Статьи журнала - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал

Перечень требований к оформлению материалов и условия представления статей для публикации

Ред. заметка

Бесплатно

Перечень требований к оформлению материалов и условия представления статей для публикации

Ред. заметка

Бесплатно

Перечень требований к оформлению материалов и условия представления статей для публикации

Ред. заметка

Бесплатно

Перечень требований к оформлению материалов и условия представления статей для публикации

Ред. заметка

Бесплатно

Перечень требований к оформлению материалов и условия представления статей для публикации

Ред. заметка

Бесплатно

Повышение качества неавтоклавного пенобетона добавками наноразмера

Сватовская Лариса Борисовна, Сычева Анастасия Максимовна, Елисеева Наталья Николаевна

Статья научная

Предлагается повышать качество неавтоклавных пенобетонов стабилизаци- ей пены добавками наноразмера. В качестве таких добавок были выбраны золи кремниевой кислоты и гидроксида железа. В работе показано, что добавки нано- размера позволяют не только повысить устойчивость самой пены и пенобетонной смеси, но также дают возможность применить добавки-активаторы твердения це- мента без разрушения пены.

Бесплатно

Повышение коррозионной стойкости базальтофиброцементных композиций с нанокремнеземом

Урханова Лариса Алексеевна, Лхасаранов Солбон Александрович, Розина Виктория Евгеньевна, Буянтуев Сергей Лубсанович, Бардаханов Сергей Прокопьевич

Статья научная

Для повышения деформационных и усадочных характеристик бетона, прочности при изгибе применяют дисперсное армирование бетона. В качестве минеральных волокон чаще всего используют базальтовый ровинг и тонкое штапельное волокно. В статье рассмотрены вопросы использования тонкого базальтового волокна, полученного центробежно-дутьевым способом. Проведена оценка коррозионной стойкости базальтового волокна в составе цементной матрицы. Для повышения коррозионной стойкости базальтового волокна был использован нанодисперсный кремнезем, полученный на ускорителе электронов.

Бесплатно

Повышение радиоэкранирующих свойств строительных материалов в СВЧ диапазоне

Подгорный Д.С., Елистраткин М.Ю., Бондаренко Д.О., Строкова В.В.

Статья научная

Введение. Интенсивное развитие техники в современном мире сопровождается возникновением новых типов техногенных опасностей, одной из которых является микроволновое излучение. Несмотря на значительный спектр защитных материалов, не все они пригодны для строительных целей. Основным препятствием является их достаточно высокая стоимость, а интеграция их в основные виды стеновых строительных материалов требует существенных изменений технологий их производства. Наиболее реалистичным и рациональным путем решения проблемы является введение в традиционно применяемые для получения строительных изделий бетоны и растворы специальных добавок. В статье исследовано влияние добавок тонкодисперсного технического углерода и алюминиевой пудры в составе цементной и гипсовой матриц на радиоэкранирующие свойства в диапазоне частот 1800-2800 МГц. Материалы и методы исследования. Порошок технического углерода добавляли в цементное и гипсовое тесто в дозировках 0, 2,5, 5%, алюминиевую пудру добавляли в гипсовое тесто в дозировках 0, 2,5, 5%. Исследованы предварительно насыщенные водой суперабсорбирующие полимеры. Изучены радиоэкранирующие свойства на разработанной экспериментальной лабораторной установке с применением векторного анализатора цепей NanoVNA. Результаты и обсуждения. Рассмотрено влияние на прочностные и СВЧ-защитные свойства гипсового и цементного камня добавок технического углерода и алюминиевой пудры. Установлено, что добавка технического углерода в количестве до 3-3,5% от массы цемента показывает нейтральное влияние на прочность цементного камня, обеспечивая снижение уровня сигнала около 50% (-6 дБ), наблюдаемое в диапазонах 1800-2100 МГц и 2300-2650 МГц, что делает данную добавку перспективной для решения обозначенной задачи. При введении добавок в гипсовую матрицу добавка технического углерода обеспечивает снижение уровня излучения до 60% (-8 дБ), а алюминиевая пудра до 69% (-10 дБ) в дозировке не более 5% от массовой доли вяжущего на образцах толщиной 3 см. Однако рассмотренные добавки оказывают ощутимое негативное влияние на прочностные показатели гипсового камня, что позволяет рекомендовать применение только технического углерода в количестве не более 2,5% для получения изделий, не требующих высокой прочности.

