РУEN
Карта сайта

Строительные материалы №1-2

Строительные материалы №1-2
Февраль, 2016

Содержание номера

УДК 624
А.А. СЕМЁНОВ, канд. техн. наук, генеральный директор (info@gs-expert.ru) ООО «ГС-Эксперт» (125047, г. Москва, 1-й Тверской-Ямской пер., 18, оф. 207)

Перспективы развития строительного комплекса и промышленности строительных материалов в 2016 г.

Проанализировано состояние российской экономики и строительного комплекса за пять лет. Отмечена тенденция снижения инвестиций в основной капитал, что влечет за собой снижение объема строительных работ и уменьшение ввода жилья. Показано, что относительно высокие показатели ввода жилья в 2014 г. и первой половине 2015 г. обусловлены завершением строительства объектов, начатых в предыдущие годы. По итогам 2015 г. ввод жилья сократился на 0,5% по сравнению с 2014 г. и составил 83,8 млн м2. Рассмотрено влияние ипотечного кредитование, как источника финансирования жилищного строительства. Как следствие замедления темпов строительства зафиксировано существенное падение производства основных видов строительных материалов – 92,2% к уровню 2014 г., что существенно хуже, чем в целом по обрабатывающей промышленности (94,6%). В 2016 г. прогнозируется падение производства в промышленности строительных материалов на 5–7%. В случае реализации пессимистического сценария развития российской экономики – на 12–15%.

Ключевые слова: статистика, прогноз, инвестиции в основной капитал, жилищное строительство, производство строительных материалов.

Список литературы
1. «Об итогах социально-экономического развития Российской Федерации в 2015 году», Министерство экономического развития Российской Федерации, Москва, февраль 2016 г.
2. «Социально-экономическое положение России. 2015 год», Федеральная служба государственной ста- тистики, № ИМ-04-1/30-СД, Москва, 09.02.2016.
3. http://www.minstroyrf.ru/press/obem-vvoda-zhilyaekonom- klassa-v-2015-godu-vyros-na-18/ (дата обра- щения 17.02.2016 г.)
УДК 624
Г.Я. ДУДЕНКОВА, канд. техн. наук, президент, руководитель Научного центра керамики ВНИИСТРОМ, О.Н. ТОКАЕВА, руководитель органа по сертификации ВНИИСТРОМ, член ТК 465, А.А. ЩЕРБАКОВ, технический директор, Т.А. ДОКУЧАЕВА, ведущий специалист-эколог, А.А. ПОПОВ, директор Ассоциация производителей керамических материалов (АПКМ) (105122, г. Москва, Щелковское шоссе, 2а)

Наилучшие доступные технологии – новация в техническом регулировании стройиндустрии

Представлен анализ степени гармонизации информационно-технического справочника НДТ «Производство керамических изделий», разработанного в России и утвержденного Росстандартом в декабре 2015 г., с аналогичным справочником ЕС. Проведена оценка необходимых изменений в работе заводов по производству керамического кирпича в краткосрочной и долгосрочной перспективе. Показано, что во многом схожие в описательной части, российский и европейский справочники различны по статусу, по показателям воздействия на окружающую среду, а также по последствиям практического применения, возможно губительным для ряда предприятий отрасли, которые еще не провели или находятся в состоянии поэтапной реконструкции производства. Доказывается необоснованность отнесения предприятий кирпичной промышленности к производствам I категории опасности. Делается вывод, что необходимо внести дополнения и уточнения как в Справочник НДТ «Производство керамических изделий», так и в ряд нормативных документов различного уровня, непосредственно связанных с необходимостью выполнения требований, заложенных в справочник.

Ключевые слова: энергосбережение, ресурсосбережение, промышленная экология, загрязняющие вещества, выбросы в атмосферу, окружающая среда, наилучшие доступные технологии.

Список литературы
1. Большина Е.П. Экология металлургического произ- водства. Новотроицк: НФ НИТУ «МИСиС», 2012. 155 с.
2. Горшков С.П. Концептуальные основы геоэколо- гии. Смоленск: СГУ, 1998. 288 с.
Е.И. ЮМАШЕВА
Об опыте реконструкции действующего кирпичного производства в условиях экономического кризиса . . . . . . . . . 14
УДК 666.972:539.2
Г.И. ЯКОВЛЕВ1, д-р техн. наук (gyakov@istu.ru), И.С. ПОЛЯНСКИХ1, канд. техн. наук, Г.Н. ПЕРВУШИН1, д-р техн. наук; Г. СКРИПКЮНАС2, профессор (gintautas.skripkiunas@vgtu.lt); И.А. ПУДОВ1, канд. техн. наук, Е.А. КАРПОВА1, магистрант
1 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426000, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)
2 Вильнюсский технический университет им. Гедиминаса (10223, Литовская Республика, г. Вильнюс, Саулетико, 11)

Структурная модификация новообразований в цементной матрице дисперсиями углеродных нанотрубок и нанокремнеземом Комплексные нанодисперсные системы с использованием многослойных углеродных нанотрубок и нанодисперсного кремнезема оказывают существенное влияние на процессы гидратации, схватывания и твердения строительных композитов, в дальнейшем предопределяя их долговечность. Установлено, что основной эффект от модификации цементной матрицы в случае введения комплексных нанодисперсных систем обеспечивается за счет направленного воздействия на процессы гидратации и последующей кристаллизации новообразований. Отмечается, что при введении дисперсии углеродных нанотрубок совместно с нанодисперсным кремнеземом происходит структурирование вяжущей матрицы с образованием плотной бездефектной оболочки из кристаллогидратных новообразований по поверхности твердых фаз, обеспечивающей достижение прочной вяжущей матрицы в цементном бетоне.

Ключевые слова: углеродные нанотрубки, нанокремнезем, цементная матрица, кристаллогидратные новообразования.

Список литературы
1. Радушкевич Л.В., Лукъянович В.М. О структуре углерода, образующегося при термическом разложе- нии окиси углерода на железном контакте // Журнал физической химии. 1952. Т. 26. № 1. С. 88–95.
2. Патент на изобретение RUS 2169699. Способ получения углеродметаллсодержащих наноструктур / Бабушки- на С.Н., Кодолов В.И., Кузнецов А.П., Николаева О.А., Яковлев Г.И. Заявл. 24.05.1999. Опубл. 24.05.1999.
3. Кодолов В.И., Шабанова И.Н., Макарова Л.Г., Хохряков Н.В., Кузнецов А.П., Николаева О.А., Керене Я., Яковлев Г.И. Исследование структуры продуктов стимулированной карбонизации арома- тических углеводородов // Журнал структурной хи- мии. 2001. Т. 42. № 2. С. 215–219.
4. Yakovlev G., Keriene J., Gailius A., Girniene I. Cement based foam concrete reinforced by carbon nanotubes. Materials Science. 2006. Vol. 12. No. 2, pp. 147–151.
5. Yakovlev G., Pervushin G., Maeva I., Keriene J., Pudov I., Shaybadullina A., Buryanov A., Korzhenko A., Senkov S. Modification of construction materials with multi-walled carbon nanotubes. Procedia Engineering. 2013. Vol. 57, pp. 407–413.
6. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Полянских И.С., Сеньков С.А., Пудов И.А., Мохамед A.E. Бетон по- вышенной долговечности для производства опор ли- ний электропередачи // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 92–94.
7. Пономарев А.Н. Нанобетон – концепция и пробле- мы // Строительные материалы. 2007. № 7. С. 2–4.
8. Sobolkina A., Mechtcherine V., Khavrus V., Maier D., Mende M., Ritschel M., Leonhardt A. Dispersion of carbon nanotubes and its influence on the mechanical properties of the cement matrix. Cement and Concrete Composites. 2012. Vol. 34. Is. 10, pp. 1104–1113.
9. Королев Е.В. Нанотехнология в строительном мате- риаловедении. Анализ состояния и достижений. Пути развития // Строительные материалы. 2014. № 11. С. 47–79.
10. Parveen S., Rana S., Fangueiro R. A review on nanomaterial dispersion, microstructure, and mechanical properties of carbon nanotube and nanofiber reinforced cementitious composites. Journal of Nanomaterials. Vol. 2013. Article ID 710175, 19 p.
11. Sasmal S., Bhuvaneshwari B., Iyer N.R. Can carbon nanotubes make wonders in civil/structural engineering? Progress in Nanotechnology and Nanomaterials. 2013. Vol. 2. Is. 4, pp. 117–129.
12. Vít milauer, Petr Hlavácek, Pavel Padevet. Micromechanical analysis of cement paste with carbon nanotubes // Acta Polytechnica. 2012. Vol. 52. No. 6, pp. 22–28.
13. Gesoglu M., Güneyisi E., Asaad D.S., Muhyaddin G.F. Properties of low binder ultra-high performance cementitious composites: Comparison of nanosilica and microsilica. Construction and Building Materials. 2016. Vol. 102, P. 1, pp. 706–713.
14. Hunashyall A., Banapurmath N., Jain A., Quadri S., Shettar A. Experimental investigation on the effect of multiwalled carbon nanotubes and nano-SiO2 addition on mechanical properties of hardened cement paste // Advances in Materials. 2014. Vol. 3. Is. 5, pp. 45–51.
15. Péter Ludvig, José M. Calixto, Luiz O. Ladeira, Ivan C.P. Gaspar. Using converter dust to produce low cost cementitious composites by in situ carbon nanotube and nanofiber synthesis. Materials. 2011. Vol. 4. Is. 3, pp. 575–584. Doi:10.3390/ma4030575.
16. Sakthieswarana N., Sureshb M. A study on strength properties for cement mortar added with carbon nanotubes and zeolite. International Journal оf Engineering and Computer Science. 2015. Vol. 4. Is. 6, pp. 12402–12406.
17. Jyoti Bharj, Sarabjit Singh, Subhash Chander, Rabinder Singh. Role of dispersion of multiwalled carbon nanotubes on compressive strength of cement. International Journal of Mathematical, Computational, Physical, Electrical and Computer Engineering. 2014. Vol. 8. No. 2, pp. 340–343.
18. Карпова Е.А., Мохамед Али Элсаед, Скрипкюнас Г., Керене Я., Кичайте А., Яковлев Г.И., Мацияускас М., Пудов И.А., Алиев Э.В., Сеньков С.А. Модификация цементного бетона комплексными добавками на основе эфиров поликарбоксилата, углеродных нано- трубок и микрокремнезема // Строительные мате- риалы. 2015. № 2. С. 40–48.
УДК 691.545:539.2
Г.Д. ФЕДОРОВА, канд. техн. наук (fedorovagd@mail.ru), Г.Н. АЛЕКСАНДРОВ, химик-аналитик, С.А. СМАГУЛОВА, канд. физ.-мат. наук Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова (677000 г. Якутск, ул. Белинского, 58)

К вопросу применения оксида графена в цементных системах

Приведен обзор работ, связанных с исследованием возможности применения оксида графена в качестве первичного наномодификатора цементных композитных материалов. Установлено, что введение оксида графена способствует значительному повышению прочностных свойств цементных композитов (прочности при изгибе и сжатии), что обусловлено созданием благоприятных условий для формирования микроструктуры цементного камня. Представлены результаты предварительных экспериментов по изучению влияния оксида графена на прочностные свойства и микроструктуру цементного раствора на портландцементе ПЦ 500 Д0 ОАО ПО «Якутцемент». Полученные результаты указывают на перспективность проведения исследований оксида графена в качестве модификатора цементной матрицы в более широких масштабах.

