Статьи журнала - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал

Все статьи: 903

Союз нанотехнологий и строительства часть 1

Союз нанотехнологий и строительства часть 1

Трамбовецкий В.П.

Статья научная

На основе опыта ряда передовых зарубежных стран и, прежде всего, США, показано, что для проведения исследований и разработок на наноуровне современная наука должна иметь соответствующее контрольно- измерительное и технологическое оборудование, в том числе нанопроцессоры, наноманипуляторы, нанокомпьютеры и другие уникальные приборы и устройства. Международными и региональными организациями по стандартизации уже разрабатываются и утверждаются соответствующие стандарты и методики испытаний.

Бесплатно

Союз нанотехнологий и строительства часть 2

Союз нанотехнологий и строительства часть 2

Трамбовецкий В.П.

Статья научная

На основе опыта ряда передовых зарубежных стран и, прежде всего, США, показано, что для проведения исследований и разработок на наноуровне современная наука должна иметь соответствующее контрольно- измерительное и технологическое оборудование, в том числе нанопроцессоры, наноманипуляторы, нанокомпьютеры и другие уникальные приборы и устройства. Международными и региональными организациями по стандартизации уже разрабатываются и утверждаются соответствующие стандарты и методики испытаний.

Бесплатно

Способ введения базальтового волокна в композитные материалы

Способ введения базальтового волокна в композитные материалы

Кузьмина Вера Павловна

Статья обзорная

Приведен анализ патентной информации о модификации композиционных материа- лов за счёт введения функциональных комплексных добавок и/или нанодобавок. Изобретения можно применять в строительных технологиях для получения наномо- дифицированных композиционных материалов на основе воздушных и гидравлических вяжущих веществ, что позволит существенно интенсифицировать промышленное произ- водство наномодифицированных композиционных материалов за счёт внедрения новых составов добавок.

Бесплатно

Способ получения нанопорошков из различных электропроводящих материалов (патент 2475298)

Способ получения нанопорошков из различных электропроводящих материалов (патент 2475298)

Другой

По просьбе авторов и читателей Интернет-журнала «Нанотехнологии в строительстве» с №1/2013 в рубрике «Патенты на изобретения» будет публиковаться краткое содержание патентов, использующихся как в строительстве и ЖКХ, так и в смежных отраслях промышленности: химической, радиоэлектронной и др.

Бесплатно

Способ производства наноструктурированной древесно-полимерной композиции с СВЧ - применением

Способ производства наноструктурированной древесно-полимерной композиции с СВЧ - применением

Боев Е.В., Касьянова Л.З., Исламутдинова А.А., Аминова Э.К.

Статья научная

Введение. Древесно-полимерные композиции (ДПК) в настоящее время нашли широкое применение в народном хозяйстве и строительстве. Состав ДПК широко варьируется в зависимости от дальнейшего назначения. Одним из перспективных направлений улучшения эксплуатационных характеристик является повышение качества связывания системы дерево - полимер. В качестве связующих компонентов применяют органические и неорганические субстраты, наноструктурированные индивидуальными веществами, в том числе и частицами металлов. Большинство многотоннажных производств нефтехимической промышленности при выработке целевой продукции различного назначения используют катализаторы, в основу которых входят активные носители - тяжелые металлы, дальнейшее восстановление которых после многочисленных стадий регенерации является невозможным. Отработанные катализаторы накапливаются в отстойниках, шламонакопителях, не находя квалифицированного метода утилизации и вторичного применения. Одним из компонентов, входящих в состав отработанных катализаторов, является хром (+6), относящийся к канцерогенным металлам. Многочисленные способы утилизации не дают возможности обезвреживать данный металл в промышленных масштабах, что представляет интерес для исследования. Методы и материалы. Исследование направлено на перевод канцерогенного хрома (+6) в неканцерогенный хром (+3) методом сверхвысокочастотного воздействия (СВЧ), что позволит открыть возможности для применения его в качестве хромсодержащего нанокомплекса, связывающего дерево-полимер. Результаты и обсуждения. Сверхвысокочастотное воздействие на смесь древесно-полимерной композиции и отработанный хром(+6) вызывает повышение глубины проникновения волн высокой частоты, характеризующееся равномерным распределением энергии по всей площади композита, что объясняется восстановлением оксида хрома (VI) в оксид хрома (III), а также наблюдается изменение цвета наноструктурированной древесно-полимерной композиции (ДП - композиции) с желтого цвета на малахитовый. Заключение. Данное исследование, заключающееся в применении СВЧ-воздействия на систему дерево-наночастица-полимер, подтверждает получение прочного строительного продукта и применение его в строительстве кровли, фасадной доски, тротуаров, пирсов, портовых сооружений и т.д.

