Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура @vestnik-susu-building
Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура
Все статьи: 660
Исследование влияния минеральных добавок на свойства жаростойких бетонов на шлакощелочном вяжущем
Статья научная
Данная исследовательская работа посвящена изучению влияния минеральных добавок на свойства жаростойких мелкозернистых шлакощелочных бетонов с шамотным заполнителем. В качестве шлакощелочного вяжущего для проведения исследований использован самораспадающийся феррохромовый шлак, затворенный водным раствором NaOH. Минеральные добавки различной природы и химического состава вводили в количестве 10 и 20 % взамен части самораспадающегося феррохромового шлака. В результате работы выявлено, что применение добавок каолина и реактивного глинозема позволяет получить жаростойкие бетоны с высокой остаточной прочностью и термостойкостью. Кроме того, каолин способствует повышению прочности бетона после тепловой обработки, а применение реактивного глинозема позволяет получить жаростойкий бетон с классом по предельно допустимой температуре применения И13. В связи с этим перспективной представляется разработка комплексного модификатора для шлакощелочных жаростойких бетонов на основе каолина и реактивного глинозема. Также в дальнейшем для выявления механизмов действия минеральных добавок необходимо проведение исследований фазового состава и структуры модифицированного шлакощелочного камня с помощью физико-химических методов анализа.
Бесплатно
Исследование влияния огнезащитных покрытий на свойства пенополистирола
Статья научная
Пенополистирол (ППС) является одним из лучших теплоизоляторов, оставляющим далеко позади себя в соотношении цена/качество все прочие строительные материалы. Сочетание прочностных и теплоизоляционных свойств, легкость в обработке и переработке, низкая стоимость позволяет использовать этот материал в качестве тепловой изоляции отдельных элементов строительных конструкций и промышленного оборудования. Пенополистирол несмотря на все свои преимущества является горючим материалом. Один из эффективных способов снижения горючести - это применение огнезащитных покрытий на основе огнестойких негорючих наполнителей. В ранее проведенных работах были экспериментально изучены и рекомендованы наиболее эффективные огнезащитные составы, позволяющие снизить пожароопасность ППС - исключить плавление материала, уменьшить степень выгорания и время самостоятельного горения. В настоящей работе представлены исследования по оценке влияния составов огнезащитных композиций на адгезионные свойства покрытий, теплофизические и физические свойства пенополистирола.
Бесплатно
Исследование влияния технологических факторов на уровень качества возведения гражданских зданий
Статья научная
При помощи корреляционно-регрессионного анализа установлены зависимости между организационно-технологическими факторами и показателями качества возведения гражданских зданий. На этой основе предложен алгоритм разработки мероприятий, повышающих качество возводимых конструкций зданий.
Бесплатно
Статья научная
Исследуется возможность использования отходных отвалов комбината ОАО «Группа Магнезит» г. Сатка для производства тяжелого магнезиального бетона. Установлен фракционный и минералогический состав данного вида отходов, выделены и сгруппированы фракции, пригодные для использования в качестве крупного и мелкого заполнителя. Выявлена возможность использования фракций, не входящих в категорию заполнителей, в качестве сырьевого материала для получения магнезиального вяжущего методом комбинированного способа. Выдвинута гипотеза о принципе наилучшей совместной работы продуктов гидратации магнезиального вяжущего и магнийсодержащих заполнителей в составе бетонной смеси за счет сходной минералогии данных компонентов.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается возможность использования методов определения морозостойкости бетонов, подразумевающих использование раствора хлорида натрия в качестве среды насыщения, замораживания и оттаивания, для композитов на основе хлормагнезиальных вяжущих. В статье приведены результаты ультразвукового исследования образцов хлормагнезиальных композитов, подвергнутых испытанию на морозостойкость по третьему ускоренному методу. Обнаружено, что целостность образцов сохраняется по истечению количества циклов, соответствующему марке F1500, наблюдается циклическое снижение и повышение прочностных характеристик. Показаны различия в изменении масс хлормагнезиальных образцов модифицированных и немодифицированных добавкой на основе комплекса жирных кислот. Предположено влияние данной добавки на свойства основных структурных фаз магнезиального камня. Установлена нецелесообразность применения второго базового и всех ускоренных методов определения морозостойкости для хлормагнезиальных композитов.