Ключевые слова: цемент, наномодификатор, оксид графена, прочность, микроструктура.

Список литературы
1. Королев Е.В. Нанотехнология в строительном мате риаловедении. Анализ состояния и достижений. Пути развития // Строительные материалы. 2014. № 11. С. 47–79.
2. Graphene oxide reinforced cement. http://www.monash. edu.au/assets/pdf/industry/graphene-oxide.pdf.
3. Chuah S., Pan Z., Sanjaan J.G., Wang C.M., Duan W.H. Nano reinforced cement and concrete composites and new perspective from grapheme oxide. Construction and Building Materials. 2014. Vol. 73, pp. 113–124.
4. Pan Z., He L., Qiu L., Korayem A.H., Li G., Zu J.W., Hu, Collins F., Li D., Duan W.H., Wang M.C. Mechanical properties and microstructure of a grapheme oxide – cement composit. Cement & Concrete Composites. 2015. Vol. 58, pp. 140–147.
5. Moxmmed A., Sanjayn J.G., Duan W.H., Nazan A. Incorporating grapheme oxide in cement composites: A study of transport properties. Construction and Building Materials. Vol. 84, pp. 341–347.
6. Patent WO 2013096990 A1. Graphene oxide reinforced cement and concrete. Pan Z., Duan W.H., Li D., Collins F. Declared 21.12.2012. Published 04.07.2013.
7. Ahmadreza Sedaghat, Manoj K. Ram, A. Zayed, Rajeev Kamal, Natadia Shanahan. Investigation of Physical Properties of Graphene-Cement Composite for Structural Applications. Open Journal of Composite Materials. 2014. No. 4, pp. 12–21.
8. Muhit B.A. AL, Nam B.H., Zhai Lei, Zuyus J. Effects of microstructure on the compressive strength of graphene oxide-cement composites. Nanotecnology in Construction. 2015. https://pantherfile.uwm.edu/sobolev/www/ NICOM-5/13_Nam.pdf (date of access 23.11.2015).
9. Horszczaruk E., Mijowska E., Kalenczuk R.J., Aleksandrzak M., Mijowska S. Nanocomposite of cement/graphene oxide – Impact on hydration kinetics and Young’s modulus. Construction and Building Materials. 2015. Vol. 78, pp. 234–242.
10. Wang Q., Wang J., Lu C-x., Lie Bo-w., Jang R., Li C-z.. Influence of grapheme oxide additions on the microstructure and mechanical strength of cement. New Carbon Materials. 2015. Vol. 30. Is. 4, pp. 349–359.
11. Федорова Г.Д., Александров Г.Н., Смагулова С.А. Исследование устойчивости водной суспензии оксида графена. Строительные материалы. 2015. № 2. С. 15–21.
УДК 691.328.43
К.А. САРАЙКИНА1, инженер (Ksenya_s2004@mail.ru), В.А. ГОЛУБЕВ1, канд. техн. наук (Golubev_va@cems.pstu.ru); Г.И. ЯКОВЛЕВ2, д-р техн. наук (jakowlew@udm.net), С.В. СЫЧУГОВ2, канд. техн. наук, Г.Н. ПЕРВУШИН2, д-р техн. наук
1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614010, г. Пермь, Комсомольский пр-т, 29)
2 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)

Повышение коррозионной стойкости базальтового волокна в цементных бетонах

Обеспечить защиту базальтового волокна от химической коррозии в цементах возможно используя ультрадисперсные активные модифицирующие компоненты, способные снизить щелочность среды. При этом можно повысить плотность цементной матрицы в зоне контакта с базальтовым волокном путем применения нанодисперсных добавок за счет структурной модификации системы. В работе оценивается совместное влияние метакаолина и дисперсии углеродных нанотрубок на структуру и свойства базальтофибробетона. Проведенные исследования доказывают эффективность применения метакаолина для защиты базальтового волокна от щелочной деструкции в цементных бетонах, а использование углеродных нанотрубок обеспечивает уплотнение граничных слоев системы базальтовое волокно – цементный камень, что способствует повышению долговечности и прочностных характеристик композита в целом.

Ключевые слова: базальтофибробетон, коррозия, метакаолин, защита, нанотрубки, адгезия.

Список литературы
1. Красиникова Н.М., Морозов Н.М., Хохряков О.В., Хозин В.Г. Оптимизация состава цементного бетона для аэродромных покрытий // Известия КГАСУ. Строительные материалы и изделия. 2014. № 2 (28). С. 166–172.
2. Перфилов В.А. Базальтовое фибровое волокно как основной компонент дисперсно-волокнистого армирования бетонов // Вестник Донбасской нацио нальной академии строительства и архитектуры. 2013. Вып. 3 (101). С. 146–148.
3. Chaohua Jiang, Ke Fan, Fei Wu, Da Chen Experimental study on the mechanical properties and microstructure of chopped basalt fibre reinforced concrete // Materials and Design. 2014. No. 58, pp. 187–193.
4. Jongsung Sim, Cheolwoo Park, Do Young Moon Characteristics of basalt fiber as a strengthening material for concrete structures // Composites Part B: engineering. 2005. No. 36, pp. 504–512.
5. Tumadhir Merawi Borhan Properties of glass concrete reinforced with short basalt fibre // Materials and Design. 2012. Vol. 42, pp. 265–271.
6. Бабаев В.Б. Мелкозернистый цементобетон с ис пользованием базальтового волокна для дорожного строительства. Дис. … канд. техн. наук. Белгород. 2013. 21 с.
7. Бучкин А.В., Степанова, В.Ф. Цементные компози ции повышенной коррозионной стойкости, армиро ванные базальтовыми волокнами // Строительные материалы. 2006. № 7. С. 82–83.
8. Баталин Б.С., Сарайкина К.А. Взаимодействие стек- ловолокна с цементным камнем // Стекло и керами ка. 2014. № 8. С. 37–40.
9. Пономарев А.Н. Высококачественные бетоны. Анализ возможностей и практика использования методов нанотехнологии // Инженерно-строитель ный журнал. 2009. № 6. С. 25–33.
10. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Керене Я., Мачулайтис Р., Пудов И.А., Полянских И.С., Сеньков С.А., Политаева А.И., Гордина А.Ф., Шайбадуллина А.В. Наноструктурирование ком позитов в строительном материаловедении: Мо нография / Под общей редакцией Г.И. Яковлева. Ижевск: Изд-во ИжГТУ им. М.Т. Калашникова, 2014. 196 с.
11. Simone Musso, Jean-Marc Tulliani, Giuseppe Ferro, Alberto Tagliaferro Influence of carbon nanotubes structure on the mechanical behavior of cement composites // Composites Science and Technology. 2009. Vol. 69. Is. 11–12, pp. 1985–1990.
12. Thanongsak Nochaiya, Arnon Chaipanich Behavior of multi-walled carbon nanotubes on the porosity and microstructure of cement-based materials // Applied Surface Science. 2011. Vol. 257. Is. 6, pp. 1941–1945.
13. Monica J. Hanus, Andrew T. Harris Nanotechnology innovations for the construction industry // Progress in Materials Science. 2013. Vol. 58. Is. 7, pp. 1056– 1102.
14. Урханова Л.А., Лхасаранов С.А., Розина В.Е., Буянтуев С.Л. Мелкозернистый базальтофибробе- тон с нанокремнеземом // Строительные материа- лы. 2015. № 6. С. 45–48.
15. Сарайкина К.А., Голубев В.А., Яковлев Г.И., Федорова Г.Д., Александров Г.Н., Плеханова Т.А., Дулесова И. Г. Модификация базальтофибробетона нанодисперсными системами // Строительные ма- териалы. 2015. № 10. С. 64–69.
16. Горшков В.С., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1981. 335 с.
17. Яковлев Г.И., Галиновский А.Л., Голубев В.А., Сарайкина К.А., Политаева А.И., Зыкова Е.С. Наноструктурирование как способ повышения адге- зионных свойств системы «цементный камень – ар- мирующее базальтовое волокно» // Известия КГАСУ. 2015. № 2 (32). С. 281–288.
УДК 691.32
Л.А. УРХАНОВА, д-р техн. наук (urkhanova@mail.ru), С.Л. БУЯНТУЕВ, д-р техн. наук, С.А. ЛХАСАРАНОВ, канд. техн. наук (solbon230187@mail.ru), А.Ю. КУЗНЕЦОВА, магистрант Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления (670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40 В, строение 1)

Использование фуллеренсодержащей добавки для улучшения свойств цемента и бетона*

Представлены результаты исследований по модифицированию цементного камня и бетона фуллеренсодержащей добавкой, полученной в качестве сопутствующего продукта при плазменной газификации угля. Рассмотрены вопросы равномерного распределения фуллеренсодержащей добавки в объеме воды затворения путем функционализации поверхности в среде изопропилового спирта. Определены физико-механические и эксплуатационные свойства бетонов при введении фуллеренсодержащей добавки. Введение фуллеренсодержащей добавки повышает физико-механические и эксплуатационные свойства бетонов за счет изменения фазового состава портландцемента и улучшения микроструктуры цементного камня.

Ключевые слова: портландцемент, функционализация поверхности, модифицированный бетон, фуллеренсодержащая добавка.

