Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура
Все статьи: 632
Статья научная
Представлены результаты разработки технологии производства искусственного гипсового камня и минеральных вяжущих веществ на его основе. Показаны особенности технологии и оборудования для ее реализации.
Бесплатно
Влияние различных видов затворителей на гигроскопичность магнезиального камня
Статья научная
Представлены результаты экспериментальных исследований гигроскопичности магнезиального камня с использованием различных затворителей. Показано, что применение в качестве затворителя побочного продукта производства изопропилового спирта позволяет значительно снизить гигроскопичность камня.
Бесплатно
Статья научная
Проведено исследование влияния примесей глинистых минералов из песков на эффективность работы поликарбоксилатныхсуперпластификаторов, свойства цементного теста и камня. Для проведения исследования были приняты пески различных месторождений Челябинской области, которые содержали разные глинистые минералы: монтмориллонит, гидрослюды и каолинит. Результаты исследования фазового состава глинистых представлены в данной статье. Исследование выполнено с помощью моделирования цементного камня бетона и проведено с применением математического планирования эксперимента, где основными факторами приняты: количество вводимого суперпластификатора от 0 до 0,8 % и количество глинистых от 0 до 4 %. Влияние указанных факторов на подвижность оценивали по расплыву цементного теста, а на прочность и пористость - по образцам-кубикам цементного камня с ребром 20 мм. Изучение фазового состава глинистых примесей из песков и особенностей структуры полученного цементного камня проводили с применением дериватографии, рентгенофазового анализа и электронной микроскопии. Установлено, что прочность цементного камня и эффективность поликарбоксилатного суперпластификатора в большей степени снижает глинистый минерал монтмориллонит, а глинистые, содержащие гидрослюды или каолинит, на эти параметры влияют не столь значительно. Поэтому пески с глинистыми примесями до 2 %, состоящими из гидрослюд или каолинита, допустимо применять с целью получения даже высокофункциональных бетонов. Однако для обеспечения высокой эффективности поликарбоксилатных суперпластификаторов, повышенной прочности и долговечности бетонов на цементных вяжущих, рекомендовано применять мытые пески или пески с содержанием глинистых менее 1 %. Дополнительно выявлено, что поликарбоксилатный суперпластификатор способствует формированию структуры цементного камня из аморфизированных высокоосновных гидросиликатов кальция, которые отличаются повышенной стойкостью и, как следствие, долговечностью.
Бесплатно
Влияние раствора гидроксида натрия на морозное пучение глинистого грунта
Статья научная
Изложены физико-химические предпосылки к снижению морозного пучения глинистых грунтов путем их обработки растворами гидроксида натрия с добавкой негашеной извести. Приведены результаты лабораторных исследований, подтверждающих высокую степень снижения морозного пучения обработанного таким раствором легкого пылеватого суглинка.
Бесплатно
Влияние солей проникающей гидроизоляции на фазовый состав и пористость цементного камня
Статья научная
С помощью рентгенофазового, дифференциально-термического анализов и порометрии рассматривается влияние солей проникающей гидроизоляции на фазовый состав и пористость цементного камня.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время широко применяются монолитные и сборно-монолитные конструкции из железобетона, поэтому актуален вопрос обеспечения надежного контакта бетонов: вновь укладываемого («нового») и бетона, уже набравшего определенную прочность («старого»). В работе была рассмотрена проблема обеспечения необходимой прочности соединения «нового» и «старого» бетона, возникающая при организации технологических швов бетонирования и при выполнении стыков в сборно-монолитных конструкциях. Рассмотрены существующие предложения по повышению прочности контакта «нового» и «старого» бетона в русскоязычных и зарубежных источниках. Проведен анализ и сопоставление полученных результатов экспериментальных исследований, проведенных авторами данной статьи ранее. Сформулированы выводы, способствующие повышению прочности контакта бетонов в монолитных и сборно-монолитных железобетонных конструкциях. Предложен новый способ устройства технологических швов, заключающийся в том, что он организуется по технологии устройства замоноличивания стыков сборных железобетонных конструкций с использованием бетонной смеси на шлаковом вяжущем с модулем основности Мо более 1,0, затворенной щелочным раствором с уровнем рН выше 12,0. Представлено экономическое обоснование преимущества разработанной технологии по сравнению с классическим вариантом устройства рабочего шва бетонирования.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время широко применяются монолитные и сборно-монолитные конструкции из железобетона, в которых возможно устройство рабочих швов бетонирования. В связи с этим актуален вопрос обеспечения надежного контакта бетонов: вновь укладываемого («новый») и бетона, уже набравшего определенную прочность («старый»). В статье представлены методология и результаты экспериментальных исследований по изучению влияния рабочего шва, а также технологических параметров его устройства на дальнейшую работу конструкций под нагрузкой. Апробирована технология устройства рабочих швов с использованием бетонной смеси на шлаковом вяжущем с модулем основности Мо, равным 1,33, затворенной щелочным раствором с уровнем рН выше 12,0, и доказана эффективность применения данного технологического решения. Рассмотрена проблема устройства «вынужденных» наклонных швов бетонирования, вызываемая рядом технологических и организационных причин. Обосновано использование шлакощелочных растворов и шлаколощелочных бетонных смесей с указанными выше параметрами для устройства наклонных швов в монолитных железобетонных конструкциях, сформулированы рекомендации.
