РУEN
Карта сайта

Строительные материалы №11

Содержание номера

УДК 666. 972:6-022.532
Н.П. ЛУКУТЦОВА, д-р техн. наук (nutluk58@mail.ru), О.А. ПОСТНИКОВА, инженер (Chudakovachka@mail.ru), Г.Н. СОБОЛЕВА, канд. техн. наук (soboleva.g.n@mail.ru), Д.В. РОТАРЬ, инженер (karanecho@rambler.ru), Е.В. ОГЛОБЛИНА, магистрант (ekaterina.vladimirovna6@gmail.com) Брянский государственный инженерно-технологический университет (241037, г. Брянск, пр-т Станке Димитрова, 3)

Фотокаталитическое покрытие на основе добавки нанодисперсного диоксида титана

Теоретически и экспериментально обоснована возможность использования добавки нанодисперсного диоксида титана в структурной форме анатаза, получаемой ультразвуковым диспергированием пигментного порошка в водной среде олеата натрия, в качестве фотокаталитического покрытия на поверхности бетона, обеспечивая его высокую самоочищающую способность. Проведена теоретическая и экспериментальная оценка фотокаталитической активности добавки, содержащей наночастицы TiO 2 . Получены зависимости изменения интенсивности окраски органических пигментов метиленовый красный и метиленовый синий от времени воздействия ультрафиолетового излучения. Установленное изменение оптической плотности покрытия от 0,328 до 0,093 (в 3,5 раза) свидетельствует о снижении концентрации органического пигмента на подложке добавки нанадисперсного диоксида титана, подтверждая интенсивность прохождения фотокаталитической реакции за счет высокой окислительной способности среды, образовавшейся на поверхности частиц TiO 2 под действием УФ света.

Ключевые слова:добавка, диоксид титана, анатазная форма диоксида титана, наночастицы, органические пигменты, фотокаталитические свойства, ультрафиолетовое излучение.

Список литературы
1. Лукутцова Н.П., Постникова О.А., Николаенко А.Н., Мацаенко А.А., Тужикова М.Ю. Повышение экологической безопасности декоративного мелко-зернистого бетона на основе использования техно-генного глауконитового песка // Строительство и реконструкция.2014. № 1. С. 79–83.
2. Фаликман В.Р. Об использовании нанотехнологий и наноматериалов в строительстве. Часть 2 // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2009. № 1. С. 24–34. http://www.nanobuild. ru/ru_RU/journal/Nanobuild_1_2009_RUS.pdf (дата обращения 08.10.2015 г.)
3. Алексеев И.С., Миклис Н.И., Клименков С.С. Исследование бактерицидных свойств нанопокрытий на основе диоксида титана // Вестник Витебского государственного технологического университета. 2012. № 2. С. 91–94.
4. Степанов А.Ю., Сотникова Л.В., Владимиров А.А., Дягилев Д.В., Ларичев Т.А., Пугачев В.М., Ти-тов Ф.В. Cинтез и исследование фотокаталитических свойств материалов на основе TiO2 // Вестник Кемеровского государственного университета. 2013. № 2. Т. 1. С. 249–255.
5. Linsebigler A. L., Lu G., Yates J. T. Photocatalysis on TiO2 Surfaces: Principles, Mechanisms, and Selected Results // Chemical Reviews. 1995. Vol. 95, pp. 735–758.
6. Tanaka K., Mario F.V. Capule, Hisanaga T. Effect of crystallinity of TiO2 on its photocatalytic action // Chemical Physics Letters. 1991. Vol. 187. No. 1, pp. 73–76.
7. Munuera G., Gonzalez-Elipe A.R., Rives-Arnau V., Navio A., Malet P., Sokia J., Conesa J.C., Sanz J. Photoadsorption of oxygen on acid and basic TiO 2 surfaces // Adsorption and Catalysis on Oxide Surfaces.1985. Vol. 21, pp. 113–120.
8. Чудакова О.А., Лукутцова Н.П., Хотченков П.В. Наночастицы диоксида титана в условиях различных стабилизаторов. Проблемы инновационного биосферно-совместимого социально-экономического развития в строительном, жилищно-коммунальном и дорожном комплексах: материалы II Международной научно-практической конференции. Брянск: БГИТА. 2010. Т. 1. С. 273–278.
9. Хела Р., Боднарова Л. Исследование возможности тестирования эффективности фотокатализа TiO 2 в бетоне // Строительные материалы. 2015. № 2. С. 77–81.
10. Порев В.Н. Компьютерная графика. СПб: БХВ-Петербург, 2002. 432 с.
УДК 519.85:669.9.031
Е.Г. КАРПИКОВ, инженер (johnjk@mail.ru), В.С. ЯНЧЕНКО, канд. техн. наук (vsy50@mail.ru), Е.Л. КОРОЛЕВА, канд. техн. наук (korolewael@yandex.ru), С.М. СЕМИЧЕВ, инженер (s.semichev@bk.ru), В.И. НОВИКОВА, магистрант (nviktorya@rambler.ru), А.С. ПАТУГИН, магистрант (mr.patugin@mail.ru) Брянский государственный инженерно-технологический университет (241037, г. Брянск, пр-т Станке Димитрова, 3)

Экстремальное моделирование оптимального состава и содержания микронаполнителя в бетоне

