Статьи журнала - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал
Все статьи: 903
Статья обзорная
На рынке представлено довольно много решений для хостинга веб-приложений. Стали появляться облачные хостинги, позволяющие владельцу веб-приложения больше не задумываться о масштабируемости, вычислительных мощностях, пропускной способности. В данной статье приведена оценка наиболее популярных облачных хостингов для размещения облачных инструментальных сервисов.
Бесплатно
Выбор технологии синтеза наноразмерных гидросиликатов бария
Статья научная
Цементные бетоны являются многотоннажными продуктами строительной индустрии, поэтому проблема повышения технологических свойств бетонных смесей и показателей эксплуатационных свойств бетонов привлекает внимание многочисленных коллективов исследователей-материаловедов. Известны многочисленные методы повышения показателей свойств. Один из таких методов основан на введении в строительную композицию гидросиликатов кальция. Представляется обоснованным предположение, что сходство структуры и химических свойств гидросиликатов различных металлов (например — гидросиликатов металлов второй группы) обеспечит достижение сходных показателей повышения эксплуатационных свойств. В научно-образовательном центре по направлению «Нанотехнологии» разрабатываются методы наномодификации цементных композитов, включающие введение добавок наноразмерных частиц гидросиликатов бария. Синтез наночастиц гидросиликатов бария можно выполнять с использованием различных технологий, отличающихся друг от друга энергозатратами и сложностью реализации. Основным объектом внимания материаловедов являются низкотемпературные разновидности золь-гель технологии, в частности — технология синтеза наночастиц в разбавленных водных растворах. В настоящей работе методы многокритериальной оптимизации были использованы для подтверждения того, что выбор этой технологии синтеза наноразмерных частиц гидросиликатов бария является обоснованным. Решение задачи многокритериальной оптимизации — выбора технологии — осуществлено с использованием линейной свертки. Входящие в линейную комбинацию частные критерии качества отражали особенности распределения наночастиц по размерам. Показано, что низкотемпературная технология синтеза наночастиц гидросиликатов бария в разбавленных водных растворах позволяет получить золи наноразмерных гидросиликатов бария, в основном образованные частицами с размерами от 20 до 30 нм; медианное значение размера частиц составляет около 30 нм.
Бесплатно
Высокопрочная стеновая керамика на основе фосфорного шлака и бентонитовой глины
Статья научная
Введение. Одним из перспективных способов получения высокопрочной керамики является метод полусухого прессования композиции «грубодисперсный компонент - тонкоизмельченная связка» с использованием в качестве ядра дробленых отходов промышленности, связующим материалом является тонкомолотая наноструктурная легкоплавкая глина. Методы и материалы. В исследованиях в качестве пластичного материала использована бентонитовая глина Дарбазинского месторождения Туркестанской области, а непластичного грубодисперсного материала - плотный закристаллизованный фосфорный шлак - отход фосфорного производства. Изучение влияния рецептурных факторов на основные физико-механические свойства керамических стеновых материалов выполняли методом симплекс - решетчатым планированием экспериментов. Методом электронно-микроскопического анализа исследованы наноструктура композиции из фосфорного шлака и бентонитовой глины. Результаты. При содержании связки в количестве 25%, гарантирующей плотность упаковок, эффект спекания становится достаточным, и прочность образцов составляет 27,1 МПа. С увеличением количества связки с 25 до 40% эффект спекания продолжает возрастать, и прочность образцов достигает 54,3 МПа. Обсуждение. Приведенные результаты показывают, что наиболее активное спекание и формирование плотных структур в грубозернистых композициях с высококальциевым фосфорным шлаком происходит при содержании 40-60% связки. Наличие плавня вокруг зерен шлака в количестве менее 30% способствует получению менее плотных образцов, при содержании 40% связки наблюдается повышение плотности, что соответствует моделированию смешанных структур керамики. Заключение. Для получения высокопрочного керамического кирпича содержание грубодисперсного компонента в виде фосфорного шлака фракции менее 1,25 мм должна составлять 60-70 %, тонкомолотого фосфорного шлака 5-10 %, бентонитовой глины 20-30%. Оптимальные технологические показатели: температура обжига 1050-1100оС, давление прессования 20-25 МПа, влажность пресспорошка 7-8%.