Бесплатно

Повышение уровня и стабильности свойств горяче- и холоднокатаного проката путем целенаправленного наноструктурирования высокопрочных низколегированных автолистовых сталей

Шахпазов Евгений Христофорович, Зайцев Александр Иванович, Родионова Ирина Гавриловна

Статья научная

Тенденция повышения до предельно высокого уровня целого комплекса свойств ста- ли, как правило, трудносочетаемых (например, прочности, пластичности, штампуемости, коррозионной стойкости), вызывает необходимость применения принципиально новых методов достижения необходимой структуры, высоких показателей технологических, ме- ханических, физико-химических характеристик металла. Ключевую роль при этом игра- ет наноструктурирование путем управления выделениями неметаллических избыточных фаз и/или упрочняющих структурных составляющих, формирование которых должно происходить в строго регламентированных условиях на определенных стадиях производ- ства стали.

Бесплатно

Подписано Соглашение о сотрудничестве Российской инженерной академии (Россия) и Уханьского технологического университета (Китай)

Другой

Бесплатно

Положительный опыт применения инноваций в области переработки серы - создание наноразмерных защитных покрытий для строительных материалов и конструкций

Мустафин Ахат Газизьянович

Краткое сообщение

Башкирский государственный университет выражает благодарность за активное участие в продвижении продукции наноиндустрии и высокую оперативность работы редакции электронного издания «Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал» и награждает его памятным дипломом.

Бесплатно

Получение ПВХ-пленок, обладающих специфическими свойствами

Маскова Альбина Рафитовна, Аминова Гулия Карамовна, Файзуллина Светлана Радиковна, Файзуллина Галия Фатыховна, Мазитова Алия Карамовна

Статья научная

При разработке полимерных материалов, обладающих специфическими свойствами, наряду с применением традиционных химических добавок (пластификаторов) используются также и такие специальные вещества, как фун гициды. Применение последних обусловлено негативным воздействием на поливинилхлоридные (ПВХ) материалы плесневых грибов, бактерий и других микроорганизмов. В настоящей работе исследована возможность практического применения октилфеноксипропилфталатов (ОФОПФ), предложенных в качестве пластификаторов, и производных 3-меркапто-1,2,4-триазинонов-5, предложенных в качестве фунгицидов, в ПВХ-пленках. Первая добавка получена этерификацией фталевого ангидрида оксипропилированными фенолами и 2-этилгексанолом, вторая – циклоконденсацией альфа-кетокислот с тиосемикарбазидом. На основании проведенных экспериментов было установлено, что композиции, полученные с использованием новых добавок, а именно октилфеноксипропилфталатов и производных 3-меркапто-1,2,4-триазинонов-5, приобретают высокие эксплуатационные свойства, что приводит к увеличению срока их службы. При этом улучшаются основные показатели: напряжение при удлинении, разрушающее напряжение, термостабильность и грибостойкость.

Бесплатно

Получение закрепителя для гидроизоляционных дорожных битумов

Евгений Владимирович Боев, Айгуль Акрамовна Исламутдинова, Эльмира Курбангалиевна Аминова