Бесплатно
Исследование истираемости сталефибробетона
Статья научная
Применение монолитного сталефибробетона в строительстве и при производстве монолитных и сборных строительных конструкций позволяет существенно сократить трудоемкость операций по армированию, значительно сокращает продолжительность работ. Дисперсное распределение стальной фибры в матрице бетона позволяет материалу успешно сопротивляться как сжатию, так и растяжению по всему объему материала. Поэтому сталефибробетон рекомендуется применять в элементах конструкций, работающих преимущественно на динамические и ударные нагрузки, смятие, воздействие кавитации. Ряд конструкций, где широко применяется сталефибробетон, испытывают такой вид нагрузки, как истираемость или износ. Статья посвящена изучению проблемы истираемости (износоустойчивости) сталефибробетона. Приводятся методика проведения исследований, полученные результаты, графики зависимости прочности сталефибробетона от расхода стальной фибры, истираемости сталефибробетона от расхода стальной фибры, истираемости от прочности, а также аналитические зависимости вышеперечисленных величин. Анализируются полученные результаты. На основании вышеизложенного в заключении сделаны выводы. Введение стальной фибры позволяет значительно снизить истираемость бетона (сталефибробетона) и повысить его прочность. При увеличении прочности сталефибробетона за счет введения дополнительного количества стальной фибры и (или) при использовании более высокого класса бетона истираемость снижается. В ходе исследований получена зависимость изменения истираемости от прочности сталефибробетона.
Бесплатно
Исследование йеменских глин и производство самана
Краткое сообщение
В настоящее время в мире производится огромное количество современных строительных материалов, причем объём производства цемента, бетона и железобетона ежегодно увеличивается. Несмотря на это во многих странах мира, а особенно в засушливых регионах Земли, широко применяют, как и десять тысяч лет тому назад, необожженную глину с добавлением песка и органического компонента для строительства жилых домов. Приверженность саману связана не только с широким распространением сырья, дешевизной и простотой технологии, но и с более комфортными условиями проживания в таких домах без специальных устройств для кондиционирования. Это объясняется повышенной микропористостью глинистой матрицы, которая обеспечивает гигроскопичность и паропроницаемость стен, регулируя микроклимат в помещении. Данная работа посвящена исследованию физико-химических свойств глин с целью использования их в производстве самана. В результате получен материал со следующими характеристиками: Rсж = 4,2 МПа, плотностью (ρ) 1245 кг/м3 и с усадкой 5,4 мм/м. Для получения самана использовали йеменские глины с содержанием до 70 % глинистых минералов монтмориллонита и каолинита, а также более 30 % песка. Изучены изменения свойств самана в процессе естественной сушки.
Бесплатно
Статья научная
Представлено аналитическое исследование сложного напряжённо-деформированного состояния стального спирального каната с линейным касанием проволок К-12 (3+3+6), используемого в качестве напрягаемой арматуры железобетонных конструкций. В К-12 (3+3+6) нет ни одной прямолинейной проволоки, он состоит только из спиральных повивочных проволок. Три повивочные проволоки первого слоя повива можно условно называть сердечником или центральной трёхпроволочной прядью каната. В спиральном канате с линейным касанием проволок длина проволок внешнего слоя повива всегда превышает длину находящихся под ними проволок внутреннего слоя повива. То есть проволоки внешнего слоя имеют максимальные деформативные свойства и поэтому в них возникают минимальные напряжения. Проволоки центральной пряди в К-12 (3+3+6), будучи самыми короткими проволоками, имеют минимальные деформативные свойства, и поэтому в них возникают максимальные напряжения. При этом их прочность не самая большая, так как их диаметр не самый маленький (чем меньше диаметр проволоки, тем выше её прочность). Таким образом, конструкция каната К-12 (3+3+6) не является оптимальной по критерию максимального использования прочностных свойств стали в проволоках каната. Автором разработан новый стальной спиральный канат с линейным касанием проволок К-6 (3+3), который имеет оптимальную конструкцию по критерию максимального использования прочностных свойств стали в проволоках каната. К-6 (3+3) является канатом с неполным внешним повивом. Этот канат имеет повышенные технологические характеристики.
Бесплатно
Статья научная
Исследованы отклонения основных технологических параметров зимнего бетонирования (на примере монолитных колонн). Установлена возможность прогнозирования качества конструкций с учетом отклонений технологических параметров.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследования точностных характеристик электронного тахеометра Sokkia NET 1200 при горизонтальных и вертикальных смещениях.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты экспериментальных исследований причин слоистого разрушения и ограниченной свариваемости конструкций покрытия физкультурно-спортивного комплекса, возводимого в г. Сатке.
