ivdon3@bk.ru
Статья посвящена анализу способов получения светопроницаемого бетона, материала, который объединяет в себе прочность бетона и способность пропускать свет. Кратко рассматривается история развития светопроницаемого бетона, начиная с первых экспериментов и до современных достижений в этой области. Основное внимание уделяется составу материала, где к традиционным компонентам добавляются оптические волокна, создающие эффект прозрачности и позволяющие использовать бетон при реализации новых архитектурных решений. Производство светопроницаемого бетона требует особого подхода, включая точное распределение волокон и их фиксацию в матрице, что обеспечивает равномерное светораспределение. Обсуждаются различные методы внедрения волокон в бетон, их преимущества и сложности, а также потенциальные направления развития технологий и применения материала в строительстве.
Ключевые слова: светопроницаемый бетон, оптическое волокно, технология производства, гипсоцементное вяжущее
В статье рассматривается применение методов симплексного планирования эксперимента для определения оптимального состава композиционных строительных материалов. Композиционные строительные материалы являются многокомпонентными системами, поэтому их свойства зависят от большого количества разнообразных по своей природе и влиянию факторов. Использование ортогональных планов не способно адекватно описать опытные данные при широком диапазоне варьирования факторов. Поэтому в статье предлагается использовать симплекс-решетчатые планы Шеффе. Была разработана модель полного третьего порядка для определения оптимального состава наполненного цементного композита, записано уравнение регрессии. Адекватность уравнения подтверждена в контрольных точках плана по критерию Стьюдента. Предложенный метод планирования может быть использован для оптимизации состава многокомпонентных систем.
Ключевые слова: многокомпонентная система, методы оптимизации, композиционный строительный материал, планирование эксперимента, симплексные планы, полином Шеффе, уравнение регрессии
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В данной статье рассматриваются пути повышения качества, долговечности, экономичности кирпича в результате разработки и внедрения АСУ ТП производства кирпича. В работе использован метод обобщения результатов известных работ и разработка улучшенной по своим характеристикам технической системы, т.е. АСУ ТП производства кирпича, показаны этапы разработки такой системы на основе систематизации ее задач, предложены алгоритм работы и обобщенная структурная схема АСУ ТП производства кирпича. Предложены варианты построения подсистем сбора информации для разработанной АСУ. Отмечена важность в реализации этих подсистем применения измерительной цепи с улучшенными характеристиками для обеспечения высокой точности измерения физических параметров ТП производства кирпича. В качестве такой измерительной цепи предложена четырехплечая мостовая измерительная цепь с улучшенными структурными способами характеристиками. Особое внимание в работе уделено важному ТП в производстве кирпича - сушке кирпича, и разработке задач локальной АСУ этим значимым ТП.
Ключевые слова: производство кирпича, технологический процесс, сушка, обжиг, алгоритм управления, автоматизированная система управления, обобщенная структурная схема, подсистема сбора информации, одноканальная схема, многоканальная схема, измерительная цепь
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Аннотация: В качестве аналога стальным компонентам в железобетонных или сталефибробетонных конструкциях приводится объемно-дисперсное армирование из композитной фибры. В работе представлены результаты сравнительного анализа стеклопластиковой и стальной анкерной фибры, композитные волокна, состоящие из стекловолокна и эпоксидной смолы. Применялись следующие методы исследования: определение остаточной прочности при растяжении фибробетона, испытания проводились на рядовых бетонах В30. По результатам испытаний получены диаграммы напряжно-деформированного состояния при определении остаточной прочности. По выводам в работе отмечено, что прочность сцепления фибры с бетоном из стеклопластика связана с геометрическими параметрами, в том числе, с конфигурацией продольного и поперечного сечения волокна, а также отмечены высокие показатели трещиностойкости фибробетона на стеклопластиковой фибре, соразмерные стальной фибре, получены составы фибробетона со стеклопластиковой фиброй от 1,6% до 0,8% по объему, соответствующие классу по трещиностойкости от Bft3 2,5b до 6с. Ключевые слова: фибра, стеклопластик, вырыв, трещиностойкость, фибробетон, композит, стеклокомпозит, сравнение, прочность, волокно.