Статья научная

Введение. Битум представляет собой смесь углеводородов и гетероорганических соединений. Это один из самых популярных сегодня строительных материалов. В связи с ростом потребления битумов различного назначения возрастают требования к его качественным характеристикам, что подталкивает к всестороннему изучению физико-механических свойств и способам его модификации. В настоящее время применяются различные добавки, начиная с материалов неорганического характера до органических связующих, в том числе отходы химических, нефтехимических и бытовых производств. Эти добавки создают внутри битума нанодисперсную структуру, обеспечивающую изменение физико-механических свойств в требуемом направлении. Методы и материалы. В работе предложен способ получения закрепителя для гидроизоляционных дорожных битумов на основе азотсодержащих органических соединений. Целью исследования является изучение влияния добавки-производного триэтилендиаминдициана, которое приводит к образованию нанодисперсной структуры битума типа «золь-гель», показатели качества которого будут соответствовать требованиям нового стандарта ГОСТ 331332014 «Битумы нефтяные дорожные вязкие». Объектом исследования является установка производства битумов цеха № 14 ООО «Газпром нефтехимСалават», предназначенная для получения товарных битумов: нефтяных дорожных марок БНД 90/130 по ГОСТ 22245-90, применяемых в дорожном, гражданском и промышленном строительстве в качестве связующего и гидроизоляционного материала. Результаты и обсуждения. В ходе исследования были выявлены характер взаимодействия и влияние модификатора на свойства битума, которые обеспечивают получение наноструктурированного битума типа «золь-гель». В результате исследования сравнительная оценка влияния закрепителя на свойства гидроизоляционных битумов выявила значительное улучшение физико-механических свойств по сравнению с битумом марки БНД 90/130. Заключение. Полученное соединение на основе триэтилендиаминдициана может быть использовано в качестве закрепляющей добавки к дорожным битумам

Бесплатно

Получение ингибиторов коррозии, содержащих синергетические нанодобавки

Мазитова А.К., Буйлова Е.А.

Статья научная

Введение. Строительные материалы, изделия, и конструкции, и, в первую очередь, их поверхности, в течение длительной эксплуатации разрушаются, в основном, в результате двух видов воздействия: коррозионного, связанного с влиянием на материал внешней, агрессивной среды, и эрозионного, вызываемого механическим воздействием. Эффективным и широко применяемым средством защиты от коррозии является использование ингибиторов. Поиск эффективных методов противокоррозионной защиты металлов и сплавов обусловлен большим ущербом, наносимым коррозией не только в технологическом или экономическом плане. Не менее опасно ухудшение экологической ситуации, вызванной попаданием в окружающую среду продуктов коррозии либо токсичных реагентов. Ведущее место среди ингибиторов коррозии занимают гетероциклические соединения, а именно азотсодержащие соединения, в частности, производные имидазолинов. Методы и материалы. Нами был синтезирован 2-амилиденгидразиноимидазолинон-4 наминогуанидина, на основе которого получили антикоррозионные композиции с добавлением нанодобавок - производных несимметричных триазинов. Результаты. Синтезированные антикоррозионные композиции были испытаны электрохимическим и гравиметрическим методами в условиях кислой и модельной сред. Заключение. Полученные соединения обладают защитной способностью, и результаты свидетельствуют о перспективности использования композиций с нанодобавками - производных 1,2,4-аминотриазинов в качестве ингибиторов коррозии.

Бесплатно

Получение комплексной органоминеральной добавки на основе флороглюцинфурфурольного олигомера и наночастиц диоксида кремния

Старченко С.А., Полуэктова В.А., Шаповалов Н.А., Кожанова Е.П.

Статья научная

Введение. Получение пластифицирующих добавок с наночастицами для строительной индустрии является перспективным направлением в развитии современных строительных материалов. Использование наночастиц, таких как диоксид кремния, в составе комплексных добавок позволяет существенно улучшить структурные и механические свойства цементных систем, повышая их прочность, долговечность и устойчивость к внешним воздействиям. Данное исследование направлено на изучение процесса получения наночастиц диоксида кремния в водных средах и на получение комплексной органоминеральной добавки на основе флороглюцинфурфурольных олигомеров с наночастицами диоксида кремния. Материалы и методы исследования. В качестве органической составляющей комплексной добавки использовали модификатор на основе флороглюцинфурфурольных олигомеров. Для синтеза наночастиц диоксида кремния (минеральной составляющей добавки) использовали жидкое стекло (раствор силиката натрия). Для изучения совместимости компонентов и механизма их действия дополнительно в качестве дисперсной фазы органоминеральной добавки использовали Аэросил с удельной поверхностью, равной 2000 м3/кг. Распределение частиц и их размер определяли методом лазерной дифракции света на приборе Malvern Mastersizer 3000 и методом динамического рассеивания света на приборе Microtrac S3500. Микроскопический анализ комплексной добавки проводили на сканирующем электронном микроскопе TESCAN MIRA 3 LMU. Контроль химического строения и состава получаемой добавки проводили методом УФи ИКспектрофотометрии на приборах Specord 200 plus и Alpha Bruker Optics соответственно. Результаты и обсуждение. В статье изложены результаты разработки метода синтеза наночастиц диоксида кремния и создания комплексной органоминеральной добавки на основе флороглюцинфурфурольных олигомеров с содержанием наночастиц диоксида кремния. Добавка предназначена для использования в минеральных суспензиях, применяемых в строительных аддитивных технологиях. Установлено, что методом гидролиза силиката натрия возможно получать наноразмерные частицы диоксида кремния. Показано, что с увеличением концентрации силиката натрия значительно увеличивается количество частиц диоксида кремния, что способствует более быстрой коагуляции частиц с образованием крупных агрегатов. Показано, что методом кислотного титрования можно получать частицы диоксида кремния размером менее 10 нм. В период созревания частиц с 1 до 7 суток происходит увеличение размеров частиц примерно в 7 раз. Оптимальным соотношением для синтеза частиц следует считать соотношение растворов реактивов 2:1 об/об (силиката натрия к соляной кислоте). Показано, что введение индивидуальной добавки на стадии синтеза частиц позволяет стабилизировать их рост.

