovin E.A. Road modified mineral materials reinforced with Portland cement. Avtomobil’nye dorogi i transportnaya infrastruktura. 2023. No. 4 (4), pp. 14–22. (In Russian). EDN: QOIDGD.
3. Lim S., Kawashima S. Mechanisms underlying crystalline waterproofing through microstructural and phase characterization. Journal of Materials in Civil Engineering. 2019. Vol. 31. 04019175. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002752
4. Chakraborty S., Mandal R., Chakraborty S., Guadagnini M., Pilakoutas K. Chemical attack and corrosion resistance of concrete prepared with electrolyzed water. Journal of Materials Research and Technology. 2021. Vol. 11, pp. 1193–1205. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.01.101
5. Smitha M.P., Suji D., Shanthi M., Adesina A. Application of bacterial biomass in biocementation process to enhance the mechanical and durability properties of concrete. Cleaner Materials. 2022. Vol. 3. 100050. https://doi.org/10.1016/j.clema.2022.100050
6. Ферронская А.В., Коровяков В.Ф., Баранов И.М., Бурьянов А.Ф., Лосев Ю.Г., Поплавский В.В., Шишин А.В. Гипс в малоэтажном строительстве. М.: АСВ. 2008. 240 с.
6. Ferronskaya A.V., Korovyakov V.F., Baranov I.M., Buryanov A.F., Losev Yu.G., Poplavsky V.V., Shishin A.V. Gips v maloetazhnom stroitel’stve [Gypsum in low-rise construction]. Moscow: ASV. 2008. 240 p.
7. Бабков В.В., Латыпов В.М., Ломакина Л.Н., Шигапов Р.И. Модифицированные гипсовые вяжущие повышенной водостойкости и гипсокерамзито-бетонные стеновые блоки для малоэтажного жилищного строительства на их основе // Строительные материалы. 2012. № 7. С. 4–8.
7. Babkov V.V., Latypov V.M., Lomakina L.N., Shigapov R.I. Modified gypsum binders with increased water resistance and gypsum expanded clay concrete wall blocks for low-rise housing construction based on them. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2012. No. 7, pp. 4–8. (In Russian).
8. Пуценко К.Н., Балабанов В.Б. Перспективы развития и применения сухих строительных смесей на основе гипса // Вестник иркутского государственного технического университета. 2015. № 7 (102). С. 148–154.
8. Putsenko K.N., Balabanov V.B. Prospects for the development and application of dry building mixtures based on gypsum. Vestnik of the Irkutsk State Technical University. 2015. No. 7 (102), pp. 148–154. (In Russian).
9. Изотов В.С., Мухаметрахимов Р.Х., Галаутдинов А.Р. Исследование влияния активных минеральных добавок на реологические и физико-механические свойства гипсоцементно-пуццоланового вяжущего // Строительные материалы. 2015. № 5. С. 20–24.
9. Izotov V.S., Mukhametrahimov R.Kh., Galautdinov A.R. Study of the influence of active mineral additives on the rheological and physical-mechanical properties of gypsum-cement-pozzolanic binder. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2015. No. 5, pp. 20–24. (In Russian).
10. Чернышева Н.В. Водостойкие гипсовые композиционные материалы с применением техногенного сырья: Дис. … канд. техн. наук. Белгород. 2014. 434 с.
10. Chernysheva N.V. Waterproof gypsum composite materials using technogenic raw materials. Diss… Candidate of Sciences (Enginering). Belgorod. 2014. 434 p. (In Russian).
11. Сагдатуллин Д.Г., Морозова Н.Н., Хозин В.Г. Реологические характеристики водных суспензий композиционного гипсового вяжущего и его компонентов // Известия КГАСУ. 2009. № 2 (12). С. 263–268. EDN: KZHGWT
11. Sagdatullin D.G., Morozova N.N., Khozin V.G. Rheological characteristics of aqueous suspensions of composite gypsum binder and its components. Izvestiya of the Kazan State University of Architecture and Civil Engineering. 2009. No. 2 (12), pp. 263–268. (In Russian). EDN: KZHGWT
12. Ибрагимов Р.А., Потапова Л.И., Королев Е.В. Исследование структурообразования активированного наномодифицированного цементного камня методом ИК-спектроскопия // Известия КГАСУ. 2021. № 3 (57). С. 41–49. EDN: XHUPYY. https://doi.org/10.52409/20731523_2021_3_41
12. Ibragimov R.A., Potapova L.I., Korolev E.V.Study of structure formation of activated nanomodified cement stone using IR spectroscopy. Izvestiya of the Kazan State University of Architecture and Civil Engineering. 2021. No. 3 (57), pp. 41–49. (In Russian). EDN: XHUPYY. https://doi.org/10.52409/20731523_2021_3_41
13. Халиуллин М.И., Нуриев М.И., Рахимов Р.З., Гайфуллин А.Р. Влияние пластифицирующих добавок на свойства гипсоцементнопуццоланового вяжущего // Вестник Казанского технологического университета. 2015. Т. 18. № 6. С. 119–122.
