РУEN
Карта сайта

Строительные материалы №9

Строительные материалы №9
Сентябрь, 2015

ПРОСМОТР НОМЕРА

Содержание номера

УДК 691.327
Е.М. ЧЕРНЫШОВ 1 , д-р техн. наук, академик РААСН (chem@vgasu.vrn.ru), Г.С. СЛАВЧЕВА 1 , д-р техн. наук (gslavcheva@yandex.ru); Л.В. КИМ 2 , канд. техн. наук (kimlv2@yandex.ru)
1 Воронежский государственный архитектурно-строительный университет (394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84)
2 Инженерная школа Дальневосточного федерального университета (690922, г. Владивосток, ОПС Русский-2, ДВФУ, корп. 12)

О конструкционном потенциале структуры высокотехнологичных бетонов с учетом температурно- влажностных эксплуатационных состояний

Представлена обобщенная интерпретация механизма взаимосвязи прочности, закономерностей влажностного деформирования и морозостойкости бетонов с их температурно-влажностным состоянием. Представлена система структурных характеристик, влияющих на проявление и реализацию конструкционного потенциала материала. Обобщение результатов исследований позволило выявить взаимосвязь между параметрами состава и структурой высокотехнологичных бетонов и реализацией их конструкционного потенциала в различном температурно-влажностном состоянии.

Ключевые слова: высокотехнологичные бетоны, структура, прочность, влажностные деформации, морозостойкость.

Список литературы
1. Ананян А.А. Особенности воды в промерзающих тонкодисперсных горных породах. Поверхностные силы в тонких пленках и дисперсных системах: Сб. науч. тр. 1972. С. 116–127.
2. Александровский С.В. Александровский В.С. Базовая модель теории промерзания влажных пори стых тел // Бетон и железобетон. 2005. № 6. С. 20–21.
3. Беркман А.С., Мельникова И.Г. Структура и моро зостойкость строительных материалов. М.: Госстрой издат, 1962. 164 с.
4. Горчаков Г.И. Влияние льдообразования в порах бе тона на морозостойкость // Бетон и железобетон. 1977. № 9. С. 35–37.
5. Добшиц Л.М. Физико-химическая модель разруше ния бетонов при попеременном замораживании- оттаивании // Вестник гражданских инженеров. 2009. № 3 (20). С. 104–110.
6. Горчаков Г.И. Состав, структура и свойства цемент ных бетонов. М.: Стройиздат, 1976. 144 с.
7. Лыков А.В. Явления переноса в капиллярно-по ристых телах. М.: Гостехиздат, 1954. 320 с.
8. Богословский В.Н., Гагарин В.Г. Потенциал влаж ности. Теоретические основы. Вестник ОСН РААСН. Вып. 1. Москва. 1996. С. 12–14.
9. Цимерманис Л.Б. Термодинамические и перенос ные свойства капиллярно-пористых тел. Челябинск: Южно-Уральское кн. изд., 1970. 202 с.
10. Баженов Ю.М., Чернышов Е.М., Коротких Д.Н. Конструирование структур современных бетонов: определяющие принципы и технологические плат формы // Строительные материалы. 2014. № 3. С. 6–14.
11. Славчева Г.С. Влияние температурно-влажностного состояния на закономерности изменения показате лей сопротивления разрушению бетонов // Вестник гражданских инженеров. 2010. № 1 (22). С. 23–28.
12. Славчева Г.С., Чемоданова С.Н. Новое поколение высокопрочных модифицированных бетонов: отли чительные признаки структуры и закономерности развития деформаций // Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура. 2011. № 2 (22). С. 58–67.
13. Чернышов Е.М., Славчева Г.С. Физико-химическая природа взаимосвязи свойств строительных мате риалов с их влажностным состоянием // Academia. 2008. № 1. С. 87–92.
14. Чернышов Е.М. Формула «4С» (состав, структура, состояние, свойства) в концептуально методологической парадигме современного строи тельного материаловедения // Строительные мате риалы 4С: состав, структура, состояние, свойства: Междунар. науч. конф. Новосибирск. 2015. С. 5–12.
15. Чернышов Е.М., Славчева Г.С. Управление эксплуа тационной деформируемостью и трещиностойко стью макропористых (ячеистых) бетонов. Ч. 1. Контекст проблемы и вопросы теории // Строи тельные материалы. 2014. № 1–2. С. 105–112.
16. Чернышов Е.М., Славчева Г.С. Морозное разруше ние и морозостойкость строительных материалов: современная трактовка механизма и факторов управ ления // Вестник отделения строительных наук РААСН. Вып. 9. Белгород. 2005. С. 447–459.
17. Славчева Г.С., Чернышов Е.М. Влияние структуры высокопрочных модифицированных бетонов на ди латометрические эффекты при их замораживании // Вестник инженерной школы ДВФУ. Строительные материалы и изделия. 2015. № 1 (22). С. 63–70
УДК 69.691
В.С. ЛЕСОВИК1, д-р техн. наук, чл.-корр. РААСН (naukavs@mail.ru); Л.Х. ЗАГОРОДНЮК1, канд. техн. наук; И.Л. ЧУЛКОВА2, д-р техн. наук (chulkova_il@sibadi.org); А.Д. ТОЛСТОЙ1, канд. техн. наук, А.А. ВОЛОДЧЕНКО1, канд. техн. наук
1 Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46)
2 Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (644080, г. Омск, проспект Мира, 5)

Сродство структур как теоретическая основа проектирования композитов будущего

Реализация закона сродства структур позволяет создавать эффективные анизотропные системы твердеющего композита, в котором заложены основы реагирования на изменяющиеся условия синтеза и эксплуатации. Установлено и доказано, что в образующихся системах синтезируются новообразования и создается нано-, микро- и макроструктуры, обладающие способностью самозалечивать дефекты, возникающие в определенном диапазоне эксплуатационных нагрузок. При проектировании композитов будущего целесообразно использование положений закона сродства с созданием надежной внутренней высокоорганизованной структуры композита. Теоретические и практические подходы должны явиться предпосылкой для создания нового класса «интеллектуальных» строительных материалов изотропной структуры с эффективными свойствами.

