Личный кабинет

Влияние высокой температуры на свойства модифицированного цементного камня

Журнал: №7-2024
Авторы:

Чайка Т.В.,
Гавриш В.М.,
Олейник А.Ю.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-54-59
УДК: 666.972

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Изучено влияние высокодисперсных вольфрамсодержащих порошков (WC, WO3, смесь WC, TiC), полученных в результате рециклинга твердосплавных изделий, на изменение структурных и физико-механических свойств цементных материалов при повышенной температуре. Порошки карбида вольфрама WC, оксида вольфрама WO3, смеси карбидов вольфрама и титана WC, TiC (средний размер частиц 20–150 нм, агломератов 300 нм – 1,5 мкм) добавляли в цементный раствор путем частичной замены вяжущего вещества в различных концентрациях (1–5 мас. %). Влияние добавок на термостойкость цементных образцов оценивалось по потере массы, остаточной прочности при сжатии, подвергнутых воздействию температуры при 300, 600 и 800оC в течение 2 ч. Микроструктурный анализ выполнен с использованием сканирующей электронной микроскопии (SEM) с интегрированной системой энергодисперсионного анализа. Установлено, что во всем рассматриваемом температурном диапазоне (20–800оС) модифицированные образцы демонстрируют более плотную микроструктуру, имеют меньшую потерю массы и обладают повышенной остаточной прочностью при сжатии по сравнению с контрольным составом. Полученные результаты исследования представляют значительную ценность для понимания механизмов влияния высокодисперсных вольфрамсодержащих частиц на характеристики цементных материалов в условиях высокотемпературного воздействия.
Т.В. ЧАЙКА, старший преподаватель (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.М. ГАВРИШ, канд. техн. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..),
А.Ю. ОЛЕЙНИК, аспирант, ассистент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Севастопольский государственный университет (299053, г. Севастополь, ул. Университетская, 33)

1. Sikora P., Abd Elrahman M., Stephan D. The influence of nanomaterials on the thermal resistance of cement-based composites – a review. Nanomaterials. 2018. Vol. 8. 465. https://doi.org/10.3390/nano8070465
2. Abbas S., Nehdi M.L., Saleem M.A. Ultra-high performance concrete: mechanical performance, durability, sustainability and implementation challenges. International Journal of Concrete Structures and Materials. 2016. Vol. 10, pp. 271–295. https://doi.org/10.1007/s40069-016-0157-4
3. Hager I. Behaviour of cement concrete at high temperature. Bulletin of the Polish Academy of sciences technical sciences. 2013. Vol. 61. No. 1. DOI: https://doi.org/10.2478/bpasts-2013-0013
4. Yang Xu, Run-Sheng Lin, Yi Han, Xiao-Yong Wang. Behavior of biochar-modified cementitious composites exposed to high temperatures. Materials. 2021.Vol. 14. 5414. https://doi.org/10.3390/ma14185414
5. Cao M., Yuan X., Ming X. et al. Effect of high temperature on compressive strength and microstructure of cement paste modified by micro- and nano-calcium carbonate particles. Fire Technology. 2022. Vol. 58, pp. 1469–1491. https://doi.org/10.1007/s10694-021-01211-0
6. Hafiz Waheed Iqbal, Rao Arsalan Khushnood, Waqas Latif Baloch, Adnan Nawaz, Rana Faisal Tufail. Influence of graphite nano/microplatelets on the residual performance of high strength concrete exposed to elevated temperature. Construction and Building Materials. 2020. 253. 119029. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119029
7. Yuzhuo Wang, Zejian Liu, Shuang Qu, Junlin Gong, Xiao Lyu. Fire resistance of reinforced concrete beams: State of the art, analysis and prediction. Construction and Building Materials. 2023. Vol. 409. 134029. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.134029
8. Mashshay A.F., Hashemi S.K., Tavakoli H. Post-fire mechanical degradation of lightweight concretes and maintenance strategies with steel fibers and nano-silica. Sustainability. 2023. Vol. 15. No. 9. 7463. https://doi.org/10.3390/su15097463
9. Voutetaki M.E., Naoum M.C., Papadopoulos N.A., Chalioris C.E. Cracking diagnosis in fiber-reinforced concrete with synthetic fibers using piezoelectric transducers. Fibers. 2022. Vol. 10. No. 1. https://doi.org/10.3390/fib10010005
10. Tobbala D.E., Rashed A.S., Tayeh B.A. et al. Performance and microstructure analysis of high-strength concrete in corporate with nanoparticles subjected to high temperatures and actual fires. Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2022. Vol. 22. 85. https://doi.org/10.1007/s43452-022-00397-6
11. Селеем С.Е. Ахмад, Хоссам С. Халил, Ибрагим А. Шараки, Ахмад М. Эль-Азаб. Свойства высокопрочного бетона с нанокремнеземом после воздействия высокой температуры // Строительные материалы. 2018. № 11. C. 8–14. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-765-11-8-14
11. Seleem S.E. Ahmad, Hossam S. Khalil, Ibrahim A. Sharaky, Ahmad M. El-Azab. Performance of residual properties for high strength concrete incorporating nanosilica against temperatures. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2018. No. 11, pp. 8–14. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-765-11-8-14
12. Irshidat M R, Al-Nuaimi N, Rabie M. Influence of carbon nanotubes on phase composition, thermal and post-heating behavior of cementitious composites. Molecules. 2021. Vol. 26 (4). 850. https://doi.org/10.3390/molecules26040850
13. Dong Lu, Xianming Shi, Jing Zhong. Interfacial bonding between graphene oxide coated carbon nanotube fiber and cement paste matrix. Cement and Concrete Composites. 2022. Vol. 134. 104802. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2022.104802
14. Mohammed A., Al-Saadi N.T.K., Sanjayan. J. Inclusion of graphene oxide in cementitious composites: state-of-the-art review. Australian Journal of Civil Engineering. 2018. Vol. 16 (2), pp. 81–95. DOI: https://doi.org/10.1080/14488353.2018.1450699
15. Lu Dong, Zhong Jing. Carbon-based nanomaterials engineered cement composites: a review. Journal of Infrastructure Preservation and Resilience. 2022. 3. 10. https://doi.org/1186/s43065-021-00045-y
16. Khan M.A., Imam M.K., Irshad K., Ali H.M., Hasan M.A., Islam S. Comparative overview of the performance of cementitious and non-cementitious nanomaterials in mortar at normal and elevated temperatures. Nanomaterials. 2021. 11 (4). 911. https://doi.org/10.3390/nano11040911
17. Agzamov F.A., Grigoryev A.Y. Modification of Portland cement with nanoadditives. Nanotechnologies in Construction. 2022. 14 (4), pp. 319–327. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2022-14-4-319-327
18. Ahmed A. Amer, Tarek M. El-Sokkary, Nagwa I. Abdullah. Thermal durability of OPC pastes admixed with nano iron oxide. HBRC Journal. 2015. Vol. 11. Iss. 2, pp. 299–305. https://doi.org/10.1016/j.hbrcj.2014.04.002
19. Ghazanlou S.I., Jalaly M., Sadeghzadeh S. et al. A comparative study on the mechanical, physical and morphological properties of cement-micro/nano Fe3O4 composite. Scientific Reports. 2020. Vol. 10. 59. https://www.nature.com/articles/s41598-020-59846-y
20. Aref Sadeghi-Nik, Javad Berenjian, Ali Bahari, Abdul Sattar Safaei, Mehdi Dehestani. Modification of microstructure and mechanical properties of cement by nanoparticles through a sustainable development approach. Construction and Building Materials. 2017. Vol. 155, pp. 880–891. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.08.107
21. Kanagaraj B., Nammalvar A., Andrushia A.D., Gurupatham B.G.A., Roy K. Influence of nano composites on the impact resistance of concrete at elevated temperatures. Fire. 2023. 6 (4). 135. https://doi.org/10.3390/fire6040135
22. Europäische Patentanmeldung EP 3 138 932 A1 Verfahren und vorrichtung zur gewinnung eines pulvers aus partikeln von wolfram oder wolframverbindungen mit einer partikel grösse im nano-, mikron- oder submikronbereich. Galuga A., Baranov G., Gavrish V., Smirnov S., Losenkov A., Vostrognutov S. Declared 01.09.2015. Published 08.03.2017.
23. Чайка Т.В., Гавриш В.М., Павленко В.И., Черкашина Н.И. Влияние высокодисперсного порошка смеси WC и TiC на свойства композиционных материалов // Нанотехнологии в строительстве. 2023. № 15 (1). С. 14–26. EDN: TSWXBD. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2023-15-1-14-26
23. Chaika T.V., Gavrish V.M., Pavlenko V.I., Cherkashina N.I. Influence of high-dispersive powder mixture of WC and TiC on the composite materials properties. Nanotechnologies in construction. 2023. No. 15 (1), pp. 14–26. EDN: TSWXBD. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2023-15-1-14-26
24. Чайка Т.В., Гавриш В.М., Черкашина Н.И., Сидельников Р.В., Романюк Д.С. Модификация композиционных материалов высокодисперсными порошками WC и WO3 // Строительные материалы. 2023. № 10. C. 121–128. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-818-10-121-128
24. Chayka T.V., Gavrish V.M., Cherkashina N.I., Sidelnikov R.V., Romanyuk D.S. Modification of composite materials with highly dispersed WC and WO3 powders. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2023. No. 10, pp. 121–128. (In Russian). https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-818-10-121-128
25. Чайка Т.В., Гавриш В.М., Рапацкий Ю.Л., Липка В.М., Чайка А.К. Влияние высокодисперсного порошка WC на свойства цементного камня при повышенных температурах. Перспективные технологии и материалы: Материалы Международной научно-практической конференции. Севастополь, 2022. С. 437–439.
25. Chayka T.V., Gavrish V.M., Rapatskiy Yu.L., Lypka V.M., Chayka А.К. Effects of highly dispersed WC powder on the properties of cement stone at elevated temperatures. Advanced technologies and materials: Materials of the International Scientific and Practical Conference. Sevastopol. 2022. pp. 437–439. (In Russian).
26. Tantawy M. Effect of high temperatures on the microstructure of cement paste. Journal of Materials Science and Chemical Engineering. 2017. Vol. 5, pp. 33–48. 10.4236/msce.2017.511004
27. Леонович С.Н., Литвиновский Д.А., Чернякевич О.Ю., Степанова А.В. Прочность, трещиностойкость и долговечность конструкционного бетона при температурных и коррозионных воздействиях: Монография. Минск: БНТУ, 2016. 393 с.
27. Leonovich S.N., Litvinovsky D.A., Chernyakevich O.Yu.,Stepanova A.V. Prochnost, treshchinostojkost i dolgovechnost konstrukcionnogo betona pri temperaturnyh i korrozionnyh vozdejstviyah [Strength, crack resistance and durability of structural concrete under temperature and corrosion influences]. Minsk: BNTU. 2016. 393 p.
28. Demin Jiang, Haodong Xu, Shuchen Lv et al. Properties of flame-retardant leaf fiber cement-based composites at high temperatures. Heliyon. 2022. Iss. 8 (12). e12175. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e12175
29. Abdelmelek N., Lubloy E. Evaluation of the mechanical properties of high-strength cement paste at elevated temperatures using metakaolin. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2021. Vol. 145, pp. 2891–2905. https://doi.org/10.1007/s10973-020-09992-2