Бесплатно

Способы введения нанодобавок и механизмы их воздействия на строительные материалы

Способы введения нанодобавок и механизмы их воздействия на строительные материалы

Кузьмина Вера Павловна

Статья научная

Приведен анализ предлагаемых подходов для создания наноструктур, а также патентной информации о механизмах воздействия нанодобавок на строительные материалы, таких как: • создание диффузионного барьера для электромагнитного излучения и повышение прочности строительных материалов; • фотокатализ на поверхности бетона, модифицированного нанодиоксидом титана; • модификация пластификаторов с целью управления реологическими свойствами бетонных смесей; • модификация и оптимизация структуры контактной зоны между искусственным камнем и заполнителем.

Бесплатно

Стабилизация поливинилхлоридного пластиката соединениями 1,2,4-триазинового ряда

Стабилизация поливинилхлоридного пластиката соединениями 1,2,4-триазинового ряда

Маскова А.Р., Аминова Г.К., Каримов Ф.Ч., Сабитов И.Н., Тимофеев А.А., Мазитова А.К.

Статья научная

Пластикаты на основе поливинилхлорида (ПВХ) применяются в различных областях для изготовления широкого ассортимента материалов и изделий. Это обусловлено доступностью сырья, достаточно низкой стоимостью и широкими возможностями модификации их свойств. Целенаправленное изменение характеристик ПВХ достигается введением добавок различного функционального назначения – пластификаторов, стабилизаторов, наполнителей, антипиренов и др. Для пластификации наиболее приемлемыми являются сложноэфирные соединения. Одним из основных требований к сложноэфирным пластификаторам является их устойчивость к термоокислению. Устойчивость пластификаторов к окислению можно повысить использованием антиоксидантов ряда азотсодержащих гетероциклических соединений. Поэтому в данной работе изучена стабилизирующая активность соединений 1,2,4-триазинового ряда для пластифицированного поливинилхлорида методом хемилюминесценции. На основании проведенных экспериментов было установлено, что композиции, полученные с использованием новых добавок, а именно октилфеноксипропилфталатов и соединений 1,2,4-триазинового ряда, приобретают высокие эксплуатационные свойства, что приводит к увеличению срока их службы. Показано, что соединения 1,2,4-триазинового ряда понижают термоокислительную деструкцию пластифицированного поливинилхлорида. Таким образом, применение соединений 1,2,4-триазинового ряда в качестве стабилизаторов-антиоксидантов является целесообразным для повышения долговечности ПВХ-пластикатов.

Бесплатно

Стохастическое моделирование наноразмерных систем

Стохастическое моделирование наноразмерных систем

Смирнов Владимир Алексеевич, Королев Евгений Валерьевич, Иноземцев Сергей Сергеевич

Статья научная

Приведен краткий обзор проблемы моделирования наноразмерных систем. Для поставленной задачи - моделирования критического содержания нанораз- мерного модификатора - обоснован выбор алгоритма численного исследования. Реализация алгоритма выполнена с привлечением средств параллельных вычис- лений

Бесплатно

Строителям это надо!

Строителям это надо!