На базе среды инженерных и научных вычислений Scilab разработаны программы экстремального моделирования экспериментальных данных Extr.sce и Interp.sce. Программа Extr.sce позволяет оптимизировать исходные составы микронаполнителей, используя данные центрального композиционного ортогонального плана полного факторного эксперимента. На основе результатов экспериментальных данных по определению физико-механических характеристик МЗБ, модифицированного микронаполнителями оптимального состава, программа Interp.sce позволяет определить наиболее рациональное содержание наполнителей в составе мелкозернистого бетона. Решение оптимизационных задач осуществляется при помощи алгоритма поиска максимальных элементов Max_zмассива интерполяционных данных с получением их координат, соответствующих содержанию исходных компонентов микронаполнителя max_xи max_y, и выводом визуальных моделей обработки данных в виде контурных графиков и 3d-графиков интерполяционной поверхности для программы Extr.sce, а также поиска максимальных элементов Max_yс получением координат, соответствующих содержанию микронаполнителя в составе МЗБ max_x, с выводом графиков интерполяционной поверхности для программы Interp.sce. В результате применения микронаполнителя состава, оптимизированного при помощи разработанной программы Extr.sce, основываясь на результатах экстремального моделирования в программе Interp.sce, возможно получение мелкозернистого бетона с пределом прочности при изгибе 10,5 МПа при содержании наполнителя 10,3% от массы цемента; пределом прочности при сжатии 47,37 МПа – 11,82%; плотностью 2300,36 кг/м 3 – 9,24%. Наиболее оптимальное содержание микронаполнителя на основе волластонита для получения эффективного мелкозернистого бетона с высокими физико-механическими характеристиками составляет 10%.

Ключевые слова:экстремальное моделирование, оптимизация, микронаполнитель, волластонит, мелкозернистый бетон.

Список литературы
1. Бухановский А.Е., Иванов С.В., Нечаев Ю.И. Особенности планирования эксперимента при моделировании экстремальных ситуаций в интеллектуальной системе исследовательского проектирования // Искусственный интеллект. 2012. № 3. С. 228–240.
2. Емельянов, В.В., Курейчик В.В., Курейчик В.Н. Теория и практика эволюционного моделирования. М.: Физматлит, 2003. 432 с.
3. Thom R. Catastrophe theory: Its present state and future perspectives // Соmmutation on the ASM.1994. Vol. 37. No. 3, pp. 77–84.
4. Янченко В.С. Основы работы в математической среде Scilab. Брянск: БГИТА, 2013. 124 с.
5. Алексеев Е.Р. Scilab: решение инженерных и математических задач. М.: ALT Linux, 2008. 260 с.
6. Высокопрочный мелкозернистый бетон с нанодисперсной добавкой на основе волластонита. Бетон и железобетон – взгляд в будущее: научн. труды III Всероссийской (II Международной) конф. по бетону и железобетону.М.: МГСУ. 2014. С. 180–184.
7. Lukuttsova N., Luginina I., Karpikov E., Pykin A., Ystinov A., Pinchukova I. High-performance fine concrete modified with nano-dispersion additive // International Journal of Applied Engineering Research (IJAER).2014. Vol. 9. No. 22, pp. 15825–15833.
8. Баженов Ю.М. Лукутцова Н.П., Карпиков Е.Г. Мелкозернистый бетон, модифицированный комплексной микродисперсной добавкой // Вестник МГСУ.2013. № 2. С. 94–100.
9. Гегерь В.Я., Лукутцова Н.П., Карпиков Е.Г. и др. Повышение эффективности мелкозернистого бетона комплексной микродисперсной добавкой // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2013. № 3. С. 15–18.
10. Лукутцова Н.П., Карпиков Е.Г. Энергоэффективный мелкозернистый бетон с комплексным микронаполнителем // Строительство и реконструкция. 2014. № 5 (55). С. 94–100.
УДК УДК691.115
Е.Ю. ГОРНОСТАЕВА, канд. техн. наук (egomostay@mail.ru), И.А. ЛАСМАН, канд. техн. наук (i.lasman@mail.ru), Е.А. ФЕДОРЕНКО, канд. техн. наук (e.a.fedorenko@yandex.ru), Е.В. КАМОЗА, магистрант (lena.kamoza@bk.ru) Брянский государственный инженерно-технологический университет (241037, г. Брянск, пр-т Станке Димитрова, 3)

Древесно-цементные композиции с модифицированной структурой на макро-, микро- и наноуровнях

Рассмотрена возможность улучшения физико-технических характеристик древесно-цементных композиций путем оптимизации структуры на макро-, микро- и наноуровнях за счет регулирования размеров частиц древесного заполнителя, применения добавок микро- и нанодисперсного кремнезема. Установлено, что оптимизация зернового состава органического заполнителя позволяет получать древесно-цементные композиции с пределом прочности при сжатии 3,24 МПа, что на 45–49% превышает прочность образцов, изготовленных без оптимизации зернового состава заполнителя. Доказано, что максимальное увеличение предела прочности при сжатии до 9,4 МПа происходит при введении в состав композиции микрокремнезема в количестве 30%. Это вызвано двумя факторами: наличием диоксида кремния аморфной модификации в добавке микрокремнезема, вступающего в реакцию с гидроксидом кальция с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция; уплотняющим действием микрочастиц, заполняющих пространство между частицами цемента в тесте и продуктами гидратации в цементном камне. Использование добавок обусловлено их способностью взаимодействовать с портландитом и другими продуктами гидратации цемента, образуя труднорастворимые смешанные соли, кольматирующие поры. Создаются структуры с более плотной упаковкой и, как следствие, получают ДЦК с высокими физико-техническими характеристиками.

Ключевые слова:микрокремнезем, древесно-цементные композиции, добавки с наноразмерными частицами, ультразвуковое диспергирование, золь-гель-метод.