Для цитирования: Чайка Т.В., Гавриш В.М., Олейник А.Ю. Влияние высокой температуры на свойства модифицированного цементного камня // Строительные материалы. 2024. № 7. С. 54–59. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-54-59

Фотокаталитически активный мелкозернистый бетон на основе титаносиликатных отходов

Журнал: №7-2024
Авторы:

Тюкавкина В.В.,
Цырятьева А.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-48-53
УДК: 666.972

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
С использованием титаносиликатной добавки, являющейся отходом производства титаносиликатного сорбента, разработан фотокаталитически активный мелкозернистый бетон. Установлено, что введение в состав мелкозернистого бетона титаносиликатной добавки обеспечивает образование дополнительного количества гидросиликатов кальция, преимущественно низкоосновных, повышает плотность цементного камня и снижает дефектность структуры, тем самым способствуя получению более высокопрочных с улучшенными технико-эксплуатационными свойствами бетонов. Для разработанного состава бетона, содержащего 2% (по массе цемента) титаносиликатного порошка, 1,1 мас. % суперпластификатора Glenium 51 при В/Ц 0,42, зафиксировано увеличение прочности при сжатии на 52%, уменьшение водопоглощения на 32%, уменьшение глубины износа и потери массы на 35%, повышение морозостойкости на 3 марки по сравнению с бездобавочным составом. Поверхность мелкозернистого бетона, содержащего отход титаносиликатного сорбента, в реакции разложения метиленового синего проявляет способность к самоочищению под воздействием видимого света, а под ультрафиолетовым светом превышает образцы с коммерческим диоксидом титана. Также проявление самоочищающей способности модифицированного бетона подтверждается уменьшением краевого угла смачивания в процессе облучения ультрафиолетовым светом.
В.В. ТЮКАВКИНА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.В. ЦЫРЯТЬЕВА, мл. науч. сотрудник (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева ФИЦ КНЦ РАН (184209, г. Апатиты, Академгородок мкр., 26а)

1. Wang D., Hou P., Stephan D., Huang S., Zhang L., Yang P., Cheng X. SiO2/TiO2 composite powders deposited on cement-based materials: Rhodamine B removal and the bonding mechanism. Construction and Building Materials. 2020. Vol. 241. 118124. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118124
2. Giada M.C. Gemelli, Manuel Luna, Rafael Zarzuela, M.L. Almoraima Gil Montero, Maria Carbu, Ignacio Moreno-Garrido, María J. Mosquera. 4-Year in-situ assessment of a photocatalytic TiO2/SiO2 antifouling treatment for historic mortar in a coastal city. Building and Environment. 2022. Vol. 225. 109627. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.109627
3. Sun J., Xu K., Shi C., Ma J., Li W., Shen X. Influence of core/shell TiO2–SiO2 nanoparticles on cement hydration. Construction and Building Materials. 2017. Vol. 156, рр. 114–122. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.08.124
4. Shchelokova E.A., Tyukavkina V.V., Tsyryatyeva A.V., Kasikov A.G. Synthesis and characterization of SiO2–TiO2 nanoparticles and their effect on the strength of self-cleaning cement composites. Construction and Building Materials. 2021. Vol. 283. 122769. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122769
5. Bjornstrom J., Martinelli A., Matic A. et al. Accelera-ting effects of colloidal nano-silica for beneficial calcium-silicate-hydrate formation in cement. Chemical Physics Letters. 2004. Vol. 392 (1), pp. 242–248. https://doi.org/10.1016/j.asej.2020.07.016
6. Han B., Ding S., Wang J., Ou J. Nano-engineered cementitious composites. Principles and Practices. 2019, p. 731. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2017.01.008
7. Li Z., Wang J., Han B., Yu X., Ou J. Investigating size effect of anatase phase nano TiO2 on the property of cement-based composites. Materials Research Express. 2018. Vol. 5. No. 8. https://doi.org/10.1088/2053–1591/aad4e3
8. Sun J., Xu K., Shi C., Ma J., Li W., Shen X. Influence of core/shell TiO2–SiO2 nanoparticles on cement hydration. Construction and Building Materials. 2017. Vol. 156, pp. 114–122. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.08.124
9. Khannyra S., Luna M., Almoraima M.L., Addou M., Mosquera M. J. Self-cleaning durability assessment of TiO2/SiO2 photocatalysts coated concrete: Effect of indoor and outdoor conditions on the photocatalytic activity. Building and Environment. 2022. Vol. 211. 108743. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.108743
10. Zanfir A.-V., Voicu G., Badanoiu A.-I., Gogan D., Oprea O., Vasile E. Synthesis and characterization of titania-silica fume composites and their influence on the strength of self-cleaning mortar. Composites Part B: Engineering. 2018. Vol. 140, pp. 157–163. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.12.032
11. Wu J., Wang H., Bao L., Zhong J., Chen R., Sun L. Novel raspberry-like hollow SiO2@TiO2 nanocomposites with improved photocatalytic self-cleaning properties: towards antireflective coatings. Thin Solid Films. 2018. Vol. 651, pp. 48–55. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2018.02.009
12. Тюкавкина В.В., Герасимова Л.Г., Цырятьева А.В. Синтетические титаносиликатные добавки для специальных цементных композитов // Перспективные материалы. 2019. № 4. С. 40–48. https://doi.org/10.30791/1028-978X-2019-4-40-48
12. Tyukavkina V.V., Gerasimova L.G., Tsyratyeva A.V. Synthetic titanosilicate additives for special cementitious composites. Perspektivnye materialy. 2019. No. 4, pp. 40–48. (In Russian). https://doi.org/10.30791/1028-978X-2019-4-40-48
13. Tyukavkina V.V, Shchelokova E.A., Tsyryatyeva A.V., Kasikov A.G. TiO2–SiO2 nanocomposites from technological wastes for self-cleaning cement composition. Journal of Building Engineering. 2021. Vol. 44. 102648. URL: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102648
14. Тюкавкина В.В., Щелокова Е.А., Поживина К.А., Касиков А.Г. Нанодобавки на основе диоксида титана и диоксида кремния для самоочищающихся бетонов // Строительные материалы. 2021. № 5. С. 47–53. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-791-5-47-53
14. Tyukavkina V.V., Shchelokova Е.А., Pozhivina К.А., Kasikov A.G. Nano-additives based on titanium dioxide and silicon dioxide for self-cleaning concretes. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2021. No. 5, pp. 47–53. (In Russian). https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-791-5-47-53
15. Gerasimova L.G., Maslova M.V., Nikolaev A.I. Synthesis of the new nano-porous titanosilicates using ammonium oxysulphotitanite. Journal Glass Physics and Chemistry. 2013. Vol. 39 (5), pp. 846–855. https://doi.org/10.1134/S1087659613050076
16. Wang D., Hou P., Zhang L., Xie N., Yang P., Cheng X. Photocatalytic activities and chemically-bonded mechanism of SiO2–TiO2 nanocomposites coated cement-based materials. Materials Research Bulletin. 2018. Vol. 102, pp. 262–268. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2018.02.013
17. Самбуров Г.О. Технология и применение титаносиликатных сорбентов каркасной структуры для очистки стоков от радионуклидов и катионов токсичных металлов // Теория и практика проектного образования. 2019. № 3 (11). С. 75–80.
17. Samburov G.O. Technology and application of titanosilicate sorbents with a frame structure for purification of wastewater from radionuclides and toxic metal cations. Teoriya i praktika proektnogo obrazovaniya. 2019. No. 3 (11), рр. 75–80. (In Russian).
18. Тюкавкина В.В., Цырятьева А.В. Мелкозернистые фотокаталитические бетоны на основе титаносиликатных отходов // Труды Кольского научного центра РАН. Сер.: Технические науки. 2023. Т. 14. № 4. С. 207–212. https://doi.org/10.37614/2949-1215.2023.14.4.035
18. Tyukavkina V.V., Tsyryat’eva A.V. Fine-grained photocatalytic concrete based on titanosilicate waste. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 4, pp. 207–212. (In Russian). https://doi.org/10.37614/2949-1215.2023.14.4.035
19. Blossey R. Self-cleaning surfaces-virtual realities. Nature materials. 2003. Vol. 2. No. 5, pp. 301–306. https://doi.org/10.1038/nmat856

Для цитирования: Тюкавкина В.В., Цырятьева А.В. Фотокаталитически активный мелкозернистый бетон на основе титаносиликатных отходов // Строительные материалы. 2024. № 7. С. 48–53. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-48-53

Легкие бетоны на полых и пористых заполнителях

Журнал: №7-2024
Авторы:

Иноземцев А.С.,
Королев Е.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-41-47
УДК: 691.327.32