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Уникальное сочетание реотехнологических свойств и механических показателей обусловливает перспективы применения самоуплотняющихся и высокопрочных бетонов для изготовления базовых элементов станков и промышленного оборудования. Исследованы процессы адсорбции современных пластификаторов на ряде минеральных и полимерных модификаторов бетонной смеси. Степень совместимости нанои микромасштабных минеральных добавок в составах композиционных цементных вяжущих определялась методом калориметрии с использованием полуадиабатической установки усовершенствованной конструкции. Материалы и методы. Цементные вяжущие портландцемент ЦЕМ 0 52,5Н (ООО «Азия Цемент», Россия), Nanodur (Германия, Dyckerhoff GmbH); гиперпластификаторы Melflux 1641F, 2651F, 5581F (Германия), PCE TR-6088 (КНР), Sika ViscoCrete 240 HE Plus и 226-P (РФ); суперабсорбирующий полимер; нанои микромасштабные минеральные добавки микрокремнезем МК-85, метакаолин ВМК-45, микрокальцит ММ-315, маршалит Silverbond 15 EW, молотые кремнеземсодержащие породы. Использованы методы селективного растворения, дифференциально-термического анализа, лазерной гранулометрии и полуадиабатической калориметрии. Результаты и обсуждение. Качество ультрадисперсных минеральных добавок определяет их способность химически связывать портландит за счет проявления пуццоланических свойств. Из исследованного ряда максимальную пуццолановую активность проявляют микрокремнезем и опока. Термическая активация эффективна в отношении компонентов, состоящих из кристаллического кремнезема (маршалит, молотый кварцевый песок): в результате обработки рост показателей составил 25%. Установлено отсутствие избирательной адсорбции молекул гиперпластификатора суперабсорбирующими модификаторами составов на основе полиакрилата натрия. Из минеральных добавок высокую адсорбцию к гиперпластификаторам проявляют метакаолин и трепел. Экспресс-оценка влияния рецептурных факторов на твердение цементных композитов апробирована на усовершенствованном варианте полуадиабатического калориметра. Выводы. Установлено, что наличие в составе композиционного цементного вяжущего микромасштабных минеральных добавок на основе микрокремнезема обеспечивает возможность выработки на его основе высокофункциональных бетонов, адаптированных под станкостроение. Исследование пуццолановой активности, адсорбционной способности и характера кумулятивных кривых тепловыделения показало целесообразность замены микрокремнезема на метакаолин, а также перспективность его частичного микширования тонкомолотой природной опокой. Анализ тепловых эффектов, сопровождающих процессы гидратации системы «цемент добавка вода», с помощью термосных калориметров позволяет повысить оперативность исследований совместимости добавок в составах высокофункционального бетона.
Бесплатно
Высокоэффективный наномодифицированный бетон повышенной прочности и долговечности
Статья научная
Введение. Для создания бетона с набором физико-механических характеристик требуется рациональный подбор компонентов бетонной смеси. Целесообразно рассмотреть использование и тонкодисперсных наполнителей, в том числе на основе вторичных ресурсов, а также требуется высокоэффективная химическая добавка определенной природы и реакционного действия, оказывающая комплексное влияние на бетонную систему. Методы и материалы. Эффективность действия компонентов используемой добавки оценивали по изменению показателей прочности на сжатие, прочности на растяжение при изгибе, оценку которых осуществляли по ГОСТ 10180-2012 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам». Для проведения научно-экспериментальных исследований использовали материалы: портландцемент ЦЕМ I 42,5Н, песок природный, тонкодисперсный микрокремнезем, комплексная химическая добавка, обладающая повышенным пластифицирующим и реакционно-активным эффектами действия. Результаты. Сочетание поликарбокси-латных полимеров и нанодисперсий гидродиоксида кремния усиливает эффективность действия каждого компонента, что выражается в значительном повышении коэффициента трещиностойкости бетона при высоких показателях прочности на сжатие. Установлено, что при использовании комплексной нанополимерной химической добавки рост прочности на растяжение при изгибе составляет 67% и превосходит рост прочности на сжатие более чем на 30%. Обсуждение. Повышение гидратационной активности в присутствии нанополимерной добавки положительно влияет на уплотнение формирующейся структуры бетона. Подтверждением формирования плотной и прочной структуры при твердении наномодифицированного бетона является повышение водонепроницаемости бетона в 2,5 раза и его морозостойкости более чем в 2,5 раза. Заключение. Достоинством наномодифицированного бетона является его повышенная химическая устойчивость относительно углекислотной и магнезиальной коррозии и в соответствии с показателем коэффициента химической стойкости, КХС > 0,8, и ГОСТ Р 58895-2020, разработанный наномодифицированный бетон относится к химически высокостойким бетонам. Нанополимерный бетон с высокими физико-механическими показателями целесообразно рекомендовать для изготовления конструкций воздушных линий (ВЛ) электропередачи.
