Строительные материалы и изделия (технические науки). Рубрика в журнале - Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления
Адгезионные составы для стыковочных битумно-полимерных лент
Статья научная
Проблема стабильности эксплуатационных показателей верхних слоев асфальтобетонных и полимерасфальтобетонных покрытий является решающей для вопросов транспортной безопасности. Однако при решении указанных вопросов исследователи часто ограничиваются брутто-эффектами и не уделяют должного внимания первопричинам выявленных закономерностей. В данном исследовании рассматриваются вопросы совершенствования нового для российского рынка дорожно-строительного материла - стыковочной битумно-полимерной ленты - не только с практической точки зрения, но и с привлечением теоретических обоснований. Оценивается целесообразность применения различных по составу адгезивов для обеспечения кратковременной прочности крепления ленты при пониженных температурах на боковой поверхности субстрата до момента укладки горячей асфальтобетонной смеси и образования монолитного шва сопряжения.
Бесплатно
Влияние вида пенообразователя на микроструктуру и свойства гипсового камня
Статья научная
Исследованы микроструктура и свойства гипсового камня (ГК) с использованием синтетического (СПО) и протеинового (ППО) пенообразователей. Установлено, что микроструктура ГК с СПО представлена крупнодисперсными кристаллами двугидрата сульфата кальция пластинчато-игольчатой морфологии с объемом мезопор диаметром 3-33 нм до 43×10-3 см3/г и макропор диаметром 60-130 нм до 30×10-3 см3/г. Микроструктура ГК с ППО отличается содержанием мелкодисперсных, плотноупакованных кристаллов CaSО4×2Н2О призматического габитуса с объемом мезопор до 57×10-3 см3/г и макропор до 19×10-3 см3/г. Определено, что синтетический пенообразователь позволяет снизить среднюю плотность гипсового камня до 430 кг/м3, а теплопроводность - до 0,14 Вт/(м×°С). Протеиновый пенообразователь приводит к уплотнению и упрочнению ГК.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются актуальные вопросы изучения процессов тепловыделения бетонных смесей, используемых преимущественно в транспортном строительстве и приготовленных с введением в их состав как нашедших в последние годы активное применение добавок различной природы происхождения и спектра действия (в основном пластифицирующих и гиперпластифицирующих), так и с использованием модификаторов на основе микрокремнезема. Приведен анализ существующих способов определения величины теплоты гидратации портландцемента, дано обоснование принципиальной схемы автоматизированной калориметрической установки, дающей наиболее точные результаты измерения применительно к изменяющимся составам бетонной смеси и нашедшей широкое применение на практике. Представлены результаты исследования тепловыделения бетонных смесей на основе цементных вяжущих, приготовленных с использованием пластификаторов, гиперпластификатора на основе поликарбоксилата и бетонной смеси с модификатором МБ-10-01. Показана целесообразность проведения подобных испытаний при апробации и внедрении бетонных смесей высоких классов с использованием современных добавок, оказывающих непосредственное влияние на процессы, происходящие в твердеющем бетоне, и необходимость учета полученных данных в процессе проектирования и строительства объектов транспортной инфраструктуры различного назначения.
Бесплатно
Статья научная
Для оценки степени влияния наклона лопастей активатора относительно плоскости перпендикулярной оси вращения активатора на однородность структуры пенобетонной смеси и мощность, расходуемую на перемешивание пенобетонной смеси, были проведены экспериментальные исследования. В эксперименте использовался смеситель цилиндрической формы с конической частью. Применялись лопастные активаторы с тремя плоскими лопастями. Анализ полученных данных по исследованию влияния угла наклона лопастей показывает, что однородность пенобетонной смеси снижается при увеличении угла наклона лопастей. Это связано с уменьшением скорости вращения смеси соответственно интенсивности перемешивания. С увеличением угла наклона лопастей мощность, расходуемая на перемешивание, уменьшается. Проведенные исследования показали, что степень воздухововлечения, характер поровой структуры и физико-механические свойства пенобетона зависят от скорости вращения активатора турбулентного смесителя. Получены зависимости качества приготавливаемой пенобетонной смеси от геометрических параметров смесителя, вида и скорости вращения активатора, наличия и характеристик отражательных перегородок. Увеличение скорости вращения активатора от 650 до 1000 об./мин ведет к резкому снижению воздухововлечения пенобетонной смеси. Целесообразно применять скорость вращения активатора от 500 до 650 об./мин. Форма и тип активатора существенно влияют на энергоемкость процесса и качество приготавливаемого пенобетона. Смеситель с лопастным перфорированным активатором оказался наиболее эффективным. Определена степень влияния угла наклона лопастей активатора на удержание частиц вяжущего и заполнителя в объеме пенобетонной смеси в процессе перемешивания. Установлено, что целесообразный угол наклона лопастей составляет 450°.