Ключевые слова: закон сродства структур, материаловедение, композиты, функциональные свойства материалов.

Список литературы
1. Лесовик В.С., Чулкова И.Л. Управление структуро образованием строительных композитов: Моногра фия. Омск: СибАДИ, 2011. 462 с.
2. Лесовик В.С., Загороднюк Л.Х., Чулкова И.Л. Закон сродства структур в материаловедении // Фундамен тальные исследования. 2014. № 3. Ч. 2. С. 267–271.
3. Чулкова И.Л. Структурообразование строительных композитов на основе принципа сродства структур // Вестник СибАДИ. 2012. № 6. С. 83–88.
4. Лесовик В.С., Загороднюк Л.Х., Беликов Д.А., Щеки на А.Ю., Куприна А.А. Эффективные сухие смеси для ремонтных и восстановительных работ // Строи тельные материалы. 2014. № 7. С. 82–85.
5. Lesovik V.S., Zagorodnuk L.H., Shkarin A.V, Beli kov D.A., Kuprina A.A. Creating effective insulation solutions, taking into account the law of affinity structures in construction materials // World Applied Sciences Journal. 2013. No. 24 (11), pp. 1496–1502.
6. Лесовик В.С., Загороднюк Л.Х., Ильинская Г.Г., Беликов Д.А. Сухие строительные смеси для ремонт ных работ на композиционных вяжущих: Моногра фия. Белгород: Изд-во БГТУ, 2013. 147 с.
7. Лесовик В.С., Мосьпан А.В. Прессованные силикат ные изделия на гранулированных заполнителях // Известия КГАСУ. 2012. № 3. С. 144–150.
8. Лесовик В.С., Мосьпан А.В., Беленцов Ю.А. Силикатные изделия на гранулированных заполните лях для сейсмостойкого строительства // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2012. № 4. С. 62–65.
9. Kuprina A.A., Lesovik V.S., Zagorodnyk L.H., Elistratkin M.Y. Anisotropy of materials properties of natural and man-triggered origin // Research Journal of Applied Sciences. 2014. Vol. 9. No. 11, pp. 816–819.
УДК 620.173.21:691.32:691.542
А.С. ИНОЗЕМЦЕВ, канд. техн. наук, Е.В. КОРОЛЕВ, д-р техн. наук, директор Научно-образовательного центра «Наноматериалы и нанотехнологии» Московский государственный строительный университет (129337, Москва, Ярославское ш., 26)

Деформации высокопрочных легких бетонов на полых микросферах и способ их снижения*

Представлены результаты исследования деформационных свойств высокопрочных легких бетонов на полых микросферах. Предложена методика повышения трещиностойкости высокопрочных легких бетонов на алюмосиликатных микросферах, заключающаяся в создании на поверхности полого заполнителя активной железисто-кремнеземистой оболочки, вступающей во взаимодействие с основными компонентами и продуктами гидратации цемента, упрочняя границу раздела фаз. Показано, что полые микросферы являются перспективным заполнителем для получения легких бетонов с повышенными эксплуатационными свойствами. Установлено, что коэффициент трещиностойкости таких бетонов, оцениваемый по отношению предела прочности при изгибе к пределу прочности при сжатии, сопоставим с показателем мелкозернистых высокопрочных тяжелых бетонов и составляет более 0,1. Модифицирование поверхности полых микросфер наноразмерным модификатором на основе коллоидных растворов гидроксида железа и кремниевой кислоты для увеличения адгезии на границе раздела фаз приводит к снижению продольных и поперечных деформаций высокопрочных легких бетонов на 7–12% и 8,5–16,5% соответственно. Модуль упругости наномодифицированного высокопрочного легкого бетона составляет 6–8,5 ГПа, а коэффициент Пуассона – 0,08–0,14. Интенсивность трещинообразования высокопрочного легкого бетона при воздействии усадочных напряжений снижается на 56,9% при использовании полых микросфер, аппретированных активным наномодификатором.

Ключевые слова: высокопрочный легкий бетон, конструкционный легкий бетон, полые микросферы, наномодификатор, нанотехнологии.