Ключевые слова: фибра, стеклопластик, вырыв, трещиностойкость, фибробетон, композит, стеклокомпозит, сравнение, прочность, волокно
Представлены результаты исследования влияния комплексной минеральной добавки шлам химводоочистки + горелая порода, либо зола уноса, либо опока. Установлено рациональное содержание шлама химводоочистки в составе комплексной добавки 50%. Получены зависимости предела прочности при сжатии и растяжении при изгибе от величины В/Ц, предела прочности на растяжение при изгибе и начального модуля упругости от предела прочности при сжатии. Введение комплексной минеральной добавки в состав МЗБ не приводит к снижению предела прочности на растяжение при изгибе и не повышает начальный модуль упругости МЗБ. Среднестатистические значения начального модуля упругости МЗБ с комплексной минеральной добавкой практически совпадают с нормируемыми ГОСТ Р 56378 - 2015 значениями. Применение шлама химводоочистки для мелкозернистых бетонов обеспечило при введении 20% комплексной добавки рационального состава взамен части цемента превышение предела прочности при сжатии при равном значении В/Ц относительно бездобавочного эталона на 7 – 20%, а предела прочности на растяжение при изгибе на 12 - 22%.
Ключевые слова: минеральная добавка, предел прочности, модуль упругости, опока, зола уноса, горелая порода, шлам химводоочистки
В условиях высокой стоимости на строительные материалы, технику, оборудование и услуги, необходимо рассмотреть возможности повышения экономической и энергетической эффективности возводимых зданий. Одним из вариантов решения данного вопроса является использование в строительстве энергоэффективных изделий. В статье будет рассмотрен один из инновационных теплоизоляционных материалов – плиты PIR.
Ключевые слова: строительство, теплоизоляция, теплоизоляционный материал, пенополиизоцианурат, каркасно-монолитное строительство, стеновые панели, железобетон, теплотехнический расчет
Инженерная подготовка территории для строительства и развития жилого комплекса является трудной задачей. На территории застройки возможно колебание уровня грунтовых вод вследствие природных процессов - подтопления территории или в процессе эксплуатации из-за техногенных процессов. В работе приведены результаты обследования и дана оценка влияния будущего строительства на гидрологическую ситуацию застраиваемых территорий. Изучены материалы инженерно-геологических изысканий состава грунтов акватории озера и территории застройки с целью определения возможности использования намывного грунта из озера для инженерной подготовки территории.
Ключевые слова: инженерно-геологические изыскания, городская застройка, намывной грунт, инженерная подготовка территории
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Приведены результаты исследования влияния усадочных деформаций на основные физико-механические свойства бетона в зависимости от различных производственно-технологических факторов. В методике исследований учитывался выбор периода выдерживания бетона в уcловиях сухого жаркого климата для исследования влияния физических процессов в бетоне на его физико-механические свойства. Исследовано влияние усадочных деформаций на прочностные характеристики бетона. Увеличение интенсивности массообменных процессов бетона со средой приводит к увеличению деструктивных усадочных деформаций, в основном, пластической усадки бетонов, которые приводят к изменениям структуры и физико-механических свойств зрелого бетона. На величину снижения прочности влияет также консистенция бетонной смеси. При большей величине пластической усадки бетона снижаются его прочности на сжатие и растяжение при изгибе. Вызываемое деструктивное воздействие пластической усадки на бетон зависит от ряда технологических факторов (консистенция бетонной смеси, в/ц, температурно-влажностных условия твердения и др.).
Ключевые слова: период выдерживания, массообменные процессы, пластическая усадка, структура бетона, прочность бетона, реконструкция, здания и сооружения
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье исследуется применение свойств поликомплекной композиции на основе полиэтиленимина (ПЭИ) и полиакриловой кислоты (ПАК) для укрепления грунтов. В процессе исследований установлено соотношение ПЭИ и ПАК (по массе сухого вещества), при котором реагенты наиболее полно вступают в реакцию комплексообразования. Поликомплекную композицию оптимального состава использовали для укрепления грунтов некоторых разновидностей. При исследовании свойств укрепленных грунтов были получены зависимости: предела прочности укрепленного грунта от относительной влажности и толщины слоя укрепленного грунта от расхода комплексообразующих реагентов. В работе сделан вывод о перспективности использования поликомплексов для укрепления грунтов.
