Строительные материалы и изделия. Рубрика в журнале - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура
Новый композиционный деревянный брус для малоэтажного строительства
Статья научная
В статье рассмотрены основные аспекты деревянного малоэтажного домостроения - экологический, экономический и эстетический. Экология - деревянный дом является экологически чистым и безопасным для здоровья жильём. Экономика - деревянные дома обычно стоят меньше, чем каменные или кирпичные, и требуют меньше энергии для обогрева. Эстетика - деревянный дом может иметь уникальный и привлекательный внешний вид благодаря различным способам отделки и декоративного украшения. В связи с новыми современными требованиями по теплотехнике ограждающих конструкций и в результате проведенного анализа был разработан новый композиционный строительный материал «Композиционный деревянный брус» для малоэтажного домостроения. Произведены теоретические расчеты и сравнение сопротивления теплопередаче для клееного профилированного бруса и композиционного деревянного бруса, а также на сопротивление паропроницанию нового строительного материала.
Бесплатно
Обзор российских и зарубежных технологий производства многослойных деревянных панелей
Статья научная
Рассмотрены многослойные деревянные панели, являющиеся наиболее эффективным строительным материалом, полученным из древесины, благодаря высокой технологичности и отсутствию недостатков, присущих простым деревянным изделиям, например, доске и брусу. Благодаря тому, что ламели в соседних слоях изделия расположены под углом друг к другу - анизотропные свойства древесины нивелируются, что улучшает физико-механические свойства панели, до минимума сводится усушка, увеличиваются несущие способности. Исследуются различные технологии производства многослойной деревянной панели как элемента наружных, внутренних стен и перекрытий для деревянных зданий, а также их экономическая эффективность. Приведена сравнительная таблица характеристик российских и зарубежных аналогов многослойной клееной деревянной панели. Рассмотрены различные технологии производства исследуемого материала и их экономическая эффективность. Результаты исследования позволяют сделать вывод о преимуществах и недостатках различных типов многослойной деревянной панели в строительстве зданий и сооружений. Производство массивной деревянной панели «Древоблок» в сравнении с её аналогами показало себя как наиболее экономичное благодаря упрощению конструкции и технологии сборки, повышению коэффициента унификации, повышению производительности при изготовлении блоков зданий за счет облегченного ручного монтажа.
Бесплатно
Оптимизация составов тяжелых бетонов применением тонкодисперсных добавок
Статья научная
Представлены результаты экспериментальных исследований тяжелых бетонов, образование которых происходило при непосредственном участии таких структурообразующих элементов, как тонкодисперсный компонент и эффективный пластификатор. Установлено, что при использовании тонкодисперсных добавок наблюдаются отклонения от известных закономерностей взаимосвязи «состав - свойство» цементных композиционных материалов.
Бесплатно
Опыт получения автоклавного теплоизоляционного газобетона
Статья научная
Приводятся результаты исследований по созданию теплоизоляционного автоклавного газобетона. Для повышения прочностных характеристик в состав газосиликата введены нанотрубки и базальтовая фибра. Это приводит к дисперсному упрочнению ячеистого бетона и повышению прочностных характеристик изделий.
Бесплатно
Статья научная
В связи с ужесточением требований к качеству жаростойких и огнеупорных материалов, особенно актуальны вопросы их совершенствования и расширения номенклатуры. Рассмотрены основные пути развития данных материалов, обобщены подходы к их решению, предложены способы получения стабильных жидких фосфатных огнеупорных клеев и жаростойких растворов, сохраняющих свойства при длительном хранении.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время на территории РФ реализуется ряд крупных, не имеющих аналогов в мировой практике портовых гидротехнических сооружений (морских терминалов). Отличительной особенностью данных объектов является их месторасположение - Крайний Север и Арктика. Одним из наиболее ответственных элементов конструкций причалов и берегоукреплений портовых гидротехнических сооружений являются сваи и шпунт трубчатый сварной (свайная продукция). В данной статье рассмотрены особенности производства и поставки свайной продукции диаметром до 2520 мм, толщиной стенки до 40 мм и длиной до 75 000 мм; проведен анализ требований, предъявляемых к изделиям, эксплуатируемым в сложных топографических, геологических, гидрологических и климатических условиях, а также отмечена необходимость гармонизации и актуализации нормативной документации федерального уровня, регламентирующей технические требования как к свайной продукции, так и к трубам, применяемым при ее изготовлении.