Список литературы
1. Пухаренко Ю.В., Аубакирова И.У., Никитин В.А., Староверов В.Д. Структура и свойства наномодифи- цированных цементных систем. Международный конгресс «Наука и инновации в строительстве «SIB- 2008»: Современные проблемы строительного матери- аловедения и технологии. Воронеж. 2008. Т. 1. Кн. 2. С. 424–429.
2. Li G.Y., Wang P.M., Zhao X. Mechanical behavior and microstructure of cement composites incorporating surface-treated multi-walled carbon nanotubes // Carbon. 2005. No. 43, pp. 1239–1245.
3. De Ibarra Y.S., Gaitero J.J., Campillo I. Atomic force microscopy and nanoindentation of cement pastes with nanotube dispersions // Physica status solidi (a). 2006. No. 203, pp. 1076–1081.
4. Cwirzen, A., Habermehl-Cwirzen K., Penttala V. Surface decoration of carbon nanotubes and mechanical properties of cement/carbon nanotube composites // Advances in Cement Research. 2008. No. 20, pp. 65–73.
5. Патент РФ 2488984. Способ получения углеродных на- номатериалов с помощью энергии низкотемператур- ной плазмы и установка для его осуществления / Буянтуев С.Л., Кондратенко А.С., Дамдинов Б.Б.; Заявл. 22.02.2011. Опубл. 27.07.2013. Бюл. № 21.
6. Буянтуев С.Л., Кондратенко А.С., Хмелев А.Б. Особенности получения углеродных наноматериа- лов методом комплексной плазменной переработки углей // Вестник ВСГУТУ. № 3 (42). 2013. С. 21–25.
7. Урханова Л.А., Буянтуев С.Л., Лхасаранов С.А., Кондратенко А.С. Бетоны на композиционных вя- жущих с нанодисперсной фуллеренсодержащей до- бавкой // Нанотехнологии в строительстве. Научный интернет-журнал. № 1. 2012. С. 22–25.
8. Королев Е.В., Иноземцев А.С. Эффективность фи зических воздействий для диспергирования нано- размерных модификаторов // Строительные мате- риалы. 2012. № 4. С. 76–79.
9. Королев Е.В., Кувшинова М.И. Параметры ультра- звука для гомогенизации дисперсных систем с на- норазмерными модификаторами // Строительные материалы. 2010. № 9. С. 85–88.
УДК 620.19:666.973:620.171.2
А.С. ИНОЗЕМЦЕВ, канд. техн. наук (InozemcevAS@mgsu.ru), Е.В. КОРОЛЕВ, д-р техн. наук, директор Научно-образовательного центра «Наноматериалы и нанотехнологии», советник РААСН (korolev@nocnt.ru)

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

Анализ кинетики деструкции наномодифицированных высокопрочных легких бетонов методом акустической эмиссии

Приводятся экспериментальные данные и анализ зависимостей энергии акустической эмиссии (АЭ) от физико-механических свойств высокопрочного легкого бетона, наполненного полыми керамическими микросферами. Показано, что кинетику энергии акустической эмиссии исследуемых бетонов можно охарактеризовать тремя стадиями, отличающимися по интенсивности и продолжительности. Установлено, что введение полых керамических микросфер в мелкозернистый песчаный бетон до определенного предела (не более 18% по массе) обеспечивает формирование структуры композита с более продолжительной «зоной надежности» – стадией, когда при увеличении нагрузки энергия АЭ изменяется с наименьшей интенсивностью. Продолжительность этой стадии зависит от механических характеристик легкого наполнителя, цементно-минеральной матрицы и силы их взаимного сцепления. Снижение дефектности структуры высокопрочного легкого бетона с большим содержанием полых микросфер может быть достигнуто за счет модифицирования его структуры, направленного на решение задачи по созданию прочного каркаса цементного камня между микрочастицами наполнителя и усилению адгезии на границе раздела фаз. Анализ деструкции наномодифицированных высокопрочных легких бетонов методом акустической эмиссии позволяет установить закономерности преобразования структуры при использовании наноразмерного модификатора и определить граничные значения для формирования условий наименьшей дефектности материала. Показано, что наибольший эффект от применения наномодификатора наблюдается у составов со средней плотностью менее 1500 кг/м3 и выражается как в увеличении относительного изменения предела прочности при сжатии, так и в изменении характера регистрируемых параметров АЭ. Метод АЭ является эффективным для исследования влияния наноразмерных добавок на структуру и свойства строительных композитов.

Ключевые слова: акустическая эмиссия, высокопрочный легкий бетон, деструкция, полые микросферы, дефекты структуры.

Список литературы
1. Pashkevich S., Pustovgar A., Adamtsevich A., Eremin A. Pore structure formation of modified cement systems, hardening over the temperature range from +22оC to -10оC // Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 584–586, pp. 1659–1664.
2. Адамцевич А.О., Пустовгар А.П. Особенности влия ния модифицирующих добавок на кинетику тверде ния цементных систем // Сухие строительные смеси. 2015. № 4. С. 26–29.
3. Adamtsevich A., Eremin A., Pustovgar A., Pashkevich S., Nefedov S. Research on the effect of prehydration of portland cement stored in normal conditions // Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 670–671, pp. 376–381.
4. Shahidana S., Pulinb К., Bunnoric N.M., Holfordb K.M. Damage classification in reinforced concrete beam by acoustic emission signal analysis // Construction and Building Materials. 2013. Vol. 45, pp. 78–86.
5. Максимова И.Н., Макридин Н.И., Суров И.А. Методологические аспекты прогнозирования меха нического поведения цементных композитов // Региональная архитектура и строительство. 2014. № 3. С. 37–41.
6. Селяев В.П., Данилов А.М., Круглова А.Н. Оценка свойств модифицированных эпоксидных композитов по параметрам акустической эмиссии // Региональная архитектура и строительство. 2013. № 1. С. 67–74.
7. Carpinteria A., Lacidognaa G., Accorneroa F., Mpalaskasb A.C., Matikasb T.E., Aggelisc D.G. Influence of damage in the acoustic emission parameters // Cement and Concrete Composites. 2013. Vol. 44, pp. 9–16.
8. Guzmana C., Torresa D., Hucailuka C., Filipussia D. Analysis of the Acoustic Emission in a Reinforced Concrete Beam Using a Four Points Bending Test // Procedia Materials Science. 2015. Vol. 8, pp. 148–154.
9. Макридин Н.И., Королев Е.В., Максимова И.Н. Метод акустической эмиссии в строительном мате риаловедении // Строительные материалы. 2007. № 3. С. 100–103.
10. Ушаков С.И. Микротрещинообразование в эпок сидном полимербетоне при сжатии // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-стро ительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2010. № 1 (17). С. 28–33.
11. Перфилов В.А. Контроль деформации и разрушения бетона методами механики разрушения и акустиче ской эмиссии // Вестник Волгоградского государ ственного архитектурно-строительного университе та. Серия: Строительство и архитектура. 2014. № 38 (57). С. 75–84.
12. Aggelisa D.G., Mpalaskasb A.C., Matikasb T.E. Investigation of different fracture modes in cement-based materials by acoustic emission // Cement and Concrete Research. 2013. Vol. 48, pp. 1–8.
13. Волков В.В., Белых А.Г., Бураков А.В. Морозостойкость бетона и связь параметров акусти ческой эмиссии с процессами трещинообразования в нем // Технологии бетонов. 2012. № 5–6. С. 54–56.
14. Макридин Н.И., Тараканов О.В., Максимова И.Н., Суров И.А. Механика разрушения песчаного бетона и фибробетона // Известия Казанского государствен ного архитектурно-строительного университета. 2014. № 3. С. 122–126.
15. Прошин А.П., Божьев Н.В., Фокин Г.А., Смир нов В.А. Акустико-эмиссионное исследование раз- determination of such impacts will allow to gain more information for understanding the changes in the structure of modified high-strength lightweight concrete.
УДК 666.972:539.2
Л.И. ЕВЕЛЬСОН, канд. техн. наук (levelmoscow@mail.ru), Н.П. ЛУКУТЦОВА, д-р техн. наук (natluk58@mail.ru), А.А. ПЫКИН, канд. техн. наук (alexem87@yandex.ru), Д.В. РОТАРЬ, инженер (lord32@inbox.ru), С.С. КУЗНЕЦОВ, студент, Р.А. ЕФРЕМОЧКИН, студент Брянский государственный инженерно-технологический университет (241037, г. Брянск, пр-т Станке Димитрова, 3)

Изучение статистической устойчивости результатов фрактального моделирования на примере структуры наномодифицированного бетона

Представлены результаты исследований по влиянию увеличения электронного микроскопа на основные фрактальные характеристики микроструктуры наномодифицированного бетона (НБ). Изучены образцы бетона с наномодификаторами, полученными ультразвуковым диспергированием в водной среде ПАВ. С помощью компьютерной программы ImageJ совместно с плагином FracLac определены фрактальная размерность и лакунарность. Выполнена обработка полученных выборок в MS EXCEL. Анализ показал инвариантность фрактальной размерности и высокую изменчивость лакунарности по отношению к увеличению фотоснимков структуры наномодифицированного бетона. Сформулирован вывод о целесообразности применения мультифрактального анализа.

Ключевые слова: наномодифицированный бетон, микроструктура, фрактальные характеристики.

Список литературы
1. Evelson L., Lukuttsova N. Application of statistical and multifractal models for parameter optimization of nano-modified concrete // International Journal of Applied Engineering Research. 2014. Vol. 10. No. 5 (2015), pp. 12363–12370.
2. Евельсон Л.И. Параметрическая оптимизация гид- рогазового поглощающего аппарата ГА-500. Динамика, на- груженность и надежность подвижного состава: Межвуз. сб. науч. тр. Днепропетровск: ДИИТ, 1985. С. 29–36.
3. Евельсон Л.И., Рыжикова Е.Г. Численный метод оп- тимизации на основе планирования вычислительного эксперимента // Вестник БГТУ. 2015. № 1. С. 14–19.
4. Evelson L., Lukuttsova N. Some practical aspects of fractal simulation of structure of nano-modified concrete. International Journal of Applied Engineering Research. 2015. Vol. 10. Is. 19, pp. 40454–40456.
5. Евельсон Л.И., Лукутцова Н.П., Николаенко А.Н., Хомякова Е.Н., Ривоненко Я.А. Некоторые практи- ческие аспекты фрактального моделирования струк- туры нанокомпозиционного материала // Строи- тельные материалы. 2015. № 11. С. 24–27.
6. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. М.: Институт компьютерных исследований, 2002. 656 c.
7. Лукутцова Н.П., Пыкин А.А. Устойчивость наноди- сперсных добавок на основе метакаолина // Стекло и керамика. 2014. № 11. С. 7–11.
8. Lukuttsova N., Ustinov A. Additive based on biosiliphycated nanotubes // International Journal of Applied Engineering Research. 2015. Vol. 10. No. 19, pp. 40450–40453.
9. Lukuttsova N., Lesovik V., Postnikova O., Gornostaeva E., Vasunina S., Suglobov A. nano-disperse additive based on titanium dioxide // International Journal of Applied Engineering Research. 2014. Vol. 9. No. 22, pp. 15903–15911.
10. Lukuttsova N., Kolomatskiy A., Pykin A., Nikolaenko A., Kalugin A., Tugicova M. environmentally safe schungitebased nano-dispersion additive to concrete // International Journal of Applied Engineering Research. 2014. Vol. 9. No. 22, pp. 16701–16709.
УДК 544.77:539.89:666.97
С.А. КОКШАРОВ1, д-р техн. наук (ksa@isc-ras.ru), А.В. БАЗАНОВ1, канд. техн. наук; С.В. ФЕДОСОВ2, д-р техн. наук, академик РААСН, президент, М.В. АКУЛОВА2, д-р техн. наук, советник РААСН (m_akulova@mail.ru), Т.Е. СЛИЗНЕВА2, канд. техн. наук
1 Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук (153045, г. Иваново, ул. Академическая, 1)
2 Ивановский государственный политехнический университет (153037, г. Иваново, ул. 8 Марта, 20)

