Авторами разработано представление об объемной матрице химических элементов, которое позволило устранить основные недостатки табличных форм структуры химических элементов, разработанных Д.И. Менделеевым и между- народным сообществом химиков ИЮПАК. Объемная структура представлена в виде расширяющей конусной матрицы. При этом все известные химические элементы до номера 118 объединены в четыре блока. Представление о блочности позволило обосновать электронно-уровневую формулу, в том числе для предполагаемых новых химических элементов 5-го блока Е с номерами 119 по 218. Это позволяет разработать цифровую модель для расчета взаимодействий химических элементов и получения новых видов соединений и материалов.

Бесплатно

Закономерности изменения морфологии рельефа поверхности сварного соединения нефтегазового оборудования в условиях эксплуатации

Демченко Мария Вячеславовна, Кузеев Искандер Рустемович

Статья научная

Все более востребованными становятся методы, направленные на исследование тонкой структуры конструкционных материалов. Для объяснения взаимосвязи процессов макроуровня и более высоких уровней исследования механизмов разрушения металлов важны междисциплинарные подходы. Адекватно отражает суть природных процессов, в частности процессов пластической деформации металлов, наука синергетика. Известно, что при подводе энергии извне открытая система самоорганизуется, стремясь к производству минимума энтропии. При этом, когда аккомодационный механизм исчерпывается, система переходит к другой диссипативной структуре с резким изменением свойств. В работе исследованы деформационные процессы внешних и приповерхностных слоев металла сварного соединения. Показано, что зона термического влияния в сварном соединении является областью сброса подводимой энергии и зоной аккомодации пластической деформации сварного соединения. Деформация исходного и охрупченного после эксплуатации металла осуществляется по-разному. Эта разница взята за основу предположения о механизмах сохранения сплошности сварного соединения при деформации. Исследован микрорельеф зон сварного соединения на поверхности и приповерхностных слоях: сварного шва, зоны влияния, основного металла. Проведена количественная оценка рельефа путем вычисления параметров на микро-, наноуровне: дисперсии Rа и асимметрии Rsk по ГОСТ РИСО 4287-2014. Показано, что все параметры повышаются в зоне термического влияния и являются чувствительными к несплошностям в виде микротрещин. Отмечено, что деформационный рельеф самоподобен на различных иерархических уровнях. Проведен фрактальный анализ зон сварного соединения. Показано, что при деформации фрактальность повышается в зоне термического влияния.

Бесплатно

Закономерности структурообразования известковых композитов с добавкой на основе аморфных алюмосиликатов

Жегера Кристина Владимировна, Рыжов Антон Дмитриевич, Соколова Юлия Андреевна, Шестаков Николай Игоревич

Статья научная

Введение. Одной из причин разрушения покрытия ограждающих конструкций является образование конденсата на границе ограждения и отделочного слоя. В результате внешних воздействий и замерзания влаги в порах штукатурного покрытия образуется сеть мелких трещин, а также возможно отслоение отделочного слоя. Для проверки этой гипотезы обследованы фасады трех разных зданий. Установлено, что все исследуемые штукатурные покрытия изготовлены на основе цементного раствора. Также известно, что известковая смесь используется реже в связи с отсутствием достаточной стойкости к воздействиям влаги. Поэтому возникает необходимость повысить стойкость покрытий на основе известковых составов. Этого можно добиться путем введения в нее модифицирующей добавки на основе алюмосиликата. Материалы и методы. Для синтеза добавки применялись жидкое натриевое стекло, пудра алюминиевая ПАП-1 и дистиллированная вода. Для приготовления образцов для испытаний использовали гашеную известь (пушонка) активностью 84%. Для анализа гранулометрического состава добавки применяли Fritsch particle sizer Analysette 22. Прочность при сжатии определялась на образцах размером 20x20x20 мм. В качестве испытательного оборудования для исследования прочности при сжатии образцов использовалась испытательная машина типа «ИР 5057-50». Анализ реологических свойств определялся по уравнению Шведова-Бингама. Для исследования пластической прочности (предельного напряжения сдвига) отделочной смеси применялся конический пластометр КП-3. Пластическая вязкость состава определялась с помощью ротационного вискозиметра BCH-3. Результаты и обсуждения. Синтезируемая добавка представляет собой легкий порошок светло-серого цвета с насыпной плотностью 0,55 ± 0,05 г/см3. В синтезируемой добавке выявлено высокое содержание оксидов Al2O3, SiO2, Na2O, составляющее соответственно 51,03%, 36,36%, 11,89%. Добавка состоит из частиц 100,0-200,0 мкм, составляющих более 20% от общего состава. Исследовалось влияние алюмосиликатной добавки на известковом вяжущем на реологические свойства, выявлено незначительное увеличение статического напряжения сдвига соответственно увеличению процентного содержания добавки. Значение динамического напряжения сдвига значительно увеличивается при содержании добавок более 10%. Выводы. Установлены закономерности твердения известкового вяжущего с наноструктурированной добавкой на основе аморфных алюмосиликатов, а также определено оптимальное содержание алюмосиликатной добавки в количестве 10% от массы извести.