Бесплатно
Статья научная
Изучена проблема влияния технологического шва бетонирования и дефектов его устройства на работу железобетонных конструкций. Рассмотрены требования действующих в Российской Федерации нормативных документов по устройству рабочего шва бетонирования, а так же существующие предложения по повышению адгезии «нового» и «старого» бетона в русскоязычных и зарубежных источниках. Представлены методология и результаты экспериментального исследования влияния химического состава (типа и уровня рН) среды на ее проникающую способность в бетон, а также влияния на влагопоглощение (влагонасыщение) бетона таких технологических факторов, как ориентация слоев укладки «старого» бетона по отношению к расположению поверхности влагопоглощения, состояния поверхности (проведение предварительной зачистки поверхности зоны контакта бетона от цементной пленки), исследована кинетика влагопоглощения бетона. Также представлены методология проведения и результаты экспериментального исследования влияния акустической обработки бетона на его влагопоглощение в совокупности с перечисленными выше технологическими факторами (тип и уровень рН среды, ориентация слоев укладки «старого» бетона по отношению к плоскости контакта). В ходе данного исследования проведен расчет частоты свободных колебаний элементов структуры бетонных образцов (в том числе расчет методом конечных элементов в среде ANSYS Workbench). Проведен анализ и сформулированы выводы, которые послужат основой для проведения дальнейшних исследований в области улучшения сцепления «старого» и «нового» бетона: выявлено влияние всех рассмотренных в исследовании факторов, проанализирована их взаимосвязь во влиянии на проникновение новых сред в бетон.
Бесплатно
Исследование работы спиралевидной микросваи с грунтом
Статья научная
В статье описывается исследование конструкции новой микросваи, обладающей более высокой несущей способностью по сравнению с традиционной микросваей. Предлагаемая конструкция вертикальной микросваи обладает большей площадью боковой поверхности за счет придания спиралевидной формы. Выявление особенностей работы спиралевидных микросвай проводилось средствами численного моделирования. Рассматривались спиралевидные сваи различной длины и ширины спирали. В результате было установлено влияние количества витков спиралевидной сваи и относительной «вытянутости» витка спирали на изменение несущей способности, а также особенности её сжимаемости и накопления общей осадки. Анализ результатов моделирования позволил выделить область эффективных конструктивных сочетаний количества витков спирали по длине сваи и «вытянутости» (ширины) витка. Данная область обеспечивает наиболее высокие значения несущей способности спиралевидной сваи по сравнению с традиционной микросваей. Дополнительно для данной области введено ограничение по сжимаемости спиралевидной сваи, направленное на ограничение напряжений кручения. В заключении статьи авторами ставятся задачи для дальнейшего исследования, оцениваются вопросы технологии устройства, влияющие на область эффективных конструктивных сочетаний.
Бесплатно
Исследование свойств легких самоуплотняющихся бетонов
Статья научная
Установлена возможность получения легких конструкционных керамзитобетонов из самоуплотняющихся смесей. Выявлен ряд проблем по обеспечению реологической стабильности смесей и ускоренному твердению легкого бетона в условиях высоких температур.
Бесплатно
Исследование свойств синтетических пигментов для декоративного бетона
Статья научная
Рассмотрены процессы получения и исследованы свойства синтетических пигментов для декоративного бетона. Выявлено, что использование микрокремнезема в технологии пигментов способствует экономии материальных, трудовых и энергетических ресурсов.
Бесплатно
Исследование снижения активности магнезиальных вяжущих c низким содержанием оксида магния
Статья научная
В данной статье рассматриваются основные причины потери активности магнезиальных вяжущих веществ с низким содержанием оксида магния и влияние данного процесса на физико-механические свойства композитов, получаемых на основе таких вяжущих. Исследуется влияние длительного хранения на минералогический состав магнезиального вяжущего и прочностные характеристики искусственного камня, получаемого на его основе. Выявлено снижение прочностных характеристик искусственного камня на основе магнезиальных вяжущих с низким содержанием оксида магния при их длительном хранении в негерметичной таре. Проведено сравнение минералогического состава магнезиальных вяжущих, длительно хранившихся в упаковке, не ограничивающей доступ воздуха и магнезиальных вяжущих, изготовленных за сутки до испытания. Выявлено отсутствие влияния длительного хранения магнезиального вяжущего на склонность к растрескиванию получаемого на его основе искусственного камня.