Бесплатно
Влияние толщины лакокрасочного покрытия на вероятность его растрескивания
Статья научная
В работе исследуется вероятность разрушения поливинилацетатцементных покрытий в зависимости от их толщины и прочности сцепления с цементной подложкой. Приведены сведения о закономерностях изменения когезионной прочности лакокрасочных покрытий в зависимости от их толщины. Предложена модель изменения когезионной прочности покрытия от толщины. Рассмотрен процесс растрескивания покрытий с позиции статистической оценки вероятности разрушения. Предложена графическая модель вероятности когезионного разрушения в зависимости от толщины и прочности сцепления покрытий.
Бесплатно
Статья научная
В статье предложен один подход к повышению достоверности определения значений горизонтальных перемещений (x), изгибающих моментов (M), поперечных сил (Q), реакции грунта по боковой поверхности (R) для буронабивных свай большого диаметра, испытанных горизонтальными нагрузками. В качестве основного объекта исследований принята буронабивная свая диаметром 1,5 м длиной 12,5 м (далее - свая ТР15), испытанная горизонтальными нагрузками (P) различной интенсивности. Предложенный подход предусматривает построение и сопоставление по глубине (z) эпюр реакций х(z), M(z), Q(z), R(z), полученных с применением следующих двух процедур (способов). Способ 1 основан на классическом дифференцировании эпюры углов поворотов φ(z) нормальных сечений сваи, способ 2 - на непосредственном дифференцировании эпюры M(z), полученной из результатов конечно-элементного анализа на модели свайной конструкции, предусматривающей применение эпюры x(z), определенной способом 1 для задания параметров контрольных точек, расположенных на глубине (z) по длине сваи. Авторами получены кривые распределения значений коэффициента пропорциональности K и коэффициента постели CZ(z) по длине испытанной сваи. Работа выполнена с применением результатов полевых экспериментов, которые провели G. Price и I.F. Wardle (1987), в частности с применением измерений угловых смещений (φ) контрольных точек по длине сваи. Эпюры построены авторами в системе математики MathCAD; расчеты M(z) для способа 2 выполнены с учетом особенностей нелинейного деформирования железобетонных конструкций в SAP2000. Для оценки достоверности значений M(z), Q(z), R(z), полученных указанными методами, учитывалось несколько критериев соответствия. Установлено, что незначительные отклонения кривой φ(z), построенной с применением аналитической функции, при огибании ею дискретных значений (φ), зафиксированных при инклинометрических измерениях, оказывают значительное влияние на достоверность построения эпюр M(z), Q(z), R(z). Показано, что при таком незначительном отклонении для сваи TP15 при нагрузке P = 1200 кН расхождение в оценках между значениями смещений (x) составляет 0,7 %, но расхождения между максимальными значениями (M), (Q) и (R) уже определяются равными 30, 30 и 38 % соответственно. Установлено, что зависимости K(z) и CZ(z), полученные для испытанной сваи при различных нагрузках (P) в уровне поверхности земли, имеют кардинально разный вид. Последнее следует объяснять нелинейной работой грунта и особенностями неупругого поведения свай при горизонтальных нагрузках большой интенсивности.
Бесплатно
Влияние уровня нагружения на коэффициент ползучести бетона
Статья научная
Железобетонные конструкции, которые подвергаются длительной нагрузке, со временем деформируются. Это связанно с ползучестью бетона. При напряжениях (45...50) % от призменной прочности бетона при длительном нагружении проявляется нелинейная ползучесть. Это приводит к тому, что при расчете железобетонных конструкций необходимо учитывать влияние уровня напряжений в сжатом бетоне на коэффициент ползучести, с помощью которого определяется модуль деформаций бетона в условиях длительного нагружения. Целью данной работы являлось экспериментальное исследование влияния уровня нагружения на коэффициент ползучести водонасыщенного бетона. В связи с этим были проведены экспериментальные исследования ползучести тяжелого модифицированного бетона. В качестве опытных образцов были приняты бетонные призмы размером 10х10х40 см. В экспериментах варьировался уровень нагружения бетонных призм от 0,35 до 0,9. В результате проведенных исследований установлено, что при уровнях нагружения 0,8...0,9 коэффициент ползучести практически не изменяется. На основании опытных данных, анализа данных различных авторов, отечественных и европейских норм предложены зависимости, отражающие влияние уровня нагружения, класса бетона по прочности на сжатие и относительной влажности окружающей среды на предельное значение коэффициента ползучести сжатого бетона.