Список литературы
1. Наназашвили И.Х. Строительные материалы из древесно-цементной композиции. Л.: Стройиздат. 1990. 415 с.
2. Руденко Б.Д. Свойства древесно-цементной композиции при использовании прямоугольной стружки // Лесной журнал. 2009. № 1. С. 90–94.
3. Уголев Б.Н. Экспериментальные исследования влияния наноструктурных изменений древесины на ее деформативность // Вестник МГУЛ. 2012. Т. 90. № 7. С. 124–126.
4. Lukutsova N., Lukashov S., Matveeva E. Research of the fine-grained concrete modified by nanoadditive. // SITА. 2010. No. 3. Vol. 12, pр. 36–39.
5. Лукутцова Н.П., Горностаева Е.Ю., Поляков С.В, Петров Р.О. Модифицирование древесно-цементных композиций комплексными добавками // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2013. № 2. С. 13–16.
6. Баженов Ю.М., Алимов Л.А., Воронин В.В. Структура и свойства бетонов с наномодификаторами на основе техногенных отходов. Монография. М.: МГСУ, 2013. 204 с.
7. Доржиева Е.В. Исследования влияния золь-гель процессов на свойства цементного камня // Нанотехнологии в строительстве. 2011. № 6. С. 66–73.
УДК 666.972.11
Н.П. ЛУКУТЦОВА, д-р техн. наук (natluk58@mail.ru), А.Г. УСТИНОВ, инженер (allexian@mail.ru), И.Ю. ГРЕБЕНЧЕНКО, магистрант (grebenchencko2015@yandex.ru) Брянский государственный инженерно-технологический университет (241037, г. Брянск, пр-т Станке Димитрова, 3)

Новый вид модификатора структуры бетона – добавка на основе биосилифицированных нанотрубок

Представлены результаты исследований нового вида модификатора структуры бетона – нанодисперсной добавки на основе биосилифицированных нанотрубок из цианобактерий видов Leptolyngbya sp. 0511, Leptolyngbya laminosa 0412, Leptolyngbya sp. 0612 Байкальской рифтовой зоны. Изучены различные виды стабилизаторов добавки. Показано, что зависимость размеров частиц биосилифицированных нанотрубок и устойчивость дисперсных фаз суспензий в водной среде суперпластификатора С-3 и поливинилового спирта от времени ультразвукового диспергирования носит экстремальный характер. Установлено, что максимальный эффект от применения нанодисперсной добавки на основе биосилифицированных нанотрубок и С-3 наблюдается при ее содержании 0,3–0,5% от массы цемента. При этом предел прочности при сжатии бетона возрастает через 3 сут твердения в 1,7–2,5 раза, через 28 сут твердения – в 1,6–2 раза, при изгибе – в 2–3,6 раза, водопоглощение снижается в 2,3–4 раза.

Ключевые слова:цианобактерии, биосилифицированные нанотрубки, ультразвуковое диспергирование, стабилизаторы, нанодисперсная добавка, бетон, прочность.

Список литературы
1. Баженов Ю.М., Алимов Л.А., Воронин В.В. Структура и свойства бетонов с наномодификаторами на основе техногенных отходов. Монография. Москва: МГСУ, 2013. 204 с.
2. Лукутцова Н.П., Пыкин А.А. Теоретические и техно-логические аспекты получения микро- и нанодисперсных добавок на основе шунгитосодержащих пород для бетона. Монография. Брянск: БГИТА, 2014. 216 с.
3. Lukuttsova N., Luginina I., Karpikov E., Pykin A., Ystinov A., Pinchukova I. High-performance fine concrete modified with nano-dispersion additive // International Journal of Applied Engineering Research. 2014. Vol. 9. No. 22, pp. 16725–16733.
4. Сороковникова Е.Г., Даниловцева Е.Н., Анненков В.В., Каресоя М., Лихошвай Е.В. Изучение окремнения цианобактерий методами химического анализа и электронной микроскопии // Тез. докл. IV съезда Российского общества биохимиков и молекулярных биологов.Новосибирск, 2008. C. 484–486.
5. Патент РФ 2539734 Способ получения биосилифицированных нанотрубок / Лукутцова Н.П., Устинов А.Г. Заявлено 22.11.2013. Опубл. 27.01.2015. Бюл. № 3.
6. Lukuttsova N., Pykin A. Stability of nanodisperse additives based on metakaolin // Glass and Ceramics. 2015. Vol. 71. No. 38, pp. 383–386.
7. Фролов Ю. Г. Курс коллоидной химии: поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Альянс, 2009. 464 с.
8. Патент РФ 2557412 Способ получения нанодисперсной добавки для бетона / Лукутцова Н.П., Устинов А.Г. Заявлено 12.12.2013. Опубл. 20.07.2015. Бюл. № 20.
УДК 691.327.32
А.А. ПЫКИН, канд. техн. наук (alexem87@yandex.ru), С.В. ВАСЮНИНА, канд. техн. наук (lady-vasunina@yandex.ru), А.А. КАЛУГИН, инженер (karanecho@rambler.ru), А.А. СПОДЕНЕЙКО, инженер (aly-spodenejko@yandex.ru), Ю.А. АВЕРЬЯНЕНКО, магистрант (missjuly93@mail.ru), М.Н. АЛЕКСАНДРОВА, магистрант (m.semen4enko028@yandex.ru) Брянский государственный инженерно-технологический университет (241037, г. Брянск, пр-т Станке Димитрова, 3)

Повышение эффективности крупнопористого керамзитобетона нанодисперсными добавками *

Изучены физико-механические свойства и структура крупнопористого (беспесчаного) керамзитобетона (ККБ) с использованием керамзитового гравия, модифицированного нанодисперсными добавками-суспензиями, получаемыми в результате ультразвукового диспергирования метакаолина в водных средах органических стабилизаторов – суперпластификатора С-3 и поливинилового спирта. Установлено, что насыщение керамзитового гравия разработанными добавками перед смешиванием с портландцементом приводит к повышению (на 55–75%) предела прочности при сжатии крупнопористого керамзитобетона. Повышение прочности ККБ обусловлено взаимодействием наночастиц метакаолина с портландитом с формированием в цементном камне на поверхности керамзита и в поверхностном слое керамзитовых гранул дополнительного количества кристаллических новообразований, идентичных гидросиликатам и гидроалюминатам кальция, а также эттрингиту, способствующих уплотнению и упрочнению зоны контакта цементной матрицы с заполнителем.

Ключевые слова:крупнопористый керамзитобетон, нанодисперсные добавки, метакаолин, керамзит, портландит, ультразвуковое диспергирование.