Список литературы
1. Wilson H.S., Malhotra V.M. Development of high strength lightweight concrete for structural applications // International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete. 1988. Vol. 10. Iss. 2, pp. 79–90.
2. K1l1ç A., Ati C.D., Ya ar E., zcan F. High-strength lightweight concrete made with scoria aggregate containing mineral admixtures // Cement and Concrete Research. 2003. Vol. 33, Iss. 10, pp. 1595–1599.
3. Costa H., Ju ´lio E., Lourenço J. New approach for shrinkage prediction of high-strength lightweight aggregate concrete // Construction and Building Materials. 2012. Vol. 35, pp. 84–91.
4. Korolev E.V., Smirnov V.A. Using particle systems to model the building materials // Advanced Materials Research. 2013. Vol. 746, pp. 277–280.
5. Tany1ld1z1 H. Post-fire behavior of structural lightweight concrete designed by Taguchi method // Construction and Building Materials. 2014. Vol. 68, pp. 565–571.
6. Ming Kun Y.M., Bin M.H., Chin A.B., Chian Y.M. Effects of heat treatment on oil palm shell coarse aggregates for high strength lightweight concrete // Materials & Design. 2014. Vol. 54, pp. 702–707.
7. Daniel M., Franco Z., lvaro P., Mauricio L. High strength lightweight concrete (HSLC): Challenges when moving from the laboratory to the field // Construction and Building Materials. 2014. Vol. 56, pp. 44–52.
8. Kockal N.U., Ozturan T. Strength and elastic properties of structural lightweight concretes // Materials & Design. 2011. Vol. 32 (4), pp. 2396–2403.
9. Sajedi F., Shafigh P. High-strength lightweight concrete using leca, silica fume, and limestone // Arabian Journal for Science and Engineering. 2012. Vol. 37. No. 7, pp. 1885–1893.
10. Иноземцев А.С., Королев Е.В. Полые микросфе ры – эффективный заполнитель для высокопроч ных легких бетонов // Промышленное и гражданское строительство. 2013. № 10. С. 80–83.
11. Орешкин Д.В., Семенов В.С., Розовская Т.А. Облегченные тампонажные растворы с противо морозными добавками для условий многолетне мерзлых пород // Нефтяное хозяйство. 2014. № 4. С. 42–45.
12. Орешкин Д.В. Эффективные облегченные тампо нажные растворы для условий аномально низких пластовых давлений и многолетнемерзлых пород // Нефтяное хозяйство. 2008. № 1. С. 50–53.
13. Semenov V., Rozovskaya T., Oreshkin D. Properties of the dry masonry mixtures with hollow ceramics microspheres // Advanced Materials Research. 2014. Vol. 860–863, pp. 1244–1247.
14. Пономарев А.Н. Высококачественные бетоны. Анализ возможностей и практика использования методов нанотехнологии // Инженерно-строитель ный журнал. 2009. № 6. С. 25–33.
15. Inozemtcev A.S. High-strength lightweight concrete mixtures based on hollow microspheres: technological features and industrial experience of preparation // IOP Conference Series Materials Science and Enginee ring. 2015. Vol. 71 (1). http://iopscience.iop.org/1757- 899X/71/1/012028 Open access. 16. Иноземцев А.С. Средняя плотность и пористость высокопрочных легких бетонов // Инженерно строительный журнал. 2014. № 7 (51). С. 31–37. 17. Лещинский М.Ю. Испытание бетонов. М.: Строй издат, 1980. 360 с. 18. Шейкин А.Е. О структуре и трещиностойкости бето нов // Бетон и железобетон. 1972. № 10. С. 18–20. 19. Гришина А.Н., Королев Е.В. Эффективная нано размерная добавка, повышающая устойчивость пен для пенобетонов // Вестник МГСУ. 2012. № 10. С. 159–165. 20. Иноземцев А.С., Королев Е.В. Структурообразова ние и свойства конструкционных высокопрочных легких бетонов с применением наномодификатора BisNanoActivus // Строительные материалы. 2014. № 1–2. С. 33–37.
УДК 691.328.43
М. САБЕР1, Assistant Lecturer (Eng.m.saber@hotmail.com); К.А. САРАЙКИНА2, магистр (Ksenya_s2004@ mail.ru); Г.И. ЯКОВЛЕВ3, д-р техн. наук (jakowlew@udm.net); А. ШЕРИФ1, Professor of Concrete Structures and Vice Dean of Faculty of Engineering – Helwan University (agbsherif@yahoo.com), С. АБД ЭЛЬНАБИ1, Professor of Materials (sherifsens@yahoo.com), Ш. ХЕЛЬМИ1, Professor оf Concrete Structures (president@eruegypt.com)
1 Egyptian Russian University (Cairo-Suez road, Badr City, 11829, Egypt)
2 Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29)
3 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)

Прочность при сдвиге армированного базальтопластиком (АБП) бетона

Применение армированных волокнами полимеров в строительстве стало важной темой исследований. Армированные полимеры имеют много преимуществ, таких как высокая прочность на растяжение, коррозионная стойкость, малый вес и непроводимость. Эта работа представляет собой экспериментальное исследование поведения армированного базальтопластиком (БП) бетона на прямой сдвиг посредством изучения образцов сдвига. Основная цель исследования заключается в сравнении поведения S-образных бетонных образцов сдвига, армированных стержнями из обычной мягкой стали или базальтопластика с контрольными образцами. Были отлиты и исследованы двенадцать образцов под воздействием сжимающих сил. Они были разделены на четыре группы, различающиеся по типу и основной арматуре. На основании полученных результатов уравнения, используемые для прогнозирования мощности сдвига железобетона, были изменены в соответствии с пониженной жесткостью БП.

Ключевые слова: базальтопластик, армирование, бетон, прочность, сдвиг.