Другой

2 ноября в аудитории учебного центра АНО «НТЦ «ТЕХНОПРО- ГРЕСС», выступившего соорганизатором семинара, собралось более 60 членов саморегулируемых организаций из разных городов: Москвы, Новосибирска, Сочи, Самары, Ставрополя, Кызыла. Уже в фойе центра участники мероприятия начали живо обсуждать предстоящий семинар, рассказывать друг другу о том, как постепенно внедряются в производ- ство нанотехнологии, что свидетельствует о том, что тема семинара вы- брана правильно.

Бесплатно

Структура и свойства композиционного материала на основе гипсового вяжущего и углеродных нанотрубок

Структура и свойства композиционного материала на основе гипсового вяжущего и углеродных нанотрубок

Чумак Анастасия Геннадьевна, Деревянко Виктор Николаевич, Петрунин Сергей Юрьевич, Попов Максим Юрьевич, Ваганов Виктор Евгеньевич

Статья

Целью данной работы является проведение исследований в области модифицирования матрицы гипсового вяжущего и изучение влияния многослойных углеродных нанотрубок на структуру и физико-механические свойства полученных композитов. Изучение механизмов структурообразования гипсовых вяжущих с использованием наномодифицирующих добавок позволяет управлять процессами получения гипсовых материалов и изделий из них с заданным комплексом свойств. Основными проблемами на пути к наномодифицированию вяжущих являются: равномерное распределение углеродных наноструктур по всему объему материала и обеспечение стабильности работы наноразмерного модификатора в процессе производства строительного композита.

Бесплатно

Структура пор в твердых пористых телах. Часть I

Структура пор в твердых пористых телах. Часть I

Кудрявцев П.Г.

Статья научная

Пористые материалы формируются из дисперсных частиц различной формы. Пористая структура таких материалов определяется формой и характером упаковки их структурных единиц. В качестве модели для анализа структуры пористых материалов были выбраны модели упаковки структурных единиц в виде сферических частиц и волокон. Отдельно рассмотрена структура пор в пеноподобных регулярных пористых материалах. Показано, что объем пор в таких упаковках растет с уменьшением координационного числа упакованных сферических частиц. Для изучения этой закономерности был проведен анализ структурных типов кристаллических решеток различных химических веществ. Примерами таких упаковок является большинство металлических элементов и все инертные газы, за исключением гелия. Эти вещества кристаллизуются по простым структурным типам. Все они могут считаться упаковкой шаров одинаковых радиусов. Такие закономерности соблюдаются строго до координационного числа 4. При координационном числе 3 формируется очень ажурная, рыхлая упаковка. При формировании смешанных упаковок координационное число может иметь дробные значения. Особую группу представляют структуры с координационным числом <3. Для подобных структур был проведен анализ возможных комбинаций смешанных структур с координационными числами 3 и 2. На основе анализа данных по пористости различных типов упаковок сферических частиц получена эмпирическая зависимость, связывающая пористость (α) и координационное число (n)соответствующей упаковки сферических частиц: α = α∞' + B '/(n–n0). Анализ этой зависимости показал, что существует некоторое критическое значение среднего по структуре координационного числа в структурах дисперсных систем. Меньше этой величины отсутствует сколько-нибудь жесткая структура каркаса материала, собранного из отдельных частиц. Ниже этого координационного числа частицы собираются только в отдельные цепочечные структуры, не связанные между собой, в которых реализуется координационное число 2. Задача анализа упаковки волокнистых частиц значительно сложнее, чем этот анализ для сферических частиц. В статье представлены данные компьютерного моделирования формирования подобных структур. Также была сделана попытка моделирования волокнистых структур, проводя аналогию с ажурной упаковкой сферических частиц. Для такой и других моделей упаковки были получены соответствующие эмпирические зависимости. Для гелеобразных материалов характерны ажурные упаковки частиц, формирующих гель. Они имеют фрактальный и иерархический характер структуры. Величина фрактальной размерности позволяет определить, как была организована структура геля. Анализ формирования возможных структур при золь-гель переходе показал, что существует предельная фрактальная размерность, выше которой никакая другая структура не может сформироваться из золя с заданными свойствами. Эта фрактальная размерность представляет собой величину, к которой она стремится при формировании структуры геля в процессе агрегации золя и при формировании структуры геля после прохождения точки золь-гель перехода. Сделан анализ характера структуры пеноподобных регулярных пористых материалов. Этот анализ показал, что состояние пены с многогранными ячейками близко к равновесному состоянию, поэтому такие пены обладают большей устойчивостью, чем пены с шарообразными ячейками. Поэтому для удобства описания к данным материалам была применена ячеистая модель на основе существующих правильных многогранников. На основе этой модели рассчитана зависимость доли твердой фазы в пористом пенообразном твердом материале, построенном на основе ячеек, имеющих форму различных правильных многогранников. Наиболее плотные структуры формируются в случае использования тетраэдрических и октаэдрических ячеек. Промежуточное положение занимают кубические ячейки, представляющие регулярную трехмерную сеть правильных взаимно перпендикулярных столбиков и перемычек.