Список литературы
1. Горин В.М., Вытчиков Ю.С., Шиянови Л.П., Беляков И.Г. Исследование теплозащитных характеристик стеновых ограждающих конструкций зданий коттеджей, построенных с применением беспесчаного керамзитобетона // Жилищное строительство. 2014. № 7. С. 28–31.
2. Патент РФ 2448930. Керамзитобетон на модифицированном керамзитовом гравии / Минаков Ю.А., Кононова О.В., Софронов С.П. Заявл. 09.11.2010. Опубл. 27.04.2012. Бюл. № 12.
3. Лукутцова Н.П., Пыкин А.А. Теоретические и техно-логические аспекты получения микро- и нанодисперсных добавок на основе шунгитосодержащих пород для бетона. Монография. Брянск: БГИТА, 2014. 216 с.
4. Баженов Ю.М., Алимов Л.А., Воронин В.В. Структура и свойства бетонов с наномодификаторами на основе техногенных отходов. Монография. Москва: МГСУ, 2013. 204 с.
5. Кирсанова А.А., Крамар Л.Я. Органоминеральные модификаторы на основе метакаолина для цементных бетонов // Строительные материалы. 2013. № 11. С. 54–56.
6. Патент РФ 2563264. Способ изготовления комплексной нанодисперсной добавки для высокопрочного бетона / Лукутцова Н.П., Пыкин А.А., Сугло-бов А.В. Заявл. 30.07.2014. Опубл. 20.09.2015.
7. Кошевар В.Д. Органоминеральные дисперсии. Регулирование их свойств и применение. Монография. Минск: Белорусская наука, 2008. 312 с.
8. Merlin A. Etzold, Peter J. McDonald, Alexander F. Routh. Growth of sheets in 3D confinements – a model for the C–S–H meso structure. Cement and Concrete Research.2014. Vol. 63, pp. 137–142.
9. Papatzani S., Paine K., Calabria-Holley J. A comprehensive review of the models on the nanostructure of calcium silicate hydrates. Construction and Building Materials.2015. Vol. 74, pp. 219–234.
10. Романенков В.Е. Физико-химические основы гидратационного твердения порошковых сред. Монография. Минск: Белорусская наука, 2012. 197 с.
11. Гришина А.Н., Королев Е.В. Эффективность модифицирования цементных композитов наноразмерными гидросиликатами бария // Строительные материалы.2015. № 2. С. 72–76.
УДК 691:539.2
Л.И. ЕВЕЛЬСОН, канд. техн. наук (levelmoscow@mail.ru), Н.П. ЛУКУТЦОВА, д-р техн. наук (natluk58@mail.ru), А.Н. НИКОЛАЕНКО, инженер (wnav111@yandex.ru), Е.Н. ХОМЯКОВА, химик (kat-himik@inbox.ru), Я.А. РИВОНЕНКО, магистрант (riyanaone@yandex.ru) Брянский государственный инженерно-технологический университет (241037, г. Брянск, пр-т Станке Димитрова, 3)

Некоторые практические аспекты фрактального моделирования структуры нанокомпозиционного материала*

Рассмотрены некоторые практические аспекты фрактального моделирования структуры наномодифицированных бетонов, содержащих серпентинит, волластонит, шунгит и метакаолин, с целью последующего их применения при решении оптимизационных задач. Изучены две фрактальные характеристики микроструктуры наномодифицированных бетонов: фрактальная размерность D и лакунарность L с использованием программы ImageJ с установленным расширением (плагином) FracLac. Установлено, что величина фрактальной размерности является значительно более инвариантной, чем лакунарность. Показано, что важной особенностью является тот факт, что при ранжировании результатов по фрактальной размерности и лакунарности порядок следования наномодификаторов не изменяется при разных увеличениях и настройках. Использованная методика применения фрактального анализа для моделирования структуры композитных материалов является унифицированной и может быть пригодной для описания подобных характеристик для других объектов подобного рода.

Ключевые слова:фрактальное моделирование, лакунарность, структура, наномодификаторы, наномодифицированный бетон.

Список литературы
1. Evelson L., Lukuttsova N. Application of statistical and multi-fractal models for parameter optimization of nanomodified concrete. International // Journal of Applied Engineering Research. 2015. Vol. 10. No. 5, pp. 12363– 12370.
2. Евельсон Л.И. Параметрическая оптимизация гидрогазового поглощающего аппарата ГА-500 // Динамика, нагруженность и надежность подвижного состава: Межвуз. сб. научн. тр. Днепропетровск: ДИИТ, 1985. С. 29–36.
3. Евельсон Л.И., Рыжикова Е.Г. Численный метод оптимизации на основе планирования вычислительного эксперимента // Вестник БГТУ. 2015. № 1. С. 14–19.
4. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. М.: Институт компьютерных исследований, 2002. 656 c.
5. Лукутцова Н.П., Пыкин А.А. Теоретические и технологические аспекты получения микро- и нанодисперсных добавок на основе шунгитосодержащих пород для бетона. Монография. Брянск: БГИТА, 2014. 216 с.
6. Монтгомери Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных. Л.: Судостроение, 1980. 384 с.
УДК 691.16
И.Ю. МАРКОВА, инженер (irishka-31.90@mail.ru), В.В. СТРОКОВА, д-р техн. наук, Т.В. ДМИТРИЕВА, инженер Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46)

Влияние зол-уноса на вязкоупругие характеристики дорожного битума*

Рассматривается влияние добавок тонкодисперсного алюмосиликатного техногенного сырья из отходов топливно-энергетических предприятий в виде зол-уноса ТЭС различных генетических типов на вязкоупругие характеристики битума. Оценивалась устойчивость модифицированного вяжущего к колееобразованию по методу Superpave (США) в интервале температуры 46–76 о С. Установлена зависимость изменения параметра устойчивости к колееобразованию от состава, свойств и концентрации в составе вяжущего, применяемых зол-уноса ТЭС. Проведено ранжирование алюмосиликатного техногенного сырья по степени эффективности использования в качестве добавок, структурирующих битум. Показано, что использование низкокальциевых и высококальциевых зол-уноса позволяет повысить температуру перехода битума из вязкого состояния в жидкое, что приводит и к повышению устойчивости битума к сдвиговым нагрузкам. Полученные результаты можно использовать как прогнозную оценку сдвигоустойчивости асфальтобетона на основе модифицированного битума.

