Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Статьи журнала - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал
Все статьи: 1108
Статья научная
Введение. Объем промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов, образующихся ежегодно во Вьетнаме, постоянно увеличивается, в то время как потребность в строительных материалах становится все более актуальной. В данном исследовании оценивается возможность использования бесцементного «зеленого» бетона на основе золы-уноса тепловых электростанций, доменного шлака и отходов стекла для изготовления светопропускающих декоративных изделий. Материалы и методы. В работе применялись методы исследований, соответствующие действующим вьетнамским стандартам, а также специально разработанная экспериментальная установка для определения коэффициента светопропускания образцов декоративных «зеленых» бетонов. Для получения бесцементного вяжущего были использованы зола-уноса ТЭС «Фа Лай» и тонкомолотый доменный гранулированный шлак металлургического завода «Хоа Фат» в сочетании с активизатором, состоящим из смеси водных растворов NaOH и Na2SiO3 в соотношении 1:1. В состав бетонных смесей также входили стекольные отходы разного цвета, измельченные до частиц размером 5,0–20,0 мм, декоративный мелкий заполнитель фракции 2,5–5,0 мм, суперпластифицирующая добавка под торговым названием MVN-SR производства компании «Silkroad Ханой». Для дисперсного армирования декоративных светопропускающих изделий с целью повышения их трещиностойкости и улучшения механических свойств использовались синтетические полипропиленовые волокна в виде отдельных филаментов и стальная сетчатая фибра. Кроме того, для придания декоративным изделиям требуемой цветовой гаммы и эстетических характеристик применялись различные пигментные порошки красного, желтого, синего и других цветов. Результаты и обсуждения. Были разработаны четыре состава с содержанием отходов стекла от 5 до 20% мас. с целью анализа их влияния на удобоукладываемость бетонной смеси, а также физико-механические свойства и способность декоративных изделий пропускать свет. Полученные результаты показали, что при увеличении содержания стекла удобоукладываемость бетонных смесей по расплыву конуса снизилась с 25 до 19 см, тогда как их средняя плотность увеличилась с 2068 до 2169 кг/м3. В возрасте твердения 28 суток прочность бетонных образцов на сжатие составила 38–46 МПа, прочность на растяжение при изгибе – не менее 4,9 МПа, износостойкость 0,3–0,51 г/см3, водопоглощение по массе от 7,3 до 8,5%, а коэффициент светопропускания повысился с 11,8 до 20,5%. Заключение. Полученные светопропускающие декоративные изделия подходят для внутренней и наружной отделки и одновременно обеспечивают требуемые эксплуатационные характеристики, а также создают внутри помещений эффект мягкого рассеивания света. Кроме того, использование крупнотоннажных промышленных отходов способствует снижению потребления природных ресурсов и выбросов углекислого газа, что подтверждает потенциал использования разработанного декоративно-отделочного материала для усиления архитектурной выразительности интерьеров жилых и общественных зданий.
Бесплатно
Статья научная
Интернет-журнал «Нанотехнологии в строительстве» регулярно выходит на протяжении 5-ти лет и добился значительных успехов, признан специалистами не только в России, но и за рубежом. Издание включено в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации, в систему Российского индекса научного цитирования; International standard serial numbering, Ulrich’s Periodicals Directory, Chemical Abstracts Service и другие зарубежные системы цитирования (базы данных). По данным научной электронной библиотеки импакт-фактор РИНЦ-2012 Интернет-журнала «Нанотехнологии в строительстве» находится на уровне ведущих изданий строительной отрасли (0,352). Краткие итоги становления и развития издания приведены ниже. Большое спасибо всем, кто принимал и принимает участие в работе издания!
Бесплатно
Другой
Бесплатно
Другой
Бесплатно
Второй международный форум по нанотехнологиям «RUSNANOTECH 2009»
Статья
С 6 по 8 октября 2009 года в Москве прошёл Второй Международный форум по нанотехнологиям «RUSNANOTECH 2009», организованный ГК «Роснанотех ». В рамках форума была открыта выставка нанотехнологической продукции, работали различные деловые и научно-технологические секции, в т. ч. секция «Нанотехнологии в строительстве и ЖКХ». В работе форума приняли участие более 20000 политиков, бизнесменов, ученых и экспертов из России и других стран.