Бесплатно
Выставка build ural 2015 с успехом завершила свою работу
Другой
17 по 20 февраля 2015 года в Екатеринбурге, в МВЦ «Екате-р инбург-ЭКСПО», состоялась вторая международная строительная и интерьерная выставка Build Ural, организованная компанией ITE Урал при поддержке Правительства Свердловской области и администрации города Екатеринбурга.
Бесплатно
Выставка «Строительство» -ориентация на эффективное развитие
Другой
С 24 по 26 апреля 2013 г. в Воронеже пройдет 36-я межрегиональная специализированная выставка с международным участием «Строительство».
Бесплатно
Выставка «Стройиндустрия-2013» - весенний смотр достижений строительного комплекса состоялся в сочи
Другой
Бесплатно
Другой
Книги профессора Гусева Б.В. «Автоматизированные технологические линии по производству сборного железобетона» и «Развитие промышленности сборного железобетона в Советском Союзе (1981-1990 гг.)» могут быть использованы инженерами, научными работниками и студентами строительных специальностей и будут интересны широкому кругу читателей смежных профессий, вплоть до историков и экономистов.
Бесплатно
Вячеслав Рувимович Фаликман - известный в России и за рубежом ученый и общественный деятель
Персоналии
Есть люди, которые при первой встрече поражают своей эрудицией в самых разных областях науки и тех- ники. Встречи в дальнейшем только углубляют первое впечатление. Именно таким человеком является Вя- чеслав Рувимович Фаликман.
Бесплатно
Гидрофобизация плотного и мелкозернистого бетонов полисульфидными растворами
Статья научная
Представлены данные исследований по эффективности гидрофобизации пропиточной композицией «Аквастат» плотного бетона, используемого для изготовления дорожных и аэродромных плит. Установлено, что в результате обработки гидрофобизатором образец бетона перестает смачиваться водой, приобретая гидрофобные свойства, при этом водопоглощение образцов, пропитанных в течение 24 часов при атмосферном давлении, снижается в три раза, а пропитанных под вакуумом в течение 0,5 часов - в 5,5 раз. Выявлено, что по уровню водопоглощения мелкозернистые бетоны, пропитанные «Аквастат», могут соответствовать плотным бетонам на основе крупного заполнителя. Повышение гидрофобности поверхности бетонных дорожных и аэродромных плит, обработанных составом «Аквастат», и возможность снижения водопоглощения структуры плотного бетона (более чем в 5 раз) позволяет прогнозировать повышение долговечности и увеличение срока службы дорожных изделий и конструкций до 2 раз и более.
Бесплатно
Статья научная
в Москве состоялась торжественная цере- мония награждения победителей финального отборочного этапа конкурса «Строймастер-2011» по Центральному федеральному округу и городу Москва.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Целью работы является определение влияния структуры сформированного в результате модификации поверхностного слоя фильтрующих материалов на их водопроницаемость и размер улавливаемых твердых частиц. Материалы и методы исследования. В качестве объектов исследования использовали нетканые полотна из смеси полиэтилентерефталатных (ПЭТФ) (70 масс.%) и бикомпонентных волокон (БКВ) структуры ядро-оболочка. Нетканые материалы получали механическим способом формирования холста с последующим его упрочнением методом иглопрокалывания. Полученные материалы подвергали модификации путем термообработки. Перенос воды в модифицированных материалах определяли по коэффициенту проницаемости, эффективность фильтрации - по количеству улавливаемых частиц определенного размера. Результаты и их обсуждение. Показано, что нетканые иглопробивные материалы без дополнительной термообработки не пригодны для фильтрации воды. Предложен метод тепловой и деформационно-тепловой модификации нетканых полотен, обеспечивающий получение градиентных материалов с регулируемой толщиной наноразмерного поверхностного слоя. Несмотря на снижение водопроницаемости, модифицированный материал улавливает твердые частицы с эквивалентным диаметром 2-4 мкм по сравнению с немодифицированным (порядка 20 мкм), что является достаточным для подготовки воды к использованию в парогенераторах и при производстве строительных материалов. Заключение. Установлены оптимальные параметры деформационно-тепловой обработки для получения высокоэффективного фильтрующего нетканого материала: температура 180оС, скорость обработки 3,5 м/мин.
Бесплатно
Декоративные нанонаполненные цементно-полимерные композиции для отделки фасадов
Статья научная
Приведены результаты применения нанотехногенных наполнителей в мокрых фасадных системах. Введение карбонатного шлама (размер частиц - 20-60 нм) в количестве 5-15% от массы вяжущего и карбонатно-кремнезёмистого продукта в количестве 13% (размер частиц - 60-80 нм) существенно увеличивает адгезион- ную активность растворов к основанию (бетон, кирпич).