Бесплатно

Запуск нового формата: le mondial du batiment 2015 - парижская строительная неделя. БАТИМАТ: все для успешного строительства

Другой

ВATIMAT, INTERCLIMA+ELEC и IDEOBAIN - международные выставки 2015 года - воплощение инновационных технологий и практических решений для развития бизнеса. Со 2 по 6 ноября 2015 года они состоятся одновременно в Париже в выставочном центре Норд Вилльпент, образуя всемирную Парижскую Строительную Неделю - Mondial du Batiment.

Бесплатно

Заседание «Инженерного клуба»: «Современные промышленные технологии и оборудование. Применение нанотехнологий»

Федорова Алена

Краткое сообщение

Бесплатно

Значение показателей Science Index журнала «Нанотехнологии в строительстве» за 2022 год повысилось

Ред. заметка

Бесплатно

Значение показателя index copernicus value (ICV) журнала "Нанотехнологии в строительстве" за 2021 год повысилось

Другой

Бесплатно

Значение показателя index copernicus value журнала «Нанотехнологии в строительстве» за 2022 год повысилось

Другой

Бесплатно

Золь-гель синтез наноразмерных частиц SiO2 для модифицирования структуры цементного камня

Артамонова Ольга Владимировна, Сергуткина Октябрина Романовна, Чернышов Евгений Михайлович

Статья научная

Рассматривается золь-гель синтез наноразмерных частиц в систе- ме SiO2-Н2О для использования их в качестве возможного модификатора структуры цементного камня. Обсуждаются технологические варианты вве- дения наномодификатора в состав цементной смеси, кинетика гидратации и твердения цементного камня, модифицированного синтезированными на- ночастицами SiO2.

Бесплатно

Идентификации фуллеренов в структуре железоуглеродистых сплавов

Кузеев Искандер Рустемович

Статья научная

В строительной индустрии широко применяются стали различного назначения, например, в качестве армирующего материала в железобетонных конструкциях. В нефтегазовой отрасли используются стальные сооружения для хранения и транспортировки взрывоопасных токсичных сред. При этом случаются катастрофические разрушения, которые указывают на недостаточно глубокие знания о процессах, происходящих в конструкционных материалах в процессе их нагружения. Исследования последних лет указывают на то, что многие свойства сталей закладываются на наноуровне при кристаллизации из расплава и термической обработке. Обнаружение и идентификация различными методами фуллеренов С60 и С70, которые являются самостоятельными нанообъектами в структуре железа, требует изучения влияния этих объектов на формирование свойств сталей. Атомы железа могут выступать в качестве катализатора и, взаимодействуя с крупными ароматическими структурами или фрагментами графитовых плоскостей, формируют объемные структуры типа фуллеренов. При этом возможно и обратное явление: влияние образовавшихся нанообъектов на структурирование атомов железа, поскольку размер фуллеренов сопоставим с размером устойчивого зародыша кристаллической фазы железа. В работе обсуждается вопрос о механизмах образования фуллеренов в сталях и чугунах. Наиболее сложной проблемой в исследованиях является идентификация фуллеренов спектральными методами вследствие малого количества выделяемых молекул. Для повышения чувствительности метода ИК-спектрометрии фуллеренов предлагается использовать бромид калия. Высушенный и измельченный осадок, полученный в результате растворения матрицы железа в сталях, смешивается с бромидом калия, при этом смесь окрашивается в ярко оранжевый цвет. Это свидетельствует о присутствии бромистых фуллеренов и о наличии фуллеренов в исследуемых образцах. Показано, что предложенный алгоритм подготовки пробы существенно повышает чувствительность метода.

Бесплатно

Идентификация напряженно-деформированного состояния и поврежденности структуры металла строительных конструкций с нанопокрытиями электромагнитно-акустическим методом

Баширов М.Г., Баширова Э.М., Юсупова И.Г., Акчурин Д.Ш., Юлбердин Р.Т.