Бесплатно
Влияние плазмы скользящей дуги на физико-механические свойства гидроизоляционного полиэтилена
Статья научная
Представлены результаты исследования влияния плазмы скользящей дуги на физико-механические свойства гидроизоляционного полиэтилена. Согласно теории плазмохимического травления процесс модификации пленок полиэтилена и стабилизированного полиэтилена, в основе которого протекают процессы ионизации, возбуждения и диссоциации кислород- и азотсодержащих молекул на атомы с последующим формированием гидроксильных групп, синглетного кислорода, супероксида, озона, гидроксильных, гидроперекисных и карбоксильных групп. Доказано, что после модификации наблюдается изменение значений относительного удлинения. Испытание значений относительного удлинения при времени модификации 10 с для пленок полиэтилена и 15 с для стабилизированного полиэтилена составляет 230 % в обоих случаях, а максимальная нагрузка разрушения - 51,6 и 95,7 Н соответственно. При воздействии низкотемпературной плазмы скользящего разряда на поверхности пленки наблюдаются процессы плазмохимического травления, не влияющие на массу пленок, однако приводящие к изменению значений относительного удлинения в допустимых значениях. Достигнутые результаты свидетельствуют об улучшении адгезионных и прочностных свойств пленок ПЭ и СтПЭ, что является более эффективным методом модификации по сравнению с химическим.
Бесплатно
Влияние предварительного напряжения волокон на прочность полимерного композиционного материала
Статья научная
Описывается теоретическое и экспериментальное исследование прочности полимерного композита, волокна которого в ходе изготовления были подвергнуты предварительному растяжению аналогично предварительно напряженному железобетону. После затвердевания матрицы и снятия растягивающей нагрузки с волокон, в волокнах остается растягивающее напряжение, которое создает сжимающее напряжение в матрице. В большей степени предварительное напряжение повышает предел трещиностойкости матрицы, а также предел упругости, прочности и модуль упругости композитов. Теоретический анализ доказал значительное увеличение прочности в направлении предварительного растяжения. Эксперимент показал, что увеличение прочностных свойств волокон, особенно модуля упругости и предела прочности, улучшают механические свойства полученного композита. Полученные результаты позволяют рекомендовать внедрение в промышленность технологии предварительного напряжения волокон. Предметом дальнейшего исследования являются определение степени предварительного напряжения, оптимизация параметров композита, его механических и физических свойств, совершенствование технологии предварительного напряжения.
Бесплатно
Влияние примеси золошлаковых отходов на плавление базальтовошлаковой смеси
Статья научная
В статье приведены результаты экспериментального сравнения плавки различных смесей базальта Енхорского месторождения и тугоплавкого техногенного отхода (золошлаков мусоросжигательного завода). Результаты плавления соотнесены с энергозатратами на плавление данных смесей при производстве волокнистых теплоизоляционных материалов. Эксперименты проводились в три этапа. С помощью электронной микроскопии и методом энергодисперсионного спектрального рентгеновского анализа с последующей идентификацией спектров были исследованы как исходные компоненты смеси в чистом виде, так и их смеси. Полученные центробежно-дутьевым способом волокна также были изучены по составу и размеру волокон. В заключение даны рекомендации по утилизации золошлаковых отходов электроплазменным методом и составы смесей, подщихтованных золошлаковыми материалами.
Бесплатно
Восстанавливающие и защитные материалы для обработки поверхности дорог
Статья научная
Предотвратить или консервировать преждевременное разрушение асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог можно посредством обработки поверхности защитно-восстанавливающими материалами. Однако применение существующих решений по данному вопросу зачастую приводит к ухудшению сцепления колеса транспортного средства с обработанным покрытием и снижению устойчивости к истирающим воздействиям, что влияет на безопасность движения. Данное научное исследование направлено на разработку эффективного состава защитно-восстанавливающего материала. Оценка влияния степени модифицирования от содержания нефтеполимерных смол в битумном вяжущем осуществлялась с помощью разработанного критерия качества, учитывающего вклад содержания модификатора. Подобран растворитель, который обеспечивает эффективное диспергирование и стабильность полученной суспензии. Изучено влияние наномодификатора в составе восстанавливающего материала на свойства асфальтобетона, заключающееся в повышении трещиностойкости на 49 %, водостойкости на 11, сцепления при сдвиге – на 6,1 %.