Ключевые слова: поликомплексная композиция, укрепление грунтов, полиэтиленимин, полиакриловая кислота, способ пропитки, обеспыливание, оптимальная влажность
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Разработана технологическая схема производства биостойких материалов на основе модифицированных моноэтанолами(N→B)-тригидроксиборатом (МЭАТГБ) стеблей борщевика Сосновского и полиуретанового связующего. Эта технологическая схема отличается от традиционной, тем, что включает в себя процесс модификации растительного сырья для обеспечения его биостойкости. В работе представлены результаты определения теплофизических свойств полученных теплоизоляционных плит, а также результаты оценки их биостойкости. Полученные результаты соответствуют действующим требованиям к теплоизоляционным материалам. В работе проанализированы основные этапы и процессы, необходимые для создания качественного и экологически чистого продукта. Рассмотрены основные виды растительного сырья, используемые в производстве теплоизоляционных материалов, а также рассмотрены особенности технологических процессов, связанных с его переработкой и формированием. Помимо этого, представлены преимущества использования растительных материалов в производстве теплоизоляционных материалов с точки зрения экологии.
Ключевые слова: технологическая схема, биостойкие композиты, борщевик Сосновского, модификация, биостойкость, моноэтанолами(N-B)-тригидроксиборат, теплоизоляционный материал
В статье рассматривается возможность использования некондиционных сырьевых материалов для изготовления мелкозернистого бетона с помощью многокомпонентной комплексной добавки. Использование тонких песков в качестве сырья для мелкозернистых бетонов является актуальным для многих регионов России, ввиду отсутствия песков с необходимым модулем крупности. Рассмотрен вопрос совместного использования тонкого песка и лежалого цемента, с целью уменьшения затрат (потерь), расширения ассортимента материалов для малоэтажного строительства и решения задач энерго- и ресурсосбережения. Для достижения поставленной цели была использована многокомпонентная комплексная добавка. Исследования были проведены в соответствии с принятым планом дробного факторного эксперимента. Полученные результаты исследований подверглись предварительному анализу и обработке, в результате чего были получены зависимости прочностных свойств от варьирующих факторов. Полученные зависимости позволили подобрать оптимальные дозировки компонентов комплексной модифицирующей добавки, для повышения прочностных показателей мелкозернистого бетона на некондиционных материалах. Установлено, что использование оптимальных расходов компонентов комплексной добавки позволяет увеличить прочностные показатели на 25-30%, по сравнению с контрольным составом.
Ключевые слова: мелкозернистый бетон, тонкий песок, лежалый цемент, комплексная добавка, дробный факторный эксперимент, прочность
Повышение энергетической эффективности строительного процесса предполагает использование материалов с наименьшей материалоемкостью, в том числе толщиной, а также с пониженным содержанием портландцементного клинкера при сохранении или улучшении технических характеристик изделий. В этом отношении перспективным является применение изделий из текстиль-бетонов, в том числе бетонного полотна. Разработка композиционного вяжущего, содержащего компоненты, снижающие отрицательное давление в твердеющем бетоне, а следовательно усадочные деформации и трещинообразование, позволило получить изделия со следующими показателями водонепроницаемости: определенной по методике «мокрого пятна»: 1,2 МПа; с коэффициентом фильтрации 5–7×10-11 см/с; маркой бетона по водонепроницаемости W12
Ключевые слова: текстиль-бетон, бетонное полотно, водонепроницемость, усадка при твердении, трещинообразование, мелкозернистый бетон
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Клинкерная черепица является одним из популярных видов кровельных материалов. По сравнению с другими кровельными покрытиями, клинкерная черепица имеет более высокие показатели по прочности, стойкости по отношению к агрессивным средам и эстетическим показателям. Актуальность производства клинкерной черепицы обусловлена тем, что в настоящие время архитекторы и строители проявляют большой интерес к клинкерной черепице как к элитному кровельному материалу. Основными тенденциями при производстве керамической черепицы являются снижение её веса и уменьшение толщины за счёт существенно более высокой прочности керамического черепка, а также декорирование с применением различных технологических приёмов. Проведенные исследования показали, что производство клинкерной черепицы на основе аргиллитов Некрасовского месторождения возможно при зерновом составе сырьевой смеси от 0-0,05 до 0-0,08 мм и температуре обжига 1050 оС.