Бесплатно
Динамическое моделирование наноразмерных систем
Статья научная
Исходя из целевого масштабного уровня, показана возможность применения метода частиц. Для поставленной задачи - моделирования структурообразования наномодифицированного связующего - разработаны модель и алгоритмы численного исследования. Обоснована необходимость реализации алгоритмов в авторском программном обеспечении. Реализация выполнена для вычислительных систем с общей памятью.
Бесплатно
Статья научная
С целью популяризации научных достижений в реферативной форме публикуются основные результаты исследований российских и зарубежных ученых. По направлению «Наномодифицированное композиционное вяжущее для специальных строительных растворов» проведены исследования влияния микроразмерных гидросиликатов бария на сроки схватывания композиционного вяжущего. Содержание осадителя при синтезе гидросиликатов бария изменяли от 60 до 100% от стехиометрического, а содержание добавки в композиционном вяжущем - от 5 до 40%. Изменение сроков схватывания имеет сложный характер, так введение 5% гидросиликатов бария, полученных осаждением с использованием 100% осадителя, незначительно замедляет схватывание. При увеличении их количества происходит ускорение схватывания вяжущего. Это можно объяснить следующим образом: гидросиликаты бария являются искусственно синтезированными аналогами продуктов гидратации цементного камня. С увеличением их количества расстояние между отдельными частицами уменьшается. Поэтому синтезированные продукты гидратации цементного камня взаимодействуют с кремниевой кислотой, входящей в состав добавки с образованием зародышей гидросиликатов кальция - центров кристаллизации. В таких условиях ускоряется гидратация цемента и увеличивается количество продуктов гидратации. Это приводит к ускорению процесса кристаллизации гидросиликатов кальция и, соответственно, ускорению начала и конца схватывания. Для специалистов также представляют интерес результаты следующих исследований: «Пеногазобетон с наноструктурированным модификатором», «Разработка новых типов функциональных наноматериалов на основе гибридных соединений диоксида титана с целлюлозой», «Синтез и свойства нанокремния, стабилизированного лигандами», «Влияние состояния гидратных форм наноразмерного диоксида титана, полученного золь-гель методом на электрореологические и фотокаталитические свойства систем на его основе», «Деформационное и термическое поведение элементов структуры полимерных нанокомпозитов», «Влияние наноуглеродных частиц на структуру, механические и теплофизические свойства полимеров», «Мелкозернистый базальтофибробетон с нанокремнеземом», «Материалы автоклавного твердения с использованием наноструктурированного модификатора на основе магматических пород кислого состава», «Композиты на основе жидкокристаллических полимеров с концевыми функциональными группами и неорганических наночастиц», «Исследование структуры механических и электрофизических свойств природных волокон, модифицированных наноразмерными частицами», «Органо-неорганические нанокомпозиты на основе оксидов металлов и полиолефинов, деформированных по механизму крейзинга», «Наноструктурированный полианилин и композиционные материалы на его основе» и др.
Бесплатно
Статья научная
С целью популяризации научных достижений в реферативной форме публикуются основные результаты исследований российских и зарубежных ученых. По направлению «Мелкозернистый базальтофибробетон с нанокремнеземом» проведены исследования, которые показали, что совместное введение добавок нанокремнезема и базальтового волокна в состав фибробетона способствует увеличению морозостойкости бетона с F150 до F200-250. Увеличение морозостойкости связано, помимо демпфирующего эффекта, с существенным снижением деструктирующего воздействия осмотического давления твердеющего бетона. В результате бетон имеет минимальное содержание микротрещин и сообщающихся пор. Изменение микроструктуры фибробетона при совместном введении добавок нанокремнезема и базальтового волокна приводит к снижению водопоглощения бетона. Состав базальтофибробетона с применением нанокремнезема «Таркосил-05» показал наилучшие показатели: улучшение прочности на сжатие на 35%, прочности при изгибе - 65% относительно контрольного бездобавочного состава. Бетоны с применением нанокремнезема характеризуются высокими эксплуатационными показате лями, что является подтверждением создания плотной структуры материала при его введении и упрочняющего эффекта действия нанокремнезема. Для специалистов также представляют интерес результаты следующих исследований: «Фибропенобетон на основе наноструктурированного вяжущего», «Повышение прочности бетона углеродными нанотрубками с применением гидродинамической кавитации», «Повышение непроницаемости фибробетонов на композиционном вяжущем», «Получение и исследование физико-химических свойств композитных сорбентов на основе полистирольных матриц с нанодисперсными оксидами железа», «Полистирольные суспензии, содержащие наночастицы оксидов металлов», «Эффективные цементные композиции, модифицированные углеродными материалами», «Исследование магнитной динамики ансамблей наночастиц в среде методом мессбауэровской спектроскопии», «Особенности образования новых квазидвумерных наноструктур и их физические свойства», «Исследование оптических и колебательных свойств углеродных наноструктур», «Жаростойкие и огнезащитные фиброармированные композиты с применением вулканических горных пород», «Разработка полимерных композиционных материалов на основе эпоксидного связующего и функционализированных углеродных нанотрубок», «Многофункциональные композиционные материалы на основе полипропилена и наноуглеродных наполнителей, полученные полимеризацией IN SITU» и др.