Бесплатно
Гипсовые вяжущие с комплексными добавками на основе алюмосиликатов и портландцемента
Статья научная
В статье представлены основные результаты исследования влияния добавок на основе алюмосиликатов на свойства и структуру гипсового вяжущего. Доказано, что введение модификаторов, таких как дегидратированная глина и метакаолин, приводит к росту прочностных характеристик и улучшению физико-технических показателей вяжущего. Применение портландцемента в качестве активатора способствует интенсификации процессов гидратации и твердения, приводящих к формированию аморфных продуктов на основе гидросиликатов и гидроалюминатов кальция, связывающих кристаллы гипса и обеспечивающих улучшение физико-механических свойств вяжущих на основе сульфата кальция.
Бесплатно
Дисперсное армирование газобетонов неавтоклавного твердения
Статья научная
В статье представлены основные результаты исследования влияния минеральных и полимерных армирующих добавок на структуру и свойства цементного вяжущего. Экспериментальным путем было выявлено, что введение в состав неавтоклавного газобетона волокон способствует повышению физико-технических показателей. Введение 1 % полимерных волокон от массы цементного вяжущего привело к снижению средней плотности на 28 %, при этом образцы характеризуются повышенным сопротивлением деформационной усадке. Добавление хризотиловой суспензии в количестве 1 % привело к увеличению предела прочности на сжатие материала на 53 % за счет образования дисперсно-армированного минерального каркаса, который обеспечивает повышенное сопротивление усадке и увеличение механических свойств. Применение хризотиловых волокон в качестве дисперсной добавки способствует улучшению структурообразования цементной матрицы и росту кристаллов новообразований гидросиликатов кальция.
Бесплатно
Долговечность многокомпонентного бетона в условиях действия агрессивных сред
Статья научная
Применение в качестве компонентов мелкозернистого высокопрочного бетона техногенных материалов влечет за собой риск возникновения в бетоне коррозионных процессов. Особенностью возможных коррозионных процессов является наличие в щебне сульфосодержащих соединений железа, что в сильной мере осложняет прогнозирование долговечности конструкций из таких бетонов. Высокопрочные строительные композиты, отличающиеся от обычных бетонов повышенным содержанием цементного камня, тонкодисперсных частиц вяжущего и наполнителей, а также многокомпонентностью состава, обусловливают необходимость разработки и модифицирования способов повышения и прогнозирования долговечности конструкций из таких материалов. В статье рассматриваются вопросы проектирования и технологии изготовления изделий из мелкозернистого высокопрочного бетона повышенной долговечности в неразрывной связи с оценкой их надежности и долговечности.
Бесплатно
Использование золошлаковых смесей в дорожном строительстве
Статья научная
Проведены исследования основных характеристик золошлаковой смеси Улан-Удэнской ТЭЦ-2 и сделан вывод о возможности ее применения в качестве компонента смешанного цементного вяжущего для укрепления грунтов. Рентгенофазовый анализ золошлаковой смеси показал наличие в ней аморфной и кристаллических фаз (кварца, муллита, гематита). Проведена оптимизация составов и исследованы физико-механические показатели укрепленных грунтов с применением зололшлаковых смесей, портландцемента, хлорида кальция и суперпластификатора на поликарбоксилатной основе. Методом растровой электронной микроскопии исследована микроструктура укрепленного грунта.
Бесплатно
Использование известняков месторождений Республики Бурятия в строительных материалах
Статья научная
В статье приведены данные по составам известняков месторождений Республики Бурятия, их особенности и использование. По физико-механическим свойствам и химическому составу известняки пригодны для получения различных материалов, в том числе строительной извести, вяжущих материалов, растворов и бетонов, и производства строительных изделий и конструкций. Чистые мелко- и крупнокристаллические известняки могут быть применены также для производства карбида, кроме этого они пригодны для использования в целлюлозно-бумажном производстве, металлургической промышленности в качестве флюса и др. На территории Республики Бурятия выявлено более 30 месторождений и проявлений известняков, в том числе Татарский ключ, Нарынское, Бабкинское, Барун-Торейское, Удинское, Еловское и др. Наибольший интерес представляет Билютинское месторождение известняков, которое расположено в Заиграевском районе.
Бесплатно
Использование нефтешламов для активации минеральных порошков, входящих в состав асфальтобетонов
Статья научная
В статье рассмотрена физико-химическая активация минеральных порошков, применяемых в асфальтовых бетонах. В качестве поверхностно-активного вещества предложено использование отходов хранения нефти - нефтяных шламов. Активация поверхности минеральных порошков происходит в процессе совместного помола порошка и нефтешлама в шаровой мельнице. В результате подобной активации поверхность минеральных порошков приобретает гидрофобные свойства, происходит улучшение их физико-механических характеристик: уменьшается пористость, битумоемкость, снижается показатель набухания асфальтовяжущих веществ. Введение активированных порошков в состав асфальтовых бетонов позволяет значительно снизить количество необходимого битума в смеси. У асфальтобетонов с активированными минеральными порошками по сравнению с контрольными образцами наблюдается снижение показателя водонасыщения, что позволяет предположить улучшение показателя стойкости против атмосферной коррозии.