Бесплатно

Получение металлофуллеренового поверхностного слоя при науглероживании стали из различных сред

Кузеев И.Р., Попова С.В., Абызгильдина С.Ш.

Статья научная

Проведены исследования по созданию металлофуллеренового слоя в сталях при внедрении углерода из органической и неорганической сред. В качестве неорганической среды использовали карбонат бария, а в качестве органической среды использовали пек нефтяного происхождения. С целью формирования необходимого количества фуллеренов при науглероживании стальных образцов подобран оптимальный температурный режим. Чем выше температура, тем меньшую роль играют адсорбционные и когезионные эффекты и большую роль начинают играть процессы деструкции полимерных углеродных структур. Снизу температура ограничена температурой размягчения нефтяного пека и перехода его в маловязкое состояние для улучшения подвижности молекул и возможности их диффузии к поверхности металла. Идентификация фуллеренов в поверхностном модифицированном слое производилась методами ИК-Фурье спектрометрии и высокоэффективной жидкостной хроматографии. Обнаружено, что образующиеся в ходе науглероживания в среде карбоната бария и в среде пека наноуглеродные структуры имеют различную морфологию. При науглероживании из среды карбонатов металлов определяющую роль при синтезе фуллеренов играет каталитическое действие поверхности с образованием эндоэдральных производных в поверхностном слое, в то время как из среды пека фуллерены формируются при кристаллизации последнего, при этом центры кристаллизации имеют фуллереновую природу. Руководствуясь теоретическими данными и данными спектрального и хроматографического анализа, установлены оптимальные условия формирования металлофуллеренового слоя в среде карбоната бария и нефтяного пека. Обнаружено слабое сцепление модифицированного в среде карбоната бария слоя с металлической основой, что вызвано ограничением диффузии углерода в объем α-Fe. Согласно выявленному механизму формирования фуллеренов в газовой среде на поверхности стали фуллерены формируются на каталитических центрах – атомах железа, образуя тонкий металлофуллереновый слой, обладающий низкой дефектностью. Комплексные исследования диффузии углерода в сталь из органической и неорганической среды показали различия механизмов формирования металлофуллеренового слоя и позволили разработать эффективные алгоритмы технологии модифицирования поверхности.

Бесплатно

Получение металлохимической сварочной присадки с нанодисперсными частицами диоксида титана

Болдырев Александр Михайлович, Гребенчук Виктор Георгиевич, Гущин Дмитрий Александрович, Ткачев Алексей Григорьевич, Блинов Сергей Валентинович

