Строительные материалы и изделия (технические науки). Рубрика в журнале - Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления»

Публикации в рубрике (44): Строительные материалы и изделия (технические науки)
все рубрики
Влияние вида пенообразователя на микроструктуру и свойства гипсового камня

Влияние вида пенообразователя на микроструктуру и свойства гипсового камня

Лукутцова Н.П., Пыкин А.А., Головин С.Н., Шохов Е.С.

Статья научная

Исследованы микроструктура и свойства гипсового камня (ГК) с использованием синтетического (СПО) и протеинового (ППО) пенообразователей. Установлено, что микроструктура ГК с СПО представлена крупнодисперсными кристаллами двугидрата сульфата кальция пластинчато-игольчатой морфологии с объемом мезопор диаметром 3-33 нм до 43×10-3 см3/г и макропор диаметром 60-130 нм до 30×10-3 см3/г. Микроструктура ГК с ППО отличается содержанием мелкодисперсных, плотноупакованных кристаллов CaSО4×2Н2О призматического габитуса с объемом мезопор до 57×10-3 см3/г и макропор до 19×10-3 см3/г. Определено, что синтетический пенообразователь позволяет снизить среднюю плотность гипсового камня до 430 кг/м3, а теплопроводность - до 0,14 Вт/(м×°С). Протеиновый пенообразователь приводит к уплотнению и упрочнению ГК.

Бесплатно

Влияние параметров лопастей активатора на однородность пенобетононной смеси и коэффициент потребляемой мощности привода смесителя

Влияние параметров лопастей активатора на однородность пенобетононной смеси и коэффициент потребляемой мощности привода смесителя

Халюшев А.К., Чернильник А.А., Воробьев Г.А., Лухнева Ю.Н., Железняков В.А.

Статья научная

Для оценки степени влияния наклона лопастей активатора относительно плоскости перпендикулярной оси вращения активатора на однородность структуры пенобетонной смеси и мощность, расходуемую на перемешивание пенобетонной смеси, были проведены экспериментальные исследования. В эксперименте использовался смеситель цилиндрической формы с конической частью. Применялись лопастные активаторы с тремя плоскими лопастями. Анализ полученных данных по исследованию влияния угла наклона лопастей показывает, что однородность пенобетонной смеси снижается при увеличении угла наклона лопастей. Это связано с уменьшением скорости вращения смеси соответственно интенсивности перемешивания. С увеличением угла наклона лопастей мощность, расходуемая на перемешивание, уменьшается. Проведенные исследования показали, что степень воздухововлечения, характер поровой структуры и физико-механические свойства пенобетона зависят от скорости вращения активатора турбулентного смесителя. Получены зависимости качества приготавливаемой пенобетонной смеси от геометрических параметров смесителя, вида и скорости вращения активатора, наличия и характеристик отражательных перегородок. Увеличение скорости вращения активатора от 650 до 1000 об./мин ведет к резкому снижению воздухововлечения пенобетонной смеси. Целесообразно применять скорость вращения активатора от 500 до 650 об./мин. Форма и тип активатора существенно влияют на энергоемкость процесса и качество приготавливаемого пенобетона. Смеситель с лопастным перфорированным активатором оказался наиболее эффективным. Определена степень влияния угла наклона лопастей активатора на удержание частиц вяжущего и заполнителя в объеме пенобетонной смеси в процессе перемешивания. Установлено, что целесообразный угол наклона лопастей составляет 450°.

Бесплатно

Восстанавливающие и защитные материалы для обработки поверхности дорог

Восстанавливающие и защитные материалы для обработки поверхности дорог

С.Ю. Шеховцова, Е.В. Королев

Статья научная

Предотвратить или консервировать преждевременное разрушение асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог можно посредством обработки поверхности защитно-восстанавливающими материалами. Однако применение существующих решений по данному вопросу зачастую приводит к ухудшению сцепления колеса транспортного средства с обработанным покрытием и снижению устойчивости к истирающим воздействиям, что влияет на безопасность движения. Данное научное исследование направлено на разработку эффективного состава защитно-восстанавливающего материала. Оценка влияния степени модифицирования от содержания нефтеполимерных смол в битумном вяжущем осуществлялась с помощью разработанного критерия качества, учитывающего вклад содержания модификатора. Подобран растворитель, который обеспечивает эффективное диспергирование и стабильность полученной суспензии. Изучено влияние наномодификатора в составе восстанавливающего материала на свойства асфальтобетона, заключающееся в повышении трещиностойкости на 49 %, водостойкости  на 11, сцепления при сдвиге – на 6,1 %.