Ключевые слова:колееобразование, реологические характеристики, битум, зола-уноса, техногенное сырье.

Список литературы
1. Sobolev K., Ismael F., Saha R., Wasiuddin N., Saltibus N. The effect of fly ash on the rheological properties of bituminous material // Fuel. January 2014. Vol. 116, pp. 471–477.
2. Sobolev K., Florens I., Bohler J., Faheem A., Covi A. Application of fly ash in ashphalt concrete: from challenges to opportunities. http://www.flyash. info/2013/012-Sobolev-2013.pdf (Дата обращения 11.02.2015).
3. Маркова И.Ю., Дмитриева Т.В., Кожухова Н.И., Марков А.Ю. Состав и свойства зол-уноса как модификаторов битумного вяжущего. Научно-практические проблемы в области химии и химических технологий: Сборник трудов IX межрегиональной научно-технической конференции молодых ученых, специалистов и студентов вузов.Апатиты, 2015. С. 77–79.
4. Лебедев М.С., Строкова В.В., Потапова И.Ю., Котлярский Э.В. Влияние добавок низкокальциевой золы-уноса ТЭС на характеристики дорожного битумного вяжущего // Строительные материалы. 2014. № 11. С. 8–11.
5. Ярмолинскя Н.И., Цупикова Л.С. Повышение коррозионной стойкости асфальтобетонов на основе отходов ТЭС // Строительные материалы. 2007. № 9. С. 46–47.
6. Путилин Е.И., Цветков Л.С. Применение зол-уноса и золошлаковых смесей при строительстве автомобильных дорог: обзорная информация отечественного и зарубежного опыта применения золошлаков от сжигания твердого вида топлива на ТЭС. М.: СоюздорНИИ, 2003. 58 с.
7. Nagesh Tatoba Suryawanshi, Samitinjay S. Bansode, Pravin D. Nemade Use of Eco-Friendly Material like Fly Ash in Rigid Pavement Construction & It’s Cost Benefit Analysis // International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering.2012. Vol. 2. № 12. pp. 795–800.
8. Standard Test Method for Determining Rheological Properties of Asphalt Binder Using a Dynamic Shear Rheometer (DSR), AASHTO Designation: TP5, based on SHRP Product 1007, September 1993.
9. AASHTO T315-10, Standard Method of Test for Determining the Rheological Properties of Asphalt Binder Using a Dynamic Shear Rheometer, American Association of State Highway and Transportation Officials. 2010. 32 p.
УДК 625.861
А.В. КОЧЕТКОВ 1 , д-р техн. наук, Л.В. ЯНКОВСКИЙ 1 , канд. техн. наук; Н.Е. КОКОДЕЕВА 2 , д-р техн. наук; Ш.Н. ВАЛИЕВ 3 , канд. техн. наук
1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614600, г. Пермь, Комсомольский просп., 29а)
2 Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А. (410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77)
3 Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (125319, Москва, Ленинградский просп., 64)

Проектирование легких насыпей на слабых основаниях с применением геокомпозиционных материалов для строительства транспортных сооружений

Рассмотрены вопросы проектирования легких насыпей на слабых основаниях с применением легких геокомпозиционных материалов, в том числе из вспененного полистирола (EPS). Основная область применения облегченных насыпей из EPS-блоков: линейные участки сооружений на слабом основании; подходы к мостовым сооружениям на слабом основании; уширение насыпей на слабом основании; строительство дорог на участках возможных оползней; устройство заполнения за подпорными стенками. Критерием при проектировании сооружения из EPS-блоков является предотвращение преждевременных разрушений покрытия, таких как образование колеи, трещин и т. п., выходящих за пределы требований предельного состояния эксплуатационной пригодности. Представляется перспективной апробация данной инновационной технологии строительства, поскольку применение освоенных отечественным производством современных EPS-блоков позволяет оказать комплексное влияние на работоспособность конструкции гидротехнического или транспортного сооружения.

Ключевые слова:вспененный полистирол, легкие насыпи, гидротехническое строительство, устойчивость.

Список литературы
1. Евтюков С.А., Матюсова Е.Ю. Несущая способность насыпи из EPS-блоков. Алгоритм подбора блоков с оптимальной плотностью // Вестник гражданских инженеров.2012. № 1. С. 127–130.
2. Проектирование и строительство облегченных насыпей с применением EPS-блоков // Автомобильные дороги.2007. № 10. С. 73–75.
3. Евтюков С.А., Рябинин Г.А., Спектор А.Г. Строительство, расчет и проектирование облегченных насыпей / Под ред. Е.П. Медреса. СПб.: ИД «Петрополис». 2009. 260 с.
4. ЕN 13163:2001 Материалы теплоизоляционные для зданий и сооружений. Изделия из экспандированного полистирола (EPS). Технические условия.
5. ISO 12491:1997 Статистические методы контроля качества строительных материалов и изделий.
6. ASTM D 6817–04 Standard Specification for Rigid Cellular Polystyrene Geofoam Твердый клеточный пенопласт Geofoam.
7. «Guideline and Recommended Standard for Application in Highway Embankments» Transportation Research Board, Washington, DC, 2004 58 pp.
8. 4-th International Conference of Geofoam Blocks in Construction application. Norway, 2011. IV Междуна-родная конференция по вопросам применения геофом (пенополистирольных) – блоков в строитель-стве (EPS 2011), Норвегия
УДК 536.24:625.089.112
Н.Н. СИНИЦЫН, д-р техн. наук (sinitsyn@chsy.ru), А.В. МАКОНКОВ, инженер Череповецкий государственный университет (162600, г. Череповец, пр. Луначарского, 5)