13. Khaliullin M.I., Nuriyev M.I., Rakhimov R.Z., Gaifullin A.R. Influence of plasticizing additives on the properties of gypsum-cement-pozzolanic binder. Vestnik of Kazan Technological University. 2015. Vol. 18. No. 6, pp. 119–122. (In Russian).
14. Мухаметрахимов Р.Х., Галаутдинов А.Р. Влияния пластифицирующих добавок на основные свойства гипсоцементно-пуццоланового вяжущего на основе низкомарочного и техногенного сырья // Известия КГАСУ. 2016. № 4 (38). C. 382–387.
14. Mukhametrahimov R.Kh., Galautdinov A.R. Influence of plasticizing additives on the main properties of gypsum-cement-pozzolanic binder based on low-grade and technogenic raw materials. Izvestiya of the Kazan State University of Architecture and Civil Engineering. 2016. No. 4 (38), pp. 382–387. (In Russian).
15. Ермилова Е.Ю., Камалова З.А. Композиционные портландцементы с комплексными минеральными добавками как решение проблемы утилизации техногенных отходов промышленности // Строительные конструкции, здания и сооружения. 2023. № 2 (3). С. 4–10. EDN: KANWFM
15. Ermilova E.Yu., Kamalova Z.A.Composite Portland cements with complex mineral additives as a solution to the problem of recycling industrial waste. Stroitel’nye konstruktsii, zdaniya i sooruzheniya. 2023. No. 2 (3), pp. 4–10. (In Russian). EDN: KANWFM
16. Мухаметрахимов Р.Х., Галаутдинов А.Р., Потапова Л.И., Гарафиев А.М. Исследование структурообразования модифицированного шунгитсодержащего цементного камня методом ИК-спектроскопии // Известия КГАСУ. 2021. № 4 (58). С. 70–81. EDN: NXFXLA.
https://doi.org/10.52409/20731523_2021_4_70
16. Mukhametrakhimov R.Kh., Galautdinov A.R., Potapova L.I., Garafiev A.M. Study of structure formation of modified shungite-containing cement stone using IR spectroscopy. Izvestiya of the Kazan State University of Architecture and Civil Engineering. 2021. No. 4 (58), pp. 70–81. (In Russian). EDN: NXFXLA. https://doi.org/10.52409/20731523_2021_4_70
17. Потапова Л.И., Хамза Абдулмалек Кайс, Галиев Т.Ф. Влияние добавок поликарбоксилатного типа на технологические свойства ГЦПВ // Влияние науки на инновационное развитие. 2016. № 6. С. 134–137.
17. Potapova L.I., Hamza Abdulmalek Kais, Galiev T.F. Influence of polycarboxylate additives on the technological properties of GCPB. Vliyaniye nauki na innovatsionnoye razvitiye. 2016. No. 6, pp. 134–137. (In Russian).
18. Sideris K.K., Chatzopoulos A., Tassos C., Manita P. Durability of concretes prepared with crystalline admixtures. MATEC Web of Conferences. 2019. Vol. 289. 09003. https://doi.org/10.1051/matecconf/201928909003
19. Cuenca E., Messene A., Ferrara L. Synergy between crystalline admixtures and nano-constituents in enhancing autogenous healing capacity of cementitious composites under cracking and healing cycles in aggressive waters. Construction and Building Materials. 2021. Vol. 266. 121447.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121447.