Список литературы
1. Ibell T.J., Burgoyne C.J. The shear strength of concrete containing fibre-reinforced plastic (FRP) reinforcement. The 23 rd Conference on our World in Concrete and Structures. 1998. Singapore, pp. 77–82.
2. Constantinescu H., Magureanu C. Study of shear behavior of high performance concrete using push off tests. Journal of Applied Engineering Sciences. 2011. 1(14). Issue 2, pp. 77–82.
3. Ashraf H. El- Zanaty. Shear transfer behavior of initially cracked concrete with compressive stresses normal to the shear plane. Journal of the Egyptian society of Engineers. 1995. Vol. 34, No. 1.
4. James K. Wight, James G. MacGregor. Reinforced Concrete: Mechanics and Design. Chapter 16: Shear Friction, Horizontal Shear Transfer, and Composite Concrete Beams. Sixth Edition. Prentice Hall, 2011. 1177 p.
5. ACI Committee 318, (2014), Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-11) and Commentary, (ACI 318R-11), American Concrete Institute, Farmington Hills, Mich.
6. ECP 203, 2007, Egyptian Code for Design and Construction of Concrete Structures, Housing and Building National Research Center, Cairo, Egypt, Friberg, B.F., 1940. Design of Dowels in Transverse Joints of Concrete Pavements, Proceedings, American Society of Civil Engineers, 105, 1076-1116.
7. ACI Committee 440. (2003). “Guide for the Design and Construction of Concrete Reinforced with FRP Bars,” ACI 440.1R-03, American Concrete Institute, Farmington Hills, Mich.
8. ACI Committee 440. (2006). “Guide for the Design and Construction of Concrete Reinforced with FRP Bars,” ACI 440.1R-06, American Concrete Institute, Farmington Hills, Mich.
9. CAN/CSA S806–02. (2002). “Design and Construction of Building Components with Fibre Reinforced Polymers”, Canadian Standards Association, Rexdale, Ontario, 177 p.
10. Machida, A., ed. (1997). “Recommendation for Design and Construction of Concrete Structures Using Continuous Fibre Reinforcing Materials,” Concrete Engineering Series 23, Japan Society of Civil Engineers, JSCE, Tokyo, Japan, 325 p.
11. Fib Task Group 9.3, FRP reinforcement in RC structures, Technical report, fib Bulletin No. 40, September 2007.
12. CNR-DT 203/2006, National Research Council, Advisory Committee On Technical Recommendations For Construction. Guide for the Design and Construction of Concrete Structures Reinforced with Fiber-Reinforced Polymer Bars. CNR-DT 203/2006, June 2007, Rome.
13. ISIS-M03-01. (2001). Reinforcing concrete structures with fiber reinforced polymers. The Canadian Network of Centers of Excellence on Intelligent Sensing for Innovative Structures, ISIS Canada, University of Winnipeg, Manitoba, 81 p.
14. Shilang Xu, Hans W. Reinhardt. Shear fracture on the basis of fracture mechanics. Otto-Graf-Journal. 2005. Vol. 16, p. 21.
15. Alan H. Mattock and Neil M. Hawkins. shear transfer in reinforced concrete—recent research. Journal of the Prestressed Concrete Institute. 1972. Vol. 17. No. 2, pp. 55–75.
УДК 666.972
Г.В. НЕСВЕТАЕВ1, д-р техн. наук; Г.С. КАРДУМЯН2, канд. техн. наук (kardumyan@mail.ru)
1 Ростовский государственный строительный университет (344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162)
2 Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева (109428, Москва, ул. 2-я Институтская, 6, корп. 5)

Влияние собственных деформаций на пористость и свойства цементного камня

Предложены модели, устанавливающие связь между общей пористостью цементного камня и такими его свойствами, как предел прочности на сжатие, модуль упругости, коэффициент ползучести. Показано соответствие моделей экспериментальным данным. Модели позволяют прогнозировать изменение прочности и деформационных свойств цементного камня в зависимости от изменения его общей пористости под влиянием рецептурных либо технологических факторов.

Ключевые слова: цементный камень, пористость, предел прочности при сжатии, модуль упругости, коэффициент ползучести, деформационные свойства модели, расширяющие добавки, деформации расширения.