Оценка температуры поверхности дорожного покрытия в процессе строительства

Рассмотрен процесс охлаждения дорожного покрытия из горячих асфальтобетонных смесей при строительстве автомобильных дорог. Представлено описание математической модели расчета температурного поля дорожных одежд. Математическая модель содержит одномерные нестационарные уравнения теплопроводности для каждого слоя. Граничные условия на поверхности верхнего слоя учитывают теплообмен конвекцией и радиацией. Между слоями граничные условия четвертого рода. Температура границы нижнего слоя постоянна. Тестирование модели проведено для задачи ограниченного и полуограниченного стержней. Представлены результаты тестирования математической модели. Численное решение уравнений теплопроводности проведено по неявной схеме. Предложена методика расчета температуры поверхности дорожного покрытия. Представлены расчетные значения температуры поверхности дорожного покрытия в зависимости от скорости ветра, солнечной радиации, толщины слоя покрытия, порозности слоя горячего асфальтобетона и начальной температуры слоя. Установлено, что при одинаковых условиях наибольшее влияние на изменение температуры оказывает пористость материала слоя.

Ключевые слова:асфальтобетонная смесь, дорожное покрытие, температурное поле слоев.

Список литературы
1. Николенко М.А., Бессчетнов Б.В. Повышение дли-тельной трещиностойкости асфальтобетонных дорожных покрытий // Инженерный вестник Дона. 2012. Том 20. Вып. № 2. С. 665–670.
2. Зубков А.Ф. О нестационарной теплопередаче в процессах строительства дорожных покрытий нежесткого типа // Вестник ТГТУ. 2007. Том 13. № 2Б. Transactions TSTU. С. 589–597.
3. Кудинов В.В., Карташов Э.М., Калашников В.В. Аналитические решения задач тепломассопереноса и термоупругости для многослойных конструкций. М.: Высшая школа, 2005. 430 с.
4. Белицкий В.Д., Катунин А.В. Анализ состояния дорожного асфальтобетонного покрытия средствами термодинамики // Омский научный вестник. 2014. Вып. № 1 (127). С. 93–95.
5. Илиополов С.К., Черсков Р.М., Мардиросова И.В. Повышение температурной стойкости асфальто-бетонов путем использования резинополимерной добавки // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2006. Вып. № 34–35. http://cyberleninka.ru/article/n/ povyshenie-temperaturnoy-stoykosti-asfaltobetonovputem-ispolzovaniya-rezino-polimernoy-dobavki (дата обращения 21.07.2015)
6. Христофорова А.А., Гоголев И.Н., Филлипов С.Э. Разработка жестких покрытий карьерных дорог с применением активированной резиновой крошки // Инженерный вестник Дона.2011. Том 18. Вып. № 4. С. 347–350.
7. Маконков А.В., Кузьмина А.Л., Белозор М.Ю. Исследование перспектив использования асфальто-гранулобетонной смеси, полученной методом горячей регенерации // Вестник Череповецкого государственного университета.2014. Вып. № 2 (55). С. 13–15.
УДК 622.3
Г.Р. БУТКЕВИЧ 1 , канд. техн. наук (georgybutkevich@gmail.com) А.А. СЕМЕНОВ 2 , канд. техн. наук, генеральный директор (info@gs-expert.ru)
1 Научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт по проблемам добычи, транспорта и переработки минерального сырья в промышленности строительных материалов (ВНИПИИстромсырье) (125080, г. Москва, Волоколамское ш., 1)
2 ООО «ГС-Эксперт» (125047, г. Москва, 1-й Тверской-Ямской пер., 18, оф. 207)

Состояние промышленности нерудных строительных материалов. На примере России и США

Проанализировано развитие промышленности нерудных строительных материалов России и США за 25 лет. Показана периодичность спада производства продукции. Отмечены особенности преодоления кризисных явлений в России и США. В России это изменение структуры производимой продукции в сторону более дорогих видов, освоение мобильных ДСУ, производство щебня из строительного лома. В США происходит укрупнение производства, уделяется большое внимание повышению эффективности производства, лояльности населения и экологии.

Ключевые слова:щебень, песчано-гравийная смесь, модульные передвижные дробильно-сортировочные комплексы, спад производства, экология, эффективность производства, ресурсосбережение.

Список литературы
1. Строительство в России. 2014: Стат. сб. Росстат. M., 2014.
2. Промышленность России. 2014: Стат. сб. Росстат. М.,2014.
3. Социально-экономическое положение России. 2014:
4. Семенов А.А. Итоги развития строительного комплекса и промышленности строительных материалов в 2013 г. Прогноз на 2014 г. // Строительные материалы. 2014. № 3. С. 81–85.
5. Буткевич Г.Р. Развитие промышленности нерудных строительных материалов России и США. Прошлое и перспективы // Строительные материалы. 2013. №10. С. 4–9.
6. Pit & Quarry. 2015. February. р. 46–51.
7. Pit & Quarry. 2015. June. p. 6
8. Pit & Quarry. 2015. March. р. 56–59.
9. Pit & Quarry. 2015. June. p. 33
УДК 691.3 А.Н. ДАВИДЮК, д-р техн. наук, директор Ю.С. ВОЛКОВ, канд. техн. наук, ученый секретарь (volkov@cstroy.ru) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ) им. А.А. Гвоздева (109428, Москва, 2-я Институтская ул., 6, корп. 5)

XVII Международный конгресс по бетону 5–6 июня 2015 г. в г. Стамбуле (Турция), состоялся XVII Международный конгресс по бетону, организованный Турецкой ассоциацией по товарному бетону под эгидой Европейской ассоциации по готовым бетонным смесям – ERMCO, но по существу конгресс носил всемирный характер. В нем участвовали национальные ассоциации по готовым бетонным смесям (товарному бетону, сокращенно БСГ – по российскому стандарту) США, Индии, Австралии, стран Латинской Америки, Японии и др., всего около 350 специалистов из 30 стран. Впервые участвовали специалисты из Азербайджана, которые после конгресса приняли решение рекомендовать своей национальной ассоциации стать членом ERMCO.