Анализ влияния дисперсности хлорида кальция в механоактивированном растворе на структуру и свойства цементного камня*

Методом динамического светового рассеяния исследовано влияние роторно-импульсного воздействия на изменение размера частиц в гидрозоле хлорида кальция, применяемого в качестве структурирующей добавки при затворении бетонов. В результате механоакустической обработки обеспечивается дискретизация дисперсной фазы до размеров менее 1 нм, которая сохраняется более суток. Механизм упрочняющего действия добавки, связанный с появлением множественных центров кристаллизации в цементной системе, число которых в результате роторно-импульсного воздействия возрастает на девять десятичных порядков, проясняет результаты оценки параметров поровой структуры цементного камня, проведенной методом низкотемпературной адсорбции и десорбции паров азота. Установлено, что использование механоактивированных растворов хлорида кальция для затворения цементных паст снижает дефектность цементного камня за счет уменьшения величины максимального диаметра пор в 1,8 раза, а также за счет выравнивания распределения по размеру пор показателей удельной поверхности и объема поровых пространств. Оптимизация порового пространства способствует повышению механической прочности цементного камня в 2,5 раза по сравнению с контрольным образцом. При этом наибольший эффект от механоакустической обработки жидкости затворения имеет место в области низких концентраций соли порядка 0,032 моль/л, что соответствует 0,1% от массы вяжущего.

Ключевые слова: нанотехнологии, хлорид кальция, механоактивация, метод динамического светового рассеяния, поровая структура.

Список литературы
1. Чернышов Е.М., Потамошнева Н.Д. Артамоно ва О.В. Концепции и основания технологии и нано модифицирования структур строительных компози тов. Часть 4. Золь-гель технология нано-, микроди сперсных кристаллов портландита для контактно конденсационного компактирования структур порт ландитового камня и композитов на его основе // Строительные материалы. 2015. № 11. С. 65–74.
2. Королев Е.В. Оценка концентрации первичных нанома териалов для модифицирования строительных компо зитов // Строительные материалы. 2014. № 6. С. 31–36.
3. Middendorf B., Singh N.B. Nanoscience and nanotechnology in cementitious materials // Cement International. 2006. No. 4, pр. 80–86.
4. Лесовик В.С., Лопанова Е.А. Исследования процесса гидратации вяжущих материалов методом спиновых меток // Строительные материалы. 2005. № 5. С. 44–45.
5. Юдина А.Ф., Меркушев О.М., Смирнов О.В. Влияние электрообработки воды затворения на свойства цементного камня // Журнал прикладной химии. 1986. Т. 59. № 2. C. 2730–2732.
6. Ерофеев В.Т., Митина Е.А., Матвиевский А.А. Осипов А.К., Емельянов Д.В., Юдин П.В. Композиционные строительные материалы на акти вированной воде затворения // Строительные мате риалы. 2007. № 11. C. 56–57.
7. Логанина В.И., Фокин Г.А., Вилкова Н.Г., Карасева Я.А. Повышение активности воды затворения цементных систем акустическим полем // Строительные материалы. 2008. № 8. С. 14–15.
8. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Керене Я., Полян ских И.С., Пудов И.А., Хазеев Д.Р., Сеньков С.А. Комплексная добавка на основе углеродных нано трубок и микрокремнезема для модификации газо силиката автоклавного твердения // Строительные материалы. 2013. № 1–2. С. 3–6.
9. Berne B.J., Pecora R. Dynamic Light Scattering. New York: Wiley, 1976. 376 p.
10. Кокшаров С.А., Корнилова Н.Л., Метелева О.В. Методика подготовки растворителя для оценки на нодисперсных объектов методом динамическо го светового рассеяния // Известия вузов. Техноло гия текстильной промышленности. 2014. № 1. С. 136–140.
11. Авакумов Е.Г. Механические методы активации хи мических процессов. Новосибирск: Наука, 1986. 306 с.
12. Патент РФ 2345005. Состав для приготовления бето на / Федосов С.В., Акулова М.В., Касаткина В.И., Падохин В.А., Стрельников А.Н. Заявл. 26.03.2007. Опубл. 27.01.2009.
13. Алексенский А.Е., Швидченко А.В., Эйдельман Е.Д. Применимость метода динамического светового рассеяния для определения размеров наночастиц в золях // Письма в журнал технической физики. 2012. Т. 38. № 23. С. 1–10.
14. Коняхин С.В., Шаронова Л.В., Эйдельман Е.Д. Маркировка суспензий детонационных наноалма зов оптическими методами // Письма в журнал тех нической физики. 2013. Т. 39. № 5. С. 33–40.
15. Майоров П.М. Бетонные смеси: Рецептурный спра вочник для строителей и производителей строитель ных материалов. Ростов-н/Д: Феникс, 2009. 461 с.
16. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. 3-е изд. Л.: Химия, 1991. 74 c.
17. Бутман М.Ф., Овчинников И.Л., Арбузников В.В., Агафонов А.В. Синтез и свойства Al-пиллариро ванного монтмориллонита природного происхожде ния // Известия вузов: Химия и химическая техноло- гия. 2012. Т. 55. № 8. С. 73–77.
18. Хозин В.Г., Абдрахманова П.А., Низамов Р.К. Общая концентрационная закономерность эффектов нано модифицирования строительных материалов // Строительные материалы. 2015. № 2. С. 25–33.
УДК 666.972:539.2
В.В. СТРОКОВА, д-р техн. наук (s-nsm@mail.ru), М.Н. СИВАЛЬНЕВА, инженер, И.В. ЖЕРНОВСКИЙ, канд. геол.-мин. наук, В.А. КОБЗЕВ, инженер, В.В. НЕЛЮБОВА, канд. техн. наук (nelubova@list.ru) Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46)

Особенности механизма твердения наноструктурированного вяжущего*

Целью работы являлось уточнение механизма твердения наноструктурированного вяжущего силикатного состава. Проведены исследования по изучению кинетики структурообразования в системе наноструктурированного вяжущего на основе кварца. Анализ процессов, протекающих в течение твердения НВ на различных сутках, осуществлялся на основании данных рентгенофазового анализа и инфракрасной спектроскопии. Изучена кинетика набора прочности наноструктурированного вяжущего. Отмечено увеличение прочности образцов вяжущего при сокращении доли аморфизованной составляющей в системе. Уточнен механизм структурообразования наноструктурированного вяжущего на кварцевой основе, заключающийся в протекании на первом этапе процесса поликонденсации с участием водной составляющей в сшивке силоксановых связей и автоэпитаксиальной кристаллизацией аморфной составляющей на кристаллических частицах α-кварца на втором этапе. При этом для изучаемой минеральной системы исходный кремнезем является кварцем первой генерации, а новообразованный в процессе твердения – кварцем второй генерации.

Ключевые слова: наноструктурированное вяжущее, кварц, стадии фазообразования, кристаллизация, поликонденсация

Список литературы
1. Жерновский И.В., Осадчая М.С., Череватова А.В., Строкова В.В. Алюмосиликатное нанострукту рированное вяжущее на основе гранитного сырья // Строительные материалы. 2014. № 1–2. С. 38–41.
2. Pavlenko N.V., Strokova V.V., Kapusta M.N., Netsvet D.D. About application prospectivity of rocks with different geological and morphological features as basic raw component for free-cement binder production // Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 670, pp. 462–465.
3. Нелюбова В.В., Кобзев В.А., Капуста М.Н., Под горный И.И., Пальшина Ю.В. Особенности нано структурированного вяжущего в зависимости от ге незиса сырья // Вестник Белгородского государствен ного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2015. № 3. С. 7–9.
4. Мирошников Е.В., Строкова В.В., Череватова А.В., Павленко Н.В. Наноструктурированное перлитовое вяжущее и пенобетон на его основе // Строительные материалы. 2010. № 9. С. 105–106.
5. Череватова А.В., Павленко Н.В. Пенобетон на осно ве наноструктурированного вяжущего // Вестник Белгородского государственного технологического уни верситета им. В.Г. Шухова. 2009. № 3. С. 115–119.
6. Нелюбова В.В., Жерновский И.В., Строкова В.В., Безродных М.В. Силикатные материалы автоклав ного твердения с наноструктурированным моди фикатором в условиях высокотемпературных воз действий // Строительные материалы. 2012. № 9. С. 8–9.
7. Нелюбова В.В., Строкова В.В., Павленко Н.В., Жерновский И.В. Строительные композиты с при менением наноструктурированного вяжущего на ос нове сырья различных генетических типов // Строительные материалы. 2013. № 2. С. 20–24.
8. Нелюбова В.В., Череватова А.В., Строкова В.В., Гончарова Т.Ю. Особенности структурообразо вания окрашенных силикатных материалов в при сутствии наноструктурированного вяжущего // Вестник Белгородского государственного технологи ческого университета им. В.Г. Шухова. 2010. № 3. С. 25–28.
9. Пивинский, Ю.Е. Керамические вяжущие и керамо бетоны. М.: Металлургия, 1990. 270 с.
10. Череватова А.В., Строкова В.В., Жерновский И.В. Минеральные наноструктурированные вяжущие. Природа, технология и перспективы применения. Белгород: Изд-во БГТУ, 2010. 161 с.
11. Solovyov L.A. Full-profile refinement by derivative difference minimization // Journal of Applied Crystallography. 2004. Vol. 37, pp.743–749.
УДК 666.973:539.2
А.В. СУМИН, инженер (artem2054@yandex.ru), В.В. СТРОКОВА, д-р техн. наук, В.В. НЕЛЮБОВА, канд. техн. наук (nelubova@list.ru), С.А. ЕРЕМЕНКО, студент Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46)

Пеногазобетон с наноструктурированным модификатором*

Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования наноструктурированного вяжущего в качестве модифицирующего компонента при получении теплоизоляционных ячеистых бетонов. Модификатор структурирует все элементы ячеистого композита: цементную матрицу как носителя прочности, а также пеногазосистему как агентов поровой структуры. Доказана эффективность активированного алюминия как газообразующего компонента, а также обоснована его ультразвуковая гомогенизация в водной среде в присутствии наноструктурированного модификатора. Это способствует интенсификации процессов распределения дисперсных компонентов в воде и повышению стабильности системы во времени. Указанные приемы позволяют осуществить комплексную поризацию системы, что способствует формированию гетеропористой структуры композита. Все это в совокупности обеспечивает получение ячеистых композитов с высокими теплоизоляционными свойствами при сохранении необходимых прочностных характеристик.