Бесплатно
Особенности состава глин Челябинской области для производства керамических строительных материалов
Статья научная
В статье описаны общие закономерности влияния химического состава глинистого сырья на качество производимой строительной керамики. Также доказано значение минералогии сырья для его соответствующего применения в производстве строительных материалов. Изучена сырьевая база Челябинской области, выделены основные месторождения. При помощи рентгено-фазового, термического и химического анализа исследован минералогический состав глинистого сырья основных месторождений Челябинской области. С помощью рентгено-фазового анализа определен качественный минералогический состав исследуемых проб. По полученным данным термического анализа с помощью стехиометрических уравнений посчитано количество основного глинистого минерала - каолинита, а также выделена температура кристаллизации муллита. При помощи химического анализа найдены количества примесных оксидов. Не выявлено прямой зависимости температуры получения муллита от его количественного содержания в сырье, что доказывает необходимость знания не только минералогии, но и структуры сырья. На основе полученных данных были сделаны выводы о разнообразии состава глин, представленных в регионе, об индивидуальности подхода к технологии переработки глин при производстве изделий строительной керамики и о необходимости разработки системы управления свойствами керамических изделий, основанной на понимании состава и структуры глинистого сырья.
Бесплатно
Оценка пригодности сталеплавильных шлаков ПАО "ЧМК" для производства бетонов
Статья научная
Приведены результаты изыскания по оценке возможности замены в бетонах вяжущего вещества (портландцемента) тонкомолотыми сталеплавильными шлаками (конвертерного и АКОС) производства ПАО «ЧМК». В ходе исследования были проанализированы химический и минералогический (количественный и качественный) составы представленных сталеплавильных шлаков как в исходном состоянии, так и после смешивания с водой и последующей гидратацией. У сталеплавильных шлаков, размолотых до тонкости рядового портландцемента, были проверены прочностные характеристики, а также равномерность изменения объема при твердении по методам ГОСТов для портландцементов; представлены рентгенограммы и результаты съемок тонкомолотых шлаков при помощи сканирующего электронного микроскопа. В конце статьи сделаны соответствующие выводы о потенциальном применении данных шлаков для производства бетонов на их основе.
Бесплатно
Перспективы получения связующих и пигментов из техногенного сырья для фосфатных фасадных красок
Статья научная
Сформулированы требования к промышленным отходам, пригодным для получения фосфатных красок. Предложены технологии фосфатных связующих и пигментов на основе промышленных отходов.
Бесплатно
Перспективы применения метакаолина для снижения усадки цементного камня
Статья научная
Проведен анализ литературных источников по теме исследования. Выявлены основные причины возникновения усадочных деформаций цементного камня и бетона. Установлено, что усадка обусловлена прежде всего совместным действием капиллярных сил и сил, возникающих при удалении воды из слоев, образованных между кристаллами новообразований цементного камня. Рассмотрен эффективный метод снижения усадки цементного камня и бетона за счет введения добавок-модификаторов, включающих сульфат-ионы и алюминаты, позволяющие формировать различные модификации гидросульфоалюмината кальция. Сформулирована основная гипотеза о влиянии метакаолина на усадочные деформации цементного камня и бетона, согласно которой совместное введение добавки с суперпластификатором и гипсом теоретически будет способствовать снижению усадочных деформаций.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена перспектива использования магнезиальных вяжущих на основе отходов горнодобывающей промышленности в качестве альтернативного материала для производства закладочных смесей. Показаны основные преимущества таких смесей по сравнению с известными портландцементными составами. Установлено, что низкая водостойкость магнезиального вяжущего препятствует его применению в данной области. Исследуются пути повышения водостойкости магнезиального вяжущего из техногенных доломитов с целью создания на его основе качественной закладочной смеси. Исследовано влияние различных минеральных добавок на свойства доломитового камня. Проведен сравнительный анализ прочности и водостойкости полученного доломитового камня с данными добавками. Методом рентгенографического анализа исследован фазовый состав полученных композиций. Установлено влияние добавок на водостойкость и равномерность изменения объема при твердении доломитового камня. По результатам исследований выбрана наиболее эффективная добавка - никелевый шлак и наилучшая ее дозировка для получения доломитового вяжущего, соответствующего требованиям, предъявляемым к водостойкости закладочных смесей.
