Личный кабинет

Оценка комплексного влияния цитрата натрия и поликарбоксилатного пластификатора на свойства смешанного вяжущего

Журнал: №5-2024
Авторы:

Соловьев В.Г.,
Швецова В.А.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-824-5-22-27
УДК: 693.542.53

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Исследовано тепловыделение смешанного вяжущего на основе портландцемента с добавкой глиноземистого цемента. Смешанное вяжущее обладает повышенным тепловыделением по сравнению с чистым портландцементом и может быть использовано при производстве бетонных работ в зимних условиях. Для увеличения экзотермии бетонной смеси предложено использовать добавку цитрат натрия. Установлено, что введение цитрата натрия позволяет значительно ускорить процессы твердения вяжущего за счет сокращения индукционного периода. А совместное использование цитрата натрия и пластификатора на основе эфиров поликарбоксилатов приводит к большему повышению тепловыделения. Выявлено влияние очередности введения добавок на свойства смешанного вяжущего. Выделения максимального количества тепловой энергии можно добиться при добавлении пластификатора в готовую смесь. Полученные данные позволяют сделать вывод о возможности использования комплексного органического модификатора, состоящего из пластификатора на основе эфиров поликарбоксилатов и натриевой соли лимонной кислоты, при проведении зимнего бетонирования.
В.Г. СОЛОВЬЕВ, канд. техн. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.А. ШВЕЦОВА, преподаватель, зав. лабораторией (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

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

1. Kaddo M., Sinotova M. Study of dry mixes with aluminate cements for self-leveling floors. IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 365. No. 3, pp. 32-35. DOI: 10.1088/1757-899X/365/3/032035
2. Коровкин М.О., Ерошкина Н.А. Исследование водоредуцирующего эффекта суперпластификаторов в глиноземистах цементах // Вестник ВГАСУ. Сер. Строительство и архитектура. 2011. № 22. С. 79–82.
3. Несветаев Г.В., Удодов С.А., Бычкова О.А. О влиянии состава модифицированного гипсоглиноземистого расширяющегося цемента на прочность и темп твердения // Вестник евразийской науки. 2015. Т. 7. № 6. 122.
4. Кузнецова Т.В. Алюминатные и сульфоалюминатные цементы. М.: Стройиздат, 1986. 208 с.
5. Самченко С.В. Роль эттрингита в формировании и генезисе структуры камня специальных цементов: Монография. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2005. 154 с.
6. Соловьев В.Г., Швецова В.А., Нгуен З.Т.Л. Исследование свойств смешанного вяжущего на основе портландцемента // Техника и технология силикатов. 2022. Т. 29. № 4. С. 369–378.
7. Румянцев Е.В., Байбурин А.Х. Особенности применения самоуплотняющихся мелкозернистых бетонных смесей при зимнем бетонировании стыков // Строительные материалы. 2022. № 6. С. 51–57. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-803-6-51-57
8. Румянцев Е.В., Байбурин А.Х., Соловьев В.Г., Ахмедьянов Р.М., Бессонов С.В. Технологиче-ские параметры качества самоуплотняющихся мелкозернистых бетонных смесей для зимнего бетонирования стыков // Строительные материалы. 2021. № 5. С. 4–14. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-791-5-4-14
9. Изотов В.С., Ибрагимова Р.А. Влияние добавок – ускорителей твердения на свойства тяжелого бетона // Строительные материалы. 2010. № 3. С. 35–37.
10. Камалова З.А., Ермилова Е.Ю., Рахимова Р.З., Стоянов О.В. Влияние ускорителей на кинетику твердения композиционного цементного камня с добавкой супер- и гиперпластификатора // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 15. С. 40–42.
11. Yifei Wang, Lei Lei, Jianhui Liu, Yihan Ma, Yi Liu, Zhiqiang Xiao, Caijun Shi. Accelerators for normal concrete: A critical review on hydration, microstructure and properties of cement-based materials. Cement and concrete composites. 2022. Vol. 134. 104762. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2022.104762
12. Jeeshan Khan, Santha Kumar G. Influence of binary antifreeze admixtures on strength performance of concrete under cold weather conditions. Journal of Building engineering. 2021. Vol. 34. 102055. DOI: 10.1016/j.jobe.2020.102055
13. Currell B.R., Grzeskowlak R., Mldgley H.G., Parsonage J.R. The acceleration and retardation of set high alumina cement by additives. Cement and Concrete Research. 1987. Vol. 17. No. 3, pp. 420–432.
14. Rodger S.A., Double D.D. The chemistry of hydration of high alumina cement in the presence of accelerating and retarding admixtures. Cement and Concrete Research. 1984. Vol. 14. No. 1, pp. 73–82.
15. Швецова В.А. Исследование свойств мелкозернистых бетонов на смешанном вяжущем с ускорителями твердения: Сборник докладов 81-й Всероссийской научно-технической конференции «Традиции и инновации в строительстве и архитектуре». 15–19 апреля 2024 г.
16. Myrdal R. Accelerating admixtures for concrete (Sintef Report). 2007. https://www.researchgate.net/publication/288883755_Accelerating_admixtures_for_concrete
17. Леонович С.Н., Свиридов Д.В., Щукин Г.Л., Беланович А.Л., Савенко В.П., Карпушенков С.А., Ким Л.В. Формирование цементного камня из глиноземистого цемента в присутствии цитрата натрия // Вестник инженерной школы ДВФУ. 2016. Т. 29. № 4. С. 117–123.
18. Wynn-Jones G., Shelton R.M., Hofmann M.P. Injectable citrate-modified Portland cement for use in vertebroplasty. Journal of biomedical materials research part B: Applied materials. 2015. Vol. 102B, pp. 1799–1808. DOI: 10.1002/jbm.b.33160
19. Gao G., Yan S., Wang Y., Liu C. Study on compatibility of polycarboxylates superplasticizer with different kinds of retarders. Advanced Materials Research. 2012. Vol. 450–451, pp. 543–547. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.450-451.543
20. Liu Y., Huang L., Li M., Yan P. The effects of sodium citrate on compressive strength and paste microstructure of self-compacting concrete. Construction and Building Materials. 2020. Vol. 260. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.120467
21. Nguyen H., Kinnunen P., Gijbels K., Carvelli V., Sreenivasan H., Kantola A.M., Telkki V.-V., Schroeyers W., Illikainen M. Ettringite-based binder from ladle slag and gypsum – The effect of citric acid on fresh and hardened state properties. Cement and Concrete Research. 2019. Vol. 123. DOI: 10.1016/j.cemconres.2019.105800

Для цитирования: Соловьев В.Г., Швецова В.А. Оценка комплексного влияния цитрата натрия и поликарбоксилатного пластификатора на свойства смешанного вяжущего // Строительные материалы. 2024. № 5. С. 22–27. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-824-5-22-27

Адгезионная прочность в структуре композиционных материалов на основе органического сырья

Журнал: №5-2024
Авторы:

Смирнова О.Е.,
Пичугин А.П.,
Хританков В.Ф.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-824-5-17-21
УДК: 691.327:666.973:539.4

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Рассмотрены вопросы, связанные с корригированием адгезионных свойств композиционных материалов на основе органических отходов и пенополистирола. Определены теоретические предпосылки формирования структуры материалов на основе органического сырья. Установлен усредненный ряд связующих по мере увеличения адгезионной прочности с растительным заполнителем. Приведены результаты определения адгезионной прочности пенополистирола в структуре композиционного материала. С целью повышения гидрофильности пенополистирола в исследованиях были использованы поливинилацетатная эмульсия, жидкое стекло, латекс акриловый. Эффективность связующего и оптимальный вид наполнителя в составе композиционного материала оценены по пределу прочности при сдвиге. В результате установлено, что введение пенополистирола в состав композиционного материала на основе органического сырья позволяет сократить расход связующего на 82–87% за счет обработки водным раствором диметилкетона и обеспечения ему клеящей способности. Тем самым возможно существенно увеличить долю органических отходов, применяемых в производстве строительных материалов, повысив эффективность их переработки и утилизации.
О.Е. СМИРНОВА, канд. техн. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.П. ПИЧУГИН, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.Ф. ХРИТАНКОВ, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) (630008, г. Новосибирск, ул. Ленинградская, 113)

1. Соломатов В.И., Выровой В.Н., Селяев В.П. Полиструктурная теория композиционных строительных материалов. Ташкент: Фан, 1991. 345 с.
2. Соломатов В.И. Развитие полиструктурной теории композиционных строительных материалов // Известия высших учебных заведений. Строительство. 1985. № 8. С. 58–64.
3. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение. Москва: Юрайт, 2011. 700 с.
4. Баженов Ю.М. Достижения, проблемы и направления развития теории и практики строительного материаловедения. Материалы X Академических чтений РААСН. Пенза; Казань, 2006. С. 3–7.
5. Баженов Ю.М. Основные подходы к компьютерному моделированию строительных композитов // Строительные материалы. 2006. № 7. С. 2–4.
6. Чермашенцев В.М. Теоретические аспекты компьютерного моделирования эффективных композиционных материалов // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2002. № 3. С. 33–40.
7. Харитонов А.М. Исследование свойств цементных систем методом структурно-имитационного моделирования // Строительные материалы. 2008. № 9. С. 81–83.
8. Арбузов В.В. Композиционные материалы из лигнинных веществ. М.: Экология, 1991. 209 с.
9. Наназашвили И.Х. Адгезия ранней и поздней древесины цементным камнем // Труды ЦНИИЭПсельстроя. 1980. № 7. С. 79–84.
10. Завадский В.Ф. Определение прочности на растяжение керамзита // Промышленность керамических стеновых материалов и пористых заполнителей: Реф. инф. ВНИИЭСМа. 1982. Вып. 5. С. 25–26.
11. Pichugin A., Pchelnikov A., Smirnova O., Tkachenko S. Influence of surface tension forces of modifiers on some properties of composite materials. Proceedings of the 6th International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety. ICCATS 2022. Lecture Notes in Civil Engineering. 2023. Vol. 308. https://doi.org/10.1007/978-3-031-21120-1_26
12. Дерягин Б.В., Кротова Н.А., Смигла В.П. Адгезия твердых тел. М.: Наука, 1973. 278 с.
13. Писаренко А.П., Поспелова К.А., Яковлев А.Г. Курс коллоидной химии. М.: Высшая школа, 1964. 250 с.
14. Пичугин А.П., Хританков В.Ф., Пчельников А.В., Смирнова О.Е. Определение адгезии цементного камня к полиэтиленовой пленке в органоминеральных композитах // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2021. № 5 (749). С. 49–58.