Список литературы
1. Несветаев Г.В., Кардумян Г.С. О пористости це ментного камня с учетом его собственных деформа ций при твердении // Бетон и железобетон. 2013. № 1. С. 13–15.
2. Несветаев Г.В., Кардумян Г.С. Прочность цементно го камня с суперпластификаторами и органомине ральными модификаторами с учетом его собствен ных деформаций при твердении // Бетон и железобе тон. 2013. № 5. С. 6–8.
3. Бабков В.В., Мохов В.Н., Капитонов С.М., Комо хов П.Г. Структурообразование и разрушение це ментных бетонов. Уфа: ГУП «Уфимский полиграф комбинат», 2002. 376 с.
4. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1979. 344 с.
5. Шейкин А.Е. Структура, прочность и трещиностой кость цементного камня. М.: Стройиздат, 1974. 192 с.
6. Shizawa Y., Joe Y., Takesu S., UrakawaY. Study on Hidration Properties of Slag and Silica Fume Blended Cements for Ultra-high Strength Concrete // 9 Inter national Congress on the Chemistry of Cement. 1992. Vol. IV, pp. 658–664.
7. Харитонов А.М. Структурно-имитационное моде лирование в исследованиях свойств цементных композитов: Автореф. дисс... д-р техн. наук, СПб., 2009. 36 с.
8. Несветаев Г.В. Бетоны. Ростов н/Д: Феникс, 2011. 381 с.
9. Несветаев Г.В., Чмель Г.В. Комплексный модифика тор для цементов и высокопрочных бетонов с ком пенсированной усадкой // Бетон и железобетон в третьем тысячелетии: Материалы II Международной конференции. Ростов н/Д: 2002. С. 275–281.
10. Chartschneko I.Ya. Theoretische grundlagen zur anwendung von quellzementen in der baupraxis. Habilitation. Weimar: 1995. 197 p.
11. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С., Дондуков В.Г. Структура и свойства высокопрочных бетонов, содержащих комплексный органомине ральный модификатор «Эмбэлит» // Бетон и железо бетон – пути развития: Материалы II Всерос сийской Международной конференции по бетону и же лезобетону. Москва. 2005. Т. 3. С. 657–671.
12. Несветаев Г.В., Кардумян Г.С. Модуль упругости це ментного камня с суперпластификаторами и органо минеральными модификаторами с учетом его соб ственных деформаций при твердении // Бетон и же лезобетон. 2013. № 6. С. 10–13.
13. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С., Дондуков В.Г. Модифицированные высокопрочные мелкозернистые бетоны с улучшенными деформа тивными характеристиками // Бетон и железобетон. 2006. № 2. С. 2–7.
14. Несветаев Г.В., Кардумян Г.С. О ползучести цемент ного камня и бетона с модифицирующими добавка ми // Бетон и железобетон. 2014. № 4. С. 6–8.
15. Каприелов С.С., Карпенко Н.И., Шейнфельд А.В., Кузнецов Е.Н. О регулировании модуля упругости и ползучести высокопрочных бетонов с модификато ром МБ-50С // Бетон и железобетон. 2003. № 6. С. 8–12.
16. Виткуп Л.А. Исследование влияния плотности бето на на величину деформаций ползучести. Проблемы ползучести и усадки бетона. М.: Стройиздат, 1974. С. 72–75.
17. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V., Kardumyan G.S., Dondukov V.G. A malticomponent modifier for shrinkage-compensated or self-stressed high strength concrete Eight CANMET/ACI International Conference on superplasticisers and other chemical admixtures in concrete. Sorento. 2006, pp. 87–102. (In Italy).
18. Held M., Konig G. Ductility of large high-strength concrete columns in high rise building / High-Strength Concrete International Conference. Lillehammer. Norway: 1993. pp. 200–208.
УДК 691.328.4
В.Г. СОЛОВЬЕВ1, канд. техн. наук (s_vadim_g@mail.ru), А.Ф. БУРЬЯНОВ1, д-р техн. наук (rga-service@mail.ru); Х.-Б. ФИШЕР2, доктор-инженер
1 Московский государственный строительный университет (129337, Москва, Ярославское ш., д. 26)
2 Веймарский строительный университет (Германия, 99423, Веймар, Гешвистер-Шолл-Штрассе, 8)

Особенности формирования структуры сталефибробетона при тепловой обработке

Приведены результаты теоретических и практических исследований структурообразования сталефибробетона при тепловой обработке. Установлено, что при определенном сочетании состава бетонной матрицы и режима тепловой обработки возможно получение объемно- преднапряженных сталефибробетонов. Установлены значения остаточных деформаций различных составов сталефибробетонов после тепловой обработки. Определены основные условия, обеспечивающие формирования преднапряжения в стальной фибре после тепловой обработки. Получены уравнения, отображающие зависимости прочностных характеристик сталефибробетонов после тепловой обработки и при твердении в нормальных условиях. Установлено, что формирование преднапряженного фиброкаркаса позволяет увеличить прочностные характеристики сталефибробетонов до 25% по сравнению с теми же составами, твердевшими в нормальных условиях.

Ключевые слова: сталефибробетон, тепловая обработка, объемное преднапряжение, прочностные характеристики.

Список литературы
1. Sukontasukkul P., Pomchiengpin W., Songpiriyakij S. Post-crack Post-crack (or post-peak) flexural response and toughness of fiber reinforced concrete after exposure to high temperature // Construction and Building Materials. 2010. No. 24, pp. 1967–1974.
2. Соловьев В.Г., Бурьянов А.Ф., Елсуфьева М.С. Особенности производства сталефибробетонных изделий и конструкций // Строительные материалы. 2014. № 3. С. 18–21.
3. Yan Z., Pantelides C.P. Concrete column shape modification with FRP shells and expansive cement concrete // Construction and Building Materials. 2011. Vol. 25. Issue 1, pp. 396–405.
4. Cao S.P., Zhou Q.F., Peng Y.L., Li G.X. Effects of expansive agent and steel fiber on the properties of the fly ash ceramsite lightweight aggregate concrete // Applied Mechanics and Materials. 2013 Vol. 357–360, pp. 1332– 1336.
5. Wang A., Deng M., Sun D., Mo L., Wang J., Tang M. Effect of combination of steel fibers and MgO-type expansive agent on properties of concrete // Journal of Wuhan University of Technology-Materials Science Edition. 2011. Vol. 26, pp. 786–790.
6. Елсуфьева М.С., Соловьев В.Г., Бурьянов А.Ф. Применение расширяющихся добавок в сталефиб робетоне // Строительные материалы. 2014. № 8. С. 60–63.
7. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: АСВ, 2011. 528 с.
8. Corinaldesi V., Nardinocchi A., Donnini J. The influence of expansive agent on the performance of fibre reinforced cement-based composites // Construction and Building Materials. 2015. Vol. 91, pp. 171–179.
УДК 674.047
С.В. ФЕДОСОВ1, д-р техн. наук, академик РААСН, президент; А.А. КОТКОВ1, инженер; В.Е. МИЗОНОВ2, д-р техн. наук; Н.Н. ЕЛИН1, д-р техн. наук
1 Ивановский государственный политехнический университет (153037, г. Иваново, ул. 8 Марта, 20)
2 Ивановский государственный энергетический университет (153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, 34)