Бесплатно
Статья обзорная
На рынке представлено довольно много решений для хостинга веб-приложений. Стали появляться облачные хостинги, позволяющие владельцу веб-приложения больше не задумываться о масштабируемости, вычислительных мощностях, пропускной способности. В данной статье приведена оценка наиболее популярных облачных хостингов для размещения облачных инструментальных сервисов.
Бесплатно
Выбор технологии синтеза наноразмерных гидросиликатов бария
Статья научная
Цементные бетоны являются многотоннажными продуктами строительной индустрии, поэтому проблема повышения технологических свойств бетонных смесей и показателей эксплуатационных свойств бетонов привлекает внимание многочисленных коллективов исследователей-материаловедов. Известны многочисленные методы повышения показателей свойств. Один из таких методов основан на введении в строительную композицию гидросиликатов кальция. Представляется обоснованным предположение, что сходство структуры и химических свойств гидросиликатов различных металлов (например — гидросиликатов металлов второй группы) обеспечит достижение сходных показателей повышения эксплуатационных свойств. В научно-образовательном центре по направлению «Нанотехнологии» разрабатываются методы наномодификации цементных композитов, включающие введение добавок наноразмерных частиц гидросиликатов бария. Синтез наночастиц гидросиликатов бария можно выполнять с использованием различных технологий, отличающихся друг от друга энергозатратами и сложностью реализации. Основным объектом внимания материаловедов являются низкотемпературные разновидности золь-гель технологии, в частности — технология синтеза наночастиц в разбавленных водных растворах. В настоящей работе методы многокритериальной оптимизации были использованы для подтверждения того, что выбор этой технологии синтеза наноразмерных частиц гидросиликатов бария является обоснованным. Решение задачи многокритериальной оптимизации — выбора технологии — осуществлено с использованием линейной свертки. Входящие в линейную комбинацию частные критерии качества отражали особенности распределения наночастиц по размерам. Показано, что низкотемпературная технология синтеза наночастиц гидросиликатов бария в разбавленных водных растворах позволяет получить золи наноразмерных гидросиликатов бария, в основном образованные частицами с размерами от 20 до 30 нм; медианное значение размера частиц составляет около 30 нм.
Бесплатно
Высоковязкие наноэмульсии нефтепродуктов в песчаной матрице: проблемы и решения
Статья научная
Введение. Разливы нефтепродуктов на песчаных берегах приводят к образованию устойчивых эмульсий, сложных для ликвидации. Исследование направлено на комплексный анализ физико-химических свойств такой эмульсии и разработку эффективных методов ее разделения с применением современных химико-технологических подходов, имеющих аспекты наноуровневого взаимодействия на границе фаз. Методы и материалы. Объектом исследования служила проба загрязненного грунта. Проводился визуальный осмотр, определялись плотность и динамическая вязкость в диапазоне 25–90 °C. Разделение эмульсии тестировали методами центрифугирования (включая использование демульгатора) и отгонки воды (метод Дина-Старка). Содержание механических примесей определяли гравиметрически, их состав устанавливали с помощью ИК-Фурье спектрометрии. Для деэмульсации и снижения вязкости применяли разбавление дизельным топливом и растворителем с последующим центрифугированием. Результаты и обсуждение. Проба представляла собой высоковязкую (105 379 мПа•с при 25 °C) эмульсию, не поддающуюся разделению стандартным центрифугированием. Установлено содержание воды (33%) и механических примесей (23,8%), идентифицированных как песок (SiO2). Высокая стабильность эмульсии, вероятно, обусловлена образованием прочных межфазных слоев. Разбавление пробы дизельным топливом и «Нефрасом-С2 80» в соотношении 1:1 позволило значительно снизить вязкость и добиться эффективного разделения на нефтяную фазу и механические примеси при последующем центрифугировании. Заключение. Показано, что традиционные методы разрушения эмульсии неэффективны без предварительной модификации системы. Наиболее эффективной стратегией является химическое разбавление с последующей термомеханической обработкой, что нарушает стабильную наноструктуру эмульсии и облегчает сепарацию. Полученные данные важны для разработки практических рецептур для ликвидации последствий нефтеразливов в прибрежных зонах.