20. Pazderka J., Hájková E. The speed of the crystalline admixture’s waterproofing effect in concrete. Key Engineering Materials. 2016. Vol. 722, pp. 108–112. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.722.108
21. Смирнов Д.С., Мавлиев Л.Ф., Хузиахметова К.Р., Мотыгуллин И.Р. Влияние минеральной добавки на основе молотого доменного шлака на свойства бетона и бетонных смесей // Известия КГАСУ. 2022. № 4 (62). C. 61–69. EDN: KQDLZR. https://doi.org/10.52409/20731523_2022_4_61
21. Smirnov D.S., Mavliev L.F., Khuziakhmetova K.R., Motygullin I.R. The influence of a mineral additive based on ground blast furnace slag on the properties of concreteand concrete mixtures. Vestnik of the Kazan State University of Architecture and Civil Engineering. 2022 No. 4 (62), pp. 61–69. (In Russian). EDN: KQDLZR. https://doi.org/10.52409/20731523_2022_4_61
22. Reiterman P., Pazderka, J. Crystalline coating and its influence on the water transport in concrete. Advances in Civil Engineering. 2016. Vol. 11–12. 2513514. https://doi.org/10.1155/2016/2513514
23. Ferrara L., Krelani V., Moretti F. On the use of crystalline admixtures in cement based construction materials: from porosity reducers to promoters of self-healing. Smart Materials and Structures. 2016. Vol. 25. No. 8. 084002. http://dx.doi.org/10.1088/0964-1726/25/8/084002
24. Yildirim M.,. Özhan H.B. Effect of permeability-reducing admixtures on concrete properties at different cement dosages. Journal of Innovative Science and Engineering (JISE). 2023. No. 7 (1), рр. 48–59. https://doi.org/10.38088/jise.1174927
25. Hassani M.E., Vessalas K., Sirivivatnanon V., Baweja D. Influence of permeability-reducing admixtures on water penetration in concrete. ACI Materials Journal. 2017. No. 114 (6), рр. 911–922. https://doi.org/10.1016/j.cement.2021.100016
26. Кожухова М.И., Чулкова И.Л., Хархардин А.Н., Соболев К.Г. Оценка эффективности применения гидрофобных водных эмульсий с содержанием нано- и микроразмерных частиц для модификации мелкозернистого бетона // Строительные материалы. 2017. № 5. С. 92–97. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-748-5-92-97
26. Kozhukhova M.I., Chulkova I.L., Kharkhardin A.N., Sobolev K.G. Estimation of application efficiency of hydrophobic water-based emulsions containing nano- and micro-sized particles for modification of fine grained concrete. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2017. No. 5, pp. 92–97. (In Russian). https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-748-5-92-97
27. Вдовин Е.А., Строганов В.Ф., Мавлиев Л.Ф., Буланов П.Е. Исследование влияния кремнийорганических соединений на показатели стандартного уплотнения и физико-механические свойства цементогрунта // Известия КГАСУ. 2014. № 4 (30). С. 255–261.
27. Vdovin E.A., Stroganov V.F., Mavliev L.F., Bulanov P.E. Study of the influence of organosilicon compounds on the performance of standard compaction and physical and mechanical properties of cement soil. Izvestiya of the Kazan State University of Architecture and Civil Engineering. 2014. No. 4 (30), pp. 255–261.
28. Khatib J.M, Clay R.M. Absorption characteristics of metakaolin concrete. Cement and Concrete Research. 2004. Vol. 34, pp. 19–29. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(03)00188-1
29. García Calvo J.L., Moreno M.S., Carballosa P., Pedrosa F., Tavares F. Improvement of the concrete permeability by using hydrophilic blended additive. Materials (Basel). 2019. Vol. 12. No. 15. 2384. https://doi.org/10.3390/ma12152384
30. Al-Kheetan M.J., Rahman M.M., Chamberlain D.A. A novel approach of introducing crystalline protection material and curing agent in fresh concrete for enhancing hydrophobicity. Construction and Building Materials. 2018. Vol. 160, pp. 644–652. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.11.108
31. Leemann A., Shi Z., Wyrzykowski M, Winnefeld F. Moisture stability of crystalline alkali-silica reaction products formed in concrete exposed to natural environment. Materials&Design. 2020. Vol. 195. 109066 (26 p). https://doi.org/10.1016/j.matdes.2020.109066
32. Zheng K., Yang X., Chen R.; Xu L. Application of capillary crystalline material to enhance cement grout for sealing tunnel leakage. Construction and Building Materials. 2019. Vol. 214, pp. 497–505. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.04.095
33. Zhang Y., Du X., Li Y.,Yang F., and Li Z. Research on cementitious capillary crystalline waterproofing coating for underground concrete works. Advanced Materials Research. 2012. Vol. 450–451, pp. 286–290. http://dx.doi.org/10.4028/scientific5/AMR.450-451.286
34. Pazderka J. Crystalline coating or crystalline admixture? Concrete. 2014. No. 48 (3), pp. 20–21. https://doi.org/10.14311/AP.2016.56.0306
35. Wang K., Hu T., Xu S. Influence of permeated crystalline waterproof materials on impermeability of concrete. Advanced Materials Research. 2012. Vol. 446–449, pp. 954–960. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.446-449.954
36. Кожухова М.И., Строкова В.В., Соболев К.С. Особенности гидрофобизации мелкозернистых бетонных поверхностей // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2014. № 4. С. 33–35.