Для цитирования: Смирнова О.Е., Пичугин А.П., Хританков В.Ф. Адгезионная прочность в структуре композиционных материалов на основе органического сырья // Строительные материалы. 2024. № 5. С. 17–21. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-824-5-17-21

Старение адгезивов систем внешнего армирования строительных конструкций. Часть 2. Структурные исследования

Журнал: №5-2024
Авторы:

Сулейманов А.М.,
Ягунд Э.М.,
Шакиров А.Р.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-824-5-12-16
УДК: 693.98

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Методом ИК-Фурье-спектроскопии исследованы структурные изменения сшитого эпоксиаминного полимерного адгезива для систем внешнего армирования строительных конструкций после воздействия искусственных климатических факторов. Целью исследования явилось определение значимости воздействующих факторов (УФ-радиация, температура, вода и щелочная среда) для разработки метода ускоренной оценки долговечности выбранных систем. Задачами исследования стали выявление механизма старения и получения дифференциальных спектров состаренных и исходных образцов. Методом ИК-спектроскопии изучены процессы деструкции образцов сшитого эпоксидного полимера аминного отверждения при воздействии искусственных климатических факторов старения. Установлено, что самыми существенными факторами, влияющими на структурные изменения в полимере, являются УФ-излучение и щелочной раствор NaOH и KOH.
А.М. СУЛЕЙМАНОВ, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Э.М. ЯГУНД, канд. хим. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.Р. ШАКИРОВ, аспирант (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. Николаев Е.В., Павлов М.Р., Андреева Н.П. и др. Исследование процессов старения полимерных композиционных материалов в натурных условиях тропического климата Северной Америки // Новости материаловедения. Наука и техника. 2018. № 3–4 (30). С. 8. EDN: RVQVZJ
1. Nikolaev E.V., Pavlov M.R., Andreeva N.P. et al. Investigation of the aging processes of polymer composite materials in natural conditions of the tropical climate of North America. Novosti materialovedeniya. Nauka i tekhnika. 2018. № 3–4 (30), p. 8. EDN: RVQVZJ. (In Russian).
2. Старцев В.О., Кривушина А.А., Минеев Т.В. Развитие методов испытаний полимерных материалов на микробиологическую стойкость. Обзор // Все материалы: Энциклопедический справочник. 2022. № 12. С. 18–27. EDN: DLGMDE. DOI: 10.31044/1994-6260-2022-0-12-18-27
2. Startsev V.O., Krivushina A.A., Mineeva T.V. Development of methods for testing polymer materials for microbiological resistance. Review. Vse materialy. Entsiklopedicheskii spravochnik. 2022. No. 12, pp. 18–27. EDN: DLGMDE. DOI: 10.31044/1994-6260-2022-0-12-18-27
3. Lebedev M., Startsev O. Regularities of aging of polymer and polymer composite materials in the conditions of the Far North. Russian Chemical Bulletin. 2023. Vol. 72, pp. 553–565. https://doi.org/10.1007/s11172-023-3819-1
4. Bulgakov A.G., Mamontov S., Mamontov A., Rapatsky Y.L. Characteristics of aging of wood-fiberboard from the position of IR spectroscopy. Journal of Applied Engineering Science. 2020. Vol. 18. No. 4. https://doi.org/10.5937/jaes0-29431
5. Liu Peijiang, Li Yinle, Xu Huanxiang, Tian Wanchun, Zhao Zhenbo, Liu Yao, Zhao Hao et al. Aging mechanism and lifetime prediction of glass fiber reinforced liquid crystal polymer composite under thermal and oxidative conditions. Macromolecular Materials and Engineering. 2023. Vol. 309. Iss. 3. https://doi.org/10.1002/mame.202300301
6. Xu Liang, Wang, Guiting, Zhou Song, Huang Yanqing. Study on the effect of hygrothermal aging on the properties of three-dimensional woven composite materials with damage. Advances in Engineering Technology Research. 2023. Vol. 6 (1), p. 365. DOI: 10.56028/aetr.6.1.365.2023
7. Surya K. Mallapragada, Balaji Narasimhan. Infrared Spectroscopy in the Analysis of Polymer Crystallinity. Encyclopedia of Analytical Chemistry: Applications, Theory, and Instrumentation. https://doi.org/10.1002/9780470027318.a2012
8. Prosr P., Polansky R., Pihera J. Classification of aging level of solid dielectric using Fourier transform infrared spectroscopy – Method of discriminant analysis. IEEE International Conference on Solid Dielectrics (ICSD). 2013, pp. 740–743. DOI: 10.1109/ICSD.2013.6619789
9. Ельцова Н.О., Будко Е.В. Применение методов матричного анализа и графического ранжирования массива экспериментальных данных ИК-спектроскопии для изучения межкомпонентных процессов в смесях фенирамина малеата // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 9. С. 22–28. EDN: UXSEZM. DOI: 10.26896/1028-6861-2019-85-9-22-28.
9. Eltsova N.O., Budko E.V. Application of matrix analysis methods and graphic ranking of an array of experimental data of IR spectroscopy to study intercomponent processes in mixtures of pheniramine maleate. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov. 2019. Vol. 85. No. 9, pp. 22–28. EDN: UXSEZM. DOI: 10.26896/1028-6861-2019-85-9-22-28
10. Забелин А.А., Шкуропатова В.А., Шувалов В.А., Шкуропатов А.Я. Спектральные и фотохимические свойства пленок реакционного центра Rhodobacter sphaeroides R-26 в условиях вакуума // Биохимия. 2019. Т. 84. № 9. С. 1359–1368. EDN: PKTDMM. DOI 10.1134/S0320972519090136
10. Zabelin A.A., Shkuropatova V.A., Shuvalov V.A., Shkuropatov A.Ya. Spectral and photochemical properties of films of the reaction center of Rhodobacter sphaeroides R-26 under vacuum conditions. Biokhimiya. 2019. Vol. 84. No. 9, pp. 1359–1368. EDN PKTDMM. DOI 10.1134/S0320972519090136
11. Фурер В.Л., Коваленко В.И. Изучение колебательных спектров дендримера с концевыми пиразиновыми группами // Известия КГАСУ. 2019. № 1 (47). С. 223–229.
11. Furer V.L., Kovalenko V.I. Study of the vibrational spectra of a dendrimer with terminal pyrazine groups. Izvestia of the KSUCE. 2019. No. 1 (47), pp. 223–229. (In Russian).
12. Фурер В.Л., Коваленко В.И. Спектроскопическое исследование комплексообразования золота с фосфорсодержащим дендримером // Известия КГАСУ. 2020. № 1 (51). С. 154–162.
12. Furer V.L., Kovalenko V.I. Spectroscopic study of the complex formation of gold with a phosphorus-containing dendrimer. Izvestia of the KSUCE. 2020. No. 1 (51), pp. 154–162. (In Russian).
13. Баскаков С.А., Баскакова Ю.В., Кабачков Е.Н., Кичигина Г.А., Кущ П.П., Кирюхин Д.П., Красникова С.С., Бадамшина Э.Р., Солдатенков Т.А., Василец В.Н., Милович Ф.О., Шульга Ю.М. Гидрофобизация пленок целлюлозы, полученной из стебля борщевика Сосновского, растворами теломеров тетрафторэтилена // Лесной вестник. 2023. Т. 27. № 1. С. 95–106. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-1-95-106
13. Baskakov S.A., Baskakova Yu.V., Kabachkov E.N., Kichigina G.A., Kushch P.P., Kiryukhin D.P., Krasnikova S.S., Badamshina E.R., Soldatenkov T.A., Vasilets V.N., Milovich F.O., Shulga Y.M. Hydrophobization of cellulose spathellas obtained from Sosnowsky hogweed stem with solutions of tetrafluoroethylene telomers. Lesnoy vestnik [Forestry Bulletin]. 2023. Vol. 27. No. 1, pp. 95–106. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-1-95-106
14. Zhang Xiaohua, Ni Lei, He Anqi, Yang Limin, Ozaki Yukihiro, Guo Ran, Xu Yizhuang. A new apparatus and the relevant method to retrieve IR spectra of solutes from the corresponding aqueous solutions. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2023. Vol. 296. 122598. 10.1016/j.saa.2023.122598
15. Морозов А.В., Ольховатов Д.В., Шаповалов В.Л., Кочур А.Г., Явна В.А. ИК-спектры гидратированного CaSO4 в среднем инфракрасном диапазоне // Известия Саратовского университета. Сер.: Физика. 2023. Т. 23. Вып. 3. С. 221–237. DOI: https://doi.org/10.18500/1817-3020-2023-23-3-221-237
15. Morozov A.V., Olkhovatov D.V., Shapovalov V.L., Kochur A.G., Yavna V.A. IR spectra of hydrated CaSO4 in the mid-infrared range. Izvestiya of the Saratov University. Physics. 2023. Vol. 23. Iss. 3, pp. 221–237. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.18500/1817-3020-2023-23-3-221-237
16. Jaganathan Rijutha, Tang Zeyuan, Simonsen Frederik, Palotás Julianna, Oomens Jos, Hammer Bjørk, Hornekær Liv. Gas phase IR Spectra of hydrogen functionalised pentacene. European Conference on Laboratory Astrophysics ECLA2020: The Interplay of Dust, Ice, and Gas in Space. (2023). 10.1007/978-3-031-29003-9_23

Для цитирования: Сулейманов А.М., Ягунд Э.М., Шакиров А.Р. Старение адгезивов систем внешнего армирования строительных конструкций. Часть 2. Структурные исследования // Строительные материалы. 2024. № 5. С. 12–16. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-824-5-12-16