Моделирование кинетики сушки листового материала при реверсивной подаче сушильного агента*

Предложена нелинейная ячеечная математическая модель кинетики сушки длинномерного листового материала параллельным потоком газа. Модель позволяет рассчитывать кинетику сушки по локальным параметрам состояния материала и газа и учитывает продольную теплопроводность и влагопроводность в материале. Показано, что реверс подачи газа в рационально подобранные моменты времени позволяет существенно снизить неравномерность распределения влаги в материале в процессе сушки.

Ключевые слова: листовой пористый материал, влагосодержание, сушка, теплоотдача, массоотдача, теплопроводность, влагопроводность, ячеечная модель, вектор состояния, переходная матрица, реверс подачи газа.

Список литературы
1. Лыков А.В. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. 472 с.
2. Сажин Б.С., Сажин В.Б. Научные основы техники сушки. М.: Наука, 1997. 448 с.
3. Лыков А.В. Тепломассообмен: Справочник. М.: Энергия, 1978. 480 с.
4. Лыков А.В. Тепло- и массообмен в процессах сушки. Учебное пособие. М.–Л.: Госэнергоиздат, 1956. 464 с.
5. Шестаков Н.И., Аксенчик К.В. Методика расчета термо- и влагонапряженного состояния бетонных плит, подвергаемых тепловлажностной обработке // Строительные материалы. 2012. № 11. С. 77–80.
6. Федосов С.В., Елин Н.Н., Мизонов В.Е., Поро шин Н.Р. Нелинейная ячеечная модель взаимосвя занного тепловлагопереноса в ограждающей кон струкции с внутренним источником влаги // Строительные материалы. 2011. № 8. С. 22–24.
7. Мизонов В.Е., Якимычев П.В., Зайцев В.А., Елин Н.Н. Моделирование контактного утилизатора теплоты отработавшего сушильного агента // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2011. Т. 54. Вып. 10. С. 127–129.
8. Mizonov V., Yelin N., Yakimychev P. A Cell model to describe and optimize heat and mass transfer in contact heat exchangers. Energy and Power Engineering. 2011. No. 3, pp. 144–149.
УДК 691.327
Г.С. СЛАВЧЕВА, д-р техн. наук (gslavcheva@yandex.ru) Воронежский государственный архитектурно-строительный университет (394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84)

Структурные факторы обеспечения морозостойкости цементных пенобетонов

Для макропористых бетонов предложена обобщенная трактовка механизма морозного разрушения с обоснованием критериальных для его регулирования параметров структуры. Представлены результаты дилатометрических исследований цементных пенобетонов, позволивших выявить взаимосвязь параметров их структуры с мерой деформирования материала при замораживании водонасыщенных образцов.

Ключевые слова: пенобетоны, структура, морозостойкость, дилатометрия.

Список литературы
1. Гузеев Е.А., Пирадов К.А., Мамаев Т.Л. Оценка морозостойкости бетона по параметрам механики разрушения // Бетон и железобетон. 2000. № 3. С. 26–27.
2. Александровский С.В., Александровский В.С. Базовая модель теории промерзания влажных пористых тел // Бетон и железобетон. 2005. № 6. С. 20–21.
3. Добшиц Л.М. Физико-химическая модель разруше ния бетонов при попеременном замораживании оттаивании // Вестник гражданских инженеров. 2009. № 3 (20). С. 104–110.
4. Зоткин А.Г. Воздушные поры и морозостойкость бе тона // Технологии бетонов. 2011. № 5–6. С. 18–21.
5. Леонович С.Н., Зайцев Ю.В., Пирадов К.А. Физи ческая модель кинетики разрушения бетона при те ловлажностных воздействиях // Вестник граждан ских инженеров. 2014. № 1 (42). С. 34–36.
6. Чернышов Е.М., Славчева Г.С. Морозное разруше ние и морозостойкость строительных материалов: современная трактовка механизма и факторов управ ления // Вестник отделения строительных наук РААСН. Вып. 9. Белгород, 2005. С. 447–459.
7. Славчева Г.С., Чернышов Е.М. Влияние структуры высокопрочных модифицированных бетонов на ди латометрические эффекты при их замораживании // Вестник инженерной школы ДВФУ. Строительные материалы и изделия. 2015. № 1 (22). С. 63–70.
8. Шейнин А.М., Эккель С.В. О применении дилато метрического метода для прогнозирования морозо стойкости дорожного бетона // Строительные мате риалы. 2004. № 12. С. 50–51.
9. Дикун А.Д., Фишман В.Я., Дикун В.Н., Нагор няк И.Н., Алексеев А.В. Практика применения уск ренного дилатометрического метода определения морозостойкости бетонов по ГОСТ 10060.3–95 // Строительные материалы. 2009. № 4. С. 97–101.
УДК 691.619.8
С.И. ВАЙТКУС (saulius.vaitkus@vgtu.lt), канд. техн. наук, И.Я. ГНИП, канд. техн. наук Вильнюсский технический университет им. Гедиминаса (Научный институт «Термоизоляция») (Литва, 08217, Вильнюс, ул. Линкмяну, 28)