Бесплатно
Влияние физической активации воды на реологические свойства шликеров алюмомагнезиального состава
Статья научная
Рассматривается электрофизическая активация воды, позволяющая изменять реологические свойства шликера при производстве керамического камня.
Бесплатно
Статья научная
Показаны аналитические зависимости, которые являются результатом исследования и позволяют описать трехмерную геометрическую компьютерную кинематическую модель процесса формообразования прототипа зуборезного инструмента - «червячная фреза». Представленная компьютерная модель учитывает как геометрические характеристики проектируемого червячного зацепления, так и технологические особенности его изготовления. В статье показана равнозначность полученных аналитических зависимостей процесса формообразования компьютерной геометрической модели рабочей поверхности, описывающих производящие поверхности червячной фрезы, и эквивалентного ей реального зуборезного инструмента, что позволяет формировать его виртуальный цифровой эквивалент. Получение виртуального прототипа зуборезного инструмента позволяет снизить расходы на проектирование нового зубчатого зацепления. Получены аналитические зависимости для описания виртуального цифрового прототипа производящей поверхности зуборезного инструмента «червячная фреза» с возможностью внесения профильной модификации для улучшения контакта рабочих поверхностей цилиндрического червяка и червячного колеса. Применение преднамеренной профильной модификации дает возможность внесения в компьютерную модель зуборезного инструмента профильного отвода сечения его производящей поверхности от исходного прямолинейного профиля, что повлечет за собой модификацию формообразуемой рабочей поверхности полученного изделия и в итоге приведет к улучшению характеристик зоны контакта червячной зубчатой передачи. Применение цифрового прототипа модифицированной производящей поверхности позволяет получать виртуальное изделие, используемое в зубчатой передаче, и дает возможность исследовать работу червячной передачи в целом.
Бесплатно
Статья научная
Особенности производства строительно-монтажных работ при отрицательных температурах окружающего воздуха предполагают применение специальных технологий. В особенности это касается бетонных работ, требующих применения методов интенсификации твердения бетона монолитных конструкций. Использование бетонов на основе магнезиального вяжущего позволяет существенно снизить стоимость и продолжительность работ, так как для его затворения используются водные растворы хлористого магния, являющиеся электролитами с пониженной температурой замерзания. В статье приведены основные теоретические выкладки по формированию структуры строительных композитов при их твердении в условиях отрицательных температур. Раскрыты факторы влияния на процессы структурообразования и твердения магнезиального бетона. Приведена методика проведения эксперимента. Описаны полученные результаты. Дано объяснение характеру набора прочности магнезиального бетона, выдержанного первые 7 суток твердения в диапазоне температур от -10 до -20 °С. Получена математическая зависимость прочности магнезиального раствора от плотности применяемого водного раствора хлористого магния при расходе вяжущего от 50 до 25 % от массы заполнителя в исследуемом диапазоне температур выдерживания. Проведенные исследования доказывают, что магнезиальный бетон, затворенный водным раствором хлористого магния плотностью 1,15…1,25 г/см3, набирает прочность при температурах выдерживания от -10 до -20 ºС, отрицательная температура выдерживания уменьшает скорость твердения на 18…62 % от R28.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены основные принципы внедрения инструментов бережливого производства на промышленных предприятиях строительной индустрии в рамках реализации национального проекта «Производительность труда» на примере завода железобетонных изделий ООО «Бетотек». В рамках участия предприятия в проекте было проведено картирование пилотного потока создания ценности - производства железобетонных наружных трехслойных стеновых панелей, выявлено 48 проблем, вызывающих потери в процессе производства. С использованием диаграммы Ишикавы, а также других методов анализа были выявлены коренные причины основных проблем. Затем с помощью мозгового штурма были предложены варианты устранения данных причин и определены оптимальные методы решения проблем с помощью диаграммы выбора, после чего был разработан план по улучшению, направленный на сокращение потерь и обеспечение роста производительности труда. Практическое внедрение инструментов бережливого производства на предприятии позволило повысить производительность труда на предприятии на ~20 % после первого года участия в проекте и на ~7 % - после второго.