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Одним из направлений развития бетоноведения является сочетание положительных качеств тяжелых и легких бетонов. Оптимизация конкурирующих высоких показателей конструкционных свойств тяжелых бетонов и теплофизических свойств легких бетонов – задача, решению которой посвящено большое количество научных трудов. В России наибольшее распространение получили конструкционные легкие бетоны на керамзитовом заполнителе. В настоящее время появляется опыт реконструкции мостов из легких бетонов на полых микросферах. За последние десять лет возможности получения легких бетонов с повышенной прочностью существенно расширились. В работе представлены модели, демонстрирующие особенности формирования структуры легкого бетона на полом и пористом заполнителях. Описаны преимущества и ограничения каждого вида рассмотренных заполнителей для получения легких бетонов с заданной средней плотностью и прочностью. Описанные модели показывают, что для получения высокопрочного легкого бетона (Rуд≥25 МПа) средней плотностью более 1600 кг/м3 целесообразно использовать пористый заполнитель, а при ρlb<1600 кг/м3 достижение требуемых механических свойств либо возможно только на полом заполнителе, либо имеет большее значение удельной прочности, чем на пористом. Определяющей в достижении требуемой удельной прочности легкого бетона становится толщина оболочки заполнителя.
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. Попов Н.А. Проектирование легкобетонных монолитных стен. М.: Госстройиздат, 1933. 210 с.
2. Попов Н.А. Новые виды легких бетонов. М.: Госстройиздат, 1939. 196 с.
3. Симонов М.З. Бетон и железобетон на пористых заполнителях. М.: ГИЛСиА, 1955. 256 с.
4. Стронгин Н.С., Баулин Д.К. Легкобетонные конструкции крупнопанельных жилых домов. М.: Стройиздат, 1984. 184 с.
5. Якубович М.А. Автодорожные мосты из легкого железобетона. М.: Автотрансиздат, 1956. 68 с.
6. Мешкаускас Ю.И. Конструктивный керамзитобетон. М.: Стройиздат, 1977. 87 с.
7. Баулин Д.К. Междуэтажные перекрытия из легких бетонов. М.: Стройиздат, 1974. 216 с.
8. Горин В.М., Шиянов Л.П. Керамзит и керамзитобетон в жилищном строительстве и коммунальном хозяйстве // Строительные материалы. 2007. № 10. С. 98–100.
9. Rossignolo J.A., Agnesini M.V.C., Morais J.A. Properties of high-performance LWAC for precast structures with Brazilian lightweight aggregates. Cement and Concrete Composites. 2003. Vol. 25. Iss. 1, pp. 77–82. https://doi.org/10.1016/S0958-9465(01)00046-4
10. Патент РФ 2355656. Бетонная смесь / Пономарев А.Н., Юдович М.И. Заявл. 10.05.2007. Опубл. 20.05.2009.
11. Фиговский О.Л., Бейлин Д.А., Пономарев А.Н. Успехи применения нанотехнологий в строительстве // Нанотехнологии в строительстве. 2012. Т. 4. № 3. С. 6–22.
12. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: АСВ, 2015. 528 с.
13. Zhang M.H., Gjorv O.E. Permeability of high-strength lightweight concrete // ACI Materials Journal. 1991.Vol. 88 (5), pp. 463–469. DOI: 10.14359/2108
14. Фаликман В.Р., Сорокин Ю.В., Горячев О.М. Высокопрочный легкий бетон: технология и свойства // Бетон и железобетон. 2005. № 2. С. 8–11.
15. Nadesan Manu S., Dinakar P. Mechanical properties of sintered fly ash light weight aggregate concrete. 14th NCB International Seminar on Cement and Building Materials. 2015. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.05.511
16. Nadesan M.S., Dinakar P. Structural concrete using sintered flyash lightweight aggregate: A review // Construction and Building Materials. 2017. Vol. 154, pp. 928-944. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.08.005
17. Cerny V., Kocianova M., Drochytka R. Possibilities of lightweight high strength concrete production from sintered fly ash aggregate // Proccedia Engineering. 2017. Vol. 195. С. 9–16. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.04.517
18. Mehta P.K., Monteiro P.J.M. Concrete: microstructure, properties, and materials. New York: McGraw-Hill. 2006. pp. 1–7.
19. Иноземцев А.С., Королев Е.В. Высокопрочные легкие бетоны. СПб.: СПбГАСУ, 2022. 192 с.
20. Макридин Н.И., Максимова И.Н. Искусственные пористые заполнители и легкие бетоны: Учебное пособие. Пенза: ПГУАС, 2013. 324 с.
21. Петров В.П., Макридин Н.И., Ярмаковский В.Н. Пористые заполнители и легкие бетоны. Мате-риаловедение. Технология производства: Учебное пособие. Самара: СГАСУ, АСВ, 2009. 436 с.
22. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин: Справочник. М.: Машиностроение, 1993. 640 с.
23. Бобрышев А.Н., Ерофеев В.Т., Жарин Д.Е. Основы формирования структуры композиционных материалов. Саранск: МГУ им. Н.П. Огарева, 2012. 120 с.

Для цитирования: Иноземцев А.С., Королев Е.В. Легкие бетоны на полых и пористых заполнителях // Строительные материалы. 2024. № 7. С. 41–47. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-41-47

Структура и свойства мелкозернистых бетонов для 3D-печати на основе гипсоцементно-пуццолановых сухих строительных смесей

Журнал: №7-2024
Авторы:

Рахимов Р.З.,
Мухаметрахимов Р.Х.,
Галаутдинов А.Р.,
Зиганшина Л.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-33-40
УДК: 691.33

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Технология строительной 3D-печати является одним из приоритетных направлений развития строительной отрасли по всему миру. Несмотря на оптимистичные прогнозы роста технологии аддитивного строительного производства в долгосрочной перспективе, существуют различные риски, способные оказывать влияние на темпы данного развития, которые связаны в первую очередь с необходимостью развития нормативной базы, подготовки квалифицированных кадров, создания и совершенствования оборудования и материалов для строительной 3D-печати. Цель работы в исследовании структуры и свойств мелкозернистых бетонов для аддитивного строительного производства (3D-печати) на основе гипсоцементно-пуццолановых сухих строительных смесей (ССС). Формование образцов при проведении экспериментальных исследований осуществлялось методом послойной экструзии на цеховом строительном 3D-принтере «АМТ S-6044». Обоснована рациональность применения в технологии аддитивного производства бетонов с соотношением ГЦПВ:заполнитель = 1:2 при модуле крупности песка Мк=3. Разработан состав гипсоцементно-пуццоланового бетона (ГЦПБ), модифицированный полифункциональной комплексной добавкой (КД), позволяющей повысить прочность при сжатии на 35,3%, водостойкость – на 73% (до 0,85) по сравнению с контрольным немодифицированным составом. Установлено, что модифицирование ГЦПБ разработанной полифункциональной комплексной добавкой приводит к снижению объема открытых капиллярных пор на 20,5%, объема открытых некапиллярных пор – на 66,7%, к увеличению объема условно-закрытых пор – на 28,1%, показателя микропористости – с 0,22 до 0,89. Синергетическое взаимодействие химических добавок в составе КД подтверждается результатами выполненных исследований по определению электрокинетического потенциала на поверхности частиц ГЦПВ и кинетики тепловыделения при его гидратации.
Р.З. РАХИМОВ, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Р.Х. МУХАМЕТРАХИМОВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.Р. ГАЛАУТДИНОВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Л.В. ЗИГАНШИНА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Казанский государственный архитектурно-строительный университет (420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1)