Исследование релаксации напряжения в полистирольном пенопласте в условиях одноосного сжатия с использованием математико-статистического планирования эксперимента

Представлены результаты экспериментальных исследований релаксации напряжения в условиях одноосного сжатия пенополистирольных изделий типов EPS 80/90/100/120 и EPS 150 при постоянной ε0=(1,2-0,2)%, которая фиксировалась при удельной сжимающей нагрузке σн(=0,35·σ10%), действующей перпендикулярно поверхности изделий. Методом математико-статистического планирования эксперимента получены модели оптимизации толщины образцов для определения коэффициента релаксации Kp в момент времени t=8 ч, коэффициента затухания уменьшения сжимаемости напряжения Kзатух и податливости при релаксации Ir. Приведена графическая интерпретация моделей: линии уровня зависимости коэффициента релаксации Kp в момент времени t=8 ч, коэффициента релаксационной стойкости Kзатух и податливости при релаксации Ir для t. Для сопоставления на количественной основе экспериментальных значений податливости при релаксации в интервале постоянной деформации сжатия ε0=(1,2-0,2)% приведены уравнения линейной взаимозависимости между Ir и Ic(tn=122 сут). Для вычисления установившегося равновесного напряжения при релаксации предлагаются эмпирические формулы.

Ключевые слова: пенопласт полистирольный, длительное сжатие, планирование эксперимента, оптимальная толщина образцов, релаксация напряжения, податливость при релаксации, прогнозирование.

Список литературы
1. Гнип И.Я., Вайткус С. Исследование ползучести по листирольного пенопласта (EPS) при постоянном сжимающем напряжении с использованием стати стического планирования эксперимента // Строи тельные материалы. 2013. № 10. С. 49–56.
2. Vaitkus S., Granov V., Gnip I., et al. Stress relaxation in expanded polystyrene (EPS) under uniaxial loading conditions // 11 th International Conference on Modern Building Materials, Structures and Techniques. MBMT 2013: Procedia Engineering. 57 (2013). pp. 1213–1222.
3. Колтунов М.А. Ползучесть и релаксация. М.: Высшая школа, 1976. 277 с.
4. Уорд И. Механичеслие свойства твердых полимеров / Пер. с. англ. М.: Химия, 1975. 358 с.
5. Ведерников М.М., Коршунов А.И., Поляков Л.В. Прогнозирование процессов ползучести и релакса ции пенопласта ПС-1 разной плотности // XVI меж дународная конференция «Физика прочности и пласти ческих материалов». Самара, июнь 2006 г.
6. Малкин А.Я. Аскадский А.А. Коврига В.В. Мето ды измерения механических свойств полимеров. М.: Химия, 1978. 332 с.
7. Imad A., Ouâkka, Dang Van K. аnd Mesmacgue. Analysis of the Viscoelastoplastic behavior of expaned polystyrene under copessive loading: experiments and modeling // Strength of materials. 2001. Vol. 33. No. 2. pp. 140–149.
8. Айвазян С.А. Статистическое исследование зависи мостей (Применение методов корреляционного и регрессионного анализа и обработка результатов эксперимента). М.: Металлургия, 1968. 228 с.
9. Аскадский А.А. Деформация полимеров. М.: Химия, 1973. 448 с.
10. Аскадский А.А. Структура и свойства теплостойких полимеров. М.: Химия, 1981. 320 с.
11. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Плани рование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. 279 с.
12. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. Т. 1 / Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1986. 366 с.
13. Закс Л. Статистическое оценивание / Пер. с нем. М.: Статистика, 1976. 598 с.
14. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Оптимизация экспе римента в химии и химической технологии. М.: Выс шая школа, 1978. 320 с.
15. Gnip I.J., Vaitkus S., Ker ulis V., Vejelis S. Long-term prediction of compressive creep development in expanded polystyrene. Polymer Testing. 2008. No. 27, pp. 378–391.
16. Gnip I.J., Vaitkus S., Ker ulis V., Vejelis S. Analytical description of the creep of expanded polystyrene (EPS) under long-term compressive loading. 2011. Polymer Testing. No. 30, pp. 493–500.
17. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнози рования. М.: Статистика, 1977. 200 с.
УДК 691.261
М.С. ЛЕБЕДЕВ, канд. техн. наук (lebedevms@mail.ru), И.В. ЖЕРНОВСКИЙ, канд. геол.-мин. наук, Е.В. ФОМИНА, канд. техн. наук, А.Е. ФОМИН, магистрант Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46)

Особенности использования глинистых пород при производстве строительных материалов*

На основании анализа литературных данных и экспериментальных исследований, с учетом особенностей состава и свойств алюмосиликатного сырья осадочной толщи показаны возможности его использования в составе строительных материалов в качестве: компонента сырьевой шихты для получения цемента, керамики, пористых заполнителей; составляющей композиционных вяжущих гидравлического, воздушного и автоклавного твердения; добавок, заполнителей и наполнителей в цементные, керамические, органоминеральные системы. Однако исходя из генетических особенностей такого нетрадиционного сырья имеются ограничения по применению, поэтому в большинстве случаев для повышения его эффективности необходима модификация. В данной работе рассматривается расширение областей использования алюмосиликатных пород осадочной толщи, модифицированных термической обработкой при умеренной температуре 300–900°С. Термическая модификация позволяет улучшить качественные и технико-экономические характеристики полифункциональных композитов для строительной отрасли.