Бесплатно
Повышение стойкости магнезиального пенобетона к воздействию паровоздушной среды
Статья научная
Настоящая работа направлена на исследование возможности понижения сорбционной влажности ячеистых хлормагнезиальных композитов, полученных на основе вяжущего с низким содержанием оксида магния. Установлена актуальность проводимых исследований и приведены причины повышенных показателей сорбционной влажности у магнезиальных ячеистых бетонов. Предложен способ модификации структуры магнезиального камня в составе пенобетона путем введения добавки никелевого шлака, содержащего свободные двух- и трехвалентные ионы железа. Приводятся результаты исследования фазовых составов исходного и модифицированного хлормагнезиальных пенобетонов путем дифференциально-термического и рентгенографического анализа образцов в 28-е сутки твердения. Установлено присутствие катионного обмена (магний-железо) при твердении модифицированного никелевым шлаком ячеистого хлормагнезиального композита. Проведено сравнение основных физико-механических характеристик исходного и модифицированного составов магнезиальных пенобетонов. Установлено, что исследуемый состав магнезиального пенобетона, модифицированного никелевым шлаком, имеет показатели сорбционной влажности, соответствующие требованиям действующих технических регламентов.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье изложено эмпирическое исследование по смешиванию пигментов и изменению их дозировки в разные стороны с целью получения большой номенклатуры расцветок декоративного бетона. Подобное исследование будет полезным руководством для лабораторий различных предприятий по производству железобетонных изделий и конструкций, желающих или уже вовсю применяющих пигменты базовых цветов. В ходе изыскания найдены сочетания цветов пигментов для замены коммерческих смесей пигментов (оранжевого, светло-коричневого, темно-коричневого), получены различные оттенки декоративного бетона заданного состава, проверены некоторые свойства бетонной смеси с железооксидными пигментами в ее составе, а также прочностные характеристики и параметры долговечности декоративного бетона, извлечен положительный экономический эффект при отказе от коммерческих продуктов и дополнительного оборудования для их хранения, подачи, дозирования и т. п.
Бесплатно
Применение вермикулита в битумных композициях и мастиках для дорожного строительства
Статья научная
В работе показана возможность применения вермикулита в битумных композициях и мастиках, предназначенных для дорожного строительства. Дана характеристика минерала вермикулита, а также продукта его переработки - вспученного вермикулита (ВВ). Проведены исследования по получению и испытаниям битумно-вермикулитовых композиций с использованием битумов нефтяных дорожных марок БНД 90/130 и БНД 60/90 и вспученного вермикулитового песка фракции 0,6-1,0 мм. Определены оптимальные соотношения «битум - ВВ» в композициях. Разработаны и испытаны в дорожных условиях битумно-вермикулитовые мастики (БВМ), показана их эффективность при ремонте асфальтобетонных покрытий в реальных условиях эксплуатации. Определена область применения БВМ: ремонт трещин и выбоин в асфальтобетонном покрытии, заделка температурных швов, гидроизоляция инженерных коммуникаций и мостовых сооружений.
Бесплатно
Применение минеральных шламовых отходов в процессах синтезирования жидких фосфатных связок
Статья научная
Представлены результаты исследования шламовых отходов Самарского металлургического завода. Показана целесообразность совместного применения шламовых отходов и ортофосфорной кислоты для получения жидких фосфатных связок - затворителей жаростойких бетонов и растворов. Установлено, что исследованные шламы относятся к нанотехногенному сырью, а это обстоятельство значительно упрощает процесс синтезирования жидких фосфатных связок.