1. Wang L., Ma G., Liu T., Buswell R., Li Z. Interlayer reinforcement of 3D printed concrete by the in-process deposition of U-nails. Cement and Concrete Research. 2021. Vol. 148. 106535.
https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2021.106535
2. Bai G., Wang L., Wang F., Ma G. In-process reinforcing method: dual 3D printing procedure for ultra-high performance concrete reinforced cementitious composites. Materials Letters. 2021. Vol. 304. 130594. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.130594
3. Ma G., Buswell R., Leal da Silva, W. R., Wang L., Xu J., Jones S. Z. Technology readiness: A global snapshot of 3D concrete printing and the frontiers for development. Cement and Concrete Research. 2022. Vol. 156. 106774. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2022.106774
4. Poluektova V.A. Designing the composition of a cement-based 3d construction printing material. Inorganic Materials: Applied Research. 2020. Vol. 11. No. 5, pp. 1013–1019.
https://doi.org/10.1134/S2075113320050263
5. Demyanenko O., Sorokina E., Kopanitsa N., Sarkisov Y. Mortars for 3D printing. MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 143. 02013.
https://doi.org/10.1051/matecconf/201714302013
6. Molodin V.V., Vasenkov E.V., Timin P.L. Work head for 3d printing of insulated walls from one-stage polystyrene concrete. Materials Science Forum. 2020. Vol. 992, pp. 194–199.
https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.992.194
7. Мухаметрахимов Р.Х., Лукманова Л.В. Влияние портландцементов с различным минералогическим составом на основные свойства композитов, сформованных методом послойного экструдирования (3D-печати) // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2021. № 2 (56). С. 37–50.
https://doi.org/10.52409/20731523_2021_2_37
7. Mukhametrakhimov R.Kh., Lukmanova L.V. The influence of Portland cements with different mineralogical composition on the basic properties of composites formed by layer-by-layer extrusion (3D printing). Izvestiya of the Kazan State University of Architecture and Civil Engineering. 2021. No. 2 (56), pp. 37–50. (In Russian). https://doi.org/10.52409/20731523_2021_2_37
8. Mukhametrakhimov R., Lukmanova L. Structure and properties of mortar printed on a 3D printer. Magazine of Civil Engineering. 2021. Vol. 102. No. 2. https://doi.org/10.34910/MCE.102.6
9. Slavcheva G.S. Drying and shrinkage of cement paste for 3D printable concrete. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 481. IV International Conference on Safety Problems of Civil Engineering Critical Infrastructures. 4–5 October 2018, Russian Federation. https://doi.org/10.1088/1757-899X/481/1/012043
10. Королев Е.В., Зыонг Т.К., Иноземцев А.С. Способ обеспечения внутреннего ухода за гидратацией цемента в составах для 3D-печати // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15. № 6. С. 834–846.
https://doi.org/10.22227/1997-0935.2020.6.834-846
10. Korolev E.V., Zyong T.K., Inozemtsev A.S. Method for providing internal hydration care for cement in 3D printing compositions. Vestnik MGSU. 2020. Vol. 15, No. 6, pp. 834–846. (In Russian). https://doi.org/10.22227/1997-0935.2020.6.834-846
11. Slavcheva G.S., Artamonova O.V. Rheological behavior and mix design for 3D printable cement paste. Key Engineering Materials. 2019. Vol. 799, pp. 282–287. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.799.282
12. Мухаметрахимов Р.Х., Рахимов Р.З., Галаутдинов А.Р., Зиганшина Л.В. Модифицированные гипсоцементно-пуццолановые бетоны для 3D-печати // Строительные материалы. 2024. № 1–2. С. 79–89. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-821-1-2-79-89
12. Mukhametrakhimov R.Kh., Rakhimov R.Z., Galautdinov A.R., Ziganshina L.V. Modified gypsum-cement-pozzolan concrete for 3DCP. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2024. No. 1–2, pp. 79–89. (In Russian). https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-821-1-2-79-89
13. Рахимов Р.З., Мухаметрахимов Р.Х., Галаутдинов А.Р., Зиганшина Л.В. Гипсоцементно-пуццолановые бетоны для аддитивного строительного производства // Вестник МГСУ. 2024. Т. 19. № 4. С. 580–595. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2024.4.580-595
13. Rakhimov R.Z., Mukhametrakhimov R.Kh., Galautdinov A.R., Ziganshina L.V. Gypsum-cement-puzzolanic concrete for 3D CP. Vestnik MGSU. 2024. Iss. 19. No. 4, pp. 580–595. (In Russian). https://doi.org/10.22227/1997-0935.2024.4.580-595
14. Халиуллин М.И., Димиева А.И., Файзрахманов И.И. Влияние добавок механоактивированных минеральных наполнителей на свойства композиционных гипсовых вяжущих // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2019. № 4 (50). С. 386–393.
14. Khaliullin M.I., Dimieva A.I., Faizrakhmanov I.I. The influence of additives of mechanically activated mineral fillers on the properties of composite gypsum binders. Izestiya of the Kazan State University of Architecture and Civil Engineering. 2019. No. 4 (50), pp. 386–393. (In Russian).
15. Алтыкис М.Г, Рахимов Р.З. Гипс. Строительные материалы и изделия. Казань: КИСИ, 1994. 107 с.
15. Altykis M.G., Rakhimov R.Z. Gips. Stroitel’nye materialy i izdeliya [Gypsum. Construction materials and products]. Kazan’: KISI, 1994. 107 p.
16. Рахимов Р.З., Халиуллин М.И. Состояние и тенденции развития промышленности гипсовых строительных материалов // Строительные материалы. 2010. № 12. С. 44–46.
16. Rakhimov R.Z., Khaliullin M.I. Status and development trends of the gypsum building materials industry. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2010. No. 12. pp. 44–46. (In Russian).
17. Рахимов Р.З., Рахимова Н.Р. История композиционных минеральных вяжущих веществ. СПб.: Лань, 2023. 268 с.
17. Rakhimov R.Z., Rakhimova N.R. Istoriya kompozitsionnykh mineral’nykh vyazhushchikh veshchestv [History of composite mineral binders]. SPb: Lan’. 2023. 268 p.
18. Рахимов Р.З., Рахимова Н.Р. История науки и техники. СПб.: Лань, 2022. 528 с.
18. Rakhimov R.Z., Rakhimova N.R. Istoriya nauki i tekhniki [History of science and technology]. SPb: Lan’. 2022. 528 p.
19. Лесовик В.С., Елистраткин М.Ю., Глаголев Е.С., Шаталова С.В., Стариков М.С. Формирование свойств композиций для строительной печати // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. Т. 2. № 10. С. 6–14.
19. Lesovik V.S., Elistratkin M.Yu., Glagolev E.S., Shatalova S.V., Starikov M.S. Formation of properties of compositions for construction printing. Vestnik BSTU named after V.G. Shukhov. 2017. Vol. 2. No. 10, pp. 6–14. (In Russian).
20. Смирнов Д.С., Белаева К.Р., Хохряков О.В. Исследование свойств мелкозернистых асфальтобетонов, запроектированных разными методами // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2023. № 3 (65). С. 66–76. https://doi.org/10.52409/20731523_2023_3_66
20. Smirnov D.S., Belaeva K.R., Khokhryakov O.V. Study of the properties of fine-grained asphalt concrete designed by different methods. Izestiya of the Kazan State University of Architecture and Civil Engineering. 2023. No. 3 (65), pp. 66–76. (In Russian). DOI: 10.52409/20731523_2023_3_66
21. Беляков А.Ю., Хохряков О.В., Хозин В.Г. Функционализированный минеральный наполнитель – эффективный модификатор цементных бетонов // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2023. № 3 (65). С. 45–56. https://doi.org/10.52409/20731523_2023_3_45
21. Belyakov A.Yu., Khokhryakov O.V., Khozin V.G. Functionalized mineral filler is an effective modifier for cement concrete. Izestiya of the Kazan State University of Architecture and Civil Engineering. 2023. No. 3 (65), pp. 45–56. (In Russian). https://doi.org/10.52409/20731523_2023_3_45
22. Морозова Н.Н., Гуляков Е.Г. Свойства бетона на цеолитсодержащем вяжущем // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2023. № 2 (64). С. 27–39. DOI: 10.52409/20731523_2023_2_27
22. Morozova N.N., Gulyakov E.G. Properties of concrete with zeolite-containing binder. Izestiya of the Kazan State University of Architecture and Civil Engineering. 2023. No. 2 (64), pp. 27–39. (In Russian). DOI: 10.52409/20731523_2023_2_27
23. Шорстова Е.С. Базальтофибробетон для 3D-печати на основе композиционного вяжущего: Дис. … канд. техн. наук. Белгород, 2022. 176 с.
23. Shorstova E.S. Basalt fiber reinforced concrete for 3D printing based on a composite binder. Cand. Diss. (Engineering). Belgorod. 2022. 176 p. (In Russian).
24. Славчева Г.С., Ибряева А.И. Влияние концентрации и гранулометрии наполнителей на реологические свойства цементных систем // Вестник Тверского государственного технического университета. Сер.: Строительство. Электротехника и химические технологии. 2019. Т. 2. № 2. С. 29–36.
24. Slavcheva G.S., Ibryaeva A.I. Influence of concentration and granulometry of fillers on the rheological properties of cement systems. Vestnik of Tver State Technical University. Series: Construction. Electrical Engineering and Chemical Technology. 2019. Vol. 2, No. 2, pp. 29–36. (In Russian).
25. Бритвина Е.А., Славчева Г.С. Показатели технологичности цементных смесей для строительной 3D-печати: моделирование и экспериментальные исследования // Вестник Инженерной школы ДВФУ. 2021. Т. 49. № 4. С. 56–65. https://doi.org/10.24866/2227-6858/2021-4/56-65
25. Britvina E.A., Slavcheva G.S. Manufacturability indicators of cement mixtures for construction 3D printing: modeling and experimental studies. Vestnik Vestnik of the FEFU Engineering School. 2021. Vol. 49. No. 4, pp. 56–65. (In Russian). https://doi.org/10.24866/2227-6858/2021-4/56-65
26. Торшин А.О., Боровикова С.О., Корчунов И.В., Потапова Е.Н. Разработка строительной смеси для 3D-печати // Успехи в химии и химической технологии. 2018. Т. 2. № 198. С. 164–166.
26. Torshin A.O., Borovikova S.O., Korchunov I.V., Potapova E.N. Development of a building mixture for 3D printing. Uspekhi v khimii i khimicheskoi tekhnologii. 2018. Vol. 2. No. 198, pp. 164–166. (In Russian).
27. Potapova E., Guseva T., Shchelchkov K., Fischer H.B. Mortar for 3D printing based on gypsum binders. Materials Science Forum. 2021. Iss. 1037 (5), pp. 26–31. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.1037.26
28. Шаталова С.В., Чернышева Н.В., Елистраткин М.Ю., Дребезгова М.Ю., Масалитина С.В. Реологические свойства гипсоцементных вяжущих и формовочных смесей на их основе для 3D-аддитивных технологий строительства // Строительные материалы. 2022. № 8. С. 23–30. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-805-8-23-30
28. Shatalova S.V., Chernysheva N.V., Elistratkin M.Yu., Drebezgova M.Yu., Masalitina S.V. Rheological properties of gypsum cement binders and molding mixtures based on them for 3D additive construction technologies. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2022. No. 8, pp. 23–30. (In Russian). https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-805-8-23-30
29. Патент РФ 2777886. Модифицированная строительная смесь для 3D-печати / Мухаметрахимов Р.Х., Зиганшина Л.В. Заявл. 30.12.2021. Опубл. 11.08.2022.
29. Patent RF 2777886. Modifitsirovannaya stroitel’naya smes’ dlya 3D-pechati [Modified mortar for 3D printing]. Mukhametrakhimov R.Kh., Ziganshina L.V. Declared 30.12.2021. Published 11.08.2022. (In Russian).
30. Запорожец И.Д., Окороков С.Д., Парийский А.А. Тепловыделение бетона. М.: Стройиздат, 1966. 314 с.
30. Zaporozhets I.D., Okorokov S.D., Pariiskii A.A. Teplovydelenie betona [Heat release of concrete]. Moscow: Stroyizdat. 1966. 314 p.
31. Каприелов С.С., Батраков В.Г., Шейнфельд А.В. Модифицированные бетоны нового поколения: реальность и перспективы // Бетон и железобетон. 1999. Т. 6. С. 6–10.
31. Kaprielov S.S., Batrakov V.G., Sheinfel’d A.V. New generation modified concretes: reality and prospects. Beton i zhelezobeton. 1999. Vol. 6, pp. 6–10. (In Russian).
32. Абрамова А.Ю. Повышение эффективности смесей сухих строительных клеевых на цементном вяжущем. Дис. ... канд. техн. наук. Москва. 2023. 195 с.
32. Abramova A.Yu. Increasing the efficiency of mixtures of dry construction adhesives based on cement binders. Cand. Diss. (Engineering). Moscow. 2023. 195 p. (In Russian).
33. Шошин Е.А., Иващенко Ю.Г., Широков А.А., Руфимский П.В. Влияние фазовых переходов на электрокинетический потенциал дисперсной фазы цементной пасты // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2014. Т. 1. № 74. С. 108–111.
33. Shoshin E.A., Ivashchenko Yu.G., Shirokov A.A., Rufimskii P.V. The influence of phase transitions on the electrokinetic potential of the dispersed phase of cement paste. Vestnik of the Saratov State Techni-cal University. 2014. Vol. 1. No. 74, pp. 108–111. (In Russian).