Бесплатно
Высокопрочная стеновая керамика на основе фосфорного шлака и бентонитовой глины
Статья научная
Введение. Одним из перспективных способов получения высокопрочной керамики является метод полусухого прессования композиции «грубодисперсный компонент - тонкоизмельченная связка» с использованием в качестве ядра дробленых отходов промышленности, связующим материалом является тонкомолотая наноструктурная легкоплавкая глина. Методы и материалы. В исследованиях в качестве пластичного материала использована бентонитовая глина Дарбазинского месторождения Туркестанской области, а непластичного грубодисперсного материала - плотный закристаллизованный фосфорный шлак - отход фосфорного производства. Изучение влияния рецептурных факторов на основные физико-механические свойства керамических стеновых материалов выполняли методом симплекс - решетчатым планированием экспериментов. Методом электронно-микроскопического анализа исследованы наноструктура композиции из фосфорного шлака и бентонитовой глины. Результаты. При содержании связки в количестве 25%, гарантирующей плотность упаковок, эффект спекания становится достаточным, и прочность образцов составляет 27,1 МПа. С увеличением количества связки с 25 до 40% эффект спекания продолжает возрастать, и прочность образцов достигает 54,3 МПа. Обсуждение. Приведенные результаты показывают, что наиболее активное спекание и формирование плотных структур в грубозернистых композициях с высококальциевым фосфорным шлаком происходит при содержании 40-60% связки. Наличие плавня вокруг зерен шлака в количестве менее 30% способствует получению менее плотных образцов, при содержании 40% связки наблюдается повышение плотности, что соответствует моделированию смешанных структур керамики. Заключение. Для получения высокопрочного керамического кирпича содержание грубодисперсного компонента в виде фосфорного шлака фракции менее 1,25 мм должна составлять 60-70 %, тонкомолотого фосфорного шлака 5-10 %, бентонитовой глины 20-30%. Оптимальные технологические показатели: температура обжига 1050-1100оС, давление прессования 20-25 МПа, влажность пресспорошка 7-8%.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Обоснована актуальность разработки высокопрочных ремонтных и подливочных составов на цементной основе, модифицированных нанодисперсным кремнеземом (НК), для повышения долговечности восстанавливаемых конструкций. Методы и материалы. Использован портландцемент ЦЕМ I 42,5 Н и золь-гель НК с разными сроками хранения (1 сутки – 1,5 года). Кислотно-основные свойства поверхности оценены индикаторным методом, кинетика гидратации – неизотермической калориметрией. Исследованы четыре состава: контроль, НК, НК+ПК тип S, НК + ПФМ. Прочность на сжатие определяли до 28 суток. Микроструктуру и фазовый состав изучали методами РЭМ, РФА и ДТА. Результаты. Установлено, что поверхность золь-гель синтезированного НК характеризуется полифункциональным кислотно-основным спектром. Длительное хранение не приводит к деградации активности: концентрация сильных кислотных центров (pKa = –4,4) возрастает от 7,42 до 260–265 мг-экв/г, а сильных основных центров (pKa = 8,8) сохраняется на уровне 515–628 мг-экв/г. Методом неизотермической калориметрии подтверждено, что образец НК, хранившийся 1,5 года, не только сохраняет, но и интенсифицирует тепловыделение при гидратации цемента. Физико-механические испытания показали, что к 28 суткам твердения прирост прочности на сжатие составил 14,5% для состава с индивидуальным НК, 16% – для НК + ПФМ и 18% – для НК + ПК тип S по сравнению с контролем. Данные РЭМ, РФА и ДТА подтвердили, что комплексное введение НК с ПАВ способствует связыванию портландита, формированию плотной