Ключевые слова: глинистые породы, алюмосиликатное сырье, композиционное вяжущее, строительные материалы, термоактивация.

Список литературы
1. Сидоренко А.В., Лунева О.Н. К вопросу о литологи ческом изучении метаморфических толщ. М.: АН СССР, 1961. 176 с.
2. Лебедев М.С., Потапова И.Ю., Лютенко А.О. Особенности состава алюмосиликатного сырья с точки зрения его использования для получения дорожно-строительных материалов // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2013. № 5 (52). С. 70–74.
3. Лебедев М.С., Жерновский И.В., Фомина Е.В., Потапова И.Ю. Аспекты применения инфракрасной спектроскопии алюмосиликатных сырьевых компо нентов в строительном материаловедении // Техни ческие науки – от теории к практике: сборник статей по материалам XXIV Международной заочной научно- практической конференции. Новосибирск: Изд-во «СибАК», 2013. С. 94–105.
4. Книгина Г.И. Строительные материалы из горелых пород. М.: Стройиздат, 1966. 208 с.
5. Лебедев М.С. Обоснование выбора температуры обработки минеральных компонентов в промыш ленности строительных материалов и дорожном строительстве. Materia y VIII Mi dzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji «Nauka: teoria i praktyka – 2012». Przemy l. Nauka i studia. 2012. Vol. 12. Str. 58–60.
6. Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Строительные матери алы из отходов промышленности. Ростов н/Д: Феникс, 2007. 368 с.
7. Фомина Е.В., Кожухова Н.И., Пальшина Ю.В., Строкова В.В., Фомин А.Е. Влияние механоактива- ции на размерные параметры алюмосиликатных пород // Строительные материалы. 2014. № 10. С. 28–33.
8. Ходыкин Е.И., Фомина Е.В., Николаенко М.А., Лебедев М.С. Рациональные области использования сырья угольных разрезов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2009. № 3. С. 125–128.
9. Лютенко А.О., Лебедев М.С., Строкова В.В. Анализ отходов горной добычи как потенциального источ ника сырья для производства дорожно-строительных материалов // Вестник Волгоградского государствен ного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2013. Вып. 31 (50). Ч. 2. Строительные науки. С. 445–449.
10. Равич Б.М., Окладников В.П., Лыгач В.Н. и др. Комплексное использование сырья и отходов. М.: Химия, 1988. 288 с.
11. Ходыкин Е.И. К проблеме использования топливо содержащих отходов в промышленности строитель ных материалов: монография. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2000. 40 c.
12. Ходыкин Е.И. Техногенные минеральные добавки для производства портландцементного клинкера: монография. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2003. 96 c.
13. Строкова В.В., Соловьева Л.Н., Максаков А.В., Огурцова Ю.Н. Механизм структурообразования строительных композитов с гранулированным нано структурирующим заполнителем // Строительные материалы. 2011. № 9. С. 64–65.
14. Строкова В.В., Лозовая С.Ю., Соловьева Л.Н., Огурцова Ю.Н. Прогнозирование свойств конструкционно-теплоизоляционного бетона на основе гранулированного наноструктурирующего заполнителя // Вестник Белгородского государствен ного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2011. № 1. С. 15–19.
15. Лютенко А.О., Ходыкин Е.И., Щеглов А.Ф., Николаенко М.А. Композиционное вяжущее на основе попутно-добываемых пород угольных место рождений для укрепления грунтов в дорожном стро ительстве // Строительные материалы. 2009. № 7. С. 22–24.
16. Носова А.Н., Фомина Е.В. Термоактивация опал кристобалитовой породы – отхода Коркинского угольного месторождения // «Технические науки – от теории к практике»: сборник статей по материалам XXIV Международной заочной научно-практической конференции. Новосибирск: Изд-во «СибАК», 2013. С. 106–111.
17. Володченко А.Н., Ходыкин Е.И., Строкова В.В. К проблеме использования попутно-добываемого с рья угольных месторождений для производства авто клавных силикатных материалов // «Научные иссле дования, наносистемы и ресурсосберегающие техноло гии в промышленности строительных материалов»: сборник докладов Международной научно-практи ческой конференции. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2010. Ч. 1. С. 110–113.
18. Виноградов Б.Н. Сырье для производства автоклав ных силикатных бетонов. М.: Стройиздат, 1966. 131 с.
19. Лесовик В.С. Повышение эффективности производ ства строительных материалов с учетом генезиса горных пород. М.: АСВ. 2006. 526 с.
20. Строкова В.В., Алфимова Н.И., Черкасов В.С., Шаповалов Н.Н. Прессованные силикатные мате риалы автоклавного твердения с использованием от ходов производства керамзита // Строительные м- териалы. 2012. № 3. С. 14–15.
21. Лебедев М.С., Строкова В.В., Жерновский И.В., Потапова И.Ю. Изменение свойств минеральных порошков из алюмосиликатного сырья под влиян ем термической модификации // Строительные ма териалы. 2012. № 9. С. 68–70
El_podpiska СИЛИЛИКАТэкс KERAMTEX elibrary Baltimix 2019 interConPan_2018 EIRICH masa