Бесплатно

Гипсовые вяжущие с комплексными добавками на основе алюмосиликатов и портландцемента

Гипсовые вяжущие с комплексными добавками на основе алюмосиликатов и портландцемента

Жукова Н.С., Жуков А.Н., Гордина А.Ф., Яковлев Г.И., Кузьмина Н.В., Стивенс А.Э.

Статья научная

В статье представлены основные результаты исследования влияния добавок на основе алюмосиликатов на свойства и структуру гипсового вяжущего. Доказано, что введение модификаторов, таких как дегидратированная глина и метакаолин, приводит к росту прочностных характеристик и улучшению физико-технических показателей вяжущего. Применение портландцемента в качестве активатора способствует интенсификации процессов гидратации и твердения, приводящих к формированию аморфных продуктов на основе гидросиликатов и гидроалюминатов кальция, связывающих кристаллы гипса и обеспечивающих улучшение физико-механических свойств вяжущих на основе сульфата кальция.

Бесплатно

Долговечность многокомпонентного бетона в условиях действия агрессивных сред

Долговечность многокомпонентного бетона в условиях действия агрессивных сред

Толстой А.Д.

Статья научная

Применение в качестве компонентов мелкозернистого высокопрочного бетона техногенных материалов влечет за собой риск возникновения в бетоне коррозионных процессов. Особенностью возможных коррозионных процессов является наличие в щебне сульфосодержащих соединений железа, что в сильной мере осложняет прогнозирование долговечности конструкций из таких бетонов. Высокопрочные строительные композиты, отличающиеся от обычных бетонов повышенным содержанием цементного камня, тонкодисперсных частиц вяжущего и наполнителей, а также многокомпонентностью состава, обусловливают необходимость разработки и модифицирования способов повышения и прогнозирования долговечности конструкций из таких материалов. В статье рассматриваются вопросы проектирования и технологии изготовления изделий из мелкозернистого высокопрочного бетона повышенной долговечности в неразрывной связи с оценкой их надежности и долговечности.

Бесплатно

Использование золошлаковых смесей в дорожном строительстве

Использование золошлаковых смесей в дорожном строительстве

Урханова Л.А., Лхасаранов С.А., Черняк Р.Д., Битуев А.В.

Статья научная

Проведены исследования основных характеристик золошлаковой смеси Улан-Удэнской ТЭЦ-2 и сделан вывод о возможности ее применения в качестве компонента смешанного цементного вяжущего для укрепления грунтов. Рентгенофазовый анализ золошлаковой смеси показал наличие в ней аморфной и кристаллических фаз (кварца, муллита, гематита). Проведена оптимизация составов и исследованы физико-механические показатели укрепленных грунтов с применением зололшлаковых смесей, портландцемента, хлорида кальция и суперпластификатора на поликарбоксилатной основе. Методом растровой электронной микроскопии исследована микроструктура укрепленного грунта.

Бесплатно

Использование известняков месторождений Республики Бурятия в строительных материалах

Использование известняков месторождений Республики Бурятия в строительных материалах

Заяханов М.Е., Балханова Е.Д.

Статья научная

В статье приведены данные по составам известняков месторождений Республики Бурятия, их особенности и использование. По физико-механическим свойствам и химическому составу известняки пригодны для получения различных материалов, в том числе строительной извести, вяжущих материалов, растворов и бетонов, и производства строительных изделий и конструкций. Чистые мелко- и крупнокристаллические известняки могут быть применены также для производства карбида, кроме этого они пригодны для использования в целлюлозно-бумажном производстве, металлургической промышленности в качестве флюса и др. На территории Республики Бурятия выявлено более 30 месторождений и проявлений известняков, в том числе Татарский ключ, Нарынское, Бабкинское, Барун-Торейское, Удинское, Еловское и др. Наибольший интерес представляет Билютинское месторождение известняков, которое расположено в Заиграевском районе.