Статья научная

Введение. Порядка 20 процентов аварий зданий и сооружений связаны с разрушением металлических конструкций. Нанопокрытия, нанесенные на металлические конструкции, на порядки повышают их эксплуатационные свойства, но в то же время затрудняют применение традиционных средств неразрушающего контроля, для которых необходимо обеспечить доступ к поверхности основного металла. Качество нанопокрытия контролируется при его формировании. Для предотвращения разрушения металлоконструкций необходимо выявлять неоднородности структуры основного металла микро- и субмикронных размеров, которые зарождаются в зонах повышенной концентрации механических напряжений и превращаются в макродефекты, приводящие к разрушению конструкций. Для этого необходимы методы и средства, позволяющие бесконтактно, через слой нанопокрытия, идентифицировать напряженно-деформированное состояние и поврежденность структуры основного металла. Перспективным для решения этой задачи является использование электромагнитно-акустического (ЭМА) преобразования. Существующие ЭМА средства не в полной мере используют весь потенциал ЭМА преобразования, имеют недостаточную чувствительность и информативность. Методы и материалы. Для экспериментальных исследований выбраны широко применяемые при изготовлении строительных конструкций стали. Проведены исследования взаимосвязи изменения структуры стандартных образцов металла и параметров сигнала ЭМА преобразователя при статических и циклических нагрузках. Результаты. Получены диаграммы нагружения образцов металла, совмещенные фотографиями микроструктуры в контрольных точках, и их частотные модели, полученные путем спектрального анализа сигнала ЭМА преобразователя. Обсуждение. При изменении напряженно-деформированного состояния металла и накоплении повреждений в его структуре происходит целый комплекс взаимосвязанных изменений механических, акустических и электрофизических свойств, все эти изменения отражаются в изменении параметров частотной модели. Выводы. По результатам проведенных исследований предложено применение частотной модели в качестве интегрального параметра для идентификации напряженно-деформированного состояния и поврежденности металла оборудования. Использование искусственной нейронной сети для анализа параметров частотной модели позволяет упростить процесс идентификации напряженно-деформированного состояния и поврежденности металла конструкций и повысить ее достоверность.

Бесплатно

Известково-диатомитовый раствор для отделки стен зданий

Логанина Валентина Ивановна

Статья научная

Введение. В настоящее время при выполнении отделочных и реставрационных работ все большее предпочтение отдается сухим строительным смесям (ССС). Широкие возможности для производства сухих известково-цементных смесей открывают использование диатомита, который является одновременно и наполнителем сухих смесей, и активной минеральной добавкой. Предыдущие исследования подтвердили эффективность термической обработки диатомита. После обжига при 600-800оС активность возрастает при взаимодействии с гидратом оксида кальция. Это объясняется тем, что при 600-800оС глинистые вещества обезвоживаются до метакаолинита, который характеризуется повышенной реакционной способностью. На свойства сухих смесей и составов на их основе влияет размер частиц компонентов сухой смеси. В связи с этим особое значение имеет изучение влияния дисперсности компонентов сухой смеси на формирование структуры отделочных составов. Материалы и методы. Для изучения активных центров поверхности диатомита использовали индикаторный метод определения распределения адсорбционных центров. Определение прочности на сжатие проводили на динамометре ДОСМ-3-1 на образцах размером 3х3х3 см в возрасте 28 суток воздушно-сухого твердения составов. Определение гранулометрического состава компонентов сухой смеси проводили методом седиментационного анализа. Адсорбцию оценивали по оптической плотности, измеренной на фотоэлектрокалориметре ПЭК. Для изучения адсорбции на границе раздела «жидкость-твердое» использовали исходные компоненты сухой смеси - известь и диатомит. Результаты и обсуждения. По полученным данным установлено, что уменьшение размера частиц наполнителя сухой смеси приводит к повышению прочностных характеристик известково-диатомитовых композиций. Установлено, что введение добавки С-3 в воду способствует увеличению дисперсности гашеной извести, повышению пластичности отделочной смеси и улучшению физико-механических характеристик известково-кизельгуровых композиций. Предлагается ввести в рецептуру сухой смеси алюминия добавку сульфата. Установлено увеличение прочности на сжатие отделочного состава с добавкой сульфата алюминия в 1,5-2 раза. Выводы. Установлено, что разработанная сухая смесь по технологическим и эксплуатационным свойствам не уступает прототипу. Однако производство предлагаемого ДБМ более экономично за счет использования местного сырья и отечественных добавок.

Бесплатно