Для цитирования: Рахимов Р.З., Мухаметрахимов Р.Х., Галаутдинов А.Р., Зиганшина Л.В. Структура и свойства мелкозернистых бетонов для 3D-печати на основе гипсоцементно-пуццолановых сухих строительных смесей // Строительные материалы. 2024. № 7. С. 33–40. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-33-40

Оценка долговечности композиций из сухих смесей на гипсовой и гипсоцементной основе для 3D-печати

Журнал: №7-2024
Авторы:

Шигапов Р.И.,
Шагигалин Г.Ю.,
Клюев А.В.,
Булатов Б.Г.,
Метлицкая Д.В.,
Недосеко И.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-26-32
УДК: 691.311

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Обосновывается эффективность использования технологии 3D-печати для возведения наружных и внутренних стен, в особенности для малоэтажных жилых и гражданских зданий социального назначения. Анализируется отечественный опыт строительства одноэтажных бескаркасных зданий с несущими наружными стенами, напечатанных на 3D-принтере (с заполнением их внутреннего пространства неорганическими утеплителями на монолитной (пенобетон, пеногипс) или засыпной (вспученный перлит, особо легкий керамзитовый гравий) основе). Обосновывается по технологическим и экономическим соображениям использование сухих смесей на гипсовой и смешанной основе для печати стен малоэтажных зданий. На основе лабораторных и натурных экспериментов по оценке стойкости гипсоцементно-пуццолановых композиций (из сухих смесей) для 3D-печати к изменению температурно-влажностного режима установлено, что причиной деструкции и разрушения опытных образцов, по данным количественного рентгенофазового анализа, являлось повышенное содержание эттрингита при их гидратации и твердении при пониженной температуре.
Р.И. ШИГАПОВ1, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Г.Ю. ШАГИГАЛИН1, ассистент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.В. КЛЮЕВ2, канд. техн. наук, доцент;
Б.Г. БУЛАТОВ3, старший преподаватель (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Д.В. МЕТЛИЦКАЯ1, студентка группы МПГ05-23-01 (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.В. НЕДОСЕКО1, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Уфимский государственный нефтяной технический университет (450080, г. Уфа, ул. Менделеева, 195)
2 Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46)
3 Башкирский государственный аграрный университет (450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34)

1. Акулова И.И., Славчева Г.С., Макарова Т.В. Технико-экономическая оценка эффективности применения 3D-печати в жилищном строительстве // Жилищное строительство. 2019. № 12. С. 52–56. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2019-12-52-56
2. Славчева Г.С. Строительная 3D-печать сегодня: потенциал, проблемы и перспективы практической реализации // Строительные материалы. 2021. № 5. С. 28–36. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-791-5-28-36
3. Kumar L.J., Krishnadas Nair C.G. Current Trends of Additive Manufacturing in the Aerospace Industry. In: Advances in 3D Printing & Additive Manufacturing Technologies. Springer, Singapore. 2017 https://doi.org/10.1007/978-981-10-0812-2_4
4. Славчева Г.С., Акулова И.И., Вернигора И.В. Концепция и эффективность применения 3D-печати для дизайна городской среды // Жилищное строительство. 2020. № 3. С. 49–55. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2020-3-49-55
5. Klyuev S.V., Klyuev A.V., Vatin N.I., Shorstova E.S. Technology of 3-D printing of fiber reinforced mixtures. In: Sustainable Energy Systems: Innovative Perspectives. SES 2020. Lecture Notes in Civil Engineering. 2021. Vol. 141. https://doi.org/10.1007/978-3-030-67654-4_25
6. Рязанов А.Н., Шигапов Р.И., Синицин Д.А., Кинзябулатова Д.Ф., Недосеко И.В. Использование гипсовых композиций в технологиях строительной 3D-печати малоэтажных жилых зданий. Проблемы и перспективы // Строительные материалы. 2021. № 8. С. 39–44. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-794-8-39-44
7. Славчева Г.С., Макарова Т.В. Пенобетоны для теплоизоляционных слоев наружных стен, возводимых методом 3D-печати // Строительные материалы. 2018. № 10. С. 30–35. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-764-10-30-35
8. Le T.T., Austin S.A., Lim S., Buswell R.A., Gibb A.G.F., Thorpe T. Mix design and fresh properties for high-performance printing concrete. Materials & Structures. 2012. Vol. 45, pp. 1221–1232. https://doi.org/10.1617/s11527-012-9828-z
9. Булатов Б.Г., Недосеко И.В. Перспективы использования результатов функционирования системы автоматизации производства стеновых изделий из фосфогипса // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2017. № 1 (39). С. 302–308.
10. Булатов Б.Г., Недосеко И.В. Система управления процессом переработки многотонажного гипсосодержащего отхода производства минеральных удобрений – фосфогипса – в готовые изделия // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2015. № 2 (34). С. 69–73.
11. Глаголев Е.С., Лесовик В.С., Бычкова А.А. 3D-печать зданий и строительных компонентов как будущее устойчивого развития строительства. В сборнике: Природоподобные технологии строительных композитов для защиты среды обитания человека. II Международный онлайн-конгресс, посвященный 30-летию кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций. Белгород, 2019. С. 303–309.
12. Алексеева Н.С. Перспективы использования 3D-печати в строительстве. В сборнике: Экономика и управление: тенденции и перспективы: Материалы I Межвузовской научно-практической конференции факультета экономики и управления. СПб., 2020. С. 211–216.
13. Клюев С.В., Клюев А.В., Кузик Е.С. Аддитивные технологии в строительной индустрии. Интеллектуальные строительные композиты для зеленого строительства: Международная научно-практическая конференция, посвященная 70-летию заслуженного деятеля науки РФ, члена-корреспонден-та РААСН, доктора технических наук, профессора Валерия Станиславовича Лесовика. Белгород, 15–16 марта 2016. С. 54–58. EDN WIJFAF.
14. Славчева Г.С., Шведова М.А., Бабенко Д.С. Анализ и критериальная оценка реологического поведения смесей для строительной 3D-печати // Строительные материалы. 2018. № 12. С. 34–40. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-766-12-34-40
15. Мухаметрахимов Р.Х., Зиганшина Л.В. Технология и контроль качества строительной 3D-печати // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2022. № 1 (59). С. 64–79. https://doi.org/10.52409/20731523_2022_1_64. EDN BZJGUO.
16. Mukhametrakhimov R., Ziganshina L., Kadyrov R., Statsenko E. Structure of 3D-printed concrete by x-ray computed tomography. In: Proceedings of STCCE 2022. STCCE 2022. Lecture Notes in Civil Engineering. 2023. Vol. 291. https://doi.org/10.1007/978-3-031-14623-7_37
17. Пустовгар А.П., Адамцевич Л.А., Адамцевич А.О. Международный опыт исследований в области аддитивного строительного производства // Жилищное строительство. 2023. № 11. С. 4–10. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2023-11-4-10
18. Бессонов И.В., Шигапов Р.И., Бабков В.В. Теплоизоляционный пеногипс в малоэтажном строительстве // Строительные материалы. 2014. № 7. С. 9–13.
19. Мирсаев Р.Н., Бабков В.В., Недосеко И.В., Юнусова С.С. и др. Опыт производства и эксплуатации гипсовых стеновых изделий // Строительные материалы. 2008. № 3. С. 78–80.
20. Ларионова З.М., Никитина Л.В., Гарашин В.Р. Фазовый состав, микростуктура и прочность цементного камня и бетона. М.: Стройиздат, 1977. 254 с.
21. Алкснис Ф.Ф. Твердение и деструкция гипсоцементных композиционных материалов. Л.: Стройиздат, 1988. 103 с.
22. Мухаметрахимов Р.Х. Исследование пластифицирующих добавок на основе эфиров поликарбоксилатов на свойства бетонов, формуемых методом 3D-печати // Строительные материалы и изделия. 2022. Т. 5. № 5. С. 42–58. https://doi.org/10.58224/2618-7183-2022-5-5-42-58 EDN CLDKGL.