Бесплатно

Использование нефтешламов для активации минеральных порошков, входящих в состав асфальтобетонов

Использование нефтешламов для активации минеральных порошков, входящих в состав асфальтобетонов

Копылов В.Е., Буренина О.Н.

Статья научная

В статье рассмотрена физико-химическая активация минеральных порошков, применяемых в асфальтовых бетонах. В качестве поверхностно-активного вещества предложено использование отходов хранения нефти - нефтяных шламов. Активация поверхности минеральных порошков происходит в процессе совместного помола порошка и нефтешлама в шаровой мельнице. В результате подобной активации поверхность минеральных порошков приобретает гидрофобные свойства, происходит улучшение их физико-механических характеристик: уменьшается пористость, битумоемкость, снижается показатель набухания асфальтовяжущих веществ. Введение активированных порошков в состав асфальтовых бетонов позволяет значительно снизить количество необходимого битума в смеси. У асфальтобетонов с активированными минеральными порошками по сравнению с контрольными образцами наблюдается снижение показателя водонасыщения, что позволяет предположить улучшение показателя стойкости против атмосферной коррозии.

Бесплатно

Исследование влияния минеральных добавок на свойства и фазовый состав композиционных вяжущих для сухих строительных смесей

Исследование влияния минеральных добавок на свойства и фазовый состав композиционных вяжущих для сухих строительных смесей

Л.А. Урханова, С.А. Лхасаранов, Э.В. Бадмаева

Статья научная

Изучено влияние комплексного использования в качестве добавок золы-уноса и нанокремнезема на физико-механические свойства и структурообразование цементного камня. Определено, что при замене 30 % цемента золой-уносом прочностные характеристики цементного камня сохраняют прочность. Установлены зависимости структурообразования композиционного вяжущего для сухой смеси от количества активной минеральной добавки – нанокремнезема и пластификатора. Проведенная дифференциально-сканирующая калориметрия показала изменения в составе композиций и выявила формирование новообразований.

Бесплатно

Исследование влияния нанокремнезема и суперпластификаторов на свойства фибробетона

Исследование влияния нанокремнезема и суперпластификаторов на свойства фибробетона

Урханова Л.А., Лхасаранов С.А., Ветошкин И.В.

Статья научная

В статье приведены результаты исследований по дисперсному армированию портландцемента и фибробетона минеральными базальтовыми волокнами. Для распределения волокна по объему фибробетона и защиты его от негативного влияния щелочной среды твердеющего портландцемента были использованы суперпластификаторы поликарбоксилатного типа и пирогенный нанокремнезем. Показано, что совместное использование суперпластификаторов поликарбоксилатного типа и нанокремнезема приводит к равномерному распределению базальтового волокна и получению стабильных физико-механических показателей. Произведен подбор состава мелкозернистого тяжелого фибробетона класса по прочности В20 при использовании базальтового волокна, суперпластификатора и пирогенного нанокремнезема. Изучены и проанализированы физико-механические и эксплуатационные свойства фибробетона. Растровая электронная микроскопия образцов фибробетона показала изменение микроструктуры и наличие по сравнению с контрольным бездобавочным составом бетона.

Бесплатно

Исследование возможности получения безобжигового кирпича с использованием твердых асбестоцементных отходов

Исследование возможности получения безобжигового кирпича с использованием твердых асбестоцементных отходов

Щукина Е.Г., Зонхиев М.М.

Статья научная

В статье приведены результаты исследований по способу утилизации твердых асбестоцементных отходов с получением материалов, в которых отходы выступают в качестве заполнителя в композициях с неорганическими вяжущими материалами или в качестве самостоятельного вяжущего. Показано, что при увеличении давления прессования сырьевых смесей повышаются прочностные и гидрофизические свойства образцов. Разработана эффективная технология производства кирпича на основе асбестоцементных отходов. Расчетные технико-экономические показатели по разработанным составам и технологии показывают экономическую целесообразность производства кирпича методом гиперпрессования с использованием вторичных отходов. При этом себестоимость изделий снижается на 20-25 % по сравнению с силикатным кирпичом.