Ключевые слова: аргиллит, черепица, клинкер, исследования, химический состав, минеральный состав, керамические изделия, свойства, технология
Приводятся составы битумоминеральных открытых (БМО) смесей для Новоселовского района Красноярского края. Показано, что в этом районе проходит Федеральная дорога М53 и она именно в этом районе характеризуется крутыми подъемами и спусками. Для обеспечения безопасности автомобильного движения в этом районе предложено выполнить устройство шероховатых слоев износа из БМО смесей. На местных минеральных материалах выполнен расчет состава и в лабораторных условиях приготовлены БМО смеси. Установлено, что разработанные составы БМО смеси по всем показателям отвечают нормативным требованиям. Разработаны рекомендации по заводской технологии приготовления битумоминеральных открытых смесей и устройству шероховатых слоев износа. Полученные составы были внедрены ДРСУ Новоселовского района в практику дорожного строительства.
Ключевые слова: битумоминеральные открытые смеси, шероховатые слои износа, автомобильные дороги, асфальтобетон, битум, щебень, песок, составы, технология
Проведены экспертные работы по определению причин низкой прочности сцепления керамического кирпича ручной формовки с цветным кладочным раствором Maxpol. Испытания проведены в соответствии с ГОСТ 24992 на 6 сериях образцов в возрасте 7 и 28 суток твердения. Прочность сцепления в сериях испытуемых образцов в 7-суточном возрасте, подвергшихся промывки проточной водой, на 54% выше по сравнению с образцами, не подвергавшихся обработке.Прочность при сжатии цветного кладочного раствора Maxpol соответствует требованиям ТУ 23.64.10-001-79211444-2017. Прочность сцепления в кладке соответствует требованиям ТУ только в серии кирпича ручной формовки, подвергшегося обработки проточной водой в возрасте 28 суток.
Ключевые слова: керамический кирпич, цветной кладочный раствор, прочность сцепления, прочность при сжатии, площадь отрыва
Выполнены расчетно-аналитические исследования влияния продолжительности работы АЭС при продлении сроков их эксплуатации на радиационные и радиационно-термические изменения объема и прочности на сжатие серпентинитовых бетонов «сухой» радиационно-тепловой защиты (далее «сухой» защиты) водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР) различной мощности. Рассмотрены бетоны на типичном серпентинитовом заполнителе Баженовского месторождения, используемого для изготовления бетонов «сухой» защиты. Установлено, что с ростом продолжительности эксплуатации радиационные изменения объема серпентинитовых бетонов «сухой» защиты АЭС с ВВЭР в основном будут монотонно возрастать и по изменению объема могут стать соизмеримыми или даже превышать допустимые значения, поэтому должны учитываться при продлении сроков эксплуатации АЭС. Показано, что радиационные изменения серпентинитовых бетонов «сухой» защиты АЭС с ВВЭР-440 в 2 - 4 раза более значительны, чем у бетонов «сухой» защиты АЭС с ВВЭР-1000. Радиационные изменения серпентинитовых бетонов «сухой» защиты возрастают с уменьшением средней температуры эксплуатации. Термические изменения серпентинитовых бетонов «сухой» защиты при воздействии эксплуатационных и аварийных температур, возрастают с ростом температуры и вносят значимый вклад в радиационно-термические изменения бетонов «сухой» защиты. Полученные результаты могут быть использованы для установления допустимого срока продления эксплуатации АЭС с реакторами типа ВВЭР 440 и ВВЭР-1000 по радиационно-термическим изменениям серпентинитовых бетонов «сухой» защиты.