Ключевые слова: наноструктурированное вяжущее, ячеистый бетон, пеногазобетон, газообразователь, механические свойства

Список литературы
1. Нелюбова В.В., Буряченко В.А., Череватова А.В. Автоклавный газобетон с использованием нано структурированного модификатора // Вестник Белгородского государственного технологического уни верситета им. В.Г. Шухова. 2010. № 1. С. 95–96.
2. Нелюбова В.В., Строкова В.В., Алтынник Н.И. Ячеистые композиты автоклавного твердения с ис пользованием наноструктурированного модификато ра // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 44–47.
3. Нелюбова В.В., Строкова В.В., Алтынник Н.И. Ячеистые автоклавные материалы с наноструктури рованным модификатором. Технология, свойства и особенности: Монография. LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2014. 113 с.
4. Нелюбова В.В., Алтынник Н.И., Строкова В.В., Подгорный И.И. Реотехнологические свойства яче исто-бетонной смеси с использованием нанострук турированного модификатора // Вестник Белгород ского государственного технологического универси тета им. В.Г. Шухова. 2014. № 2. С. 58–61.
5. Нелюбова В.В., Строкова В.В., Павленко Н.В., Жерновский И.В. Строительные композиты с при менением наноструктурированного вяжущего на основе сырья различных генетических типов // Строительные материалы. 2013. № 2. С. 20–24.
6. Строкова В.В., Сумин А.В., Нелюбова В.В., Шаповалов Н.А. Модифицированное вяжущее с ис пользованием наноструктурированного минераль ного компонента // Вестник Белгородского государ ственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2015. № 3. С. 36–39.
7. Дерябин П.П., Косач А.Ф. Применение многофак торного планирования эксперимента при исследо вании физико-механических свойств пеногазобето на // Известия высших учебных заведений: Строи тельство. 2003. № 8. С. 55–58.
8. Строкова В.В., Бухало А.Б. Пеногазобетон на нано кристаллическом порообразователе // Строительные материалы. 2008. № 1. С. 38–39.
9. Бухало А.Б., Нелюбова В.В., Строкова В.В., Сумин А.В. Сравнительная оценка газообразовате лей для производства ячеистого бетона // Вестник Белгородского государственного технологического уни верситета им. В.Г. Шухова. 2013. № 2. С. 42–45. ing of cement concentration in cellular concrete. Complex pore formation allow production a cellular concrete with different density quality as well as production of composites with lower conductivity coefficient vs. traditional foam concrete parameter (according to Russian Standard 25485–89) or increasing of volume of cellular concrete mixture due to variation of pore agents ratio.
УДК 691.327.332
С.В. ЛЕОНТЬЕВ1, инженер (n1306cl@yandex.ru), В.А. ГОЛУБЕВ1, канд. техн. наук (Golubev_va@cems.pstu.ru), В.А. ШАМАНОВ1, инженер, А.Д. КУРЗАНОВ1, инженер; Г.И. ЯКОВЛЕВ2, д-р техн. наук (jakowlew@udm.net), Д.Р. ХАЗЕЕВ2, инженер (gism@istu.ru)
1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614010, г. Пермь, ул. Куйбышева, 109)
2 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)

Модификация структуры теплоизоляционного автоклавного газобетона дисперсией многослойных углеродных нанотрубок

Представлены результаты исследования влияния дисперсии многослойных углеродных нанотрубок на улучшение структуры и физико- механических характеристик теплоизоляционного автоклавного газобетона. Установлено, что использование углеродных нанотрубок способствует получению оптимальных вязкопластических свойств ячеисто-бетонного массива и стабилизации процесса поризации с образованием плотной однородной гексагональной структуры пор. Анализ состава и структуры модифицированного теплоизоляционного автоклавного газобетона показал, что многослойные углеродные нанотрубки выполняют функцию центров направленной кристаллизации низкоосновных гидросиликатов кальция, образование которых способствует повышению физико-механических характеристик газобетона. В результате были получены образцы газосиликата с классом по прочности B0,5, маркой по средней плотности D200 и коэффициентом теплопроводности 0,046 Вт/(м.оС).

Ключевые слова: теплоизоляционный автоклавный газобетон, многослойные углеродные нанотрубки, структура, модификация, морфология новообразований.

Список литературы
1. Саснаускас К.И., Шяучюнас Р.В., Волженский А.В. Теплоизоляционные материалы и изделия (плот ностью до 200 кг/м3) на основе гидросиликатов кальция // Строительные материалы. 1987. № 4. С. 23–26.
2. Батяновский Э.И. Голубев Н.М., Сажнев Н.Н. Производство ячеисто-бетонных изделий автоклав ного твердения. Минск: Стринко, 2009. 128 с.
3. Государственная программа «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на пе- риод до 2020 года», утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 декабря 2010 года, № 2446-р. // RG.RU: ежедн. интернет-изд. 2011. 25 янв. URL: http://www.rg.ru/2011/01/25/ energosberejenie-site-dok.html (дата обращения: 18.01.2016).
4. Мечай А.А., Мисник М.П., Колпащиков В.Л., Сини ца М. Наномодифицированный автоклавный ячеи стый бетон. Опыт производства и применения ячеи стого бетона автоклавного твердения: Сборник науч ных трудов VIII Международной научно-практиче ской конференции. Минск: Могилев. 2014. С. 76–79.
5. Леонтьев С.В., Голубев В.А. Шаманов В.А., Курза нов А.Д. Исследование влияния пластифицирующих добавок на процесс стабилизации ячеистой структуры теплоизоляционного газобетона автоклавного твердения // Фундаментальные исследования. 2015. № 11. Ч. 3. С. 474–480.
6. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Полянских И.С., Ке рене Я., Мачулайтис Р., Пудов И.А., Сеньков С.А., Политаева А.И., Гордина А.Ф., Шайбадуллина А.В. Наноструктурирование композитов в строительном материаловедении. Ижевск: Изд-во ИжГТУ им. М.Т. Калашникова, 2014. 196 с.
7. Ваганов В.Е., Захаров В.Д., Баранова Ю.В., Закрев ская Л.В., Абрамов Д.В., Ногтев Д.С., Козий В.Н. Структура и свойства ячеистого газобетона, моди фицированного углеродными наноструктурами // Строительные материалы. 2010. № 9. С. 59–61.
8. Jа. Keriene et al. The influence of Multi-Walled Carbon Nanotubes Additive on Properties of Non-Autoclaved and Autoclaved Aerated Concretes // Construction and Building Materials. 2013. Vol. 49, pp. 527–535.
9. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Корженко А., Бурья нов А.Ф., Керене Я., Маева И.С., Хазеев Д.Р., Пу дов И.А., Сеньков С.А. Применение дисперсий мно гослойных углеродных нанотрубок при производ стве силикатного газобетона автоклавного тверде ния // Строительные материалы. 2013. № 2. С. 25–29.
10. Леонтьев С.В., Голубев В.А., Шаманов В.А., Курза нов А.Д. Исследование влияния различных газо образователей на формирование структуры тепло изоляционного газобетона автоклавного твердения // Научно-технический вестник Поволжья. 2015. № 5. С. 206–208.
11. Горшков В.С., Тимашев В.В. Методы физико-хими ческого анализа вяжущих веществ. М.: Высшая шко ла, 1963. 258 с.
УДК 691.553
Ю.В. ТОКАРЕВ, канд. техн. наук (tokarev_01@list.ru), Е.О. ГИНЧИЦКИЙ, магистрант (umbertu2002@gmail.com), Ю.Н. ГИНЧИЦКАЯ, магистр (yula_yuka@mail.ru), А.Ф. ГОРДИНА, магистр (afspirit@rambler.ru), Г.И. ЯКОВЛЕВ, д-р техн. наук (gyakov@istu.ru) Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)

Влияние комплекса добавок на свойства и структуру гипсового вяжущего

Приведены результаты исследования физико-механических свойств и структуры гипсовых образцов, модифицированных однослойными углеродными нанотрубками (ОУНТ) совместно с другими добавками – портландцементом, микрокремнеземом и метакаолином (ВМК). Анализ результатов механических испытаний показал, что при использовании комплекса добавок, включающего углеродные нанотрубки и ультрадисперсную добавку, достигаются более высокие механические характеристики, чем при использовании первого типа добавок. ИК анализ модифицированных образцов показал, что при использовании комплекса добавок процессы гидратации и кристаллизации гипсового вяжущего протекают более интенсивно, особенно в присутствии ОУНТ с портландцементом и микрокремнеземом, а при добавлении метакаолина с ОУНТ создаются худшие условия для гидратации и кристаллизации вяжущего. Анализ микроструктуры контрольных и модифицированных образцов позволил выявить наличие новообразований в структуре образцов и изменений в морфологии и размерах кристаллогидратов.

Ключевые слова: гипсовое вяжущее, нанотрубки, ультрадисперсные добавки, ИК-анализ, микроскопия.