Бесплатно

Исследование полимерного покрытия, полученного экструзионно-прокатно-формовочным методом

Исследование полимерного покрытия, полученного экструзионно-прокатно-формовочным методом

Литвинова М.А., Хахинов В.В., Сысуев В.М.

Статья научная

Рассмотрена возможность использования технологии экструзионно-прокатно-формовочного метода для получения полимерных композиционных материалов. На лабораторной автоматизированной установке, позволяющей получать изделия, регулируемые по ширине и толщине, были изготовлены полимерные покрытия из промышленных отходов. Изделия соответствуют всем эксплуатационным и экологическим требованиям. Проведены экспериментальные работы по нанесению термостойких полимерных пленочных покрытий на различные поверхности, в том числе на полимерпесчаную подложку, и исследованы их свойства. Показана возможность применения данной технологии для получения новых композиционных материалов в качестве термо и влагостойких покрытий. Оптимизированы состав и условия получения полимерных покрытий, изучены физико-механические свойства, разработана технология получения покрытий, устойчивых к перепадам температур.

Бесплатно

Компьютерное проектирование и управление технологией получения пеностекла

Компьютерное проектирование и управление технологией получения пеностекла

Заяханов М.Е., Соктоева И.Ю., Анчилоев Н.Н.

Статья научная

В статье обсуждаются технологии получения теплоизоляционного материала - пеностекла, получаемого путем вспенивания при обжиге смесей из измельченных в порошок различных природных матералов и стеклобоя, с добавлением щелочного компонента. Затрагивается вопрос оптимизации производства пеностекла путем экономии материалов и ресурсов. Приводятся результаты полученных экспериментальных данных. Подтверждена возможность использования глинистых материалов для получения эффективных теплоизоляционных пеностеклокерамических материалов. Также излагается опыт использования прикладного математического пакета Maple при компьютерном моделировании процесса проектирования и исследования эффективных теплоизоляционных материалов, в частности пеностекла, путем создания математической модели процессов получения пеностекла, позволяющей регулировать входные факторы с выходными параметрами (целевой функцией). Обработка полученных экспериментальных данных проводилась методами математической статистики и регрессионного анализа.

Бесплатно

Коэффициенты конструктивного качества облегченного центрифугированного бетона на воде, активированной щелочью

Коэффициенты конструктивного качества облегченного центрифугированного бетона на воде, активированной щелочью

А.С. Смоляниченко, Д.М. Ельшаева, Н.А. Доценко, В.Ю. Смачный, Ю.В. Жеребцов

Статья научная

В данной работе проведена сравнительная оценка плотностей, прочностных характеристик и коэффициентов конструктивного качества центрифугированного тяжелого бетона и облегченного центрифугированного бетона, изготовленного с применением активированной щелочью воды. Установлено, что применение в технологии центрифугирования комбинированного крупного заполнителя с рационально подобраннным зерновым составом и оптимальным объемным содержанием крупного пористого заполнителя, а также активированной воды позволяет получать наиболее эффективные маломатериалоемкие конструкции кольцевого сечения с повышенным коэффициентом конструктивного качества. Определена дальнейшая перспектива исследований в части разработки рецептуры облегченных дисперсно-армированных центрифугированных бетонов и поиска технологических способов равномерного распределения фибрового волокна в процессе центрифугирования.

Бесплатно

Методика определения расхода тепловой энергии при выдерживании бетона в технологических укрытиях при возведении методом циклической продольной надвижки коробчатых пролетных строений эстакад

Методика определения расхода тепловой энергии при выдерживании бетона в технологических укрытиях при возведении методом циклической продольной надвижки коробчатых пролетных строений эстакад

Пуляев И.С., Пуляев C.М.