Статья научная

В современном мостостроении при сварке мостовых металлоконструкций широко применяется автоматическая сварка под слоем флюса с применением металлохимической присадки (МХП). МХП состоит из рубленой сварочной проволоки (гранулята), опудренной модифицирующей химической добавкой TiO 2 в смесителе «пьяная бочка». Все сварочные материалы — сварочная проволока, флюс, электроды — подвергаются жёсткому нормированию и контролю химического состава. Однако существующая технология получения МХП не позволяет жестко контролировать ее состав в производственных условиях, что, безусловно, отражается на стабильности свойств сварных соединений. Поэтому актуальной задачей настоящей работы является разработка технологии получения стабильного состава МХП. В статье дана сравнительная оценка существующей и предлагаемой технологии изготовления металлохимической присадки (МХП), применяемой при автоматической сварке стыковых соединений мостовых конструкций. Показано, что приготовление МХП в высокоэнергетической планетарной мельнице обеспечивает более стабильный состав присадки, вводимой в свариваемый стык. Гранулометрический анализ порошка TiO 2 показал, что при обработке МХП в планетарной мельнице происходит измельчение частиц диоксида титана до наноразмерного порядка. При этом происходит не только измельчение частиц диоксида, но и дробление гранулята. Предложенная технология изготовления МХП в планетарной мельнице обеспечивает бо лее прочное сцепление диоксида с поверхностью гранулята и, следовательно, более стабильный химический состав МХП. Применение МХП, прошедшей механоактивацию в планетарной мельнице, на порядок повышает коэффициент стабильности механических свойств по пределу прочности, по сравнению с применяемой технологией, и почти в два раза — по ударной вязкости (KCU -40).

Бесплатно

Получение новых добавок для поливинилхлоридных композиций

Маскова Альбина Рафитовна, Ярмухаметова Гульнара Ульфатовна, Рахматуллина Резида Гайфулловна, Сабитов Ильдар Нариманович, Аминова Гулия Карамовна

Статья научная

Введение. Поливинилхлорид (ПВХ) лидирует в мировом потреблении среди синтетических полимеров, выпускаемых промышленностью. Изделия на его основе прочно завоевали мировой рынок, и сегодня ни одна высокоразвитая страна не может позволить себе отказаться от его производства и потребления. Высокая востребованность термопласта, прежде всего, объясняется его уникальными свойствами, такими как: долговечность, стойкость к климатическим условиям, низкая воспламеняемость, хорошие барьерные свойства, экономичность, экологичность и универсальность. Комплекс технологических и эксплуатационных свойств мягкому ПВХ, помимо прочих добавок, в основном обеспечивают пластификаторы, содержание которых может достигать 50% и выше. Именно эффективность пластифицирующего действия оказывает решающее влияние на характеристики получаемых материалов и изделий. Один из наиболее широко применяемых классов соединений при пластификации ПВХ - сложные эфиры фталевой кислоты, в частности, дибутилфталат (ДБФ), ди-(2-этилгексил)-фталат (диоктилфталат, ДОФ), диизононилфталат (ДИНФ) и диизодецилфталат (ДИДФ). Фталаты нашли наибольшее применение в качестве пластификаторов благодаря своим свойствам: хорошей совместимости с ПВХ, низкой миграции из пластиката, минимальному взаимодействию с полимером при комнатной температуре, хорошей морозостойкости, высоким электроизолирующим свойствам, доступности, технологичности и низкой стоимости. Методы и материалы. В работе приведены методы получения новых симметричных и несимметричных фталатных пластификаторов: дибензоксиэтилфталатов, бензилбензоксиэтилфталатов, феноксиэтилбензоксиэтилфталатов, этоксиоктилбензокси-этилфталатов - каталитической этерификацией фталевого ангидрида оксиэтилированными фенилкарбинолами, фенолами и 2-этилгексанолами. Подобраны условия синтеза целевых продуктов с максимальным выходом. Изучены физико-химические свойства полученных соединений. Полученные экспериментальные данные использованы для выявления перспективных новых пластификаторов фталатного типа методом кластерного анализа. Кластерный анализ для решения данной задачи наиболее эффективен, т.к. предназначен для объединения некоторых образцов в классы (кластеры) таким образом, чтобы в один кластер попали максимально схожие по свойствам, но при этом образцы разных кластеров максимально отличались друг от друга. Кластеризация проведена в программе Statistica 10. Результаты и обсуждение. По полученным данным установлено, что бензилбензоксиэтилфталаты и этоксиоктилбензоксиэтилфталаты обладают наилучшими характеристиками по пластифицирующей способности. Изучено влияние выбранных пластификаторов на физико-механические характеристики ПВХ-композиций. Эффективность соединений в ПВХ-композиции оценена по показателям «напряжение при удлинении» и «разрушающее напряжение». Результаты испытаний образцов сравнены с показателями ПВХ-пластикатов, содержащих ДБФ. Заключение. Использование разработанных добавок способствует получению ПВХ-компаундов с улучшенными физико-механическими характеристиками.