Список литературы
1. Гайфуллин А.Р., Рахимов Р.З., Халиуллин М.И., Стоянов О.В. Влияние суперпластификаторов на свойства композиционных гипсовых вяжущих // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. № 5. C. 119–121.
2. Самигов Н.А., Атакузиев Т.А., Асаматдинов М.О., Ахунджанова С.Р. Физико-химическая структура и свойства водостойких и высокопрочных композици онных гипсовых вяжущих // Universum: Технические науки. 2015. № 10. С. 4.
3. Сегодник Д.Н., Потапова Е. Н. Гипсоцементно пуццолановое вяжущее с активной минеральной до бавкой метакаолин // Успехи в химии и химической технологии. Т. XXVIII. 2014. № 8. C. 77–79.
4. Устинова Ю.В. Влияние полимерных добавок на кристаллизацию двуводного сульфата кальция // Строительство: Наука и образование. 2013. № 2. С. 3.
5. Панферова А.Ю., Гаркави М.С. Модифицирование гипсовых систем малыми добавками полимеров // Строительные материалы. 2011. № 6. C. 8–9.
6. Халиуллин М.И., Рахимов Р.З., Гайфуллин А.Р. Состав и структура камня композиционного гипсово го вяжущего с добавками извести и молотой керамзи товой пыли // Вестник МГСУ. 2013. № 12. C. 109–117.
7. Гаин О.А., Пичугин А.П., Хританков В.Ф. Повышение водостойкости гипсовых вяжущих ве ществ // Ползуновский вестник. 2014. № 1. C. 53–55.
8. Манушина А.С., Ахметжанов А.М., Потапова Е.Н. Влияние добавок на свойства гипсоцементно-пуц цоланового вяжущего // Успехи в химии и химической технологии. Т. XXIX. 2015. № 7. C. 59–61.
9. Вигдорович В.И., Цыганкова Л.Е., Шель Н.В., Осетров А.Ю., Зверева А.А. Углеродные наномате риалы и композиты на их основе // Вестник ТГУ. 2013. Т. 18. Вып. 4. C. 1220–1229.
10. Усачев С.М., Перцев В.Т., Мебония Р.И., Мачулка Н.В. Основные научные подходы к получению высоко качественных бетонов на основе минеральных вяжу щих веществ // Научный вестник Воронежского госу дарственного архитектурно-строительного универси тета. 2014. № 1. C. 3–9.
11. Яковлев Г.И., Полянских И.С., Токарев Ю.В., Гордина А.Ф. Оценка влияния ультрадисперсной пыли и углеродных наносистем на структуру и свой ства гипсовых вяжущих // Интеллектуальные систе мы в производстве. 2013. № 1. C. 185–188.
12. Ибрагимов Р. А., Киямова Л. И. Влияние углерод ных нанотрубок на фазовый состав цементного кам ня // Вестник технологического университета. 2015. Т. 18. № 7. С. 211–213.
13. Яковлев Г.И., Полянских И.С., Токарев Ю.В., Гордина А.Ф. Гипсовые композиции, модифициро ванные ультра- и нанодисперсными добавками // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. 2013. Т. 2. № 71. С. 203–206.
14. Бурмистров И.Н., Ильиных И.А., Мазов И.Н., Кузнецов Д.В., Юдинцева Т.И., Кусков К.В. Физико-механические свойства композитных бето нов, модифицированных углеродными нанотрубка ми // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 5. С. 80.
15. Токарев Ю.В., Гинчицкий Е.О., Яковлев Г.И., Бурьянов А.Ф. Эффективность модификации гипсо вого вяжущего углеродными нанотрубками и добав ками различной дисперсности // Строительные ма териалы. 2015. № 6. С. 84–87.
УДК 691.553
А.Ф. ГОРДИНА1, магистр (afspirit@rambler.ru), Г.И. ЯКОВЛЕВ1, д-р техн. наук (gyakov@istu.ru), И.С. ПОЛЯНСКИХ1, канд. техн. наук; Я. КЕРЕНЕ2, д-р наук, профессор; Х.-Б. ФИШЕР3, доктор-инженер; Н.Р. РАХИМОВА4, д-р техн. наук; А.Ф. БУРЬЯНОВ5, д-р техн. наук
1 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426000, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)
2 Вильнюсский технический университет им. Гедиминаса (10223, Литовская Республика, г. Вильнюс, Саулетико, 11)
3 Веймарский строительный университет (Германия, 99423, г. Веймар, Гешвистер-Шолл-Штрассе, 8)
4 Казанский государственный архитектурно-строительный университет (420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1)
5 Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

Гипсовые композиции с комплексными модификаторами структуры

Для получения водостойких гипсовых композиций необходимо использование тонкодисперсных добавок, способствующих образованию труднорастворимых соединений, покрывающих кристаллы двуводного гипса и формирующих прочную и плотную матрицу материала. В работе исследовалось влияние комплексной тонкодисперсной добавки, включающей металлургическую пыль и многослойные углеродные нанотрубки, на структуру и свойства гипсового вяжущего. Введение добавки в состав композиций позволяет повысить прочностные характеристики при изгибе и сжатии на 70,5 и 138% соответственно, увеличить водостойкость материала за счет возникновения синергетического эффекта от действия модификаторов. Комплексное использование металлургической пыли и углеродных наносистем приводит к глубоким преобразованиям структуры матрицы: между первичными кристаллами гипса образуется аморфная фаза, которая способствует связыванию кристаллов гипса между собой в крупные блочные сростки и ограничивает к ним доступ воды.

Ключевые слова: гипсовое вяжущее, металлургическая пыль, углеродные нанотрубки, рентгеновский микроанализ, гидросиликаты кальция, водостойкость.

Список литературы
1. Белов В.В., Бурьянов А.Ф., Яковлев Г.И., Петро павловская В.Б., Фишер Х.-Б., Маева И.С., Нови ченкова Т.Б. Модификация структуры и свойств строительных композитов на основе сульфата каль ция: Монография / Под общ. ред. А.Ф. Бурьянова. М.: Изд-во Де Нова. 2012. 196 с.
2. Коровяков В.Ф. Современные достижения в области создания водостойких гипсовых вяжущих: Сборник на учных трудов. М.: ГУП «НИИМОССТРОЙ», 2006. 149 с.
3. Волженский А.В., Ферронская А.В., Креймер Я.Е., Матвеева Л.Г. Опыт применения изделий на основе гипсоцементнопуццолановых вяжущих в строитель- стве животноводческих помещений Киргизской ССР // Строительные материалы. 1969. № 10. C. 26–27.
4. Будущее мировой экономики. Доклады группы экс пертов ООН во главе с В. Леонтьевым / Под общ. ред. В. Леонтьева. М.: Международные отношения, 1979. 216 с.
5. Халиуллин М.И., Гайфуллин А.Р. Штукатурные су хие смеси на основе композиционного гипсового вяжущего повышенной водостойкости компонентов // Известия КазГАСУ. 2010. № 2. С. 292–296.
6. Рахимов Р.З., Халиуллин М.И., Гайфуллин А.Р. Композиционные гипсовые вяжущие с использова нием керамзитовой пыли и доменных шлаков // Строительные материалы. 2012. № 7. С. 13–15.
7. Соколова Ю.А., Морева И.В. Использование отече ственных модификаторов регулирования свойств низкомарочного строительного гипса // Сухие стро ительные смеси. 2011. № 3. С. 16–17.
8. Gordina A.F., Tokarev Ju.V., Jakovlev G.I., Kerene Ja., Sychugov S.V., Ali El Sayed Mohamed. Evaluation of the influence of ultradisperse dust and carbon nanostructures on the structure and properties of gypsum binders // Procedia Engineering Procedia. 2013. Vol. 57, pp. 334–342.
9. Jakovlev G.I., Chasejew D.R., Pervuschin G.N., Galinovski A.L., Pudov I.A., Politaeva A.I., Abaltussova T.A. Mit ultra- und nanodisperzusatzmitteln modifizierte zellengassilikate // Proceedings 19.Ibausil Internationale Baustofftagung. Weimar. 16–18 September 2015. Band 2, pp. 1321–1328.
10. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Мачулайтис Р., Керене Я., Пудов И.А., Полянских И.С., Политае ва А.И., Гордина А.Ф., Шайбадуллина А.В. Нано структурирование композитов в строительном мате риаловедении. Ижевск: Изд-во ИжГТУ им. М.Т. Ка лашникова, 2014. 180 с.
11. Zvironaite Ja., Pundiene I., Gaiduchis S., Kizinievich V. Effect of different pozzolana on hardening process and properties of hydraulic binder based on natural anhydrite // Journal of Civil Engineering and Management. 2012. Vol. 18. No. 4, pp. 530–536.
УДК 691.32
В.И. КАЛАШНИКОВ, д-р техн. наук (kalashnikov_vi@mail.ru) Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (440028, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28)

Эволюция развития составов и изменение прочности бетонов. Бетоны настоящего и будущего Часть 1. Изменение составов и прочности бетонов

Анализируется эволюция развития составов бетонов от 4-компонентных старого поколения позапрошлого столетия до 7–8-компонентных, самых экономичных с традиционной прочностью до 50–60 МПа, высокопрочных и сверхвысокопрочных с прочностью до 150 МПа и выше. Приводятся относительно короткие революционные этапы на длительном эволюционном развитии, в результате которых произошло повышение прочности в 2–4 раза и более. Показано, что такое повышение прочности обязано не столько добавлению в пластифицированную бетонную смесь микрокремнезема, сколько обязательному добавлению дисперсных молотых плотных горных пород в значительно большем, чем 20–30% от массы цемента, количестве и тонкого природного или дробленого песка. На основании полученных высоких значенийпрочности бетонов (120–140 МПа), в том числе самоуплотняющихся без высокореакционных пуццоланических добавок микрокремнезема, дегидратированного каолина и т. п. и их промышленной реализации, формулируется вывод, что XXI в. будет веком микротехнологий с возможным сочетанием (при необходимости) реальных, а не фальсифицированных нанотехнологий.

Ключевые слова: компонентный состав бетонов, суперпластификатор, микрокремнезем, реологическиактивная каменная мука, микротехнология, суспензии, самоуплотняющиеся бетоны.