Статья научная

Возведение эстакад транспортных объектов осуществляется, как правило, в условиях круглогодичного строительства, что требует устройства технологических укрытий (тепляков) для выдерживания бетона пролетных строений в холодный период года, обеспечения благоприятного температурного режима твердения бетона для набора требуемой прочности и предупреждения массового появления температурных трещин как на стадии разогрева бетона от экзотермии цемента, так и при остывании возведенных конструкций. При эксплуатации тепляков возникают дополнительные затраты на выработку тепловой энергии, которые необходимо уметь правильно учесть. В связи с этим в настоящей статье представлена методика расчета тепляков и приведены результаты расчетов расхода тепловой энергии для конструктивных элементов пролетных строений, которые могут быть использованы как при определении количества тепловых генераторов или электротепловентиляторов, так и при определении дополнительных затрат при производстве работ в зимних условиях. Данные, обосновывающие продолжительность прогрева бетона в тепляках в зимнее время, в том числе перед укладкой в конструкцию бетонной смеси в соответствии с требованиями нормативных документов, а также данные, требуемые для определения продолжительности ухода за бетоном, необходимо учитывать при разработке технологических регламентов на производство бетонных работ, где должны быть изложены результаты соответствующих теплофизических расчетов.

Бесплатно

Методика расчета рациональных геометрических параметров и режимов работы турбулентного смесителя для эффективного приготовления пенобетонной смеси

Методика расчета рациональных геометрических параметров и режимов работы турбулентного смесителя для эффективного приготовления пенобетонной смеси

Халюшев А.К., Калатурская Т.А., Ельшаева Д.М., Доценко Н.А., Самофалова М.С.

Статья научная

Установлены зависимости качества пенобетонной смеси от геометрических параметров и режимов работы турбулентных смесителей. В статье рассмотрен методический подход к расчету параметров турбулентных смесителей. Описан алгоритм подбора рациональных параметров и оптимальных режимов работы пенобетоносмесителя. В результате полученные данные использованы для определения потребляемой мощности смесителя на перемешивание пенобетонной смеси. Приведен пример расчета смесителя объемом замеса пенобетонной смеси 1 м3, подбора типа активатора, скорости вращения активатора и времени перемешивания пенобетонной смеси. В результате проведенного расчета и подбора рациональных геометрических параметров турбулентного смесителя объемом готового замеса и режимов работы рассчитана потребляемая мощность смесителя. Получены рациональные показатели пенобетонной смеси и готовой продукции. Приведены результаты статистической обработки партий изделий разной плотности. Абсолютное значение усадки не превысило 1,5 мм/м, что можно объяснить технологическими особенностями получения пенобетона по одностадийной технологии, когда при одновременном перемешивании и воздухововлечении идет процесс самоорганизации структуры пеноцементной массы. Визуальный анализ поверхности пенобетонных изделий, проработавших в течение трех лет без внешней штукатурки в естественных условиях, позволяет констатировать высокую деформативную стойкость и трещиностойкость материала.

Бесплатно

Моделирование состава мелкозернистого бетона с золошлаковой смесью и суперпластификатором

Моделирование состава мелкозернистого бетона с золошлаковой смесью и суперпластификатором

Лукутцова Н.П., Пыкин А.А., Горностаева Е.Ю., Головин С.Н., Золотухина Н.В.

Статья научная

Предложен рациональный состав мелкозернистого бетона (МЗБ) с использованием золошлаковой смеси (ЗШС) Молдавской государственной районной электростанции и поликарбоксилатного суперпластификатора. Исследованы микроструктура и физико-химические свойства ЗШС (распределение частиц по размерам, удельная поверхность, элементный и оксидный химический состав, гидросиликатный и кремнеземистый модули, коэффициент качества). Методом ортогонального центрального композиционного планирования построены математические модели зависимости прочности на изгиб и сжатие МЗБ от расхода портландцемента, процентного содержания ЗШС и суперпластификатора. Представлен анализ статистической значимости и адекватности математических моделей по критериям Стьюдента и Фишера. Выполнена оценка эффективности золошлаковой смеси оптимального количества по критерию повышения прочности МЗБ при введении ее как отдельно, так и в комплексе с суперпластификатором.