Экспериментальные данные по изучению процессов формирования полиэпоксиуретанизоциануратов. Часть 1

Журнал: №5-2024
Авторы:

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

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-824-5-4-11
УДК: 541.64:539.3

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Рассмотрена возможность применения расчетной схемы для описания температуры стеклования и других физико-механических свойств синтезируемых полиэпоксиуретанизоциануратов. Модификация химической структуры этих полимеров путем целенаправленного выбора исходных компонентов и разработка стадий синтеза приводят к получению материалов с улучшенными термическими и механическими свойствами. На первой стадии получен уретановый форполимер путем взаимодействия полиокситетраметиленгликоля (ПТМГ) с 2,4-толуилендиизоцианатом (ТДИ). На второй стадии эпоксидная смола реагирует с ТДИ с получением форполимеров изоцианатуретанов. Продукты реакций 1-й и 2-й стадий взаимодействуют с образованием олигомерной изоциануратной структуры, которая при повышении температуры преобразуется в сетчатый полимер.
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. Askadskii A.A. Physical properties of polymers. Prediction and control. Amsterdam: Gordon and Breach Publishers. 1996. 336 p.
2. Аскадский А.А., Кондращенко В.И. Компьютерное материаловедение полимеров. М.: Научный мир, 1999. 543 с.
2. Askadskii A.A., Kondrashchenko V.I. Computer materials science of polymers [Komp’yuternoe materialovedenie polimerov]. Moscow: Nauchniy Mir. 1999. 543 p.
3. Askadskii A.A. Computational materials science of polymers. Cambridge: Cambridge International Silence Publishing. 2003. 695 p.
4. Ohtsuka Y. Light focusing plastic rod prepared from diallyl isophthalatemethyl methacrylate copolymerization. Applied Physics Letters. 1973. No. 23 (5), pp. 247–248. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1654876
5. Сергеева Л.М., Горбач Л.А. Градиентные взаимопроникающие полимерные сетки: получение и свойства // Успехи химии. 1996. № 65 (4). С. 367–376. DOI: https://doi.org/10.1070/RC1996v065n04ABEH000215
5. Sergeeva L.M., Gorbach L.A. Gradient interpenetrating polymer networks: formation and properties. Uspekhi khimii. 1996. No. 65 (4), pp. 367–376. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.1070/RC1996v065n04ABEH000215
6. Lipatov Yu. S., Karabanova L.V., Gorbach L.A., Lutsyk E.D., Sergeeva L.M. Temperature transitions and compatibility in gradient interpenetrating polymer networks. Polymer International. 1992. No. 28 (2), pp. 99–103. DOI: https://doi.org/10.1002/pi.4990280202
7. Manson J. A., Sperling L.H. Polymer blends and composites. New York: Springer New York. 1976. 513 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4615-1761-0
8. Chen J.I., Marturunkakul S., Li L., Jeng R.J., Kumar J., Tripathy S.K. Dipolar relaxation in a second-order nonlinear optical interpenetrating polymer network. Macromolecules. 1993. No. 26 (26), pp. 7379–7381. DOI: https://doi.org/10.1021/ma00078a043
9. Kano Y., Akiyama S., Sano H., Yui H. Controlling gradient domain morphology in blends of poly(2-ethylhexyl acrylate-co-acrylic acid-co-vinyl acetate)/poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoroacetone) by adding micrograin silica. Polymer Journal. 1997. No. 29 (2), pp. 158–164. DOI: https://doi.org/10.1295/polymj.29.158
10. Agari Y., Shimada M., Ueda A., Nagai S. Preparation, characterization and properties of gradient polymer blends: discussion of poly(vinyl chloride)/poly(methyl methacrylate) blend films containing a wide compositional gradient phase. Macromolecular Chemistry and Physics. 1996. No. 197 (6), pp. 2017–2033. DOI: https://doi.org/10.1002/macp.1996.021970619
11. Chekanov Y.A., Pojman J. Preparation of functionally gradient materials via frontal polymerization. Journal of Applied Polymer Science. 2000. No. 78 (13), pp. 2398–2404. DOI: https://doi.org/10.1002/1097-4628(20001220)78:13<2398::AID-APP170>3.0.CO;2-K
12. Jang J., Han S. Mechanical properties of glass-fibre mat/PMMA functionally gradient composite. Com-posites Part A. 1999. No. 30 (9), pp. 1045–1053. DOI: https://doi.org/10.1016/S1359-835X(99)00021-4
13. Bianying Wen, Gang Wu, Jian Yu. A flat polymeric gradient material: preparation, structure and property. Polymer. 2004. No. 45 (10), pp. 3359–3365. DOI: https://doi.org/10.1016/j.polymer.2004.03.023
14. Булгакова И.А. Исследование синтеза и свойств полимерных систем на основе эпоксидных олигомеров и кардовых полигетероариленов: Дис. … канд. хим. наук. М., 1983. 220 с.
14. Bulgakova I.A. Investigation of the synthesis and properties of polymer systems based on epoxy oligomers and carded polyheteroarylenes. Cand. Diss. (Сhemistry). Moscow. 1983. 220 p. (In Russian).
15. Патент РФ 2111994. МПК6 С 09 D 5/25. Электроизоляционный лак для эмаль-проводов / Федосеев М.С., Спиридонов А.А., Сурков В.Д., Рябчевских Ю.В., Осипова Г.Ф., Сунцова О.Н. Заявл. 26.12.95. Опубл. 27.05.98.
15. Patent RF 2111994. МПК6 С 09 D 5/25. Jelektroizoljacionnyj lak dlja jemal’-provodov [Electrical insulating varnish for enamel wires]. Fedoseev M.S., Spiridonov A.A., Surkov V.D., Rjabchevskih Ju.V., Osipova G.F., Suncova O.N. Declared 26.12.95. Published 27.05.98. (In Russian).
16. Сычева М.В., Гарипов Р.М., Дебердеев Р.Я. Модификация эпоксидных материалов изоцианатами // Вестник Казанского технологического университета. 2009. № 6. С. 193–197.
16. Sycheva M.V., Garipov R.M., Deberdeev R.Ja. Modification of epoxy materials with isocyanates. Vestnik of the Kazan Technological University. 2009. No. 6, pp. 193–197. (In Russian).

Для цитирования: Кеймах М.Д., Езерницкая М.Г., Каранди И.В., Аскадский А.А. Экспериментальные данные по изучению процессов формирования полиэпоксиуретанизоциануратов. Часть 1 // Строительные материалы. 2024. № 5. С. 4–11. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-824-5-4-11

Старение адгезивов систем внешнего армирования строительных конструкций. Часть 1. Исследование значимости воздействующих факторов

Журнал: №4-2024
Авторы:

Шакиров А.Р.,
Сулейманов А.М.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-76-82
УДК: 691.87

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Системы внешнего армирования с применением углеродных композитных материалов являются одним из современных методов усиления строительных конструкций. Как показывают результаты существующих научных исследований, наиболее подверженным к воздействию внешних факторов компонентом в данных системах является эпоксидный адгезив. В представленной работе приведены экспериментальные исследования с целью получения данных для разработки стандартного метода ускоренной оценки долговечности строительных конструкций, усиленных системами внешнего армирования полимерными композитами. Выявлена значимость воздействующих факторов, таких как УФ-радиация, температура, влага и щелочной раствор, на скорость старения адгезивов для систем внешнего армирования. Предложен метод ступенчатых напряжений для прогнозирования ползучести исходных и состаренных образцов адгезивов.
А.Р. ШАКИРОВ, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.М. СУЛЕЙМАНОВ, д-р техн. наук, профессор (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. СП 164.1325800.2014. Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. 2014. 70 с.
2. Лесовик Р.В., Клюев С.В. Расчет усиления железобетонных колонн углеродной тканью. Инновационные материалы технологии: Сборник докладов Международной научно-практической конференции. Белгород. 11–12 октября 2011 г. Ч. 2. С. 3–5.
3. Клюев С.В., Рубанов В.Г., Павленко В.И., Гурьянов Ю.В., Гинзбург А.В. Расчет строительных конструкций, усиленных углеволокном // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2013. № 5. С. 54–56.
4. Шилин А.А., Пшеничный В.А., Картузов Д.В. Внешнее армирование железобетонных конструкций композиционными материалами. М.: ОАО «Издательство «Стройиздат». 2007. 181 с.
5. Бокарев С.А., Смердов Д.Н. Экспериментальные исследования изгибаемых железобетонных элементов, усиленных композитными материалами // Известия вузов. Строительство. 2010. № 2. С. 112–124.
6. Клюев С.В. Усиление и восстановление конструкций с использованием композитов на основе углеволокна // Бетон и железобетон. 2012. № 3. С. 23–26.
7. Овчинников И.Г., Валиев Ш.Н., Овчинников И.И., Зиновьев В.С., Умиров А.Д. Вопросы усиления железобетонных конструкций композитами: Экспериментальные исследования особенностей усиления композитами изгибаемых железобетонных конструкций // Интернет-журнал «Науковедение». 2012. № 4. http://naukovedenie.ru/PDF/13tvn412.pdf
8. Овчинников И.И., Овчинников И.Г., Чесноков Г.В., Михалдыкин Е.С. Анализ экспериментальных исследований по усилению железобетонных конструкций полимерными композитными материалами. Ч. 1. Отечественные эксперименты при статическом нагружении // Интернет-журнал «Науковедение». 2016. Т. 8. № 3. http://naukovedenie.ru/PDF/24TVN316.pdf
9. Bonacci J.F., Maalej M. Externally bonded fiber-reinforced polymer for rehabilitation of corrosion damaged concrete beams. ACI Structural Journal. Vol. 97 (5), pp. 703–711.
10. Denvid Lau, Hoat Joen Pam. Experimental study of hybrid FRP reinforced concrete beams. Engineering Structures. 2010. Vol. 32. Iss. 12, pp. 3857–3865 https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2010.08.028
11. Sólrún Lovísa Sveinsdóttir. Experimental research on strengthening of concrete beams by the use of epoxy adhesive and cement-based bonding material. School of Science and Engineering at Reykjavík University. Thesis in Civil Engineering for the degree of Master of Science. 2012. 108 p.
12. Benzarti K., Chataigner S., Quiertant M., Marty C., Aubagnac C. Accelerated ageing behaviour of the adhesive bond between concrete specimens and CFRP overlays. Construction and Building Materials. 2011. Vol. 25 (2), pp. 523–538. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2010.08
13. Benzarti K., Quiertant M., Marty C., Chataigner S., Aubagnac C. Effects of accelerated ageing on the adhesive bond between concrete specimens and external CFRP reinforcements. Conference: advances in FRP composites in civil engineering. Berlin, Heidelberg. 2011 https://doi.org/10.1007/978-3-642-17487-2_84
14. Marc Quiertant, Karim Benzarti, Julien Schneider, Fabrice Landrin, Mathieu Landrin, et al. Effects of ageing on the bond properties of carbon fiber reinforced polymer/concrete adhesive joints: investigation using a modified double shear test. Journal of Testing and Evaluation. 2017. Vol. 45 (6). DOI: 10.1520/JTE20160587
15. Dalfré G.M., Parsekian G.A., Ferreira D.C. Degradation of the EBR-CFRP strengthening system applied to reinforced concrete beams exposed to weathering. Rev. IBRACON Estrut. Mater. 2021. Vol. 14. No. 2. e14208. https://doi.org/10.1590/S1983-41952021000200008
16. Nasser Al Nuaimi, Muazzam Ghous Sohail, Rami Hawileh, Jamal A. Abdalla, Kais Douier. Durability of reinforced concrete beams externally strengthened with cfrp laminates under harsh climatic conditions. Journal of Composites for Construction. Vol. 25. Iss. 2. https://doi.org/10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0001113
17. Liu Shuai, Pan Yunfeng, Li Hedong. Durability of the bond between CFRP and concrete exposed to thermal cycles. Materials (Basel). 2019. Vol. 12 (3). 515. doi: 10.3390/ma12030515
18. Селиванова Е.О., Смердов Д.Н. Экспериментальные исследования ползучести в композиционных материалах, усиливающих изгибаемые железобетонные элементы // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. 2017. № 2 (33). С. 95–99. EDN: ZAEKKP
19. Смердов Д.Н., Селиванова Е.О. Исследования свойств ползучести в элементах систем внешнего армирования при длительном воздействии нагрузки // Политранспортные системы: материалы IX Международной научно-технической конференции. Новосибирск, 17–18 ноября 2016. С. 53–56. EDN ZWVQHD
20. Смердов Д.Н. Экспериментальные исследования влияния температурной релаксации и напряжения полимерных композиционных материалов, работающих в составе изгибаемых железобетонных элементов, при длительном воздействии нагрузок // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2022. Т. 24. № 1. С. 150–163. DOI: 10.31675/1607-1859-2022-24-1-150-163. EDN: LPDOMM
21. Леонова А.Н., Софьяников О.Д., Скрипкина И.А. Особенности усиления металлических конструкций композитными материалами при воздействии агрессивной среды // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15. № 4. С. 496–509. DOI: 10.22227/1997-0935.2020.4.496-509. EDN: HQPZJZ
22. Денисова А.Д., Шеховцов А.С., Кужман Е.Д. Влияние температуры на работу композиционного материала, применяемого при усилении железобетонных конструкций, при растяжении // Жилищное строительство. 2023. № 5. С. 46–53. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2023-5-46-53. EDN: ERPSZF