Бесплатно

Структура пор в твердых пористых телах. Часть II

Структура пор в твердых пористых телах. Часть II

Кудрявцев П.Г.

Статья научная

Пористые материалы формируются из дисперсных частиц различной формы. Пористая структура таких материалов определяется формой и характером упаковки их структурных единиц. В качестве модели для анализа структуры пористых материалов были выбраны модели упаковки структурных единиц в виде сферических частиц и волокон. Отдельно рассмотрена структура пор в пеноподобных регулярных пористых материалах. Показано, что объем пор в таких упаковках растет с уменьшением координационного числа упакованных сферических частиц. Для изучения этой закономерности был проведен анализ структурных типов кристаллических решеток различных химических веществ. Примерами таких упаковок является большинство металлических элементов и все инертные газы, за исключением гелия. Эти вещества кристаллизуются по простым структурным типам. Все они могут считаться упаковкой шаров одинаковых радиусов. Такие закономерности соблюдаются строго до координационного числа 4. При координационном числе 3 формируется очень ажурная, рыхлая упаковка. При формировании смешанных упаковок координационное число может иметь дробные значения. Особую группу представляют структуры с координационным числом <3. Для подобных структур был проведен анализ возможных комбинаций смешанных структур с координационными числами 3 и 2. На основе анализа данных по пористости различных типов упаковок сферических частиц получена эмпирическая зависимость, связывающая пористость (α) и координационное число (n) соответствующей упаковки сферических частиц: α = α∞' + B '/(n–n0). Анализ этой зависимости показал, что существует некоторое критическое значение среднего по структуре координационного числа в структурах дисперсных систем. Меньше этой величины отсутствует сколько-нибудь жесткая структура каркаса материала, собранного из отдельных частиц. Ниже этого координационного числа частицы собираются только в отдельные цепочечные структуры, не связанные между собой, в которых реализуется координационное число 2. Задача анализа упаковки волокнистых частиц значительно сложнее, чем этот анализ для сферических частиц. В статье представлены данные компьютерного моделирования формирования подобных структур. Также была сделана попытка моделирования волокнистых структур, проводя аналогию с ажурной упаковкой сферических частиц. Для такой и других моделей упаковки были получены соответствующие эмпирические зависимости. Для гелеобразных материалов характерны ажурные упаковки частиц, формирующих гель. Они имеют фрактальный и иерархический характер структуры. Величина фрактальной размерности позволяет определить, как была организована структура геля. Анализ формирования возможных структур при золь-гель переходе показал, что существует предельная фрактальная размерность, выше которой никакая другая структура не может сформироваться из золя с заданными свойствами. Эта фрактальная размерность представляет собой величину, к которой она стремится при формировании структуры геля в процессе агрегации золя и при формировании структуры геля после прохождения точки золь-гель перехода. Сделан анализ характера структуры пеноподобных регулярных пористых материалов. Этот анализ показал, что состояние пены с многогранными ячейками близко к равновесному состоянию, поэтому такие пены обладают большей устойчивостью, чем пены с шарообразными ячейками. Поэтому для удобства описания к данным материалам была применена ячеистая модель на основе существующих правильных многогранников. На основе этой модели рассчитана зависимость доли твердой фазы в пористом пенообразном твердом материале, построенном на основе ячеек, имеющих форму различных правильных многогранников. Наиболее плотные структуры формируются в случае использования тетраэдрических и октаэдрических ячеек. Промежуточное положение занимают кубические ячейки, представляющие регулярную трехмерную сеть правильных взаимно перпендикулярных столбиков и перемычек.