Бесплатно

Модификация пленок полиэтилена в низкотемпературной плазме скользящего разряда для создания рулонной гидроизоляции

Модификация пленок полиэтилена в низкотемпературной плазме скользящего разряда для создания рулонной гидроизоляции

Л.А. Урханова, А. Н. Хаглеев, М.А. Мокеев, К.А. Демин, С.С. Агнаев

Статья научная

Представлены результаты исследования модифицированных пленок полиэтилена в плазме скользящего разряда. Доказано, что модификация поверхности пленок в плазме является более экологичной и ресурсоэффективной по сравнению с химической модификацией. Модифицированные пленки полиэтилена были исследованы с помощью инфракрасной спектроскопии, растровой электронной микроскопии и метода краевого угла смачивания. Пленки полиэтилена после плазменной модификации приобрели гидрофильные свойства, вызванные изменением химической структуры поверхности полимера. Благодаря улучшенным контактным свойствам модифицированные пленки полиэтилена представляют интерес в качестве материала основы для создания полимерно-рулонных гидроизоляционных материалов.

Бесплатно

Некоторые аспекты структурообразования модифицированных центрифугированных бетонов с использованием суперпластификаторов

Некоторые аспекты структурообразования модифицированных центрифугированных бетонов с использованием суперпластификаторов

Нажуев М.П., Княжиченко М.В., Орлов М.Г., Ельшаева Д.М., Доценко Н.А.

Статья научная

Статья посвящена вопросу структурообразования модифицированных центрифугированных бетонов с использованием суперпластификаторов. Отмечено, что отрицательные температуры являются одним из наиболее опасных и жестких природных воздействий на бетон, приводящих к его разрушению, основной причиной которого является замерзание воды в порах и капиллярах материала. Эксплуатационные характеристики и работоспособность опор зависят от условий формирования его структуры и ее состояния при замораживании бетона, степени насыщения бетона водой, условий замораживания и оттаивания (скорости и степени изменения температуры, частоты изменения температуры и т. п.), размеров и вида конструкций, степени и вида армирования, напряженного состояния. Характеристикой стойкости бетона при замораживании является его марка по морозостойкости. Для выявления механизма повышения морозостойкости бетона с добавками в лабораториях кафедры «Технологический инжиниринг и экспертиза в стройиндустрии» Донского государственного технического университета были изучены характеристики структуры порового пространства центрифугированного бетона в сравнении с вибрированным. Структуру бетона оценивали на основе данных по кинетике водопоглощения, анализов микроструктуры на оптическом микроскопе для определения интегральной и дифференциальной пористости, а также для выявления особенностей микроструктуры. Исследования проведены на образцах центрифугированного (в отдельных случаях - и вибрированного бетона того же состава) бетона без добавок, с добавкой суперпластификатора С-3 в количестве 0,7 % от массы цемента, с комплексным модификатором С-З + Аэромикс (0,7+0,3 %). Проведенные комплексные исследования позволяют рекомендовать использование водоредуцирующего эффекта суперпластификаторов для придания центрифугированным железобетонным стойкам высокой долговечности.

Бесплатно

Некоторые аспекты улучшения физико-механических характеристик и регулирования показателей пористости теплоизоляционных пено- и фибропенобетонов

Некоторые аспекты улучшения физико-механических характеристик и регулирования показателей пористости теплоизоляционных пено- и фибропенобетонов

Яновская А.В., Джамбеков Н.А., Джамалдинов С.А., Костюков П.Б., Павлов Д.А., Сердюкова А.В.

Статья научная

В статье приведены результаты ряда экспериментальных исследований, направленных на получение теплоизоляционных пенобетонов и фибропенобетонов c улучшенными физико-механическими свойствами за счет подбора рационального количества фибры и применения малоэнергоемкой активации переменным электрофизическим воздействием, а также на исследование показателей пористости теплоизоляционных пено- и фибропенобетонов под влиянием активации. Подобрано наиболее рациональное количество фибры в процентах от массы вяжущего - 4. При данной степени армирования наблюдается наиболее положительный эффект от электрофизической активации фибропенобетона, а физико-механические свойства материала имеют наибольшие значения. Установлено, что малоэнергоемкая электрофизическая активация приводит к незначительному (до 5 %) увеличению общей пористости пено- и фибропенобетона. В то же время открытая капиллярная пористость уменьшается на 12-20 %, что свидетельствует об упрочнении межпоровых перегородок пено- и фибропенобетона, при этом плотность остается практически неизменной. Исследование полной и дифференциальной пористости подтвердило факт уменьшения открытой капиллярной пористости пено- и фибропенобетона в результате малоэнергоемкой электрофизической активации.

Бесплатно

Журнал