Бесплатно
Статья научная
Изучено влияние комплексного использования в качестве добавок золы-уноса и нанокремнезема на физико-механические свойства и структурообразование цементного камня. Определено, что при замене 30 % цемента золой-уносом прочностные характеристики цементного камня сохраняют прочность. Установлены зависимости структурообразования композиционного вяжущего для сухой смеси от количества активной минеральной добавки – нанокремнезема и пластификатора. Проведенная дифференциально-сканирующая калориметрия показала изменения в составе композиций и выявила формирование новообразований.
Бесплатно
Исследование влияния нанокремнезема и суперпластификаторов на свойства фибробетона
Статья научная
В статье приведены результаты исследований по дисперсному армированию портландцемента и фибробетона минеральными базальтовыми волокнами. Для распределения волокна по объему фибробетона и защиты его от негативного влияния щелочной среды твердеющего портландцемента были использованы суперпластификаторы поликарбоксилатного типа и пирогенный нанокремнезем. Показано, что совместное использование суперпластификаторов поликарбоксилатного типа и нанокремнезема приводит к равномерному распределению базальтового волокна и получению стабильных физико-механических показателей. Произведен подбор состава мелкозернистого тяжелого фибробетона класса по прочности В20 при использовании базальтового волокна, суперпластификатора и пирогенного нанокремнезема. Изучены и проанализированы физико-механические и эксплуатационные свойства фибробетона. Растровая электронная микроскопия образцов фибробетона показала изменение микроструктуры и наличие по сравнению с контрольным бездобавочным составом бетона.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены результаты исследования возможности применения стекловидного и закристаллизованного перлита для получения композиционных вяжущих гидротехнического бетона. Рассмотрена кинетика твердения цементных растворов с применением стекловидного и закристаллизованного перлита с различной степенью дисперсности и суперпластификаторов Sika Viscocrete и C-3. Доказано, что составы с применением стекловидного перлита и суперпластификаторов позволяют получить цементный раствор с требуемыми показателями по прочности на сжатие и с пониженными значениями тепловыделения при гидратации цемента по сравнению с традиционными составами, что существенно скажется на трещиностойкости бетона для массивных гидротехнических сооружений. Установлено, что наиболее рациональными являются составы с содержанием 20 % стекловидного перлита с удельной поверхностью 600 м2/кг и суперпластифаторами Sika Viscocrete и C-3, обеспечивающие прирост прочности через 28 сут на 49 и 41 % соответственно, по сравнению с контрольным составом.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены результаты исследований по способу утилизации твердых асбестоцементных отходов с получением материалов, в которых отходы выступают в качестве заполнителя в композициях с неорганическими вяжущими материалами или в качестве самостоятельного вяжущего. Показано, что при увеличении давления прессования сырьевых смесей повышаются прочностные и гидрофизические свойства образцов. Разработана эффективная технология производства кирпича на основе асбестоцементных отходов. Расчетные технико-экономические показатели по разработанным составам и технологии показывают экономическую целесообразность производства кирпича методом гиперпрессования с использованием вторичных отходов. При этом себестоимость изделий снижается на 20-25 % по сравнению с силикатным кирпичом.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены методика и результаты исследований химического состава базальта и золошлаковой смеси китайского завода до плавления, а также физико-химических свойства, произведенных из данного сырья, волокнистых теплоизоляционных материалов (минеральной ваты). Приведен пример определения модуля кислотности минеральной ваты и зависимость химической стойкости минеральной ваты. Основным инструментом для расплавления базальта или золошлака, а также смесей базальта и золошлака, выбран электромагнитный технологический реактор. В статье приводятся описание принципа работы данного реактора и порядок проведения эксперимента. Определена средняя удельная затрачиваемая мощность плазменного электромагнитного технологического реактора для получения расплава.
Бесплатно
Исследование полимерного покрытия, полученного экструзионно-прокатно-формовочным методом
Статья научная
Рассмотрена возможность использования технологии экструзионно-прокатно-формовочного метода для получения полимерных композиционных материалов. На лабораторной автоматизированной установке, позволяющей получать изделия, регулируемые по ширине и толщине, были изготовлены полимерные покрытия из промышленных отходов. Изделия соответствуют всем эксплуатационным и экологическим требованиям. Проведены экспериментальные работы по нанесению термостойких полимерных пленочных покрытий на различные поверхности, в том числе на полимерпесчаную подложку, и исследованы их свойства. Показана возможность применения данной технологии для получения новых композиционных материалов в качестве термо и влагостойких покрытий. Оптимизированы состав и условия получения полимерных покрытий, изучены физико-механические свойства, разработана технология получения покрытий, устойчивых к перепадам температур.
Бесплатно