Бесплатно

Структурирование химических элементов по объемной матрице

Структурирование химических элементов по объемной матрице

Борис Владимирович Гусев, Самуэл Иен-Лян Ин, Анатолий Алексеевич Сперанский

Статья научная

В статье отмечается, что благодаря открытию Д.И. Менделеева и существующей уже более 150 лет Периодической таблице химических элементов, а также международной таблице IUPAC активно развивалась и развивается химия. Предложено новое видение структурирования химических элементов в виде объемной матрицы. Это позволяет прогнозировать новые элементы с обозначением ядерных масс и электронным строением оболочек. Сформулированы новые закономерности по цикличности и блочности строения горизонтальных рядов, уточнено строение вертикальных групп и их физическое осмысливание

Бесплатно

Супрамолекулярный механизм влияния поликарбоксилатных суперпластификаторов на управляемое твердение строительных нанокомпозитов

Супрамолекулярный механизм влияния поликарбоксилатных суперпластификаторов на управляемое твердение строительных нанокомпозитов

Халиков Рауф Музагитович, Иванова Ольга Владимировна, Короткова Людмила Николаевна, Синицин Дмитрий Александрович

Статья научная

Введение. Использование модифицирующих нанодобавок при производстве вяжущих стройматериалов является одним из наиболее эффективных способов управления технологическими параметрами бетонов с помощью качественного управления надежностью реологических характеристик. Пластифицирующие добавки повышают водоудерживающую способность строительных композиций, что ведет к устойчивости дисперсных наносистем. Данная статья нацелена на рассмотрение физико-химических механизмов супрамолекулярного воздействия поликарбоксилатных эфиров на технологические и реологические характеристики цементных нановяжущих. Методы и материалы. Рассмотрены процессы управляемого твердения бетонных нанокомпозиций с востребованными технологическими характеристиками в присутствии высокоэффективных пластификаторов. Проанализированы инновационные тренды регулирования консистенции строительных нанокомпозитов с использованием новых гребнеобразных поликарбоксилатных эфиров, которые в качестве суперпластификаторов позволяют целенаправленно воздействовать на кинетику структурообразования цементных нановяжущих. Результаты. Электростатические и стерические механизмы отталкивания, а также диспергирующие эффекты инновационных и традиционных пластифицирующих нанодобавок влияют на адсорбционные и диффузионные слои ультраструктуры гидратированных цементных нановяжущих. Наиболее эффективные пластифицирующие свойства проявляют гребнеобразные поликарбоксилатные эфиры (ГПЭ) с молекулярной массой линейной цепи = 12000 г/моль и длиной боковых ответвлений (соответствующих молекулярной массе = 750 г/моль). Супрамолекулярный механизм наностерических Ван-дер-Ваальсовых сил отталкивания начинают обнаруживаться на расстоянии = 11 нм, а эластичность боковых ответвлений инновационных ГПЭ - = 5 нм. Отдельные сегменты макромолекул ГПЭ выходят в диффузный слой дисперсных наносистем; за счет латеральных взаимодействий анионов функциональных групп, гидрофобных фрагментов и т.п. усиливают пластифицирующий эффект цементных вяжущих в бетонных нанокомпозициях. Обсуждение. При использовании суперпластифующих ГПЭ за счет уменьшения количества массы воды к соотношению массы цемента до оптимального 0,3 можно увеличить плотность бетонных нанокомпозитов; при этом сохраняется технологичная перекачиваемость и управление надежностью кинетики совместного твердения с наполнителями в рамках концепции системных решений технологических проблем. Супрамолекулярное взаимодействие «якорных» функциональных групп полиакриловой кислоты с катионами твердой фазы цементных микрочастиц, фрактальных кластеров гидросиликатов кальция и одновременная стерическая стабилизация полиэтиленгликольными радикалами придают необходимые реологические характеристики строительным нанокомпозициям и позволяют конструировать высокопрочные 55+80 МПа стройматериалы. Заключение. Разветвленная гребнеобразная наноструктура поликарбоксилатных эфиров проявляет эффективные технологичные характеристики суперпластификаторов для бетона, строительных растворов и сухих строительных смесей.