Для цитирования: Шакиров А.Р., Сулейманов А.М. Старение адгезивов систем внешнего армирования строительных конструкций. Часть 1. Исследование значимости воздействующих факторов // Строительные материалы. 2024. № 4. С. 76–82. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-76-82

Исследование связи энергетических характеристик фаз (армирующих волокон и связующего) со смачиваемостью наполнителя в гибридном полимерном композите

Журнал: №4-2024
Авторы:

Валиев А.И.,
Старовойтова И.А.,
Сулейманов А.М.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-68-75
УДК: 691.175

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Исследование вопросов, связанных с разработкой научно обоснованного способа получения гибридных полимерных композитов (содержащих в себе более одного вида армирующего непрерывного волокна) с целью улучшения жесткостных характеристик материала, является актуальной задачей строительного материаловедения, позволяющей расширить область эффективного применения полимерных композитов конструкционного назначения. Смачивание армирующих волокон связующими при изготовлении композитов в значительной степени определяет возникновение адгезионной связи. В данном исследовании выявлено, что смачиваемость коррелирует с энергетическими характеристиками фаз (армирующих волокон и связующего); определены дисперсионные параметры свободной поверхностной энергии углеродных и стеклянных волокон без замасливающей композиции и аппрета, параметры свободной поверхностной энергии волокон с замасливающими композициями и аппретами; изучено смачивание волокон эпоксидными смолами с определением их поверхностных натяжений, параметров свободных поверхностных энергий на границе с воздухом; исследован вопрос разработки водных дисперсий эпоксидных смол (применяемых в качестве аппретов углеродных волокон и пленкообразователей в замасливателях для стекловолокон) с достижением меньшего избытка межфазной энергии в системе «органическая смола – вода».
А.И. ВАЛИЕВ1, инженер, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
И.А. СТАРОВОЙТОВА2, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.М. СУЛЕЙМАНОВ1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Казанский государственный архитектурно-строительный университет (420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1)
2 ООО «НПФ «Рекон» (420095, г. Казань, ул. Васильченко, 7Б)

1. Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года // Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 7–17.
2. Валиев А.И., Шакирзянов Ф.Р., Сулейманов А.М., Низамов Р.К. Оценка напряженно-деформированного состояния гибридных полимерных композитов, изготовленных методом вакуумной инфузии // Известия КГАСУ. 2023. № 4 (66). С. 241–254. DOI: 10.52409/20731523_2023_4_241.EDN: QQUTHA
3. Хантимиров А.Г., Абдрахманова Л.А., Низамов Р.К., Хозин В.Г. Древесно-полимерные композиты на основе поливинилхлорида, усиленные базальтовой фиброй // Известия КГАСУ. 2022. № 3 (61). С. 75–81. DOI: 10.52409/20731523_2022_3_75. EDN: IHYITF
4. Салахутдинов М.А., Каюмов Р.А., Арипов Д.Н., Ханеков А.Р. Численное исследование несущей способности балки составного двутаврового сечения из пултрузионных стеклопластиковых профилей // Известия КГАСУ. 2022. № 2 (60). С. 15–23. DOI: 10.52409/20731523_2022_2_15 EDN: BHRXOY
5. Каюмов Р.А., Шакирзянов Ф.Р., Гимранов Л.Р., Гимазетдинов А.Р. Определение характеристик вязкоупругой модели стеклопластика по результатам изгиба труб квадратного сечения // Известия КГАСУ. 2022. № 2 (60). С. 37–44. DOI: 10.52409/20731523_2022_2_37. EDN: BYHQBR
6. Монтичелли Ф.М., Орнаги-мл. Х.Л., Чиоффи М.О.Х., Ворвальд Х.Д.К. Влияние межповерхностной адгезии в гибридном эпоксидном композите углепластик/стеклопластик на вязкость разрушения по моде II. Механика композитных материалов. 2022. Т. 58. № 2. С. 335–352. DOI: https://doi.org/10.22364/mkm.58.2.06
7. Хозин В.Г., Гиздатуллин А.Р., Мирсаяпов И.Т., Яруллин Р.Р., Боровских И.В. Совместная работа эпоксидного композита и защитного покрытия с цементным бетоном в зоне их адгезионного контакта // Строительные материалы. 2023. № 4. С. 24–31. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-812-4-24-31. EDN: QKBKDO
8. Валиев А.И., Сулейманов А.М. Гибридные полимерные композиты конструкционного назначения // Жилищное строительство. 2023. № 12. С. 51–57. DOI: https:// doi.org/10.31659/0044-4472-2023-12-51-57. EDN: CFFVYI
9. Deng F., Lu W., Zhao H., Zhu Y., Kim B.S., Chou T.W. The properties of dry-spun carbon nanotube fibers and their interfacial shear strength in an epoxy composite // Carbon. 2011. No. 49, pp. 1752–1757. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.12.061
10. J.-K. Kim, Y.-W. Mai. Engineered interfaces in fiber reinforced composites. Elsevier. 1998. 401 p. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-042695-2.X5000-3
11. Nuriel S., Liu L., Barber A.H., Wagner H.D. Direct measurement of multiwall nanotube surface tension // Chemical Physics Letters. 2005. No. 404, pp. 263–266. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2005.01.072
12. 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. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-776-11-66-72
13. Старостина И.А., Стоянов О.В. Развитие методов оценки поверхностных кислотно-основных свойств полимерных материалов // Вестник Казанского технологического университета. 2010. № 4. С. 58–68.
14. Van Oss C.J., Chaudhury M.K., Good R.J. Monopolar surfaces. Advances in Colloid and Interface Science. 1987. Vol. 28, pp. 35–64. https://doi.org/10.1016/0001-8686(87)80008-8
15. Thomason J.L. Nagel U., Yang L., Bryce D. A study of the thermal degradation of glass fibre sizings at composite processing temperatures. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2019. Vol. 121, pp. 56–63. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2019.03.013
16. Thomason J. A review of the analysis and characterisation of polymeric glass fibre sizings // Polymer Testing. 2020. Vol. 85. 106421. DOI: 10.1016/j.polymertesting.2020.106421
17. David B., Liu Y., Thomason J. An investigation of fibre sizing on the interfacial strength of glass-fibre epoxy composites. Conference: ECCM18 – 18th European Conference on Composite Materials. At: Athens, Greece. 24 June 2018. 8 p.
18. Демина Н.М., Муханова И.Е. Водные эпоксидные дисперсии – эффективные пленкообразователи для стеклянного волокна. Обзор // Клеи. Герметики. Технологии. 2017. № 7. C. 36–41. EDN: YZGKBX
19. Старовойтова И.А., Дрогун А.В., Зыкова Е.С., Семенов А.Н., Хозин В.Г., Фирсова Е.Б. Коллоидно-химическая устойчивость водных дисперсий эпоксидных смол // Строительные материалы. 2014. № 10. С. 74–77. EDN: SVNCDR
20. Zhang Z., Fan L., Zhang J., Fei G., Xu S., Yao Y., Gao H. Glass fiber sizing agent and preparation method and application thereof. Jushi group co ltd. Patent CN 110294599 (A), 01.10.2019
21. Патент РФ 2699100. Способ получения водной эпоксидной дисперсии / Семенов А.Н., Старовойто-ва И.А. Заявл. 01.04.2019. Опубл. 03.09.2019.
22. Маркова Е.О., Демина Н.М. Современные стеклянные и углеродные волокна для армирования полимерных композитов // Ежемесячный международный научный журнал «International science project». (Turku, Финляндия). 2018. № 21. C. 1–26.