Список литературы
1. Richard P., Cheyrezy M., Reactive Powder Concrete with High Ductility and 200-800 MРа Compressive Strength // SP-144: Concrete Technology: Past, Present, and Future (ACI). 1994, pp. 507–518.
2. Richard P., Cheyrezy M.H., Composition of reactive powder concrete // Cement and Concrete Research. 2001. Vol. 25. Is. 7, pp. 1501–1511.
3. Aitcin P-C., Lachemi M., Adeline R., Richard P. The Sherbooke Reactive Powder Concrete Footbridge // Journal of the International Association for Bridge and Structural Engineering (IABSE). 1998. No. 2. Vol 8, pp. 140–147.
4. Мировая премьера в Австрии – арочный мост из вы сокопрочного фибробетона. CPI. Международное бе тонное производство. 2011. №. 11. С. 132–134.
5. Шуттер Г.Д. Самоуплотняющийся бетон: путь в бу дущее. CPI. Международное бетонное производство. 2013. № 5. С. 40–45.
6. Russell K.G., Georged. Application of High-Strenght Concrete in North America. Hoff Simposium on High- Performance concrete and concrete for marine environment. Las Vegas. USA. May. 2004, pp. 1–16.
7. Schmidt M. Einsatz von UMPC bcim Bau der Geartnerplatzbruecke in Kassel. G-2007, pp. 72–80.
8. Borneman O., Schmidt M., Fehling E., Middendorf B. Ultra-Hoclleistungsbeton UHPC-Hersctellung, Eigenschaften und Anwendungsmoglichkeiten. Sonderdruck aus: Beton und stalbetondau 96. 2001. H. 7, S. 458–467.
9. Muller C., Sahroder P., Shlissl P. Hochleistungbeton mit Stlinkohlenflugasche. Essen VGB Fechmische Vereinigung Bundesverband Kraftwerksnelen produkte // Flugasche in Beton. 1998. Vortag 4. 25 seiten.
10. Калашников В.И. Высокопрочные и особовысоко прочные бетоны и основные принципы их создания // Сборник статей научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика». Пенза. 2008. С. 61–71.
11. Калашников В.И., Марусенцов В.Я., Черкасов В.Д., Калашников Д.В. К критериям реологической оцен ки агрегативной устойчивости высококонцентриро ванных дисперсных систем. Современные проблемы строительного материаловедения // Материалы Международной научно-технической конференции. Воронеж. 1999. С. 176–180.
12. Калашников В.И., Ананьев С.В. Высокопрочные и особовысокопрочные бетоны с дисперсным армиро ванием // Строительные материалы. 2009. № 6. С. 59–61.
13. Калашников В.И., Ананьев С.В. Обеспечение опти мальной топологии самоуплотняющихся бетонных смесей для высокопрочных бетонов. «Научный по тенциал мира-2008» // Материалы IV Междуна родной научно-практической конференции. 2008. T. 9. С. 65–68. (http://www.rusnauka.com/18_NPM_2008/ Stroitelstvo/34516.doc.htm)
14. Калашников В.И., Кузнецов Ю.С., Ананьев С.В. и др. Бетоны нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности. 1. Малоцементные бетоны с оптимальным соотноше нием молотых, очень мелких и средних песков в ре ологической матрице // Вестник отделения строи тельных наук. Москва–Иваново. 2010. Вып. 14. Т. 2. С. 27–29.
15. Калашников В.И., Архипов В.П., Ананьев С.В. Обеспечение оптимальной топологии самоуплот няющихся бетонных смесей для высокопрочных бетонов. Новые энерго- и ресурсосберегающие на укоемкие технологии в производстве строительных материалов // Материалы международной научно- технической конференции. Пенза. 2009. С. 46–51.
16. Калашников В.И., Гуляева Е.В., Валиев Д.М., Володин В.М., Хвастунов А.В. Высокоэффективные порошково-активированные бетоны различного функционального назначения с использованием су перпластификаторов // Строительные материалы. 2011. № 11. С. 44–47.
17. Калашников В.И., Белякова Е.А., Тараканов О.В., Москвин Р.Н. Высокоэкономичный композиционный цемент с использованием золы-уноса // Региональная архитектура и строительство. 2014. № 1. С. 24–29.
18. Калашников В.И. Через рациональную реологию в будущее бетонов. Часть 1. Виды реологических ма триц в бетонной смеси, стратегия повышения проч ности бетона и экономия его в конструкциях; Часть 2. Тонкодисперсные реологические матрицы и порош- ковые бетоны нового поколения; Часть 3. От высоко прочных и особовысокопрочных бетонов будущего к суперпластифицированным бетонам общего назна чения настоящего // Технология бетонов. 2007. № 5. С. 8–10; 2007. № 6. С. 8–11; 2008. № 1. С. 22–26.
19. Калашников В.И. Что такое порошково-активиро ванные бетоны нового поколения // Строительные материалы. 2012. № 2. С. 10–12.
20. Калашников В.И., Ерофеев В.Т., Мороз М.Н., Троянов И.Ю., Володин В.М., Суздальцев О.В. Наногидросиликатные технологии в производстве бетонов // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 88–91.
УДК 691.535
В.А. ГУРЬЕВА, д-р техн. наук, Т.К. БЕЛОВА, инженер (belova_tatyana_90@mail.ru) Оренбургский государственный университет (460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13)

Влияние дисперсного армирования модифицированным базальтовым микроволокном на истираемость цементных растворов для устройства полов

В современном строительстве при устройстве монолитных покрытий полов широко применяются растворы на основе портландцемента. Системным недостатком, предопределяющим снижение их эксплуатационных свойств, является низкая стойкость к истиранию цементно- песчаного композита. Приведены результаты экспериментальных исследований влияния дисперсного армирования модифицированным базальтовым микроволокном (МБМ) на истираемость цементных растворов, применяемых для устройства монолитных полов. Показано, что увеличение содержания МБМ в композите на 0,5% от массы вяжущего приводит к снижению величины истираемости раствора в среднем на 46,9%. Увеличение содержания МБМ в составе растворной смеси приводит к снижению истираемости цементного раствора. Установленный результат позволяет прогнозировать применение дисперсно армированного раствора для устройства малопылящих покрытий полов, к которым предъявляются повышенные требования к истираемости.

Ключевые слова: ресурсосбережение, долговечность, цементные растворы, монолитные полы, дисперсное армирование, базальтовое микроволокно, истираемость, пыление.

Список литературы
1. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С. Новые модифицированные бетоны. М.: ООО «Ти пография Парадиз». 2010. 258 с.
2. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. М.: Стройиздат. 1990. 400 с.
3. Горб А.М., Войлоков И.А. Вопросы обеспечения долговечности и эксплуатационной надежности по лов производственных зданий // Склад и техника. 2010. № 4. С. 38–43
4. Рабинович Ф.Н. Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проекти рования, технология, конструкции. М.: АСВ. 2004. 560 с.
5. Ambroise J., Rols S., Pera J. Propertiesofself-leveling concrete reinforced by steelfibers. Proceedings of the 3-d International RILEM Workshop on Reinforced Cement Composites. HPFRCC3. Mainz. 1999, pp. 9–17.
6. Колчеданцев Л.М., Войлоков И.А., Горб А.М. Влияние технологических факторов на качество по крытий полов из фибробетона // Строительные ма териалы. 2010. № 8. С. 34–37.
7. Патент РФ 2355656. Бетонная смесь / Пономарев А.Н., Юдович М.Е.; Заявл. 10.05.2007. Опубл. 20.05.2009. Бюл. № 14.
8. Фаликман В.Р. Наноматериалы и нанотехнологии в современных бетонах // Промышленное и граждан ское строительство. 2013. № 1. С. 31–34.
9. Сарайкина К.А., Голубев В.А., Яковлев Г.И., Сеньков С.А., Политаева А.И. Наноструктурирование цементного камня при дисперсном армировании базальтовым волокном // Строительные материалы. 2015. № 2. С. 34–38.
10. Кондаков А.И., Михалева З.А., Ткачев А.Г., Попов А.И., Горский С.Ю. Модификация матрицы строи тельного композита функционализированными углеродными нанотрубками // Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал. 2014. № 4. С. 31–44. http://www.nanobuild.ru/magazine/nb/ Nanobuild_4_2014.pdf (дата обращения 25.11.2015).
11. Qiaohuan Cheng Beng Meng. Dispersion of singlewalled carbon nanotubes in organic solvents. Dublin. 2010. 176 p.
УДК 691.52
Г.И. БЕРДОВ, д-р техн. наук (laa@kgasu.ru), А.Н. МАШКИН, канд. техн. наук; С.А. ВИНОГРАДОВ, инженер (semenvinogradov@yandex.ru) Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) (630008, г. Новосибирск, ул. Ленинградская, 113)

Высокочастотный диэлькометрический контроль процесса твердения цементных материалов

Определено изменение диэлектрических свойств цементного камня (диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери) на частоте 1,5 МГц в процессе твердения в нормальных условиях и после термической обработки. При гидратационном твердении цементного камня наряду с повышением его механической прочности происходит уменьшение диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь, определяемых упорядоченностью структуры и степенью энергетических связей в ней полярных молекул воды. У образцов, прошедших тепловлажностную обработку, диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери выше, чем у образцов, твердевших в нормальных условиях. Наибольшее влияние на диэлектрические свойства цементного камня оказывает температура тепловлажностной обработки. Диэлькометрический анализ может быть успешно использован для определения оптимальных режимов обработки бетона.

Ключевые слова: портландцемент, гидратационное твердение, диэлькометрия, диэлектрическая проницаемость