Бесплатно

Технологические инновации и возникновение новой междисциплинарной области – аналитики менеджмента

Технологические инновации и возникновение новой междисциплинарной области – аналитики менеджмента

Лу Я.

Статья научная

Во введении обосновывается тот факт, что междисциплинарные исследования основываются на общеизвестных знаниях. Когда знание доступно каждому, то с течением времени может произойти фундаментальный сдвиг и возникнуть новая междисциплинарная область. Например, нанонаука и квантовые вычисления возникли как междисциплинарные области, которые в конечном итоге оформились в самостоятельные дисциплины. Основная часть. В статье приведен обзор современных материалов, посвященных аналитике менеджмента. Аналитика менеджмента – это новая развивающаяся междисциплинарная область, которой уделяется все больше и больше внимания. В данном исследовании была изучена в общей сложности 201 статья. Результат демонстрирует тот факт, что аналитика менеджмента находится в процессе становления. Анализировались два главных аспекта данной области: практикоориентированное и теоретическое исследования. Цель данной работы – определение положения аналитики менеджмента в деятельности научных сотрудников и практиков. Заключение. В статье, посвященной новой междисциплинарной области аналитики менеджмента, приводится анализ 201 печатной работы по данной теме. Впервые приведен обзор обширного списка источников информации. Приводятся современные тренды, характеристики и связанные с ними сферы применения.

Бесплатно

Технологичное управление оборудованием для 3D-аддитивной печати строительных нанокомпозитов

Технологичное управление оборудованием для 3D-аддитивной печати строительных нанокомпозитов

Иванова Ольга Владимировна, Халиков Рауф Музагитович, Салов Александр Сергеевич, Низамутдинов Малик Халилович, Зиннатуллин Вячеслав Валерьевич

Статья научная

Введение. Разработка инновационных подходов цифрового управления оборудованием, обеспечивающих получение 3D-строительных конструкций с высокими эксплуатационными и технико-экономическими характеристиками, остается актуальной задачей. Эксплуатация и обслуживание технологического оборудования в процессе 3D-печати строительных объектов не всегда соответствует современным требованиям управления техническими системами. Методы и материалы. 3D-печать основана на методе экструзии: послойного формования строительной конструкции добавлением и достаточно быстрым последующим отверждением нанокомпозиционного стройматериала. Формуемая оптимизированная нанокомпозиция должна иметь требуемую реологию, что обеспечивают гребнеобразные поликарбоксилатные эфиры с наностерическим отталкиванием на расстоянии = 11 нм. Для организации стабильной технологии 3D-печати необходимо также подобрать соответствующие оптимальные заполнители (наполнители), которые обеспечивают необходимые физико-механические и эксплуатационные показатели затвердевшему нанокомпозиту. Результаты. Эффективность трехмерной печати предусматривает скоординированное функционирование строительного 3D-принтера. В связи с этим необходимо иметь бетононасосное оборудование, которое способно перекачивать по гибким трубопроводам исходную нанокомпозицию с определенной скоростью. Учет влияния факторов величин давления и объема позволяет увеличить мощность бетононасосного электродвигателя на 14-17%, а также синхронно понижает уровень вибраций. Обсуждение. Цифровые 3D-технологии раскрывают уникальные возможности инновационного производства трехмерных строительных объектов и инженерных конструкций. Технологичное управление качеством 3D-печати зависит от правильной юстировки механизмов принтера, а уменьшение бракованных изделий можно добиться за счет корректировки параметров формования строительных нанокомпозитов. Структурообразовательное отверждение портландцементных нанокомпозитов основано на образовании фрактальных структур кластеров гидросиликатов кальция размерами 47-51 нм, формирующих наноагрегаты (125-132 нм), которые за счет адгезионных взаимодействий постепенно цементируют наполнители. Востребованные разработки соответствующего оборудования только усиливают преимущества 3D-аддитивных технологий: практическая безотходность; невысокое энергопотребление 3D-принтеров; сокращение времени от проектирования до завершения работ в 8-11 раз. Заключение. Технологичное управление бетононасосным оборудованием для 3D-аддитивной печати строительных нанокомпозитов сокращает энергетические затраты на 26-29%, а также одновременно понижает уровень вибраций