Для цитирования: Валиев А.И., Старовойтова И.А., Сулейманов А.М. Исследование связи энергетических характеристик фаз (армирующих волокон и связующего) со смачиваемостью наполнителя в гибридном полимерном композите // Строительные материалы. 2024. № 4. С. 68–75. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-68-75

Межфазное взаимодействие и усталостные характеристики асфальтовых вяжущих

Журнал: №4-2024
Авторы:

Дударева Т.В.,
Красоткина И.А.,
Горбатова В.Н.,
Гордеева И.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-61-67
УДК: 691.16

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
В диапазоне температуры от 30 до -10о на реометре динамического сдвига определены реологические характеристики пяти дорожных битумов с различным групповым составом и пенетрацией при 25оС от 60 до 115х0,1 мм и асфальтовых вяжущих на их основе с объемным содержанием наполнителя (минерального порошка марки МП1) – 0,275 (массовое отношение битум: наполнитель – 1:1). Исследовано влияние температуры и частоты на параметр межфазного взаимодействия K-B-G* и толщину адсорбированного слоя исходных и подвергнутых термоокислительному старению образцов асфальтовых вяжущих. Показано, что во всех образцах K-B-G* уменьшается при понижении температуры и увеличении частоты испытаний. Отмечено уменьшение K-B-G* и толщины адсорбированного слоя в асфальтовых вяжущих после старения в случае использования битумов с коллоидным индексом Гестеля CI=0,46–0,53, определенным как CI=(S+A)(/R+Ar), и стабильность K-B-G* и толщины адсорбированного слоя при использовании битумов с CI=0,61. Не выявлено связи между групповым химическим составом битума и толщиной адсорбированного слоя в несостаренных асфальтовых вяжущих. В состаренных асфальтовых вяжущих большую толщину адсорбированного слоя имеют образцы на основе битумов с более высоким содержанием асфальтенов. Исследованы особенности усталостного поведения битумов и асфальтовых вяжущих в тесте линейной амплитудной развертки. Для состаренных образцов отмечена корреляция между толщиной адсорбированного слоя и углом наклона кривых зависимости максимального напряжения сдвига (τmax) от комплексного модуля (G*).
Т.В. ДУДАРЕВА, старший научный сотрудник (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.А. КРАСОТКИНА, старший научный сотрудник,
В.Н. ГОРБАТОВА, младший научный сотрудник,
И.В. ГОРДЕЕВА, канд. техн. наук, научный сотрудник

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН (119991, г. Москва, ул. Косыгина, 4)

1. Lu Y., Wang L.B. Molecular dynamics simulation to characterize asphalt–aggregate interfaces. In: Ebook Characterization and Behavior of Interfaces. Atlanta, Georgia, USA. 2008, pp. 125–130. https://doi.org/10.3233/978-1-60750-491-7-125
2. Kоролев И.В. Модель строения битумной пленки на минеральных зернах в асфальтобетоне //Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура. 1981. Т. 8. С. 63–67.
2. Korolev I.V. Model of the structure of a bitumen film on mineral grains in asphalt concrete. Izvestiya of the higher educational institutions. Construction and architecture. 1981. Vol. 8, pp. 63–67. (In Russian).
3. Guo M., Tan Y., Yu J., Hou Y., Wang L. A direct characterization of interfacial interaction between asphalt binder and mineral fillers by atomic force microscopy. Materials and Structures. 2017. Vol. 50. 141. https://doi.org/10.1617/s11527-017-1015-9
4. Zhang J., Airey G.D., Grenfell J.R. A. Experimental evaluation of cohesive and adhesive bond strength and fracture energy of bitumen-aggregate systems. Materials and Structures. 2016. Vol. 49, pp. 2653–2667. https://doi.org/10.1617/s11527-015-0674-7
5. Chen H., Bahia H.U. Modelling effects of aging on asphalt binder fatigue using complex modulus and the LAS test. International Journal of Fatigue. 2021. Vol. 146. 106150. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2021.106150
6. Xu W., Qiu X., Xiao S., Hong H., Wang F., Yuan J. Characteristics and mechanisms of asphalt–filler interactions from a multi-scale perspective. Materials. 2020. Vol. 13. 2744. https://doi.org/10.3390/ma13122744
7. Alfaqawi R.M., Airey G.D., Presti D.Lo., Grenfell J. Effects of mineral fillers on bitumen mastic chemistry and rheology. In book: Transport Infrastructure and Systems. 2017, pp. 359–364. Publisher: proceedings of the Aiit International Congress on Transport Infrastructure and Systems (Tis 2017). Rome, Italy. 10–12 April 2017. https://doi.org/10.1201/9781315281896-48
8. Tanakizadeh A., Shafabakhsh Gh. Viscoelastic characterization of aged asphalt mastics using typical performance grading tests and rheological-micromechanical models. Construction and Building Materials. 2018. Vol. 188, pp. 88–100. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.08.043
9. Li F., Yang Y. Understanding the temperature and loading frequency effects on physicochemical interaction ability between mineral filler and asphalt binder using molecular dynamic simulation and rheological experiments. Construction and Building Materials. 2020. Vol. 244. 118311. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118311
10. Guo M., Tan Y. Interaction between asphalt and mineral fillers and its correlation to mastics’ viscoelasticity. International Journal of Pavement Engineering. 2019. Vol. 22 (1), pp. 1–10 DOI: 10.1080/10298436.2019.1575379
11. Clopotel C.S., Bahia H. The effect of bitumen polar groups adsorption on mastics properties at low temperatures. Road Materials and Pavement Design. 2013. Vol. 14, pp. 38–51. https://doi.org/10.1080/14680629.2013.774745
12. Chen M., Javilla B., Hong W., Pan C., Riara M., Mo L., Guo M. Rheological and interaction analysis of asphalt binder, mastic and mortar. Materials. 2019. Vol. 12 (1). 128. https://doi.org/10.3390/ma12010128
13. Wu W., Jiang W., Yuan D., Lu R., Shan J., Xiao J., Ogbon A.W. A review of asphalt-filler interaction: mechanisms, evaluation methods, and influencing factors. Construction and Building Materials. 2021. Vol. 299. 124279. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.124279
14. Palierne J.F. Linear rheology of viscoelastic emulsions with interfacial-tension. Rheologica Acta. 1990. Vol. 29. No. 3, pp. 204–214. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01331356
15. Wang D., Yi J., Feng D. Modelling and laboratory studies on the adhesion fatigue performance for thin-film asphalt and aggregate system. Scientific World Journal. 2014. Vol. 7. 819083. https://doi.org/10.1155/2014/819083
16. Qiu X., Xiao S., Yang Q. et al. Meso-scale analysis on shear failure characteristics of asphalt-aggregate interface. Materials and Structures. 2017. Vol. 50. 209. https://doi.org/10.1617/s11527-017-1075-x
17. Johnson C.M. Estimating asphalt binder fatigue resistance using an accelerated test method. 2010. University of Wisconsin – Madison. Open Dissertations and Theses. 2010. URL: http://digital.library.wisc.edu/1793/46799
18. AASHTO Designation: T391-20. Standard method of test for estimating fatigue resistance of asphalt binders using the linear amplitude sweep. URL: https://uwmarc.wisc.edu/files/linearamplitudesweep/AASHTO%20T391-20.pdf
19. Методика измерений группового химического состава тяжелых нефтепродуктов методом жидкостно-адсорбционной хроматографии с градиентным вытеснением. Уфа, 2014. 18 с.
19. Metodika izmereniy gruppovogo khimicheskogo sostava tyazhelykh nefteproduktov metodom zhidkostno-adsorbtsionnoy khromatografii s gradiyentnym vytesneniyem [Methodology for measuring the group chemical composition of heavy petroleum products using liquid adsorption chromatography with gradient displacement]. Ufa. 2014. 18 p. (In Russian).
20. Gaestel C., Smadja R., Lamminan K.A. Contribution à la connaissance des propriétés des bitumes routiers. Rev. Gé Nérale des Routes Aérodromes. 1971. Vol. 466, pp. 85–97.
21. Lesueur D. The colloidal structure of bitumen: Consequences on the rheology and on the mechanisms of bitumen modification. Advances in Colloid and Interface Science. 2009. Vol. 145, pp. 42–82. https://doi.org/10.1016/j.cis.2008.08.011
22. Spreadsheet for analysis of linear amplitude sweep Test_V1.57 URL: https://uwmarc.wisc.edu/linear-amplitude-sweep.php

Для цитирования: Дударева Т.В., Красоткина И.А., Горбатова В.Н., Гордеева И.В. Межфазное взаимодействие и усталостные характеристики асфальтовых вяжущих // Строительные материалы. 2024. № 4. С. 61–67. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-61-67

Фасадные панели с интегрированными клинкерными изделиями

Журнал: №4-2024
Авторы:

Орлович Р.Б.,
Горшков А.С.,
Шангина Н.Н.,
Харитонов А.М.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-55-60
УДК: 624.016