Бесплатно
Исследование стойкости хлормагнезиальных композитов к насыщенным сульфатами средам
Статья научная
Данная статья посвящена исследованию стойкости композитов на основе доломитовых магнезиальных вяжущих, затворяемых водным раствором хлористого магния, к длительному воздействию жидких сред, насыщенных сульфат-ионами. С этой целью проводили оценку влияния длительного насыщения образцов водным раствором сульфата натрия на изменение их массы, линейных размеров, прочностных характеристик и фазового состава. Поскольку магнезиальные вяжущие относятся к группе вяжущих воздушного твердения, использовали две серии контрольных образцов, выдерживаемые в воздушно-сухих условиях и в насыщенном водой состоянии. Продолжительность эксперимента составила шесть месяцев. В результате исследования было установлено, что в течение данного промежутка времени изменение физико-механических характеристик и фазового состава образцов, хранившихся в воде и водном растворе сульфатов, имеют схожий характер и вызваны малым коэффициентом водостойкости магнезиальных вяжущих. Следов химического взаимодействия минералов магнезиального камня с сульфат-ионами обнаружено не было. Таким образом, хлор-магнезиальные композиты при условии высокого коэффициента водостойкости могут использоваться в агрессивных сульфатных средах.
Бесплатно
Исследование тепловой эффективности водогрейных аппаратов, работающих на газовом топливе
Статья научная
В статье приводятся результаты технико-экономических исследований тепловой эффективности аппаратов и оборудования, работающих на газовом топливе. Приводится алгоритм определения относительного коэффициента полезного действия и результаты экспериментальных исследований бытовой газовой аппаратуры по оценке их тепловой эффективности.
Бесплатно
Статья научная
Сточные воды кожевенной промышленности неоднородны по своей природе, содержат различные виды как органических, так и неорганических примесей. Присутствие среди них тяжелых металлов и сульфидов делает эти сточные воды более токсичными. Следовательно, необходимо обрабатывать их перед выпуском в окружающую среду. Традиционные методы, обычно используемые при очистке сточных вод кожевенных заводов, не способны за один раз удалить все виды веществ, присутствующих в сбросах. Поэтому крайне важны поиск и развитие инновационных экологически эффективных технологий. Натуральные смешанные сточные воды кожевенного завода очищались методом фильтрации-перколяции с использованием отходов агролесохозяйственного комплекса (скорлупы плодов баобаба). Исследование проводилось в лабораторных условиях с 200 г адсорбента, помещенного в колонку из стекла Pyrex высотой 100 см и диаметром 4 см, через которую пропускали 200 мл образца сложных стоков кожевенного завода. Очищаемые сточные воды имели начальную концентрацию 2630 мг/л по БПК5, 7000 мг/л по ХПК, 1650 мг/л по взвешенным веществам, 2 мг/л по сульфидам и 10 мг/л по общему хрому. Фильтрация-перколяция на порошке скорлупы плодов баобаба позволила достичь снижения БПК5 на 86,70 %, ХПК - на 93,0 %, взвешенных веществ - на 94,47 %, сульфидов и хрома - на 100 %. Фиксация загрязнений на матрице фильтра (порошок из сырой скорлупы плодов баобаба) перспективна и представляет собой альтернативу использованию некоторых чрезвычайно дорогих фильтрующих материалов.
Бесплатно
Исследование усилий в вертикальных шпоночных стыках крупнопанельного здания в процессе возведения
Статья научная
В последнее время в мире наблюдается тренд на индустриализацию железобетонного домостроения. В России накоплен большой опыт крупнопанельного домостроения, позволяющий находить оптимальные конструктивные решения, однако новые решения приводят к необходимости их дополнительного изучения. Современные программные комплексы позволяют строить объемные модели здания с учетом физической нелинейности, позволяющие учесть фактическое распределение усилий между элементами. При этом для построения корректной модели крупнопанельного здания требуется задание податливостей стыков между ними. Величина податливости при отсутствии нормативной базы определяется прямыми испытаниями, результаты которых в дальнейшем используются для построения расчетной модели здания при его проектировании. Расчетная модель здания дает приблизительную оценку работы конструкций, и степень ее точности зависит от правильности выбора исходных предпосылок при построении. В настоящей статье выполнена оценка численной модели крупнопанельного здания путем сопоставления с результатами прямых наблюдений за сдвиговыми перемещениями в вертикальных стыках наиболее нагруженной ячейки строящегося здания. Наблюдения проводились на 26-этажном крупнопанельном здании с перекрестной конструктивной системой с самонесущими наружными продольными стенами. Вертикальные стыки - монолитные железобетонные с применением шпонок с тросовым петлевым поперечным армированием. Помимо этого, также дана оценка усилий, возникающих в этих стыках. В целом, это позволяет сделать вывод о корректности применения расчетной модели крупнопанельного здания с применением упругоподатливых связей с ограничением предельных усилий для моделирования вертикальных стыков. Расчётная часть исследования выполнялась с использованием объемной конечно-элементной модели с учетом величины податливостей стыков и фактических жесткостях конструктивных элементов здания. Результаты исследования могут использоваться при моделировании, расчёте и проектировании крупнопанельных зданий и дают новые научные знания о работе зданий такого типа.
Бесплатно