Бесплатно

Технологичные подходы направленного структурообразования нанокомпозитов строительного назначения с повышенной коррозионной устойчивостью

Технологичные подходы направленного структурообразования нанокомпозитов строительного назначения с повышенной коррозионной устойчивостью

Синицин Д.А., Халиков Р.М., Булатов Б.Г., Галицков К.С., Недосеко И.В.

Статья научная

Физико-химические процессы структурообразования в нанокомпозитных стройматериалах сопряжены с трансформациями вяжущих матриц и армирующих компонентов. Работоспособность строительных композитов в проектируемых сооружениях зависит от точного выбора исходных компонентов: нановяжущих, наполнителей (заполнителей) и технологии изготовления. Повышение коррозионной стойкости стройматериалов обеспечивается оптимальным подбором нановяжущих и заполнителей, увеличением плотности и обработкой поверхностного слоя конструкции защитными покрытиями. Возможности изготовления нанокомпозитов на основе различных сырьевых компонентов: нановяжущих (гипсовых, цементных, битумных, полимерных и т.д.) и включения различных дисперсных фаз (нанонаполнителей, природных и техно- генных заполнителей) расширяет разнообразие строительных композиционных материалов. Синергетический динамизм возникновения пространственной упорядоченности наноструктур при структурообразовании вяжущих корректно демонстрирует фрактальная концепция. Фрактальные наноструктуры вяжущих с шероховатой поверхностью образуются по механизму диффузионно-лимитированной агрегации.

Бесплатно

Технология получения полимербетона с улучшенными характеристиками на основе фурфурола для использования в гидротехническом строительстве

Технология получения полимербетона с улучшенными характеристиками на основе фурфурола для использования в гидротехническом строительстве

Жангазы Нуржанович Молдамуратов, Райхан Сальтайевна Имамбаева, Нурлан Сальтаевич Имамбаев, Алтайы Аманкулович Игликов, Сагынтай Жакыпалиевич Таттибаев