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Представлены современные тенденции развития фасадных систем. Рассмотрены инновационные навесные панели из стеклофибробетона и пенополиуретана с интегрированными клинкерными изделиями. Выполнен анализ выявленных при обследовании панелей дефектов. Описаны возможные механизмы их повреждения. Установлено, что наиболее вероятной причиной повреждений интегрированных в панели клинкерных изделий являются растягивающие и скалывающие напряжения, вызванные различием температурных деформаций клинкера и стеклофибробетона. Выполнен анализ напряженного состояния этих материалов при положительной и отрицательной температуре. Приведены результаты экспериментальных исследований. Для компенсации напряжений между клинкерными изделиями и стеклофибробетоном предложено устраивать демпфирующую прослойку из деформативного материала. Приведен анализ напряженного состояния соединения керамических плиток с пенополиуретаном. Показано, что из-за существенной разницы их температурных деформаций в контактной зоне наблюдается концентрация скалывающих напряжений, которые являются причиной отслоения плиток. Обоснована перспективность рассмотренных панелей и целесообразность их дальнейшего совершенствования.
Р.Б. ОРЛОВИЧ1, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.С. ГОРШКОВ2, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Н.Н. ШАНГИНА3, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.М. ХАРИТОНОВ4, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 ООО «ПИ Геореконструкция» (190005, г. Санкт-Петербург, Измайловский пр., 4)
2 Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна (191186, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 18)
3 ООО «АЖИО» (190013, г. Санкт-Петербург, наб. р. Фонтанки, 108)
4 Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (190005, г. Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4)

1. Kania T., Derkach V., Nowak R. Testing crack resistance of non-load-bearing ceramic walls with door openings // Materials. 2021. Vol. 14. No. 6. DOI: 10.3390/ma14061379
2. Derkach V. Numerical studies of the coefficient of the degree of pinching of hollow-core precast slabs in stone walls // Contemporary Issues of Concrete and Reinforced Concrete. 2019. No. 11, pp. 25–35. DOI: 0.35579/2076-6033-2019-11-02
3. Nowak R., Kania T., Derkach V., Halaliuk A., Orłowicz R., Jaworski R., Ekiert E. Strength parameters of clay brick walls with various directions of force // Materials. 2021. Vol. 14. No. 21. DOI: 10.3390/ma14216461
4. Деркач В.Н., Горшков А.С., Орлович Р.Б. Проблемы трещиностойкости стенового заполнения каркасных зданий из ячеисто-бетонных блоков // Строительные материалы. 2019. № 3. С. 52–56. DOI: 10.31659/0585-430X-2019-768-3-52-56
5. Орлович Р.Б., Горшков А.С., Деркач В.Н., Зимин С.С., Гравит М.Н. Причины повреждения каменной кладки после реставрации // Строительство и реконструкция. 2022. № 1 (99). С. 48–58. DOI: 10.33979/2073-7416-2022-99-1-48-58
6. Орлович Р.Б., Горшков А.С., Зимин С.С. Применение камней с высокой пустотностью в облицовочном слое многослойных стен // Инженерно-строительный журнал. 2013. № 8 (43). С. 14–23. DOI: 10.5862/MCE.43.3
7. Ищук М.К., Ищук Е.М., Айзятулин Х.А., Черемных В.А. Дефекты наружных стен с лицевым слоем из пустотелого кирпича // Промышленное и гражданское строительство. 2022. № 4. С. 29–35. DOI: 10.33622/0869-7019.2022.04.29-35
8. Ищук М.К. Причины дефектов наружных стен с лицевым слоем из кирпичной кладки // Жилищное строительство. 2008. № 3. С. 28–31.
9. Ищук М.К. Анализ напряженно-деформированного состояния кладки лицевого слоя наружных стен // Жилищное строительство. 2008. № 4. С. 23–28.
10. Ищук М.К. Учет совместной работы кирпичной кладки лицевого слоя наружных стен и плиты перекрытия // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 6. С. 50–56.
11. Панченко Л.А., Ерижокова Е.С. Стеклофибробетон в тонкостенных конструкциях // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2019. № 4. С. 70–76. DOI: 10.34031/article_5cb1e65c9f1f72.39954168
12. Кондратьева Н.В., Головатюк М.А. Исследование технических характеристик стеклофибробетона // Градостроительство и архитектура. 2023. Т. 13. № 1 (50). С. 82–91. DOI: 10.17673/Vestnik.2023.01.11
13. Минько Н.И., Бессмертный В.С., Здоренко Н.М., Бондаренко М.А., Исаенко Е.Е., Тарасова Е.Е., Макаров А.В., Черкасов А.В. Экологические аспекты использования боя стекла для производства стеклобетона // Стекло и керамика. 2023. Т. 96. № 6 (1146). С. 30–40. DOI: 10.14489/glc.2023.06.pp.030-040
14. Tran Y.D.T., Zenitova L.A., Hoang T.D., Do T.H., Cuong V.T. Thermal characterizations of polymer composite materials polyurethane foam-chitin // ChemChemTech. 2023. Vol. 66. No. 6, pp. 111–122. DOI:10.6060/ivkkt.20236606.6719
15. Ефимов Б.А., Ушаков А.Ю., Тякина A.М., Минаева А.М. Структура и теплофизические характеристики газонаполненных полимеров // Строительные материалы. 2022. № 11. С. 81–85. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-808-11-81-85
16. Горшков А.С., Ватин Н.И., Дацюк Т.А., Безруков А.Ю., Немова Д.В., Какула П., Виитанен А. Альбом технических решений по применению теплоизоляционных изделий из пенополиуретана в строительстве жилых, общественных и промышленных зданий // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. № 5 (20). С. 71–441.
17. Shangina N., Kharitonov A. Glass fibre reinforced concrete as a material for large hanging ceiling designs in underground station restorations. Concrete in the Low Carbon Era: Proceedings of the International Conference. University of Dundee. 9–11 July 2012, pp. 823–831.
18. Смирнова О.М., Харитонов А.М. Прочностные и деформативные свойства фибробетона с макрофиброй на основе полиолефинов // Строительные материалы. 2018. № 12. С. 44–48. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-766-12-44-48
19. Grinfeldi G.I., Gorshkov A.S., Vatin N.I. Tests results strength and thermophysical properties of aerated concrete block wall samples with the use of polyurethane adhesive // Advanced Materials Research. 2014. Vol. 941–944, pp. 786–799. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.941-944.786
20. Горшков А.С., Гринфельд Г.И., Мишин В.Е., Никифоров Е.С., Ватин Н.И. Повышение теплотехнической однородности стен из ячеисто-бетонных изделий за счет использования в кладке полиуретанового клея // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 57–64.
21. Derkach V. The Influence of temperature impact on the strength of adhesion of polyurethane glue-foam with masonry products // E3S Web of Conferences. Brest. 2020. 02006. DOI: 10.1051/e3sconf/202021202006

Для цитирования: Орлович Р.Б., Горшков А.С., Шангина Н.Н., Харитонов А.М. Фасадные панели с интегрированными клинкерными изделиями // Строительные материалы. 2024. № 4. С. 55–60. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-55-60

Клинкерные высокопустотные керамические камни: перспективы технологии и применения

Журнал: №4-2024
Авторы:

Ужахов К.М.,
Котляр А.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-49-54
УДК: 691.42:553.61

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Дано обоснование перспективности применения в строительстве клинкерных крупноформатных керамических камней повышенной пустотности с водопоглощением менее 3%. Показано, что за счет высокой прочности самого керамического материала (более 100–150 МПа) полученный камень будет иметь необходимую прочность при сжатии – более 10–15 МПа. За счет повышенной пустотности с возможно большим количеством рядов пустот на 100 мм длины керамического камня и меньшей толщиной внутренних стенок камни будут иметь пониженную теплопроводность. Малая пористость клинкерной керамики как материала и применение соответствующих кладочных растворов обеспечивают кладке из клинкерных камней паронепроницаемость, что существенно увеличит сроки эксплуатации зданий. При применении определенных технологических приемов, а именно нанесении фасок, рельефа, ангобов на лицевые грани, клинкерные крупноформатные высокопустотные камни могут выполнять роль облицовочных изделий, что существенно повысит их потребительскую привлекательность. С увеличением пустотности камней пропорционально сокращаются затраты на массоподготовку, сушку и обжиг изделий, что значительно снижает их себестоимость. Показано, что хорошим сырьем для получения клинкерных крупноформатных керамических камней может стать камневидное глинистое сырье – аргиллитоподобные глины, аргиллиты, глинистые сланцы и их переходные разновидности. При измельчении данных минералов и подготовке формовочных масс за счет формирования определенного зернового состава и ввода корректирующих микродобавок можно на одном сырьевом материале получать формовочные массы с оптимальными дообжиговыми технологическими свойствами и клинкерный камень с водопоглощением до 3%, пределом прочности при сжатии до 200 МПа и прочности при изгибе до 50 МПа.
К.М. УЖАХОВ1, канд. техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.В. КОТЛЯР2, канд. техн. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Ингушский государственный университет (386001, Республика Ингушетия, г. Магас, пр. Зязикова, 7)
2 Донской государственный технический университет (344003, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1)