Ключевые слова:конгресс, бетон, бетонные смеси.

9–11 сентября 2015 г. в Санкт-Петербурге прошла международная научно-практическая конференция «Современный автоклавный газобетон». Традиционно ее организатором выступает Национальная Ассоциация производителей автоклавного газобетона (НААГ). В работе конференции приняли участие около 230 специалистов из России, Украины, Белоруссии, Казахстана, Германии, Польши, Латвии, Эстонии, Израиля и др. В общей сложности в мероприятии приняли участие более 80 организаций, в том числе 50 заводов-производителей автоклавного газобетона (АГБ).
УДК 674.09
К.В. ЗАЙЦЕВА, канд. техн. наук (kseniya_zaiceva@mail.ru), Л.А. ТИХОМИРОВ, канд. техн. наук, А.А. ТИТУНИН, д-р техн. наук, А.М. ИБРАГИМОВ, д-р техн. наук Костромской государственный технологический университет (156005, г. Кострома. ул. Дзержинского, 17)

Раскрой окоренных бревен для создания клееных конструкций с изменяющимися геометрическими характеристиками сечения по длине Для создания клееных конструкций из древесины, как правило, используют оцилиндрованные бревна, что обуславливает большой процент отходов (или малый выход). Особенностью подхода к раскрою круглых лесоматериалов в данной статье является использование окоренных бревен с сохранением сбега. Это позволяет: 1. минимизировать отходы; 2. создать клееные конструкции переменного сечения по длине с увеличенными геометрическими характеристиками (момент сопротивления сечения) и повышенной несущей способностью по отношению к исходному круглому сечению.

Ключевые слова:раскрой бревен, периферийная зона, сбег, клееные конструкции, момент сопротивления сечения.

Список литературы
1. Ершов С.В. Определение границ размерных диапазонов распиливаемого сырья при эффективной эксплуатации лесопильного оборудования // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал.2013. № 4. С. 72–79.
2. Янушкевич А.А., Ларченко А.В., Чернявский Е.А. Индивидуальный раскрой бревен на радиальные пиломатериалы для клееных брусьев // Актуальные проблемы лесного комплекса.2012. № 34. С. 104–106.
3. Патент РФ 2415749. Способ получения клееных пиломатериалов из бревен (варианты)/ Червинский В.А., Болдырев В.С., Щепкин В.Б., Кожухова И.Г. Заявл. 09.06.2009. Опубл.10.04.2011. Бюл. № 35.
4. Патент РФ 2185280. Способ переработки бревен / Исаев С.П. Заявл. 09.06.2001. Опубл. 20.07.2002.
5. Патент РФ 2438861. Способ получения клееных пило-материалов из боковых досок бревна (варианты) / Червинский В.А., Болдырев В.С., Щепкин В.Б., Кожухова И.Г. Заявл. 05.04.2010. Опубл. 10.01.2012. Бюл. № 28.
6. Волынский В.Н., Пластинин С.Н. Первичная обработка пиломатериалов на лесопильных предприятиях: Учебное пособие. 2-е изд., испр. СПб.: Лань, 2012. 264 с.
УДК 666.972.16
Е.М. ЧЕРНЫШОВ, д-р техн. наук, академик РААСН (chem@vgasu.vrn.ru), Н.Д. ПОТАМОШНЕВА, канд. техн. наук, О.В. АРТАМОНОВА, канд. хим. наук (ol_artam@rambler.ru) Воронежский государственный архитектурно-строительный университет (394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84)

Концепции и основания технологии наномодифицирования структур строительных композитов. Часть 4. Золь-гель технология нано-, микродисперсных кристаллов портландита для контактно-конденсационного компактирования структур портландитового камня и композитов на его основе

Представлены результаты исследований и разработок, осуществленных по вопросам использования мономинерального вяжущего извести-кипелки для гидратационного структурообразования искусственного портландитового камня и получения бесклинкерных композитов на его основе. Рассмотрен эволюционный маршрут гидратации и твердения извести-кипелки для условий формирования прочного искусственного портландитового камня. Показано, что для получения прочного искусственного портландитового камня необходимо отделить стадию образования индивидуальных кристаллов Са(ОН) 2 от стадии формирования из них сростка. Представлены технологические варианты гидратации извести в различных условиях с целью получения индивидуальных микро- и наноразмерных кристаллов портландита с неравновесным энергетическим состоянием. Формирование искусственного камня из индивидуальных кристаллов портландита осуществляется компактированием в сростки контактно-конденсационного типа. Показана возможность получения портландитовых, портландито-карбонаткальциевых и портландито-алюмосиликатных бесцементных контактно-конденсационных систем твердения, обладающих способностью к упрочнению непосредственно при принудительном компактировании нано- и микродисперсных частиц исходных щелочных и кислотных оксидов и их гидратов, наделенных или целенаправленно наделяемых неравновесным энергетическим состоянием.

Ключевые слова:золь-гель нанотехнология, кристаллы портландита, неравновесное состояние, бесклинкерные композиты, контактно-конденсационное твердение.