Статья научная

Введение. Исследования свойств полимербетона показали, что он выгодно отличается от обычного бетона такими показателями, как механическая прочность, стойкость к агрессивным воздействиям различных сред, водостойкость, истираемость, водонепроницаемость, морозостойкость. В настоящее время можно получить полимербетоны с характерными и химическими свойствами: заданной плотностью, прочностью, деформативностью, пластичностью, коррозиостойкостью. Методы и материалы. Исследования проводились методом сравнения лабораторных испытаний полимербетона на фурфурольном связующем. Фурфурол обладает большой реакционной способностью и может образовывать смолообразные соединения со многими химическими продуктами. В фурфурол в разных соотношениях добавлялся дифениламин. В качестве отвердителя использовались бензолсульфокислота, серная кислота и их смесь при соотношении 1:1 по весу. Заполнителем различных составов полимеррастворов служил молотый песок или молотый андезит на наноструктурированном микро- наполнителе. Испытания проводились на прочность, химическую стойкость, износостойкость, водостойкость, истираемость, адгезию с металлом. Структурные изменения свойств изучались методом электронно-микроскопического анализа. Результаты и обсуждение. Установлено, что раствор дифениламина в фурфуроле, при условии отверждения его серной кислотой, бензолсульфокислотой или смесью этих кислот, является полимерным связующим, способным при твердении в обычных условиях с кислотостойкими заполнителями образовывать материал высокой прочности. Определено, что при приготовлении смолы соотношение фурфурола и дифениламина должно быть в пределах 1:0,5–0,3 по весу. Смола, содержащая 1 весовую часть фурфурола и 0,5 весовую часть дифениламина, условно названа ФД-1; содержащая 1 весовую часть фурфурола и 0,4 весовую часть дифениламина – ФД-2, смола же с 0,3 весовой частью дифениламина – ФД-3. Заключение и выводы. Введение в состав полимербетона наноструктурированного микронаполнителя позволит сэкономить дорогостоящую смолу. Сравнением технологий получения смолы ФД и изготовления полимербетона, а также из предварительных данных испытаний изучаемых материалов можно определить возможные технико-экономические преимущества полимербетона на смоле ФД перед применяемым в настоящее время в строительстве гидротехнических сооружений полимербетоном на мономере ФА (фурфуролацетоновый). Полимербетон на смоле ФД обладает высокой прочностью и превышает прочность полимербетона на мономере ФА на 20–25%.

Бесплатно

Технология трехмерного лазерного сканирования как средство обеспечения безопасности объектов спортивной инфраструктуры

Технология трехмерного лазерного сканирования как средство обеспечения безопасности объектов спортивной инфраструктуры

Д.А. Гура, Д.А. Беспятчук, С.В. Самарин, Н.М. Кирюникова, Э.Д. Лесовая

Статья научная

Введение. Безопасность человека во время занятий физической культурой, в первую очередь, зависит от технического состояния спортивных объектов. Согласно действующему законодательству, каждая школа и каждое высшее учебное заведение обязаны обладать спортивными сооружениями, которые должны отвечать нормативам безопасности, действующим на территории страны. В настоящее время проверку спортивных сооружений на соответствие действующим нормативам и ГОСТам осуществляет специализированная комиссия, что является обязательным и неизменным в течение нескольких десятилетий методом аккредитации спортивных объектов. В данном исследовании предлагается применение другого и более точного и современного способа проверки безопасности спортивных сооружений – трехмерное лазерное сканирование. Технология трехмерного лазерного сканирования в основном применяется для получения высокоточных и подробных измерений любого объекта. В данном исследовании анализируются перспективы применения трехмерного лазерного сканирования для обеспечения безопасности людей при их занятии физической культурой на спортивных сооружениях школ и высших учебных заведений. Материалы и методы. В качестве такого анализа объектом выступили беговые дорожки легкоатлетического стадиона Кубанского государственного технологического университета. Основной метод исследования – эмпирический, а именно проведение полевых измерений. Сканирование беговых дорожек проводилось прибором «Leica ScanStation C10» с 6 станций, и после проведения полевых работ облако точек было загружено в специализированное программное обеспечение для обработки результатов лазерного сканирования «Leica Cyclone». После отрисовки необходимых объектов все точки беговых дорожек классифицировали по высоте. Согласно действующим нормативам для беговых дорожек на легкоатлетическом стадионе, допустимая величина неровностей составляет 10 мм. Результаты и обсуждение. В результате классификации точек выявлено, что максимальная величина неровностей беговой дорожки вуза составила 9 мм, что отвечает действующим нормативам безопасности для беговых дорожек. Тем самым беговые дорожки Кубанского государственного технологического университета прошли аккредитацию, которая проведена научно-исследовательской группой кафедры кадастра и геоинженерии. Заключение. В заключение статьи обосновано, что лазерное сканирование действительно может быть применимо для проверки безопасности беговых дорожек

Бесплатно

Журнал