низкоосновной гидросиликатной матрицы и повышению термической стабильности материала (минимальная потеря массы при нагреве – 9% для состава с ПФМ). Обсуждение. Бифункциональная поверхность НК обеспечивает синергетический эффект: основные центры сорбируют ионы Ca²+, инициируя нуклеацию, а кислотные центры Льюиса участвуют в координации гидроксильных групп и молекул воды, активируя их. Комплексные составы НК с ПАВ улучшают распределение наночастиц и интенсифицируют пуццолановую реакцию. Заключение. Впервые доказано сохранение активности НК после 1,5 лет хранения за счет формирования бифункциональных центров. Комплексные составы НК с пластификаторами обеспечивают синергетический эффект. Разработаны ремонтные составы класса R3 (B35) и подливочные смеси для ответственных конструкций, включая ремонт коллекторов, подливку оборудования и установку анкерных болтов.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Уникальное сочетание реотехнологических свойств и механических показателей обусловливает перспективы применения самоуплотняющихся и высокопрочных бетонов для изготовления базовых элементов станков и промышленного оборудования. Исследованы процессы адсорбции современных пластификаторов на ряде минеральных и полимерных модификаторов бетонной смеси. Степень совместимости нанои микромасштабных минеральных добавок в составах композиционных цементных вяжущих определялась методом калориметрии с использованием полуадиабатической установки усовершенствованной конструкции. Материалы и методы. Цементные вяжущие портландцемент ЦЕМ 0 52,5Н (ООО «Азия Цемент», Россия), Nanodur (Германия, Dyckerhoff GmbH); гиперпластификаторы Melflux 1641F, 2651F, 5581F (Германия), PCE TR-6088 (КНР), Sika ViscoCrete 240 HE Plus и 226-P (РФ); суперабсорбирующий полимер; нанои микромасштабные минеральные добавки микрокремнезем МК-85, метакаолин ВМК-45, микрокальцит ММ-315, маршалит Silverbond 15 EW, молотые кремнеземсодержащие породы. Использованы методы селективного растворения, дифференциально-термического анализа, лазерной гранулометрии и полуадиабатической калориметрии. Результаты и обсуждение. Качество ультрадисперсных минеральных добавок определяет их способность химически связывать портландит за счет проявления пуццоланических свойств. Из исследованного ряда максимальную пуццолановую активность проявляют микрокремнезем и опока. Термическая активация эффективна в отношении компонентов, состоящих из кристаллического кремнезема (маршалит, молотый кварцевый песок): в результате обработки рост показателей составил 25%. Установлено отсутствие избирательной адсорбции молекул гиперпластификатора суперабсорбирующими модификаторами составов на основе полиакрилата натрия. Из минеральных добавок высокую адсорбцию к гиперпластификаторам проявляют метакаолин и трепел. Экспресс-оценка влияния рецептурных факторов на твердение цементных композитов апробирована на усовершенствованном варианте полуадиабатического калориметра. Выводы. Установлено, что наличие в составе композиционного цементного вяжущего микромасштабных минеральных добавок на основе микрокремнезема обеспечивает возможность выработки на его основе высокофункциональных бетонов, адаптированных под станкостроение. Исследование пуццолановой активности, адсорбционной способности и характера кумулятивных кривых тепловыделения показало целесообразность замены микрокремнезема на метакаолин, а также перспективность его частичного микширования тонкомолотой природной опокой. Анализ тепловых эффектов, сопровождающих процессы гидратации системы «цемент добавка вода», с помощью термосных калориметров позволяет повысить оперативность исследований совместимости добавок в составах высокофункционального бетона.