1. Забалуева Т.Р. История архитектуры и строительной техники. М.: Эксмо, 2007. 736 с.
2. Котляр В.Д., Терёхина Ю.В., Лапунова К.А. Технология и особенности производства крупноформатных керамических камней на основе опоковидных пород // Современные тенденции в строительстве, градостроительстве и планировке территорий. 2023. № 4. С. 46–58. DOI: https://doi.org/10.23947/2949-1835-2023-2-4-46-58
3. Семёнов А.А. Некоторые тенденции в развитии рынка керамических стеновых материалов в России // Строительные материалы. 2022. № 4. С. 4–5. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-801-4-4-5
4. Котляр В.Д., Устинов А.В., Ковалёв В.Ю., Терёхина Ю.В., Котляр А.В. Керамические камни компрессионного формования на основе опок и отходов углеобогащения // Строительные материалы. 2013. № 4. С. 44–48.
5. Семёнов А.А. Российский рынок керамического кирпича. Тенденции и перспективы развития // Строительные материалы. 2020. № 12. С. 4–5. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-787-12-4-5
6. Божко Ю.А., Котляр В.Д., Рогочая М.В. Сравнительная эффективность применения в строительстве стеновых изделий плотностью менее 800 кг/м3 // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. 2015. № 4 (14). С. 46–51.
7. Пастушков П.П., Павленко Н.В., Смирнов С.И. Исследования влияния различных факторов на теплопроводность крупноформатных керамических камней // Строительные материалы. 2023. № 5. С. 53–57. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-813-5-53-57.
8. Котляр В.Д., Ужахов К.М., Котляр А.В., Терёхина Ю.В. Клинкерный кирпич: стандартизация, свойства, применение // Строительные материалы. 2023. № 5. С. 4–8. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-813-5-4-8
9. Беркман А.С. Пористая проницаемая керамика. М.: Стройиздат, 1969. 170 с.
10. Воропаева Л.В., Варламов В.П., Езерский В.А. К вопросу сравнительной оценки пористокерамических изделий с различной объемной массой и прочностью: Сборник трудов ВНИИстром. М., 1981. № 45 (73). С. 135–140.
11. Дмитриев К.С. Разработка метода проектирования сырьевых смесей в технологии аэрированной керамики: Дис. … канд. техн. наук. СПб., 2024. 167 с.
12. Завадский, В.Ф., Путро Н.Б., Максимова Ю.С. Поризованная строительная керамика // Строительные материалы. 2004. № 2. С. 50–51.
13. Ященко Р.А., Котляр В.Д. Использование соломы как выгорающей добавки в высокоэффективной керамике. Сборник материалов XVIII Международ-ной научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительства, строительной индустрии и промышленности». Тула. 2017. Т. 1. С. 235–237.
14. Рогочая М.В., Галкина К.С., Котляр В.Д. Использование карбонатных опок и угольных шламов для производства керамических камней. Сборник материалов XVIII Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительства, строительной индустрии и промышленности». Тула. 2017. Т. 1. С. 141–143.
15. Ужахов К.М., Котляр А.В. Клинкерные крупноформатные керамические камни сотовой структуры на основе аргиллитов. Сборник материалов III Всероссийской научной конференции «Строительное материаловедение: настоящее и будущее». Москва: Издательство МИСИ–МГСУ. 2023. Т. 1. С. 308–311.
16. Kabirov R.R., Garipov L.N., Faseeva G.R., Nafikov R.M., Lapuk S.E., Zakharov Yu.A. Prototyping of ultrasonic die for extrusion of ceramic brick // Glass and Ceramics. 2017. Vol. 90, No. 3 (74), pp. 16–22.
17. Кабиров Р.Р., Фасеева Г.Р., Захаров Ю.А. Расчет параметров работы ультразвуковой фильеры для экструзии строительной керамики // Вестник Казанского технологического университета. 2017. Т. 20. № 3. С. 40–43.
18. Ужахов К.М., Котляр А.В. Сырьевая база Республики Ингушетия для производства клинкерного кирпича. Труды III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные вопросы современного строительства промышленных регионов России». Новокузнецк, 2022. Т. 1. С. 225–228.
19. Орлова М.Е. Исследования Некрасовского месторождения аргиллитов как сырья для производства клинкерной керамической черепицы // Инженерный вестник Дона. Сетевое издание. 2024. № 3. http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2024/9072
20. Котляр А.В., Столбоушкин А.Ю. Оценка даховских аргиллитов Западного Кавказа для производства строительной керамики. Труды III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные вопросы современного строительства промышленных регионов России». Новокузнецк, 2022. С. 147–151.
21. Котляр А.В., Небежко Ю.И., Божко Ю.А., Ященко Р.А., Небежко Н.И., Котляр В.Д. Клинкерный кирпич на основе отсевов дробления песча-ников Ростовской области // Строительные материалы. 2020. № 8. С. 9–15. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-783-8-9-15

Для цитирования: Ужахов К.М., Котляр А.В. Клинкерные высокопустотные керамические камни: перспективы технологии и применения // Строительные материалы. 2024. № 4. С. 49–54. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-49-54

Оценка направлений сокращения энерго- и углеродоемкости производства крупноформатных керамических камней

Журнал: №4-2024
Авторы:

Захаров А.И.,
Смирнов С.И.,
Черкасская С.В.,
Гусева Т.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-43-48
УДК: 504.062

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Проанализирован опыт повышения энергетической эффективности и ограничения выбросов парниковых газов в производстве керамических изделий. Расчеты и оценки выполнены на примере промышленной площадки ООО «Винербергер Кирпич», расположенной во Владимирской области, где выпускаются крупноформатные керамические камни. Подчеркнуто, что производство керамических изделий относится к энерго- и углеродоемким отраслям промышленности, для которых в различных странах и регионах разрабатываются и реализуются программы и проекты, направленные на снижение потребления ископаемого топлива и сокращение выбросов парниковых газов. Представлены оценочные среднемировые данные и данные, полученные в результате бенчмаркинга углеродоемкости продукции российских предприятий, выполненного в ходе актуализации информационно-технического справочника по наилучшим доступным технологиям ИТС 4-2023 «Производство керамических изделий». Проанализирована программа повышения энергетической эффективности, реализованная ООО «Винербергер Кирпич»; на основе данных о потреблении природного газа рассчитаны энергетические выбросы диоксида углерода за период 2015–2022 гг. Показано, что предприятию удалось добиться значительного снижения энерго- и углеродоемкости и достичь показателей, которые значительно ниже, чем средние по отрасли, а также так называемых индикативных показателей выбросов парниковых газов, установленные для стимулирования российских предприятий к выполнению зеленых проектов. Сделано заключение о том, что опыт предприятия может быть тиражирован другими компаниями, в том числе претендующими на получение мер государственной поддержки проектов, направленных на внедрение наилучших доступных технологий, повышение энергетической эффективности и сокращение выбросов парниковых газов.
А.И. ЗАХАРОВ1, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
С.И. СМИРНОВ2, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
С.В. ЧЕРКАССКАЯ3, науч. сотрудник (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Т.В. ГУСЕВА3, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (125047, Россия, г. Москва, Миусская площадь, д. 9)
2 ООО «Винербергер Кирпич» (107140, Россия, г. Москва, ул. Русаковская, д. 13 (центральный офис))
3 Федеральное государственное автономное учреждение «Научно-исследовательский институт «Центр экологической промышленной политики» (115054, Россия, г. Москва, Стремянный пер., д. 38)

1. Rattle I., Gailani A., Taylor P.G. Decarbonization strategies in industry: going beyond clusters // Sustainability Science. 2024. Vol. 19, pp. 105–123. DOI: 10.1007/s11625-023-01313-4
2. Башмаков И.А. Масштаб необходимых усилий по декарбонизации мировой промышленности // Фундаментальная и прикладная климатология. 2022. Т. 8. № 2. С. 151–174. DOI: 10.21513/2410-8758-2022-2-151-174
3. Ceramic Roadmap to 2050. Continuing our path towards climate neutrality. URL: https://www.ceramicroadmap2050.eu/chapters/continuing-our-path-towards-climate-neutrality/.
4. Jajal P., Tibrewal K., Mishra T., Venkataraman C. Economic assessment of climate mitigation pathways (2015–2050) for the brick sector in India // Climate Change Signals and Response. 2019. DOI: 10.1007/978-981-13-0280-0
5. Roadmap for a greenhouse gas neutral brick and roof tile industry in germany. transition of the german brick and roof tile industry to greenhouse gas neutrality by 2050, 2020. URL: https://cerameunie.eu/media/2987/roadmap-2050-bricks-roof-tile-full-version-de.pdf
6. IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories. Volume 3. Revised in 2023. Industrial Processes and Product Use. URL: https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/vol3.html
7. Sazedj S., Morais A.J., Jalali S. Comparison of embodied energy and carbon dioxide emissions of brick and concrete based on functional units. London, 2021. URL: https://core.ac.uk/download/pdf/62468024.pdf
8. Производство керамических изделий: Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 4-2023 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. Издание официальное. М.: Бюро НДТ, 2023. 319 с.
9. First CO2-neutral brick production line launched in Kortemark. Ceramic World Web. URL: https://ceramicworldweb.com/en/news/wienerberger-first-co2-neutral-brick-production-line-launched-kortemark.
10. Скобелев Д.О., Степанова М.В. Энергетический менеджмент: прочтение 2020. М.: Колорит, 2020. 92 с. URL: http://ecoline.ru/wp-content/uploads/energy-management-2020.pdf.
11. Зеленое строительство уже в России // Энергосбережение. 2021. № 3 (8). URL: https://nplus1.ru/material/2023/12/11/green-building
12. Башмаков И.А., Потапова Е.Н., Борисов К.Б., Лебедев О.В., Гусева Т.В. Декарбонизация цементной отрасли и развитие систем экологического и энергетического менеджмента // Строительные материалы. 2023. № 9. С. 4–12. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9
13. Захаров А.И., Голуб О.В., Санжаровский А.Ю., Михайлиди Д.Х. Производство керамических изделий в России. Роль отраслевого информационно-технического справочника по наилучшим доступным технологиям как инструмента модернизации // Техника и технология силикатов. 2023. Т. 30. № 3. С. 241–251.
14. Доброхотова М.В., Матушанский А.В. Применение концепции наилучших доступных технологий в целях технологической трансформации промышленности в условиях энергетического перехода // Экономика устойчивого развития. 2022. № 2 (50). С. 63–68.
15. Скобелев Д.О. Промышленная политика повышения ресурсоэффективности как инструмент достижения целей устойчивого развития // Journal of New Economy. 2020. № 4. DOI: 10.29141/2658-5081-2020-21-4-8
16. Зажигалкин А.В., Доброхотова М.В., Черкасская С.В. Парниковые газы и наилучшие доступные технологии. Инфраструктура стандартизации // Стандарты и качество. 2023. № 5. С. 44–48.
17. Скобелев Д.О., Волосатова А.А. Разработка научного обоснования системы критериев зеленого финансирования проектов, направленных на технологическое обновление российской промышленности // Экономика устойчивого развития. 2021. № 1 (45). С. 181–188.
18. Гусева Т.В., Волосатова А.А., Тихонова И.О. Направления совершенствования таксономии зеленых проектов для устойчивого развития промышленности // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2022. Т. 24. № 5 (109). С. 28–35.