Для цитирования: Шигапов Р.И., Шагигалин Г.Ю., Клюев А.В., Булатов Б.Г., Метлицкая Д.В., Недосеко И.В. Оценка долговечности композиций из сухих смесей на гипсовой и гипсоцементной основе для 3D-печати // Строительные материалы. 2024. № 7. С. 26–32. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-26-32

Оптимизация составов штукатурных смесей на гипсовом вяжущем с применением REOLIN RA 120

Журнал: №7-2024
Авторы:

Арасланкин С.В.,
Бурьянов А.Ф.,
Щанкин М.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-18-25
УДК: 691.553

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Вопрос о пределе технико-экономической оптимизации составов сухих строительных смесей не теряет своей актуальности и остается одним из главных и приоритетных вопросов в отрасли. Одним из способов решения данного вопроса является использование наиболее совершенных химических добавок, позволяющих минимизировать себестоимость смесей, сохраняя характеристики выпускаемой продукции. В данной работе рассматривается применение реологической добавки REOLIN RA 120 для оптимизации составов штукатурных смесей на гипсовом вяжущем. Показано, что использование REOLIN RA 120 в гипсовых составах позволяет снизить трудоемкость проведения штукатурных работ посредством увеличения диапазона допустимого водотвердого отношения, снижения расхода сухой смеси и улучшения текстуры поверхности. Описан алгоритм введения добавки и ее влияние на показатели, характеризующие трудоемкость приготовления, нанесения, выравнивания раствора и последующей обработки штукатурной поверхности.
С.В. АРАСЛАНКИН1, генеральный директор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.Ф. БУРЬЯНОВ2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
М.В. ЩАНКИН1, канд. биол. наук, старший научный сотрудник (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 НПО ООО «Экспонента» (431448, г. Рузаевка, ул. Станиславского, д. 26 А)
2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

Для цитирования: Арасланкин С.В., Бурьянов А.Ф., Щанкин М.В. Оптимизация составов штукатурных смесей на гипсовом вяжущем с применением REOLIN RA 120 // Строительные материалы. 2024. № 7. С. 18–25. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-18-25

Влияние сульфата калия как активатора на процесс твердения нерастворимого сульфата кальция

Журнал: №7-2024
Авторы:

Бурьянов А.Ф.,
Лукьянова Н.А.,
Булдыжова Е.Н.,
Ребров С.С.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-7-10
УДК: 666.913

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Разработке строительных материалов на основе ангидритовых вяжущих посвящено достаточно большое количество работ как российских, так и зарубежных исследователей. Вяжущее на основе нерастворимого ангидрита относится к медленнотвердеющим. Этот факт зачастую отпугивает производителей строительных материалов в использовании данного вяжущего. На сегодняшний день существует множество активаторов твердения нерастворимого ангидрита. Эффективность ускорителей зависит от ряда факторов. Но однозначного объяснения действия добавок, применяемых для получения ангидритовых материалов с оптимальными свойствами, нет, и эта проблема нуждается во всестороннем исследовании. Использование ангидрита в производстве строительных изделий и материалов является перспективным направлением в строительстве, так как ангидритовое вяжущее может быть заменено местным материалом и использоваться вместо цементного или гипсового вяжущего.
А.Ф. БУРЬЯНОВ1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Н.А. ЛУКЬЯНОВА1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Е.Н. БУЛДЫЖОВА2, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
С.С. РЕБРОВ3, 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, Москва, ул. Ярославское ш., 26)
2 Московский институт психоанализа, НОЧУ ВО (121170, г. Москва, Кутузовский пр-т, 34, стр. 14)
3 ООО «ГИПСТЕХ» (396950, Воронежская обл., рп Латная, ул. Строителей, 4А)

. Бурьянов А.Ф., Лукьянова Н.А., Булдыжова Е.Н., Ребров С.С. Повышение эффективности производства и применения гипсовых материалов и изделий. Сборник материалов ХI Международной научно-практической конференции «Повышение эффективности производства и применения гипсовых материалов и изделий». Карачаево-Черкесская Республика, п. Архыз, 20–21 сентября 2023 г. С. 44–50.
2. Второв Б., Фишер Х.Б. Влияние активаторов твердения на свойства ангидритовых вяжущих. Материалы Второго международного научно-технического семинара: Нетрадиционные технологии в строительстве. 2001. С. 371–376.
3. Клименко В.Г. Роль двойных солей на основе сульфатов Na+, K+, Ca2+, NH4+ в технологии получения ангидритовых вяжущих // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. № 12. С. 119–125.
4. Голосовкер И.Я. Исследование свойств ангидритового цемента на базе северных гипсов. Архангельск: Арханг. лесотехн. ин-т им. В.В. Куйбышева, 1948. 39 с.
5. Conley R.F., Bundy W.M. Mechanism of gypsification. Geochimica et Cosmochimica Acta. 1958. Vol. 15. Iss. 1–2, pp. 57–72.
https://doi.org/10.1016/0016-7037(58)90010-3
6. Даумантас Э.П. Исследование растворимости, гидратации и твердения ангидрита: Дис. ... канд. техн. наук. Каунас, 1965.
7. Ткачева О.А. Гидратация и твердение ангидритового вяжущего на основе фосфогипса: Дис. … канд. техн. наук. М., 1997. 203 с.
8. Kudyakow A., Anikanowa L. Fluorahydritbindemitel fur die herstellung von baumaterialien. In 14. Internationale Baustofftagung «Ibausil». Tagungsbericht_Band 1. Weimar, 2000, pp. 269–275
9. Klimenko V.G., Pavlenko V.I., Gasanov S.K.The Role of pH medium in forming binding substauceson base of calcium sulphate. Middle-East Journalof Scientific Research. 2013. Vol. 17. No. 8,pp. 1169–1175.
10. Новиченкова Т.Б. Моделирование дисперсных систем из гипсовых техногенных ресурсов для получения композитов строительного назначения: Дис. … канд. техн. наук. Казань, 2012. 212 c.
11. Фишер Х.Б., Второв Б. Влияние активаторов твердения на свойства природного ангидрита. II Международное совещание по химии и технологии цемента. Т. 2. Москва. 4–8 декабря 2000 г.С. 53–61.

Для цитирования: Бурьянов А.Ф., Лукьянова Н.А., Булдыжова Е.Н., Ребров С.С. Влияние сульфата калия как активатора на процесс твердения нерастворимого сульфата кальция // Строительные материалы. 2024. № 7. С. 7–10.DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-7-10

К вопросу усталостной классификации цементных композитов

Журнал: №6-2024
Авторы:

Пинус Б.И.,
Корнеева И.Г.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-825-6-73-76
УДК: 625.24

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Представлено реферативное обобщение специфики усталостной деградации цементных композитов, обусловленной структурно-физической неоднородностью, неоднозначностью энергетических и механических последствий индуцируемых изменений, взаимозависимостью воздействий и отклика и т. п. Совокупность этих факторов не позволяет использовать для ее оценки методологию и принципы метода предельных состояний. Предлагается феноменологический подход к проектному учету усталости посредством введения нормативной классификации сопротивления композитов нестационарным воздействиям. В экспериментальной части работы испытаны призматические образцы двух серий: бетона и фибробетона с полипропиленовыми волокнами. Все испытания проводились в автоматическом режиме по специально разработанной программе на испытательном комплексе Instron 5989 с соблюдением постоянства скорости деформирования образцов 0,04 мм/с. Внешние воздействия смоделированы 50 циклами нагрузка-разгрузка с амплитудой η=0,8 и нулевой асимметрией (ρ=0). Циклическое нагружение завершалось монотонным сжатием до полного разрушения образцов. Экспериментально-аналитически обоснована возможность применения закономерностей кинетической концепции прочности и ее критерия (времени разрушения) для оценки усталостной долговечности. Подтверждена практическая тождественность кинетики времени сопротивления и значимых показателей эксплуатационной пригодности.
Б.И. ПИНУС, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.Г. КОРНЕЕВА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Иркутский национальный исследовательский технический университет (664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83)

1. Заалишвили В.Б., Одишария А.В., Тимченко И.Э. и др. Инженерное макросейсмическое обследование эпицентральной зоны землетрясения 14 декабря 2000 г. // Геология и геофизика Юга России. 2014. № 1. С. 30–38. DOI: https://doi.org/10.23671/VNC.2014.1.55405
1. Zaalishvili V.B., Odishariya A.V., Timchenko I.E. et al. Engineering macroseismic survey of epicentral area of the earthquake on 14 December 2000. Geologiya i geofizika Yuga Rossii. 2014. No. 1, pp. 30–38. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.23671/VNC.2014.1.55405
2. Басов А.Д., Черных Е.Н., Шагун А.Н., Капралов А.П. Микродеформации на Иркутской ГЭС при землетрясении 27 августа 2008 года на южном Байкале // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2009. № 4. С. 52–54.
2. Basov A.D., Cherny`x E.N., Shagun A.N., Kapralov A.P. Microdeformations at the Irkutsk hydro electric station during the south Baikal earthquake on August 27, 2008. Sejsmostojkoe stroitel`stvo. Bezopasnost` sooruzhenij. 2009. No. 4, pp. 52–54. (In Russian).
3. Рабинович Ф.Н. Композиты на основе дисперсно-армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции. М.: АСВ, 2011. 639 c.
3. Rabinovich F.N. Kompozity na osnove dispersno-armirovannykh betonov. Voprosy teorii i proektirovaniya, tekhnologiya, konstruktsii [Composites based on dispersed reinforced concrete. Theory and design issues, technology, constructions] Moscow: ASV. 2011. 639 p.
4. Liang J., Nie X., Masud M. et all. A study on the simulation method for fatigue damage behavior of reinforced concrete structures. Engineering Structures. 2017. No. 150, pp. 25–38. DOI: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2017.07.001
5. Baktheer A., Chudoba R. Classification and evaluation of phenomenological numerical models for concrete fatigue behavior under compression. Construction and Building Materials. 2019. No. 221 (1), pp. 661–677. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.06.022
6. Chen Y., Chen X., Bu J. Nonlinear damage accumulation of concrete subjected to variable amplitude fatigue loading. Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences. 2018. Vol. 66. No. 2. DOI: https://doi.org/10.24425/119070
7. Haar C., Marx S. Ein additives dehnungsmodell für ermüdungsbeanspruchten beton. Beton- und Stahlbetonbau. 2017. No. 112 (1), pp. 31–40. DOI: https://doi.org/10.1002/best.201600048
8. Huang B.-T., Li Q.-H., Xu S.-L. Fatigue deformation model of plain and fiber-reinforced concrete based on weibull function. Journal of Structural Engineering. 2019. No. 145 (1). DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002237
9. Poveda E., Ruiz G., Cifuentes H. et all. Influence of the fiber content on the compressive low-cycle fatigue behavior of self-compacting SFRC. International Journal of Fatigue. 2017. No. 101, pp. 9–17. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2017.04.005
10. Isojeh B., El-Zeghayar M., Vecchio F.J. Concrete damage under fatigue loading in uniaxial compression. ACI Materials Journal. 2017. No. 114 (2), pp. 225–235. DOI: https://doi.org/10.14359/51689477
11. Keerthana K., Kishen J.C. An experimental and analytical study on fatigue damage in concrete under variable amplitude loading. International Journal of Fatigue. 2018. No. 111, pp. 278–288. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2018.02.014
12. Liang J., Ren X., Li J. A competitive mechanism driven damage plasticity model for fatigue behavior of concrete. International Journal of Damage Mechanics. 2016. No. 25 (3), pp. 377–399. DOI: https://doi.org/10.1177/1056789515586839
13. Liu F., Zhou J. Fatigue strain and damage analysis of concrete in reinforced concrete beams under constant amplitude fatigue loading. Shock and Vibration. 2016. DOI: https://doi.org/10.1155/2016/3950140
14. Liu F., Zhou J. Research on fatigue strain and fatigue modulus of concrete. Advances in Civil Engineering. 2017, pp. 1–7. DOI: https://doi.org/10.1155/2017/6272906
15. Oneschkow N. Fatigue behaviour of high-strength concrete with respect to strain and stiffness. International Journal of Fatigue. 2016. No. 87, pp. 38–49. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2016.01.008
16. Korneeva I.G., Pinus B.I. Energy aspects of low-cycle fatigue оf fibropolypropylene concrete. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety. Sochi, 6–12 September 2020. No. 962 DOI: https://doi:10.1088/1757-899X/962/2/022020
17. Korneyeva I. Extensibility of the fibre concrete. IOP Conference series: materials science and engineering “Investments, Construction, Real Estate: New Technologies and Special-Purpose Development Priorities”. Irkutsk, April 25, 2019. No. 667. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/667/1/012044

