Применение статистических методов для решения задач строительного материаловедения

Автор: Жуков Алексей Дмитриевич, Боброва Екатерина Юрьевна, Бессонов Игорь Вячеславович, Медведев Андрей Александрович, Демисси Бекеле Арега

Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild

Рубрика: Результаты исследований ученых и специалистов

Статья в выпуске: 6 т.12, 2020 года.

Бесплатный доступ

В областях науки, связанных со строительным материаловедением, наиболее перспективным для решения является комплекс вопросов, связанный с изучением влияния условий формирования структуры материала, в том числе и возможностей ее самоорганизации, на его свойства. Химико-физические аспекты этого влияния изучаются на микроуровне, с применением всего комплекса «тонких» исследований. При этом существуют методики, позволяющие оценить возможность возникновения наноэффектов в условиях экспериментов, реализуемых на макроуровне: на производстве или в лаборатории. Одной из подобных методик является методика, изложенная в статье. Основные положения методики сформированы на основе статистических методов проведения эксперимента и исследования технологических процессов. Эта методика позволяет значительно сократить количество проводимых опытов при сохранении адекватности полученных результатов и делает возможной дальнейшую аналитическую оптимизацию результатов и их инженерную интерпретацию. В частности с применением этой методики появляется возможность оценки совместного влияния варьируемых факторов на результат, что делает возможным выявление синергетических и антагонистических эффектов с последующей их проверкой на микроуровне с помощью исследования наноструктуры материалов. В статье в качестве примера рассмотрена технология бетона, ориентированная на утилизацию бетонного лома в качестве заполнителя или наполнителя в строительных материалах различного назначения. Приводятся результаты научных исследований по разработке составов композиционного вяжущего на основе тонкомолотых отходов бетонного лома, минерального вяжущего, синтетических волокон и полимеров, отверждаемых в результате химического взаимодействия с компонентами бетонной смеси. Это вяжущее может быть использовано для изготовления различных стеновых элементов зданий.

Еще

Модель, оптимизация, бетон, отходы, наноструктуры, композиционный материал, технология

Короткий адрес: https://sciup.org/142225546

IDR: 142225546   |   DOI: 10.15828/2075-8545-2020-12-6-313-319

Список литературы Применение статистических методов для решения задач строительного материаловедения

  • Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. 2-е изд / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. - М.: Наука, 1976. - 280 с.
  • Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. - М.: Финансы и статистика, 1981. - 192 с.
  • Румянцев Б.М. Эксперимент и моделирование при создании новых изоляционных и отделочных материалов [Электронный ресурс]: монография / Б.М. Румянцев, А.Д. Жуков. - Электрон. текстовые данные.- М.: Московский государственный строительный университет, ЭБС АСВ, 2013. - 156 c. - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/23755. -ЭБС "IPRbooks", по паролю 978-5-7264-0700-5. ISBN: 978-5-7264-0700-5
  • Жуков А.Д., Чугунков А.В. Локальная аналитическая оптимизация технологических процессов // Вестник МГСУ. -2011. - № 1-2. - С. 273-278.
  • Шеннон Р. Имитационное моделирование систем - искусство и наука. - М.: Мир. - 1982. - 235 с.
  • Жуков А.Д. Технологическое моделирование [Электронный ресурс]: учебное пособие / Жуков А.Д. - Электрон. текстовые данные. - М.: Московский государственный строительный университет, ЭБС АСВ, 2013. - 204 c. - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/20041. - ЭбС "IPRbooks", по паролю 978-5-7264-0780-7.
  • ISBN: 9785726407807
  • Xартман К. Планирование эксперимента в исследованиях технологических процессов / К. Xартман, Э. Лецкий, B. Шефер. - Пер. с англ. -М.: Мир, 1977. - 544 с.
  • Жуков А.Д. Решение технологических задач методами математического моделирования / А.Д. Жуков, А.В. Чугунков, В.А. Рудницкая. - Монография. - М.: Изд. МГСУ, 2011. - 176 с.
  • Писаренко Ж.В., Иванов Л.А., Ванг Ц. Нанотехнологии в строительстве: современное состояние и тенденции развития // Нанотехнологии в строительстве. - 2020. - Том 12, № 4. - С. 223-231. -
  • DOI: 10.15828/2075-8545-2020-124-223-231
  • Sanchez F., Sobolev K. Nanotechnology in concrete - A review. Construction and Building Materials. 2010. V. 24. Pp. 2060-2071.
  • DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2010.03.014
  • Velichko E., Shokodko E. Reactive powder concrete based on multicomponent cement systems with multilevel optimization of the disperse composition. MATEC Web of Conferences 251, 01042 (2018).
  • DOI: 10.1051/matecconf/201825101042
  • Муртазаев С.-А.Ю. Мелкозернистые бетоны на основе наполнителей из вторичного сырья: научное издание / C.-А.Ю. Муртазаев, Д.К.-С. Батаев, 3.X. Исмаилова. - М.: Комтехпринт, 2017. - 142 с.
  • Мешков П.И., Мокин В.А. Способы оптимизации составов сухих строительных смесей // Строительные материалы. - 2000. - № 5. - С. 12-14.
  • Жуков А.Д. Практикум по технологическому моделированию [Электронный ресурс]: учебное пособие / Жуков А.Д., Смирнова Т.В., Гудков П.К. - Электрон. текстовые данные. - М.: Московский государственный строительный университет, ЭБС АСВ, 2014. - 168 c. - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/30351. - ЭБС "IPRbooks", по паролю 978-5-7264-0903-0.
  • ISBN: 9785726409030
  • Zhukov A., Shokodko E., Bobrova E., Bessonov I., Dosanova G., Ushakov N. (2019) Interior Acoustic Materials and Systems // EMMFT-2018. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol. 983. Springer, Cham.pp. 740-747.
  • DOI: 10.1007/978-3-030-19868-8_72
  • Ефименко А.З., Пилипенко А.С. Получение декоративных отделочных материалов для фасадных систем на заполнителях из бетонных отходов // Вестник МГСУ. - 2009. - Специальный выпуск. - С. 100-103.
  • Горбунов Г.И. Научные основы формирования структуры и свойств строительных материалов [Электронный ресурс]: монография / Г.И. Горбунов, А.Д. Жуков. - Электрон. текстовые данные. - М.: Московский государственный строительный университет, Ай Пи Эр Медиа, ЭБС АСВ, 2016. - 555 c. - Режим доступа: http://www.iprbookshop. ru/49870. - ЭБС "IPRbooks", по паролюКВ№ 978-5-7264-1318-1.
  • Zhukov A., Shokodko E. (2020) Mathematical Methods for Optimizing the Technologies of Building Materials // VII International Scientific Siberian Transport Forum. Trans Siberia 2019. Advances in Intelligent Systems and Computing, V. 1116. Рр. 413-421. Springer, Cham.
  • DOI: 10.1007/978-3-030-37919-3_40
  • Bessonov I., Zhukov A., Shokodko E., Chernov A. Optimization of the technology for the production of foam glass aggregate // TPACEE 2019, E3S Web of Conferences. Vol. 164, 14016 (2020). Published on-line: 05 May 2020. 10.1051/ e3sconf/202016414016.
  • DOI: 10.1051/e3sconf/202016414016
Еще
Статья научная