Бесплатно
Возведение автомобильных стоянок и парковок в крупных городах
Статья научная
Приведены результаты исследований по проблеме организации в крупных городах системы парковок и стоянок автомобильного транспорта. Показана необходимость дифференциации параметров парковок различного типа по зонам города с учетом градостроительных, экономических и экологических характеристик территорий и застройки.
Бесплатно
Возможности управления жизненным циклом объекта строительства с применением ТИМ
Статья научная
На сегодняшний день одним из стремительно развивающихся направлений в управлении жизненным циклом строительного объекта является автоматизация проектирования, строительного контроля и других его этапов на основе скриптов или плагинов. При корректном применении таких алгоритмов возможно существенно уменьшить трудозатраты и обеспечить повышение производительности рабочего процесса. Необходимо отметить, что данная область технологий информационного моделирования (ТИМ) достаточно популярна, так, в интернете можно найти различные обучающие ресурсы, но в них, как правило, внимание сфокусировано на результате работы, без описания алгоритма, методики работы скрипта или плагина. В открытом доступе практически не содержится ТИМ продуктов для выполнения сложных процессов автоматизации. В данной статье представлено описание принципа работы скрипта «Контуры продавливания», разработанного в среде визуального программирования Dynamo, подробно рассмотрен каждый функциональный этап алгоритма, отмечены нюансы, при которых в алгоритме может возникать ошибка. Данный скрипт предназначен для использования при проектировании несущего остова здания или сооружения, а также при выполнении поверочных расчетов в ходе строительного контроля или при техническом обследовании объекта в процессе его эксплуатации.
Бесплатно
Вопросы оптимизации функционирования лазерного сканера в режиме измерения деформаций
Статья научная
Статья посвящена вопросам оптимизации функционирования лазерного сканера в режиме измерения деформаций. Сформулирована задача учета эффекта обратного рассеивания лазерного луча при оценке количества различимых градаций в отраженном лазерной луче, а следовательно, и при оценке информационных характеристик лазерного сканера при проведении деформационных измерений. Решение сформулированной оптимизационной задачи управления мощностью луча с учетом налагаемого ограничительного условия на искомую функцию показало, что при наличии линейной функциональной зависимости между мощностью луча и расстоянием до исследуемого объекта информативность проводимых циклических измерений достигает минимума. Указанный факт диктует необходимость реализации на практике функции адаптивного управления с обратной зависимостью мощности лазерного луча от расстояния лазера до объекта исследования.
Бесплатно
Вопросы экологии в дорожной отрасли
Статья научная
Рассматривается решение технических вопросов для улучшения экологической обстановки на автомобильных дорогах. Приведены основные причины ухудшения экологической обстановки на дорогах и в городе. Рассматриваются основные факторы, влияющие на процесс уплотнения, особенности технологии укладки дорожно-строительных материалов, и предлагается техническое решение для получения высокоплотных структур из композиционных материалов. Представлено устройство, обеспечивающее качественное уплотнение дорожно-строительных материалов, уменьшение количества выбросов вредных веществ (продуктов сгорания топлива ДВС) во время работы дорожных катков при меньшем числе их проходов.
Бесплатно
Восстановление каркасной модели 3D-объекта по бумажному архивному чертежу
Статья научная
В статье описано практическое применение автоматизированной информационной технологии преобразования бумажного чертежа в электронную 3D-модель изделия (каркасное представление). Данное преобразование актуально для CALS- и BIM-идеологии проектирования и производства объекта в связи с необходимостью использовать безбумажное представление информации, сопровождающей изделие в процессе его жизненного цикла. Описаны все стадии процесса, необходимого для восстановления каркасной модели изделия вида «деталь» по реальному производственному бумажному чертежу. Важными этапами этого сложно формализуемого процесса являются: процедура сканирования чертежа и дальнейшая векторизация его растрового представления, обработка полученного векторного изображения и выделение из него ортогональных проекций изделия во внутренней системе параметризации, анализ проекционных видов и устранение погрешностей, преобразование полученных данных к виду точечной 3D-модели объекта и, наконец, преобразование точечной модели в предварительную каркасную модель. Параллельно оценивалось время, затрачиваемое на автоматизированное получение каркасной модели и получение этой же модели интерактивно. Чертежи реальных промышленных изделий вида «деталь» для тестирования разработанной технологии были предоставлены АО «ЦНИИ «Буревестник», алгоритмы перечисленных выше этапов, связанных с обработкой векторного представления данных, разработаны на кафедре инженерной геометрии, компьютерной графики и автоматизированного проектирования ННГАСУ.
Бесплатно
Статья научная
Изложены некоторые вопросы теории динамического расчета дискретных диссипативных конструкций с односторонними связями. Дано практическое приложение этой теории к проблеме аэродинамической неустойчивости надземных газопроводов.
Бесплатно