Для цитирования: Пинус Б.И., Корнеева И.Г. К вопросу усталостной классификации цементных композитов // Строительные материалы. 2024. № 6. С. 73–76. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-825-6-73-76

Установление сроков изготовления монолитных бетонных конструкций при проведении строительно-технических экспертиз

Журнал: №6-2024
Авторы:

Бондарев Б.А.,
Козомазов В.Н.,
Бондарев А.Б.,
Козомазов А.В.,
Жидков В.К.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-825-6-68-72
УДК: 693.5

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Использование специальных знаний в области строительного материаловедения все чаще востребовано в современном судопроизводстве при проведении судебных строительно-технических экспертиз с целью получения доказательной базы, в частности по вопросам определения сроков производства строительных работ. Известно, что при проведении экспертных исследований можно оценить рост прочности бетона за счет продолжающейся гидратации цемента и уменьшения основности (показателя рН) поверхностного слоя бетона за счет процессов карбонизации цементного камня при взаимодействии с атмосферой. В работе приводятся апробированные математические зависимости, позволяющие связать временно´е изменение прочности бетона и карбонизацию поверхностного слоя бетона, уложенного в монолитные конструкции, со структурными параметрами бетона и его долговечностью. Приведенные зависимости дают эксперту-строителю принципиальную возможность определить возраст бетона по изменению указанных характеристик бетона, а следовательно, и определить период времени, в который из этого бетона была создана строительная конструкция. Таким образом, экспертное установление сроков изготовления монолитных бетонных конструкций возможно и основано на проведении исследований по установлению фактической прочности бетона и определению глубины его поверхностной карбонизации на момент проведения экспертных исследований. Описанная методика определения сроков производства строительных работ по изготовлению монолитных бетонных конструкций в построечных условиях была использована при производстве судебных экспертиз.
Б.А. БОНДАРЕВ1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.Н. КОЗОМАЗОВ1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.Б. БОНДАРЕВ1, канд. техн. наук,
А.В. КОЗОМАЗОВ1, бакалавр (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
В.К. ЖИДКОВ2, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

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

1. Алексеев С.Н., Иванов Ф.М., Модры С., Шиссль П. Долговечность железобетона в агрессивных средах. М.: Стройиздат, 1990. 320 с.
2. Шалый Е.Е., Леонович С.Н., Ким Л.В. Деградация железобетонных конструкций морских сооружений от совместного воздействия карбонизации и хлоридной агрессии // Строительные материалы. 2019. № 5. С. 67–72. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-770-5-67-72
3. Леонович С.Н. Механика долговечности конструкционного бетона: новый подход к явлению деградации. Ч. 1. Усадка // Строительные материалы. 2024. № 1–2. С. 74–78. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-821-1-2-74-78
4. Лангнер Е.А., Шиховцов А.А., Царёв А.А., Петросян В.В. Современные технологии ускорения набора прочности бетона // Вестник Евразийской науки. 2020. Т. 12. № 5. С. 36.
5. Карпенко Н.И., Ярмаковский В.Н., Карпенко С.Н., Кадиев Д.З. О диаграммном методе определения параметрических точек процесса микротрещинообразования в бетонных элементах при осевом сжатии в условиях действия низкой отрицательной температуры // Жилищное строительство. 2019. № 6. С. 3–9. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2019-6-3-9
6. Маринин А.Н., Гарибов Р.Б., Овчинников И.Г. Сопротивление железобетонных конструкций воздействию хлоридной коррозии и карбонизации. Саратов: ИЦ «Рата», 2008. 200 с.
7. Гоглев И.Н., Логинова С.А. Новый индикаторный метод определения зон карбонизации в бетонных и железобетонных конструкциях // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2022. № 8. С. 8–16. DOI: https://www.doi.org/10.34031/2071-7318-2022-7-8-8-16
8. Алексеев С.Н. Коррозионная стойкость железобетонных конструкций в агрессивной промышленной среде. М.: Стройиздат, 1976. 205 с.
9. Степанова В.Ф., Фаликман В.Р. Современные проблемы обеспечения долговечности железобетонных конструкций // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2015. № 2 (966). С. 55–61.
10. Федоров П.А., Анваров Б.Р., Латыпова Т.В., Анваров А.Р., Латыпов В.М. Карбонизация бетона. По какой формуле рассчитывать глубину коррозии? // ALITinform: Цемент. Бетон. Сухие смеси. 2010. № 4–5 (16). С. 54–60.
11. Васильев А. А. Расчетно-экспериментальная модель карбонизации бетона. Гомель: БелГУТ, 2016. 263 с.
12. Васильев А.А. Оценка максимальных коррозионных показателей бетона класса по прочности на сжатие С20/25 // Научное обозрение. Технические науки. 2023. № 2. С. 5–10.

Для цитирования: Бондарев Б.А., Козомазов В.Н., Бондарев А.Б., Козомазов А.В., Жидков В.К. Установление сроков изготовления монолитных бетонных конструкций при проведении строительно-технических экспертиз // Строительные материалы. 2024. № 6. С. 68–72. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-825-6-68-72

Выдающийся инженер, ученый, педагог Александр Матвеевич Иванов. К 110-летию со дня рождения

Журнал: №6-2024
Авторы:

Бондарев Б.А.,
Сова Н.С.,
Бондарев А.Б.,
Ушаков И.И.,
Жидков В.К.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-825-6-62-67
УДК: 691

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Научные труды выдающегося ученого А.М. Иванова, посвященные разработке новых методов расчета деревянных элементов с учетом фактора времени – ползучести, до настоящего времени вызывают большой интерес современных исследователей. Воронежской научной школой полимербетонов А.М. Иванова обоснованы и созданы универсальные модели, получившие название «структурные диаграммы», в которых заложены вероятностные основы оценки свойств материалов, а также полимербетонов и других композитов. В статье описан жизненный путь, становление научной деятельности и преподавания выдающегося ученого д-ра техн. наук, профессора А.М. Иванова – участника Великой Отечественной войны. Благодарные ученики и последователи показали, что вопросы армирования сталеполимербетонных конструкций, анкеровки арматуры в полимербетоне и расчет стыков сборных сталеполимербетонных конструкций сплошного и кольцевого сечений с различными видами армирования; разработка целой гаммы полимерных материалов, армированных стеклопластиковой арматурой и древесной щепой, – результат наставнической деятельности выдающегося педагога и ученого.
Б.А. БОНДАРЕВ1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Н.С. СОВА2, старший научный сотрудник (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.Б. БОНДАРЕВ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
И.И. УШАКОВ2, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
В.К. ЖИДКОВ3, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Липецкий государственный технический университет (398055, г. Липецк, ул. Московская, 30)
2 Воронежский государственный технический университет (394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84)
3 Тамбовский государственный технический университет (392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106/5)

1. Карлсен Г.Г. Деревянные конструкции. М.: Гостехиздательство, 1929. 55 с.
2. Конструкции из дерева и пластмасс / Под ред. Г.Г. Карлсена. М.: Стройиздат, 1986. 543 с.
3. Иванов А.М. Расчет сталеполимербетонных строительных конструкций. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1972. 62 с.
4. Иванов А.М. Строительные конструкции из полимерных материалов. М.: Высшая школа, 1978. 239 с.
5. Бондарев Б.А. Становление и развитие науки о композиционных материалах в ЛГТУ 1956–2021 гг. Липецк: ЛГТУ, 2021. 69 с.
6. Бондарев Б.А., Корнеев А.Д. Строительные конструкции на основе полимерных композиционных материалов. Липецк: ЛГТУ, 2006. 147 с.
7. Потапов Ю.Б., Борисов Ю.М., Панфилов Д.В., Федоров И.В. Устойчивость центрально-сжатых гибких элементов строительных конструкций из фиброкаутона при кратковременных нагрузках // Жилищное строительство. 2007. № 11. С. 26–27.
8. Барабаш Д.Е., Потапов Ю.Б., Чернухин С.П., Волков В.В. Прогностическая оценка работоспособности строительных полимерных эластомеров СВЧ-резонансным методом // Строительные материалы. 2015. № 1. С. 36–40. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2015-721-1-36-40
9. Рудаков О.Б., Барабаш Д.Е., Барабаш А.Д. Дисперсно-армированные радиационно-стойкие композиты // Строительные материалы. 2022. № 9. С. 62–67. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-806-9-62-67
10. Бондарев Б.А., Бондарев А.Б., Ярцев В.П., Жидков В.К. Определение остаточного ресурса жестких дорожных одежд промышленных предприятий // Строительные материалы. 2024. № 3. С. 71–75. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-822-3-71-75
11. Бондарев Б.А., Корнеева А.О., Бондарев А.Б., Борков П.В., Жидков В.К. Становление и развитие школы профессора, доктора технических наук А.М. Иванова в ЛГТУ // Человек. Общество. Наука. 2022. Т. 3. № 2. С. 75–92. DOI: https://doi.org/10.53015/2686-8172_2022_3_2_75