Список литературы
1. Заринский В.А. Диэлькометрия. Химическая энцикло педия. Т. 2. М.: Советская энциклопедия, 1990. 210 с.
2. Заринский В.А., Ермаков В.И. Высокочастотный химический анализ. М.: Наука, 1970. 200 с.
3. Lianzhen Xiao, Xiastes Wel. Early age compressive strength of pastes by electrical resistivity method and maturity method. Journal of Wuhan University of Technology – Materials Science Edition. 2011. Vol. 22. Is. 5, pp. 983–989.
4. Topci I.B., Ugunoglu T., Hocaoglu I. Electrical conductivity of setting cement paste with different mineral admixtures. Construction and Building Materials. 2012. Vol. 28. No. 1, pp. 414–420.
5. Wei Xiaosheng, Li Zongjin, Xiao Lianzhen, Thong Wangfai. Influence of calcium sulfate state and fineness of cement on hydration of Portland cements using ectrical measurement. Journal of Wuhan University of Technology – Materials Science Edition. 2006. Vol. 21. Is. 4, pp. 141–145.
6. Heikal M., Helmy I., El-Didamony H., El-Raoof F.A. Electrical conductivity, physico-chemical and mechanical characteristics of fly ash pozzolanic cement. Ceramics- Silikáty. 2004. Vol. 48. Is. 2, pp. 49–58.
7. Salem Th. M. Electrical conductivity and rheological properties of ordinary Portland cement–silica fume and calcium hydroxide–silica fume pastes. Cement and Concrete Research. 2002. Vol. 32, Is. 9, pp. 1473–1481.
8. McCarter William J. Effects of temperature on conduction and polarization in Portland cement mortar. Journal of the American Ceramic Society. 1995. Vol. 78. Is. 2, pp. 411–415.
9. Levita G., Marchetti A., Gallone G., Princigallo A., Guerrini G.L. Electrical propertied fluidified Portland cement mixes in the early stage of hydration. Cement and Concrete Research. 2000. Vol. 30. Is. 6, pp. 923–930.
10. Yoon S.S., Kim H.C., Hill R.M. The dielectric response of hydrating porous cement paste. Journal of Physics D: Applied Physics. 1996. Vol. 29. No. 3, pp. 869–875.
11. Haddad R.H., Al-Qadi I.L. Characterization of Portland cement concrete using electromagnetic waves over the microwave frequencies. Cement and Concrete Research.1998. Vol. 28. Is. 10, pp. 1379–1391.
12. Водопьянов К.А. Температурно-частотная зависи мость для диэлькетрических потерь в кристаллах с полярными молекулами // Доклады АН СССР. 1952. Т. 94. № 5. С. 919–921.
УДК 691:67.08
Н.И. ГОРБУНОВ1, канд. техн. наук (nik.iv.gorbunov@mail.ru), Т.П. СИРИНА1, канд. техн. наук; Е.Г. ГОНЧАРЕНКО2, директор; В.В. ВИКТОРОВ1, д-р хим. наук; В.В. ШАЦИЛЛО3, ген. директор; Л.Н. ДРЮЧЕВСКАЯ4, преподаватель
1 Челябинский государственный университет (454001, г. Челябинск, ул. Братьев Кашириных, 129)
2 Южно-Уральский центр дорожных испытаний и исследований (454091, г. Челябинск, ул. Комсомольская, 18)
3 ООО «Научно-производственное региональное объединение «Урал» (456780, Челябинская обл., г. Озерск, ул. Музрукова, 43)
4 Средняя общеобразовательная школа № 21 (456300, Челябинская обл., г. Миасс, ул. Лихачева, 33А)

Использование техногенных растворов от переработки ванадий-, марганецсодержащего сырья в производстве строительных материалов

Исследовано использование техногенных растворов (стоков) с высоким солесодержанием 50–150 г/л, образующихся при переработке ванадий- и марганецсодержащего сырья в стройиндустрии при производстве бетона и строительных растворов. С использованием метода математического планирования экспериментов с последующей обработкой результатов на компьютере изучено влияние солесодержания в техногенных стоках при замене воды на прочностные характеристики бетона. Полученные результаты показали эффективность использования бетонов, изготовленных с применением техногенных стоков: без тепловлажностной обработки они пригодны в безобогревных условиях твердения, например в дорожном строительстве, при изготовлении структурных растворов и в других вариантах их применения. Утилизация техногенных стоков с высоким солесодержанием в стройиндустрии сократит затраты на их утилизацию, снизит водопотребление, энерго- и трудозатраты при отказе от тепловлажностной обработки бетонов.

Ключевые слова: экология, техногенные растворы, переработка ванадий-, марганецсодержащего сырья, жидкие стоки, производство строительных материалов, водопотребление, матрица планирования, солесодержание.

Список литературы
1. Сирина Т.П., Мизин В.Г., Рабинович Е.М., Слобо дин Б.В., Красненко Т.И. Извлечение ванадия и ни келя из отходов теплоэлектростанций. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. 238 с.
2. Мизин В.Г., Рабинович Е.М., Сирина Т.П., Добош В.Г., Рабинович М.Е., Красненко Т.И. Комплексная переработка ванадиевого сырья. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 416 с.
3. Хитрик С.И., Гасик М.И., Кучер А.Г. Получение низкофосфористых марганцевых концентратов. Киев: Техника, 1969. 200 с.
4. Патент РФ 2138571. Способ переработки марганцевых руд и концентратов / Сирина Т.П., Мизин В.Г., Батюшев Э.С., Гайдт Д.Д., Уткин Ю.В., Ганза Н.А., Котрехов В.А., Первушин А.В., Лосинский А.Ф. Заявл. 21.04.1998. Опубл. 27.09.1999. Бюл. № 27.
5. Чернобровин В.П., Мизин В.Г, Сирина Т.П., Дашевский В.Я. Комплексная переработка карбо натного марганцевого сырья. Челябинск: Изда тельский центр ЮУрГУ, 2009. 294 с.
6. Бухман А.В. О применении обобщенных полиномов для построения алгоритмов распознавания свойств К-значных функций, заданных полиномами // Дискретная математика. 2012. Т. 24:4. С. 66–69.
7. Григорьев Ю.Д. Методы оптимального планирования эксперимента: линейные модели М.: Лань, 2015. 320 с.
8. Сучков А.П. Формирование системы целей для ситу ационного управления // Системы и средства инфор матики. 2013. T. 23. № 2. C. 2–4.
9. Cиницын И.Н., Синицын В.И. Аналитическое моде лирование нормальных процессов в стохастических системах со сложными нелинейностями // Информатика и ее применение. 2014. T. 8. Вып. 3. С. 2–4.
10. Сидняев Н.И. Теория планирования эксперимента и анализ статистических данных. М.: Юрайт, 2012. 339 с.
11. Рыжков И.Б. Основы научных исследований и изо бретательства. М.: Лань, 2012. 224 с.
12. Старчуков Д.С. Высокомарочные бетоны ускоренного твердения на основе жидких отходов органической природы // Бетон и железобетон. 2011. № 5. С. 17–19.
13. Муртазаев С.-А.Ю., Исламова З.Х. Эффективные мелкозернистые бетоны с использованием золошла ковых смесей // Бетон и железобетон. 2008. № 3. С. 27–29.
УДК 666.96
Б.П. ХАСЕН, канд. техн. наук (dir@ipkon.kz), Ж.П. ВАРЕХА, канд. техн. наук (prgum@ipkon.kz), С.Н. ЛИС, инженер (snlis@yandex.kz) ТОО «Институт проблем комплексного освоения недр» (100019, Казахстан, г. Караганда, ул. Ипподромная, 5)

Силикатный анкерный закрепитель

Представлены результаты разработки нового анкерного закрепителя, который используется в горной промышленности в качестве связующего материала для закрепления анкерных стержней в шпуре при креплении горных выработок. На основании исследования прочностных свойств цементного камня в зависимости от времени твердения и температуры, микроскопического и микрорентгеноспектрального анализа разработан силикатный анкерный закрепитель, эффективно работающий при низкой температуре (до -10оС). В состав закрепителя входит расширяющая добавка, способствующая увеличению объема смеси до 5,5%, что в условиях замкнутого пространства уплотняет структуру силикатного камня и тем самым повышает его прочность. В отличие от органических анкерных закрепителей разработанный состав нетоксичен и не воспламеняется. Начаты промышленные испытания силикатного анкерного закрепителя.

Ключевые слова: анкерный закрепитель, расширяющая добавка, микрорентгеноспектральный анализ, эттрингит

Список литературы
1. Bertuzzi R. 100-Year design life of rock bolts and shotcrete. The Australian Local Government Infrastructure. Yearbook. 2010, pp. –6.
2. Oreste P. Distinct analysis of fully grouted bolts around a circular tunnel considering the congruence of displacements between the bar and the rock // International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 2008. Vol. 45, pp. 384–396.
3. Mijia Yang, Yiming Zhao, Nong Zhang. Creep behavior of epoxy-bonded anchor system // International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 2014. Vol. 67, pp. 96–103.
4. Мартиросов Г.М., Лазарев А.Д., Кудряшов А.Г., Лейпунский Б.Ф. Анкеровка гладких стержней рас твором на напрягающем цементе // Бетон и железо бетон. 2001. № 4. С. 27–29.
5. Windsor C.R. Rock reinforcement systems // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 1997. Vol. 34 (6), pp. 919–951.
6. Samir Maghous, Denise Bernaud, Eduardo Couto. Three-dimensional numerical simulation of rock deformation in bolt-supported tunnels: A homogenization approach // Tunnelling and Underground Space Technology. 2012. Vol. 31, pp. 68–79.
7. Villascusa E., Varden R., Hassell R. Quantifying the performance of resin anchored rock bolts in the Australian underground hard rock mining industry // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2008. Vol. 45, pp. 94–102.
8. Хасен Б.П., Лис С.Н., Вареха Ж.П. Развитие и совер шенствование анкерной крепи // Комплексное ис- пользование минерального сырья. 2012. № 2. С. 13–23.
9. Laura Blanco Martín, Michel Tijani, Faouzi Hadj-Hassen, Aurílien Noiret. Assessment of the bolt-grout interface behaviour of fully grouted rockbolts from laboratory experiments under axial loads // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2013. Vol. 63, pp. 50–61.
10. Вареха Ж.П., Лис С.Н., Магзумов А.Е. Разработка быстротвердеющего минерального состава для за крепления анкерных стержней в шпуре. Труды Карагандинского государственного технического уни верситета. 2006. № 2. С. 17–18.
11. Патент ЕА № 014323. Закрепитель анкерных стержней, патронированный, минеральный / Бектурганов Н.С., Хасен Б.П., Вареха Ж.П., Лис С.Н. Заявл. 09.02.2009. Опубл. 29.10.2010. Бюл. № 5.
12. Авидон В.П. Коэффициенты для минералогических и петрохимических пересчетов. М.: Недра, 1976. 160 с.
13. Бойкова А.И. Микрорентгеноспектральный анализ в химии цемента // Строительные материалы. 2007. № 3. / Наука. С. 5–9.
14. Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Строительные матери алы из отходов промышленности. Ростов н/Д: Феникс, 2007. 368 с.
15. Естемесов З.А., Султанбеков Т.К., Шаяхметов Г.З. Особенности механизма твердения цемента в при сутствии ДПП // Новое в химии и технологии сили катных и строительных материалов: Сб. научных тр. Алматы: ЦЕЛСИМ. 2001. Вып. 1. С. 7–21.
16. Волженский А.В., Буров Ю.С., Колокольников В.С. Минеральные вяжущие вещества. М: Стройиздат, 1979. 476 с.
17. Козлова В.К., Вольф А.В. Анализ причин позднего появления эттрингита в цементном камне // Ползу новский вестник. 2009. № 3. С. 176–181.
18. Торпищев Ш.К., Шайгурманов Е.Т., Тлеуленова Г.Т. Технологические особенности наполнения вяжущих на основе цемента тонкодисперсными минеральны ми добавками // Научный журнал. Павлодарский гос. университет им. С. Торайгырова: Наука и техника Казахстана. 2003. № 4. С. 127–130.
СИЛИЛИКАТэкс KERAMTEX elibrary interConPan_2018 vselug