Список литературы
1. Чернышов Е.М., Потамошнева Н.Д. Искусственный камень на основе кристаллизации портландита. Современные проблемы строительного материаловедения. Перспективные направления в теории и практике минеральных вяжущих и материалов на их основе: Материалы академических чтений РААСН. Международная научно-техническая конференция. Самара. 1995, Ч. 1. С. 20–21.
2. Белов Н.В. Процессы реального кристаллообразования. М.: Наука, 1977. 235 с.
3. Фольмер М. Кинетика образования новой фазы. М.: Наука, 1986. 208 с.
4. Козлова О.Г. Рост и морфология кристаллов. 3-е изд. М.: Изд-во Московского ун-та, 1980. 368 с.
5. Хамский Е.В. Кристаллизация в химической промышленности. М.: Химия, 1969. 344 с.
6. Лодиз Р., Паркер Р. Рост монокристаллов. М.: Мир, 1974. 540 с.
7. Логгинов Г.И., Ребиндер П.А., Сухова В.П. Исследование гидратационного твердения негашеной извести // ДАН СССР. 1954. Т. 99. № 4. С. 569–572.
8. Осин Б.В., Ульянов В.А., Волков В.В. Условия высокопрочного гидратационного твердения извести // Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура.1973. № 10. С. 73–76.
9. Чернышов Е.М., Потамошнева Н.Д. Развитие исследований по проблемам структурообразования портландитового камня. Актуальные проблемы строи-тельного материаловедения: Материалы всероссийской научно-технической конференции. Томск, 1998. С. 4–7.
УДК 691.54:666.951
В.Д. ЧЕРКАСОВ 1 , д-р техн. наук (vd–cherkasov@yandex.ru), В.И. БУЗУЛУКОВ 1 , д-р техн. наук (buzulukov–v@yandex.ru); О.В. ТАРАКАНОВ 2 , д-р техн. наук (zigk@pguas.ru); А.И. ЕМЕЛЬЯНОВ 1 , канд. техн. наук (emeljanovai@list.ru)
1 Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева (430005, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)
2 Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (440028, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28)

Структурообразование цементных композитов с добавкой модифицированного диатомита

Наиболее эффективным методом повышения качества бетона является введение в цементные системы добавок различного функционального назначения. Разработанные авторами ранее минеральные добавки на основе химически модифицированного диатомита, вводимые в количестве 1–1,5% от массы цемента, повышают прочность цементного камня при сжатии в среднем до 40%. С целью установить участие частиц модифицированного диатомита в процессах, происходящих в цементных композитах с добавкой, были изучены изменения во времени количественного фазового состава материалов сырьевой смеси с помощью рентгеновской дифрактометрии. Показано, что модифицированный диатомит активно участвует в процессах кристаллизации продуктов гидратации цемента, что приводит к улучшению структуры и прочности цементного камня.

Ключевые слова:модифицированный диатомит, цементный композит, рентгеновская дифрактометрия, добавки в бетоны.

Список литературы
1. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. М.: Стройиздат, 1998. 768 с.
2. Баженов Ю.М., Демьянова В.С., Калашников В.И. Модифицированные высококачественные бетоны. М.: АСВ, 2006. 368 с.
3. Демьянова В.С., Калашников В.И., Борисов А.А. Об использовании дисперсных наполнителей в цемент-ных системах // Жилищное строительство. 1999. № 1. С. 17–18.
4. Калашников В.И., Ерофеев В.Т., Мороз М.Н., Троянов И.Ю., Володин В.М., Cуздальцев О.В. Наногидросиликатные технологии в производстве бетонов. Строительные материалы.2014. № 5. С. 88–92.
5. Калитина М.А., Казьмина А.В., Арсланбекова Ф.Ф. Комплексные поликомпонентные добавки для бетона. Жилищное строительство.2015. № 3. С. 23–26.
6. Дворкин Л. И., Дворкин Л. О. Основы бетоноведения. СПб: ИнфоОл, 2006. 690 c.
7. Дворкин Л.П., Соломатов В.И., Выровой В.Н., Чудновский С.М. Цементные бетоны с минеральными наполнителями. Киев: Будiвельник, 1991. 136 с.
8. Черкасов В.Д., Бузулуков В.И., Емельянов А.И., Киселев Е.В., Черкасов Д.В. Активная минеральная добавка на основе химически модифицированного диатомита // Известия вузов. Строительство.2011. № 12. С. 50–55.
9. Черкасов В.Д., Бузулуков В.И., Емельянов А.И., Черкасов Д.В. О химическом модифицировании диатомита и возможности его дальнейшего использования в качестве активной минеральной добавки // Вестник ВолГАСУ. Серия: Строительство и архитектура.2013. № 31 (50). Ч. 2. С. 207–211.
10. Бузулуков В.И., Ерофеев В.Т., Емельянов А.И., Черкасов Д.В. Эффективность применения карбонизированного диатомита в цементных композитах // Технологии бетонов.2015. № 1–2. С. 30–31
УДК 691.214.8
А.Ф. БУРЬЯНОВ, д-р техн. наук (rga-service@mail.ru), В.В. КРИВЕНКО, инженер, А.Д. ЖУКОВ, канд. техн. наук Московский государственный строительный университет (129337, Москва, Ярославское ш., 26) Физико-химическая природа декоративности мрамора Мрамор – это полностью метаморфически перекристаллизованный известняк, декоративные свойства которого формируются в результате геологических процессов. Природный мрамор характеризуется прочностью, стойкостью к атмосферным воздействиям, и, в первую очередь – декоративностью. Факторами декоративности являются структура мрамора, его прозрачность, окраска.

Ключевые слова:мрамор, метаморфизм, известняк, структура, окраска.

Список литературы
1. Кривенко В.В., Овчининский Д.В., Вайнштейн М.М., Бурьянов А.Ф., Гончаров Ю.А. Оселковый мрамор: древние традиции и современные технологии // Строительные материалы. 2008. № 8. С. 16–18.
2. Кузьмина В.П. Цвет композиционных материалов // Строительные материалы. 2008. № 2. С. 16–17.
3. Карасев Ю.Г., Карасева О.Ю. Природный облицовочный камень: производство, экспорт, импорт, цены // Горный журнал. 1996. № 6. С. 15–17.
4. Fornaro M., Bosticco L. Undeground Stone Quarrying in Italy // Marmo Macchine International. 1994. № 6. P. 28–54.
5. Zhukov A.D., Bobrova Ye.Yu., Zelenshchikov D.B., Mustafaev R.M., Khimich A.O. Insulation systems and green sustainable construction // Advanced Materials, Structures and Mechanical Engineering. 2014. Vol. 1025– 1026. Р. 1031–1034.
6 Лебединский В.И. В удивительном мире камня. М.: Недра. 1978. 159 с.
El_podpiska СИЛИЛИКАТэкс KERAMTEX elibrary interConPan_2018 EIRICH masa