Бесплатно
Добавки для понижения горючести полимеров
Статья научная
Введение. В данной обзорной статье приведены данные о добавках, используемых для понижения горючести полимерных композиций. Показано, что для этой цели используют не отдельные вещества, а их смеси, включающие замедлители горения, синергисты, стабилизаторы. Принцип действия антипиренов сводится к тому, что при достижении соответствующей степени концентрации антипиренов в материале они не дают ему гореть без наличия источника возгорания. Под воздействием огня на обработанный материал в нем происходят различные химические и физические процессы, не дающие пламени разгореться. Основная часть. Проанализированы достоинства и недостатки основных антипиренов, используемых в настоящее время, к которым относятся соединения сурьмы, галогенсодержащие соединения, фосфорсодержащие вещества, а также гидроксиды алюминия и магния. Рассмотрены различные механизмы замедления процессов горения при использовании антипиренов. Показано, что бромсодержащие антипирены намного более эффективны, чем хлорсодержащие. Они разлагаются в узком интервале температур. Кроме того, пластмассы, содержащие в качестве антипиренов соединения брома, легко подвергаются вторичной переработке благодаря высокой термостабильности таких антипиренов. Фосфорсодержащие соединения обладают пластифицирующей способностью и повышают огнестойкость пластикатов. Действие в конденсированной фазе заключается в том, что при разложении антипирена образуются остатки фосфорной кислоты, которые выступают как дегидратирующие агенты, способствуя образованию карбонизированных структур. При этом также может образовываться аэрозоль, способствующий дезактивации радикалов за счет эффекта стенки. Особенно интересны соединения, содержащие галоген и фосфор. Достоинства этих соединений заключаются в следующем: отщепляя при разложении галогенрадикалы, дезактивируют активные радикалы; способствуют образованию карбонизированных структур. Гидроксиды металлов под воздействием высоких температур разлагаются с выделением воды. Реакция разложения является эндотермической, что приводит к охлаждению субстрата до температур ниже точки воспламенения. Образование воды способствует разбавлению горючих газов, выделяющихся при разложении, ослабляет действие кислорода и уменьшает скорость горения. Эффективность гидроксидов прямо пропорциональна их содержанию в полимере. Наибольшая эффективность наблюдается при введении гидроксида алюминия в кислородсодержащие полимеры (полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, полиамид). Гидроксид магния дороже, чем гидроксид алюминия, но обладает более высокой теплостойкостью (до 300оС). Заключение. Таким образом, из перечисленных антипиренов первое место по объему применения (более 40% всего объема антипиренов) занимают гидроксиды алюминия и магния. Это обусловлено их низкой стоимостью, технологичностью их применения и экологической безопасностью. Правильно подобранная система на основе гидроксида металла позволяет получить дешевый негорючий материал с небольшим количеством дыма, выделяющегося при разложении. Поэтому применение гидроксидов металлов в качестве антипиренов постоянно возрастает.
Бесплатно
Статья научная
Защитные материалы широко используются в промышленном и гражданском строительстве для увеличения срока службы строительных конструкций. Основная проблема их применения заключается в их недолговечности, особенно если они эксплуатируются в неблагоприятных условиях присутствия воды, знакопеременных температур и солнечной радиации. Авторами статьи предлагается универсальный метод, позволяющий защищать все пористые неорганические строительные материалы составом на основе полисульфидов. Состав проникает на глубину более 1 см и при высыхании создает в поровом пространстве гидрофобное наноразмерное покрытие, состоящее из наночастиц серы. Покрытие придает материалам наряду с водоотталкивающими свойствами также стойкость по отношению к химическим веществам и патогенным грибам.
Бесплатно