Бесплатно
Высокоэффективный наномодифицированный бетон повышенной прочности и долговечности
Статья научная
Введение. Для создания бетона с набором физико-механических характеристик требуется рациональный подбор компонентов бетонной смеси. Целесообразно рассмотреть использование и тонкодисперсных наполнителей, в том числе на основе вторичных ресурсов, а также требуется высокоэффективная химическая добавка определенной природы и реакционного действия, оказывающая комплексное влияние на бетонную систему. Методы и материалы. Эффективность действия компонентов используемой добавки оценивали по изменению показателей прочности на сжатие, прочности на растяжение при изгибе, оценку которых осуществляли по ГОСТ 10180-2012 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам». Для проведения научно-экспериментальных исследований использовали материалы: портландцемент ЦЕМ I 42,5Н, песок природный, тонкодисперсный микрокремнезем, комплексная химическая добавка, обладающая повышенным пластифицирующим и реакционно-активным эффектами действия. Результаты. Сочетание поликарбокси-латных полимеров и нанодисперсий гидродиоксида кремния усиливает эффективность действия каждого компонента, что выражается в значительном повышении коэффициента трещиностойкости бетона при высоких показателях прочности на сжатие. Установлено, что при использовании комплексной нанополимерной химической добавки рост прочности на растяжение при изгибе составляет 67% и превосходит рост прочности на сжатие более чем на 30%. Обсуждение. Повышение гидратационной активности в присутствии нанополимерной добавки положительно влияет на уплотнение формирующейся структуры бетона. Подтверждением формирования плотной и прочной структуры при твердении наномодифицированного бетона является повышение водонепроницаемости бетона в 2,5 раза и его морозостойкости более чем в 2,5 раза. Заключение. Достоинством наномодифицированного бетона является его повышенная химическая устойчивость относительно углекислотной и магнезиальной коррозии и в соответствии с показателем коэффициента химической стойкости, КХС > 0,8, и ГОСТ Р 58895-2020, разработанный наномодифицированный бетон относится к химически высокостойким бетонам. Нанополимерный бетон с высокими физико-механическими показателями целесообразно рекомендовать для изготовления конструкций воздушных линий (ВЛ) электропередачи.
Бесплатно
Выставка build ural 2015 с успехом завершила свою работу
Другой
17 по 20 февраля 2015 года в Екатеринбурге, в МВЦ «Екате-р инбург-ЭКСПО», состоялась вторая международная строительная и интерьерная выставка Build Ural, организованная компанией ITE Урал при поддержке Правительства Свердловской области и администрации города Екатеринбурга.
Бесплатно
Выставка «Строительство» -ориентация на эффективное развитие
Другой
С 24 по 26 апреля 2013 г. в Воронеже пройдет 36-я межрегиональная специализированная выставка с международным участием «Строительство».
Бесплатно
Выставка «Стройиндустрия-2013» - весенний смотр достижений строительного комплекса состоялся в сочи
Другой
Бесплатно
Другой
Книги профессора Гусева Б.В. «Автоматизированные технологические линии по производству сборного железобетона» и «Развитие промышленности сборного железобетона в Советском Союзе (1981-1990 гг.)» могут быть использованы инженерами, научными работниками и студентами строительных специальностей и будут интересны широкому кругу читателей смежных профессий, вплоть до историков и экономистов.
Бесплатно
Вячеслав Рувимович Фаликман - известный в России и за рубежом ученый и общественный деятель
Персоналии
Есть люди, которые при первой встрече поражают своей эрудицией в самых разных областях науки и тех- ники. Встречи в дальнейшем только углубляют первое впечатление. Именно таким человеком является Вя- чеслав Рувимович Фаликман.
Бесплатно
Гидравлическая известь с применением пуццолановых добавок
Статья научная
Введение. При строительстве зданий и сооружений в прошлом использовались в основном воздушная и гидравлическая известь. Учитывая низкий объем выпуска гидравлической извести в России, представляет интерес исследование возможности замены в штукатурных растворах природной гидравлической извести NHL на искусственную гидравлическую известь HL, не уступающую по своим свойствам натуральной NHL. Материалы и методы. Искусственную гидравлическую известь HL получали смешением воздушной извести с пуццолановой добавкой. В качестве пуццолановой добавки в работе применяли диатомит Инзенского месторождения, микрокремнезем конденсированный неуплотненный МК-85, высокоактивный метакаолин ВМК-45. Результаты. Установлено, что наиболее эффективной пуццолановой добавкой является метакаолин. Введение метакаолина в известковое вяжущее в количестве 10–50% по массе влечет за собой возрастание прочности при сжатии образцов раствора в возрасте 28 сут. в 2,8–12,83 раз по сравнению с образцом без добавки. Наибольшее значение прочности достигается при добавлении в состав вяжущего 50% метакаолина к извести – через 28 дней твердения прочность составляет 1,01 МПа. Заключение. Установлено, что применение метакаолина в количестве 40–50% от массы воздушной извести позволяет получить искусственную гидравлическую известь. Разработанные составы искусственной гидравлической извести предлагается применять для реставрации зданий исторической застройки, а также отделки вновь возводимых объектов.
Бесплатно