Бесплатно

Получение новых фталатных пластификаторов

Аминова Гулия Карамовна, Маскова Альбина Рафитовна, Ярмухаметова Гульнара Ульфатовна, Гареева Наталия Борисовна, Мазитова Алия Карамовна

Статья научная

Введение. Увеличение объемов производства и расширение сфер применения поливинилхлоридных (ПВХ) пластикатов способствует разработке новых добавок и привлечению новых источников сырья для их производства. Наиболее важными добавками, необходимыми для переработки ПВХ, являются пластификаторы. Рынок пластификаторов составляет один из крупнейших сегментов мирового рынка добавок. Являясь наиболее простым, дешевым и доступным способом модификации различных свойств полимерных композиций, пластификаторы для обработки полимерных материалов в последнее время стали играть более существенную роль. Наиболее практичными в применении считаются сложноэфирные пластификаторы, способные пластифицировать почти все полимеры, особенно поливинилхлорид. В настоящее время промышленность освоила выпуск более трехсот марок пластификаторов, большую часть которых составляют эфиры фталевой кислоты. Традиционные, фталатные пластификаторы наиболее широко используются во всем мире. Методы и материалы. В работе описаны реакции этерификации фталевого ангидрида оксиэтилированным (степень оксиэтилирования 1,2) и оксипропилированным (степень оксипропилирования 1,1) крезолами. Получены новые симметричные и несимметричные фталатные пластификаторы - дикрезоксикрезилфталат, бутоксиэтилкрезоксиэтилфталат, крезилкрезоксиэтилфталат и крезилкрезоксипропилфталат, подобраны оптимальные условия их получения, исследованы их физико-химические свойства. Полученные экспериментальные данные использованы для выявления перспективных новых пластификатов фталатного типа методом кластерного анализа. Кластерный анализ для решения данной задачи наиболее эффективен, т.к. предназначен для объединения некоторых образцов в классы (кластеры) таким образом, чтобы в один кластер попали максимально схожие по свойствам, но при этом образцы разных кластеров максимально отличались друг от друга. Кластеризация проведена в программе Statistica 10. Поскольку в настоящее время эталонным пластификатором является диоктилфталат (ДОФ), результаты испытаний образцов сравнены с показателями ПВХ-пластикатов, содержащих ДОФ. Результаты и обсуждение. По полученным данным установлено, что бутоксиэтилкрезоксиэтилфталат обладает наилучшими характеристиками по пластифицирующей способности. Изучено влияние выделенного пластификатора на технологические характеристики ПВХ-композиций. Эффективность синтезированного бутоксиэтилкрезоксиэтилфталата в ПВХ-композиции оценена по показателю (индексу) текучести расплава (ПТР) и по показателям «термостабильность» и «цветостабильность». Заключение. Использование разработанной добавки способствует получению ПВХ-компаундов с улучшенными реологическими характеристиками, повышенной термостойкостью и цветостойкостью.

Бесплатно

Получение поликристаллического кремния хлорированием из рисовой шелухи и очистки хлорсодержащих газов адсорбционным методом

Айдаралиев Ж.К., Рысбаева И.А., Бекболот К.Б., Чимчикова М.К., Рашид К.Б.

Статья научная

Введение. Во введении приведен анализ технологии получения кремния из рисовой шелухи. Анализ показал, что получение поликристаллического и аморфного кремния на основе отходов риса в виде рисовой шелухи решает одновременно утилизации рисовых отходов. В ходе переработки рисовой шелухи получают ценные органические продукты, кроме того, остаточные твердые отходы, в основном, содержат кремний, углерод и другие микроэлементы металлов. Поэтому получение кремния и кремнийсодержащих материалов из рисовой шелухи актуально. Методы и материалы. Приведены различные методы получения кремния из рисовой шелухи. Среди них были выбраны методы хлорирования и возгонки, для проведения эксперимента собраны экспериментальные установки. В качестве объекта исследования взяты образцы, полученные из рисовой шелухи узгенского риса в Кыргызской Республики.

Бесплатно