36. Kozhukhova M.I., Strokova V.V., Sobolev K.S. Features of hydrophobization of fine-grained concrete surfaces. Vestnik of the Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. 2014. No. 4, pp. 33–35. (In Russian).
37. Массалимов И.А. и др. Гидрофобизация плотного и мелкозернистого бетонов полисульфидными растворами // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2016. Т. 8. № 5. С. 85–99.
37. Massalimov I.A. et al. Hydrophobization of dense and fine-grained concrete with polysulfide solutions. Nanotekhnologii v stroitel’stve: scientific online journal. 2016. Vol. 8. No. 5, pp. 85–99. (In Russian).
38. Соловьев В.Г., Швецова В.А. Объемная гидрофобизация растворных смесей. Актуальные проблемы строительной отрасли и образования – 2021: Cборник докладов II Национальной научной конференции. Москва. 2022. С. 313–317.
38. Soloviev V.G., Shvetsova V.A. Volumetric hydrophobization of mortar mixtures. Actual problems of the construction industry and education – 2021: Collection of reports of the II National Scientific Conference. Moscow. 2022, pp. 313–317. (In Russian).
39. Huo J., Wang Z., Guo H., Wei Y. Hydrophobicity improvement of cement-based materials incorporated with ionic paraffin emulsions (IPEs). Journal Materials. 2020. No. 13. 3230. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.123951
40. Oliveira A., Gomes O., Ferrara L., Fairbairn E., Filho R. An overview of a twofold effect of crystalline admixtures in cement-based materials: From permeability-reducers to self-healing stimulators. Journal of Building Engineering. 2021. Vol. 41. 102400. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102400
41. Talero R., Pedrajas C., Gonz M.,´ Alez Aramburo C., Blazquez A., ´ Rahhal V. Role of the filler on Portland cement hydration at very early ages: rheological behaviour of their fresh cement pastes. Construction and Building Materials. 2017. Vol. 151, pp. 939–949. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.06.006
42. Teng L.W., Lin W.T., Chen J., and Cheng A., Hsu H.M. The component analysis of penetration sealer materials. Advanced Materials Research. 2013. Vol. 842, pp. 74–77. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.842.74
43. de Belie N., Gruyaert E., Al-Tabbaa A., Antonaci P., Baera C., Bajare D., Darquennes A., Davies R., Ferrara L., Jefferson T., et al. A review of self-healing concrete for damage management of structures. Advanced Materials Interfaces. 2018. No. 5 (17). 1800074. https://doi.org/10.1002/admi.201800074
44. Хамза Абдулмалек Кайс, Морозова Н.Н. Влияние пластифицирущих добавок различного состава на свойства комплексного гипсоцементно-пуццоланового вяжущего // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2024. № 8–24. С. 35–43.
44. Hamza Abdulmalek Qais, Morozova N.N. Influence of plastifying additives of different origin on the properties of complex gypsum-cement-pozzolanic binder. Izvestiya of Higher Education Institution. Construction. 2024. No. 8–24, pp. 35–43. (In Russian).
45. Morozova N., Kais K., Gilfanov R. Influence of the fractional composition of the aggregate on the technological and strength properties of HCPV concrete. AIP Conference Proceedings. 2022. Vol. 32434. Iss. 1. https://doi.org/10.1063/5.0091723

Для цитирования: Кайс Х.А., Морозова Н.Н., Хохряков О.В. Сравнительная эффективность добавок гидрофобизирующего и кристаллизационного действия на свойства гипсоцементно-пуццоланового вяжущего и бетона на его основе // Строительные материалы. 2024. № 11. С. 63–72. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-830-11-63-72

https://www.traditionrolex.com/10