Ключевые слова: радиационные, термические, радиационно-термические изменения, серпентинитовые бетоны, «сухая» радиационно-тепловая защита, водо-водяные энергетические реакторы, продление сроков эксплуатации АЭС
Актуальность создания систем по стабилизации и укреплению грунтов обусловлена необходимостью строительства зданий, сооружений и дорог в регионах, где широко распространены глинистые грунты, а так же суглинки и супеси. В статье сформулированы основные технологические и технические требования к стабилизированным грунтам. Рассмотрена принципиальная возможность изменения механических свойств грунта за счет использования смеси молотого шлака и негашеной извести с одновременным механическим воздействием. Изложены результаты исследований модификации грунта композиционным составом, цель которых сделать грунт пригодным не только для устройства противофильтрационных завес в грунтах при разработке котлованов, но и для фундаментов и подвальных помещений. Представлены результаты исследований свойств стабилизированного грунта.
Ключевые слова: нестабилизированный грунт, модификация грунта, суглинок, негашеная известь, молотый шлак, аналитическая оптимизация
Исследованы основные свойства шлакощелочных вяжущих для определения их оптимального состава. Экспериментально доказана возможность управления свойствами разработанных вяжущих на основе фосфорного и доменного шлаков путем введения корректирующих добавок в алюмосиликатную составляющую шлакощелочных вяжущих, а также изменением вида щелочного компонента. Проведенные исследования подтверждают эффективность применения сульфатсодержащих щелочных компонентов для получения шлакощелочных вяжущих. В результате проведенных экспериментов получены шлакощелочные вяжущие с активностью от 30 до 110 МПа. Установлена возможность регулирования свойств разработанных шлакощелочных вяжущих. Вяжущее требуемой прочности достигается путем корректировки состава алюмосиликатного компонента введением добавок и вида щелочного компонента.
Ключевые слова: щлакошелочные вяжущие, шлаки, оптимальный состав, основность, хромпик, строительные материалы, реконструкция, технология работ
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Исследовано влияние состава гипсоцементно-пуццоланового вяжущего на его основные прочностные показатели. Целью проведенных исследований являлось определение такого расхода компонентов гипсоцементно-пуццоланового вяжущего, который позволял бы получать максимальный предел прочности при сжатии, при условии минимального расхода портландцемента. В качестве компонентов гипсоцементно-пуццоланового вяжущего использовались строительный гипс, портландцемент и пуццолановая добавка наиболее распространенная в регионе. Для выполнения работы был разработан план эксперимента. Исследования были проведены в соответствии с разработанным планом, а полученные результаты позволили рассчитать и проанализировать описательные статистики, выявить влияние компонентов на прочностные показатели гипсоцементно-пуццоланового вяжущего. В ходе анализа установлено, что положительное влияние на прочность гипсоцементно-пуццоланового вяжущего оказывает фактор расхода пуццолановой добавки и взаимодействие расходов строительного гипса и портландцемента. Получены математические модели влияния расходов компонентов гипсоцементно-пуццоланового вяжущего на предел прочности при сжатии и изгибе гипсоцементно-пуццоланового вяжущего. Данная модель позволяет прогнозировать состав гипсоцементно-пуццоланового вяжущего для получения требуемого предела прочности при сжатии. Проведена оптимизация и получен состав гипсоцементно-пуццоланового вяжущего с максимальным пределом прочности при сжатии, при условии минимального расхода портландцемента.
Ключевые слова: гипсоцементно-пуццолановое вяжущее, оптимизация состава, предел прочности, план эксперимента, описательные статистики, совмещенные диаграммы, коррелограмма, тренарная диаграмма
Представлены результаты коэффициентов льдистости для северных и южных стен, в узлах крепления каркаса вентилируемого фасада для стеновых ограждений из трехслойных железобетонных панелей с внутреннем теплоизоляционным слоем. Определена долговечность крепления анкера навесного вентилируемого фасада, в зависимости от морозостойкости наружного слоя трехслойной стеновой панели и ориентации стены на север или юг.