Для цитирования: Захаров А.И., Смирнов С.И., Черкасская С.В., Гусева Т.В. Оценка направлений сокращения энерго- и углеродоемкости производства крупноформатных керамических камней // Строительные материалы. 2024. № 4. С. 43–48. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-43-48

Использование промышленных отходов для повышения эксплуатационных свойств керамического кирпича

Журнал: №4-2024
Авторы:

Яценко Н.Д.,
Яценко А.И.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-37-42
УДК: 691.421

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Промышленные отходы при глубоком исследовании их ресурсности, физико-химических и технологических свойств являются ценным сырьем для производства строительной керамики. Установлена возможность замены высококачественных глин в технологиях получения осветленного керамического кирпича, эффективной стеновой керамики при использовании высококальциевых отходов, образующихся в процессе очистки воды методом известкования в теплоэнергетике, на химических и других предприятиях. Полученные физико-химические закономерности формирования на их основе структуры и свойств керамического композита обеспечивают научное обоснование применения типичных отходов, в данных исследованиях – пыли электрофильтров цементного производства. Выявлена роль алюминийсодержащих отходов, образующихся при электролизе расплава алюминия, в регулировании технологических свойств масс и обжиговых свойств клинкерного кирпича, что позволяет использовать низкосортные глины для его производства. Научные исследования и рекомендации по применению различных отходов промышленности не только с целью утилизации, но и для использования их ценных свойств, связанных с химическим составом, поведением в термической обработке, реакционной способностью, возможностью упрочнения за счет формирования управляемой структуры материала, способствуют замедлению процесса снижения запасов качественного глинистого сырья.
Н.Д. ЯЦЕНКО, д-р техн. наук, доцент, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.И. ЯЦЕНКО, инженер (yacencko Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Южно-Российский государственный политехнический университет (Новочеркасский политехнический институт) им. М.И. Платова (346428, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132)

1. Чантурия В.А., Горлова О.Е. Развитие технологических инноваций глубокой и комплексной переработки техногенного сырья // Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2020. Вып. 1. С. 159–168.
2. Макаров Д.В., Мелконян Р.В., Суворова О.В. Перспективы использования промышленных отходов для получения керамических строительных материалов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 5. С. 254–281.
3. Фоменко А.И., Каптюшина А.Г., Грызлов В.С. Расширение сырьевой базы для строительной керамики // Строительные материалы. 2015. № 12. С. 25–27.
4. Яценко Н.Д., Вильбицкая Н.А., Яценко А.И., Стовба А.И., Шматов В.В. Промышленные отходы и их роль в формировании структуры эффективной стеновой керамики. Наука и инновации – современные концепции: Сборник науч. статей. Международный научный форум. М., 2020. Т. 1. С. 113–119.
5. Яценко Н.Д., Вильбицкая Н.А., Яценко А.И. Особенности формирования фазового состава и свойств высококальциевой низкоплотной керамики на основе глинистого сырья различного химико-минералогического состава // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2021. № 2. С. 75–80. DOI: 10.17213/1560-3644-2021-2-75-80
6. Павлов В.Ф. Способ вовлечения в производство строительных материалов промышленных отходов // Строительные материалы. 2003. № 8. С. 28–30.
7. Buravchuk N.I., Guryanova O.V., Parinov I.A. Use of technogenic raw materials in ceramic technology. Open Ceramics. 2024. Vol. 18. 100578. https://doi.org/10.1016/j.oceram.2024.100578
8. Абдрахимова Е.С. Использование отходов топливно-энергетического комплекса – горелых пород и отходов обогащения хромитовых руд в производстве пористых заполнителей на основе жидкостекольной композиции // Уголь. 2019. № 7.С. 67–69. DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2019-7-67-69.
9. Федорова Н.В., Шафорост Д.А. Перспективы использования золы-уноса тепловых электростанций Ростовской области // Теплоэнергетика. 2015. № 1. С. 53–58. DOI: 10.1134/S0040363615010038
10. Столбоушкин А.Ю., Акст Д.В., Фомина О.А. Фазовый состав и свойства керамических матричных композитов с добавкой феррованадиевого шлака // Строительные материалы. 2022. № 4. С. 17–24. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-801-4-17-24
11. Котляр В.Д., Устинов А.В., Ковалев В.Ю. Керамические камни компрессионного формования на основе опок и отходов углеобогащения // Строительные материалы. 2013. № 4. С. 44–46.
12. Яценко Н.Д., Вильбицкая Н.А., Яценко А.И. Формирование структуры и свойств эффективной стеновой керамики на основе отходов металлургического производства // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2019. № 2. С. 43–47. DOI: 10.17213/0321-2653-2019-2-43-47.
13. Яценко Н.Д., Вильбицкая Н.А., Яценко А.И., Попова Л.Д. Фазовый состав и свойства низкотемпературной строительной керамики в системе глина–кальцийсодержащий материал. Научный форум по материаловедению. Материалы и технологии в строительстве и архитектуре II. Кисловодск, 2019. С. 331–335.
14. Лугинина И.Г. Химия и химическая технология неорганических вяжущих материалов. Ч. 1. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2004. 240 с.
15. Бурученко А.Е., Мушарапова С.И. Строительная керамика c использованием суглинков и отходов алюминиевого производства // Строительные материалы. 2010. № 12. С. 28–30.
16. Абдрахимов В.З. Применение алюмосодержащих отходов в производстве керамических материалов различного назначения // Новые огнеупоры. 2013. № 1. С. 13–23. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2013-1-13-23

Для цитирования: Яценко Н.Д., Яценко А.И. Использование промышленных отходов для повышения эксплуатационных свойств керамического кирпича // Строительные материалы. 2024. № 4. С. 37–42. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-37-42

Получение лицевого кирпича светлых оттенков на основе мергеля

Журнал: №4-2024
Авторы:

Божко Ю.А.,
Партышев М.Ю.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-32-36
УДК: 691.421

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
В настоящее время достаточно остро встал вопрос дефицита сырья для производства лицевого кирпича светлых цветов. Особенно эта проблема затронула производителей Европейской части России из-за прекращения поставок глин с территории Донбасса. Поэтому одним из актуальных направлений является поиск альтернативных источников сырья. Накопленный опыт и проведенные лабораторные испытания показали возможность производства светлого кирпича с использованием мергеля. В качестве компонентов керамической массы использовали глины Владимировского месторождения Ростовской области (шихта ВКО) и мергель месторождения КО-2. Изменяя процентное соотношение мергеля и тугоплавкой глины и температуры обжига, можно регулировать цвет обожженных изделий, а также водопоглощение, среднюю плотность, прочность изделий и их усадку. Проведенные промышленные испытания на базе двух кирпичных заводов Ростова-на-Дону и области показали положительные результаты. Использование мергеля составляло от 40 до 70 мас. %. В качестве пластичного компонента выступала глина ВКО в количестве от 30 до 60% соответственно. Кирпич получился от светло-бежевого до светло-желтого цвета. Один из заводов запустил кирпич «Светлый» в серийное производство. Материал полностью удовлетворяет требованиям ГОСТ 530–2012. Результаты исследований показали, что проблему дефицита светлых глин можно решить за счет использования альтернативного сырья – мергеля. Особо эффективным является ввод в его состав массы от 50 до 70%. Предварительные расчеты показывают выгодность технологии за счет экономии сырья до 20–25%, повышая при этом эстетические характеристики лицевого кирпича.
Ю.А. БОЖКО1, директор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
М.Ю. ПАРТЫШЕВ2 (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 ООО «Брик-Дизайн» (344030, Ростовская обл., г. Ростов-на-Дону)
2 Индивидуальный предприниматель (г. Новочеркасск)

1. Семёнов А.А. Некоторые тенденции в развитии рынка керамических стеновых материалов в России // Строительные материалы. 2022. № 4. С. 4–5. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-801-4-4-5
2. Августиник А.И. Керамика. Л.: Стройиздат, 1975. 592 с.
3. Дистанов У.Г. Кремнистые породы СССР. Казань: Татарское книжное издательство, 1976. 411 с.
4. Котляр В.Д., Талпа Б.В. Опоки – перспективное сырье для стеновой керамики // Строительные материалы. 2007. №. 2. С. 31–33.
5. Котляр В.Д. Классификация кремнистых опоковидных пород как сырья для производства стеновой керамики // Строительные материалы. 2009. № 3. 2009. С. 36–39.
6. Котляр В.Д., Терёхина Ю.В. Классификационные признаки и особенности опал-кристобалитовых опоковидных пород как сырья для стеновой керамики // Строительные материалы. 2022. № 4. С. 25–30. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-801-4-25-30
7. Рохваргер Е.Л. Строительная керамика: Справочник. М.: Стройиздат, 1976. 493 с.
8. Салахов А.М. Керамика для строителей и архитекторов. Казань: Парадигма, 2009. 296 с.
9. Котляр В.Д. Стеновая керамика на основе кремнистых опал-кристобалитовых пород – опок. Ростов н/Д: РИЦ РГСУ, 2011. 278 с.
10. Божко Ю.А., Овдун Д.А., Партышев М.Ю. Синтетический волластонит – перспективная добавка при производстве лицевого керамического кирпича светлых оттенков // Строительные материалы. 2023. № 5. С. 25–29. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-813-5-25-29
11. Божко Ю.А. Кирпич мягкой формовки на основе кремнистых и глинистых компонентов // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2018. № 3. C. 54–60.
12. Fernandez J. Material Architecture: Emergent materials for innovative buildings and ecological construction. Architectural Press. 2006. 332 p.
13. Барабанщиков Ю.Г. Строительные материалы и изделия. М.: Издательский центр «Академия», 2008. 416 c.
14. AÏtcin P.C. 4 - Supplementary cementitious materials and blended cements. Science and Technology of Concrete Admixtures. 2016. С. 53–73. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100693-1.00004-7
15. Fröhlich F. The Opal-CT nanostructure. Journal of Non-Crystalline Solids. 2020. Vol. 533. 119938. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2020.119938

Для цитирования: Божко Ю.А., Партышев М.Ю. Получение лицевого кирпича светлых оттенков на основе мергеля // Строительные материалы. 2024. № 4. С. 32–36. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-32-36

https://www.traditionrolex.com/10