Для цитирования: Бондарев Б.А., Сова Н.С., Бондарев А.Б., Ушаков И.И., Жидков В.К. Выдающийся инженер, ученый, педагог Александр Матвеевич Иванов. К 110-летию со дня рождения // Строительные материалы. 2024. № 6. С. 62–67. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-825-6-62-67

Теоретические принципы, используемые для изучения процессов формирования полиэпоксиуретанизоциануратов. Часть 2

Журнал: №6-2024
Авторы:

Кеймах М.Д.,
Езерницкая М.Г.,
Каранди И.В.,
Аскадский А.А.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-825-6-52-59
УДК: 541.64:539.3

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Проведено количественное описание влияния образующихся химических структур полиэпоксиуретанизоциануратов на величину температуры стеклования Tg и показатель преломления. Это осуществляется путем подбора сополимерных структур, величина Tg которых сопоставима с расчетной, при этом ошибка не превышает 1,8–2%. Теоретические данные получены на основании расчетов модельных структур с использованием компьютерной программы «Каскад» (ИНЭОС РАН).
М.Д. КЕЙМАХ1, канд. хим. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
М.Г. ЕЗЕРНИЦКАЯ1, канд. хим. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.В. КАРАНДИ1, канд. хим. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.А. АСКАДСКИЙ1,2, д-р хим. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН (119991, г. Москва, ул. Вавилова, 28)
2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Кеймах М.Д., Езерницкая М.Г., Каранди И.В., Аскадский А.А. Экспериментальные данные по изучению процессов формирования полиэпоксиуретанизоциануратов. Ч. 1 // Строительные материалы. 2024. № 5. С. 4–11. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-824-5-4-11
2. Askadskii A.A. Physical properties of polymers. Prediction and control. Amsterdam: Gordon and Breach Publishers. 1996. 336 p.
3. Аскадский А.А., Кондращенко В.И. Компьютерное материаловедение полимеров. М.: Научный мир, 1999. 543 с.
4. Askadskii A.A. Computational materials science of polymers. Cambridge: Cambridge International Silence Publishing. 2003. 695 p.
5. Аскадский А.А., Голенева Л.М., Афанасьев Е.С., Петунова М.Д. Градиентные полимерные материалы // Обзорный журнал по химии. 2012. № 2 (2). С. 115–164.
6. Askadskii А.А., Goleneva L.M., Konstantinov K.V., Bychko К.А. Synthesis and investigation of properties of the gradient-modulus material based on polypropylene glycols and 2,4-toluylendiisocyanate // Russian Polymer News. 2001. No. 6 (2), pp. 6–11.
7. Аскадский А.А., Константинов К.В., Голенева Л.М., Бычко К.А. Синтез и исследование свойств градиентных материалов на основе полипропиленгликолей и 2,4-толуилендиизоцианата // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. 2002. № 44 (4). С. 567–576.
8. Аскадский А.А., Голенева Л.М., Афанасьев Е.С., Петунова М.Д. Градиентные полимерные материалы // Обзорный журнал по химии. 2012. № 2 (4). С. 263–318.
9. Askadskii A.A. Development and properties of gradient polymeric materials // Russian Polymer News. 1999. No. 4 (2), pp. 34–37.
10. Аскадский А.А. Градиентные полимерные материалы. М.: Изд-во АСВ, 2024. 238 с.
11. Петунова М.Д., Аскадский А.А., Лучкина Л.В., Голенева Л.М., Казанцева В.В., Коврига О.В. Одностадийный синтез и механические свойства сетчатых полиуретанизоциануратных полимерных материалов // Пластические массы. 2010. № 1. С. 30–39.
12. Голенева Л.М., Аскадский А.А., Петунова М.Д., Коврига О.В. Градиентные полиуретанизоциан-уратные материалы на основе полипропиленгликоля, получаемые в одну стадию // Пластические массы. 2008. № 6. С. 17–22.
13. Патент РФ 2252947. МПК C08J 5/04. Композиция для получения полимерных конструкционных материалов на основе полиизоциануратов / Аскадский А.А., Голенева Л.М., Киселева Т.И. Заявл. 25.06.2003. Опубл. 27.05.2005.
14. Аскадский А.А., Лучкина Л.В., Бычко К.А., Голенева Л.М., Константинов К.В. Синтез, структура и свойства градиентных полимерных материалов, полученных на основе олигомерного полипропиленгликоля и 2,4-толуилендиизоцианата // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. 2004. № 46 (4). С. 569–582.
15. Лучкина Л.В., Петунова М.Д., Аскадский А.А., Казанцева В.В., Афоничева О.В. Cинтез и механические свойства градиентных композиционных полиуретанизоциануратных полимерных материалов на основе олигоокситетраметиленгликоля // Пластические массы. 2008. № 2. С. 22–24.

Для цитирования: Кеймах М.Д., Езерницкая М.Г., Каранди И.В., Аскадский А.А. Теоретические принципы, используемые для изучения процессов формирования полиэпоксиуретанизоциануратов. Часть 2 // Строительные материалы. 2024. № 6. С. 52–59. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-825-6-52-59

Применение теории потенциала влажности в оценке тепловлажностного режима ограждающих конструкций зданий

Журнал: №6-2024
Авторы:

Зубарев К.П.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-825-6-46-51
УДК: 697.137.2

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Проведен обзор существующих математических моделей по влажностному режиму. Описаны методы, позволяющие рассчитывать влагоперенос в сорбционной зоне увлажнения и в сверхсорбционной. Показаны особенности расчета распределения влаги с применением теории потенциала влажности. Предложен новый дискретно-континуальный метод расчета влажностного состояния ограждения, позволяющий определять нестационарный влажностный режим по аналитическому выражению без применения численных методов. Выведены две формулы для однослойной и для многослойной ограждающих конструкций здания соответственно. Формула позволяет определять распределение потенциала влажности в различных сечениях ограждающих конструкций зданий. Эффективность метода доказана путем сравнения полученных результатов с вычислениями по нестационарному и инженерному квазистационарному методам расчета. Рассчитан влажностный режим однослойной ограждающей конструкции в городе Москве из газобетонных блоков, а также двухслойной ограждающей конструкции с основанием из глиняного кирпича и облицовкой из силикатного кирпича. Показано, что результаты расчета по предложенному методу и количественно и качественно близки к распределению, получаемому по нестационарному методу расчета как для однослойных, так и для многослойных ограждающих конструкций. Метод рекомендован для использования в инженерной работе, так как позволяет учитывать инерционность увлажнения ограждающей конструкции здания.
К.П. ЗУБАРЕВ1,2,3, канд. техн. наук, доцент (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 Российский университет дружбы народов (РУДН) (117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6)

1. Vavrovic B. Importance of envelope construction renewal in panel apartment buildings in terms of basic thermal properties // Advanced Materials Research. 2014. Vol. 855, pp. 97–101. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.855.97
2. Мачинский В.Д. О конденсации паров воздуха в строительных ограждениях // Строительная промышленность. 1927. № 1. С. 60–62.
3. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий / Под ред. Ю.А. Табунщикова, В.Г. Гагарина. 5-е изд., пересмотр. М.: АВОК-ПРЕСС, 2006. 256 с.
4. Лукьянов В.И., Хлевчук В.Р., Гагарин В.Г., Могутов В.А. Руководство по расчету влажностного режима ограждающих конструкций зданий. М.: Стройиздат, 1984. 168 с.
5. Гагарин В.Г. Теория состояния и переноса влаги в строительных материалах и теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий: Дис. ... д-ра техн. наук. М., 2000. 396 с.
6. Лукьянов В.И. Нестационарный массоперенос в строительных материалах и конструкциях при решении проблемы повышения защитных качеств ограждающих конструкций зданий с влажным и мокрым режимом: Дис. … д-ра техн. наук. М., 1994. 456 с.
7. Galbraith G.H., Guo J.S., McLean R.C. The effect of temperature on the moisture permeability of building materials // Building research and information. 2000. Vol. 28. No. 4, pp. 245–259. DOI: https://doi.org/10.1080/09613210050073706
8. Богословский В.Н. Основы теории потенциала влажности материала применительно к наружным ограждениям оболочки зданий: Монография / Под ред. В.Г. Гагарина. М.: МГСУ, 2013. 112 с.
9. Лыков А.В. Теоретические основы строительной теплофизики. Минск, 1961. 520 с.
10. Перехоженцев А.Г. Исследование процессов влагопереноса в пористых строительных материалах при решении задач прогноза влажностного состояния неоднородных ограждающих конструкций зданий: Дис. ... д-ра техн. наук. М., 1998. 323 с.
11. Künzel H.M. Simultaneous heat and moisture and moisture transport in building components. Simultaneous heat and moisture and moisture transport in building components. PhD Thesis, Fraunhofer Institute Building Physics, Germany. 1995. 102 p.
12. Arfvidsson J., Claesson J. Isothermal moisture flow in building materials: modelling, measurements and calculations based on Kirchhoff’s potential // Building and environment. 2000. Vol. 35. Iss. 6, pp. 519–536. https://doi.org/10.1016/S0360-1323(99)00045-1
13. Козлов В.В. Метод инженерной оценки влажностного состояния современных ограждающих конструкций с повышенным уровнем теплозащиты при учете паропроницаемости, влагопроводности и фильтрации воздуха: Дис. … канд. техн. наук. М., 2004. 155 с.
14. Золотов А.Б., Мозгалева М.Л., Акимов П.А., Сидоров В.Н. Об одном дискретно-континуальном подходе к решению одномерной задачи теплопроводности // Academia. Архитектура и Строительство. 2010. № 3. С. 287–291.
15. Gagarin V.G., Akhmetov V.K., Zubarev K.P. Moisture behavior calculation of single-layer enclosing structure by means of discrete-continuous method. MATEC Web Conf. International Science Conference SPbWOSCE-2017 “Business Technologies for Sustainable Urban Development”. 2018. Vol. 170. https://doi.org/10.1051/matecconf/201817003014

Для цитирования: Зубарев К.П. Применение теории потенциала влажности в оценке тепловлажностного режима ограждающих конструкций зданий // Строительные материалы. 2024. № 6. С. 46–51. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-825-6-46-51

https://www.traditionrolex.com/10