Ключевые слова: навесной вентилируемый фасад, железобетонная трехслойная панель, узел крепления навесного фасада, коэффициенты льдистости, долговечность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье представлен обзор анализа и диагностики дефектов поверхности изделий, оцениваемый с помощью цифровой обработки изображений. Поиск научных публикаций проведен преимущественно в наукометрических базах Scopus и РИНЦ за период 2019-2023 годы. Целью данной статьи является определение наиболее оптимальных методов оценки деструкции материалов при помощи цифровых изображений. Рассмотрены основные методы обработки и анализа цифровых изображений. Показана перспективность унификации режимов сегментации по источникам получения цифровых изображений и совмещение изображений от различных источников регистрации для получения объективной информации о характере разрушения материала. Для сокращения времени оценки степени разрушения материалов предлагается поэтапно использовать методы сегментации, фильтрации цифровых изображений дефектов металлических изделий с последующим расчетом нейронной сетью.
Ключевые слова: дефект, контроль, цифровое изображение, нейронная сеть
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В статье рассмотрены вопросы 3D-печати бетонной смеси с автоматизированной системой интеграции армирования, проанализировано влияние смеси на динамику строительного принтера. Подача арматуры была организована таким образом, чтобы обеспечить нанесение практически без напряжения. Для этой цели был разработан роликовый питатель для задней части сопла. В ходе работы строительного 3 D-принтера были получены данные с акселерометра в виде графиков частоты колебаний работы строительного принтера, которые характеризуют основные рабочие параметры. Представлены экспериментальные кривые зависимости усилия от смещения для образцов размером 40 × 40 мм с усилением арматурой.
Ключевые слова: строительный 3D-принтер, бетонная смесь, характер колебаний, акселерометр, интеграция арматуры
Приводятся результаты исследований по применению гипсогидратных кеков – отходов афинажного производства Красноярского завода цветных металлов для получения строительных материалов. Показано, что пастообразные кеки могут быть использованы в строительных растворах, а после сушки и измельчения порошок кеков используется, как мелкий наполнитель в асфальтобетонных смесях. Полученные строительные материалы отвечают требованиям соответствующих нормативных документов. По результатам исследований выбраны оптимальные составы растворов и асфальтобетона, которые были рекомендованы строительным организациям Красноярского края для внедрения.
Ключевые слова: отходы, кеки, строительные растворы, составы, свойства, уравнения регрессии, прочность, водоудерживающая способность, расслоение, минеральный порошок, асфальтобетон
Рассмотрено влияние щелочи NaOH на структуру и морфологию целлюлозы. Методами рентгеноспектрального микроанализа и электронной микроскопии установлено, что обработка древесной целлюлозы водными растворами NaOH позволяет понизить содержание лигнина в целлюлозе и значительно улучшить топографию волокон. Проведен сравнительный анализ образцов алкалицеллюлозы, полученных при обработке щелочью NaOH с концентрациями 13,7 % и 12,3 % при продолжительности процесса 5,5 часов, температуре 124 °С. Установлено, что при рассмотренных концентрациях NaOH, из исходной целлюлозы удаляется, соответственно, ~75 % и ~50 % лигнина. Результаты инфракрасной спектроскопии свидетельствуют о возрастании аморфизации алкалицеллюлозы. Лучшей морфологической однородностью и меньшим содержанием лигнина обладает алкалицеллюлоза, сформированная при концентрации NaOH 13,7 %.
Ключевые слова: древесная целлюлоза, химическая обработка, щелочность, лигнин, рентгеноспектральный анализ, электронная микроскопия
1.4.7 - Высокомолекулярные соединения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассматривается влияние различных суперпластификаторов на эксплуатационные характеристики бетона. Проведена серия испытаний образцов-балочек мелкозернистого бетона модифицированных пластификаторами различного типа. Экспериментально определено оптимальное количество вводимой добавки для сравнения пластифицирующего эффекта цементно-песчаной смеси. Приведены экспериментальные данные с указанием основных эксплуатационных характеристик материала в зависимости от используемой добавки. Определена наиболее эффективная добавка «Полипласт СП-3».
Ключевые слова: бетон, мелкозернистый бетон, смесь, лигносульфанаты, поликарбоксилаты, нафталинсульфанаты, пластификатор, суперпластификатор, водопотребность, пластичность