Бесплатно
Принципы обеспечения огнезащитных свойств материалов
Статья научная
В статье приведен обзор современных решений для защиты от огня несущих конструкций с целью обеспечения стандартизированных условий по огнестойкости. Дано определение огнестойкости и теплопроводности конструкций, обозначены основные факторы, определяющие пожаробезопасность зданий и сооружений, аргументирована необходимость применения огнезащитных систем в строительстве, рассмотрены самые популярные способы их организации. Описаны основные группы материалов для защиты от высоких температур, препятствующие распространению открытого огня. Изложены основные принципы выбора огнезащитных материалов. Перечислены основные практические преимущества и недостатки огнезащитных материалов.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрен опыт использования отходов предприятий микробиологического синтеза по производству витаминов, лекарственных препаратов, антибиотиков и других видов продукции для изготовления химических добавок с целью улучшения основных свойств строительных материалов, изделий и конструкций. Установлено, что отработанный нативный раствор олеандомицина (ОНРО) и леворина (ОНРЛ) оказывает значительный пластифицирующий эффект на цементные композиции, увеличивая расплыв конуса из цементно-песчаного раствора (Ц : П = 1 : 3) на 25-30 % по сравнению с контрольным, что способствует сокращению расхода воды на 15 %. Предложенные добавки оказывают положительное влияние на пластичность бетонной смеси, эффективность их практически такая же, как и добавки С-3. Уменьшение расхода цемента в жестких бетонных смесях при сохранении постоянного значения водоцементного отношения позволило сэкономить его на 10-12 % без снижения прочности бетона. В керамзитобетонных смесях за счет применения добавки ОНРО в количестве 0,15 % от массы цемента сокращён расход воды на 20 % при одинаковой жесткости по техническому вискозиметру. Это способствовало увеличению прочности керамзитобетона на 22 %, повышению модуля упругости на 13,7 %. При проведении исследований разработаны схемы усреднения отработанных нативных растворов, использование которых позволяет исключить колебания в вещественном составе и повысить коэффициент однородности не менее чем в три раза комбинированных партий раствора по сравнению с отдельными его сливами. На заводе железобетонных изделий с применением предложенных добавок изготовлены плиты перекрытия, бордюры для дорог, сваи и другие изделия с хорошими технико-экономическими и эксплуатационными показателями.
Бесплатно
Статья научная
Разработаны составы серии самоуплотняющегося бетона классов В30-В40. Установлено, что на стабилизацию реологических свойств самоуплотняющейся бетонной смеси наибольший эффект оказывает тонкомолотый доменный гранулированный шлак. С целью получения высокой подвижности бетонных смесей и требуемых свойств бетонов, при использовании поликарбоксилатов необходимо применение чистых крупных и мелких заполнителей (песок и щебень) и исключение в их составе присутствия глинистых минералов.
Бесплатно
Разработка составов магнезиального пенобетона, модифицированного кристаллическими затравками
Статья научная
Настоящее исследование направлено на разработку составов магнезиального пенобетона. Магнезиальное вяжущее, полученное из отходов горнодобывающей промышленности способно к высокому набору прочности в естественных условиях. Выдвинуто предположение о возможности получения качественной ячеистой структуры магнезиального пенобетона за счет использования кристаллических затравок. Для формирования системы пор в ячеистом пенобетоне были использованы современные виды пенообразователей. Представлено влияние чистого оксида магния в виде кристаллической затравки различных концентраций на физические свойства дисперсных систем. Выявлено количественное содержание затравки в различных пробах пенобетона. Проведен анализ фазового состава с помощью дериватограмм.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается экологическая эффективность производства магнезиальных вяжущих на основе отходов горнодобывающих производств по технологии интенсифицированного обжига. Обоснована важность перехода к технологиям со сниженными выбросами углекислого газа в атмосферу. Описаны основные разрушительные последствия, вызванные избытком углекислого газа с глобальной и локальной точки зрения. Приведен расчет выбросов углекислого газа вследствие термического разложения карбонатных минералов шихты. Приведен расчет выбросов углекислого газа, являющегося продуктом сгорания топлива для обжиговой установки. Исследован процесс выделения газов из шихты в процессе термической обработки доломитизированных горных пород, установлено отсутствие выделения газов, содержащих хлор, из добавок-интенсификаторов. Произведено сравнение углеродного следа технологии магнезиальных вяжущих с технологией производства портландцемента. Сделан вывод об актуальности частичной замены портландцемента на альтернативное экологически эффективное магнезиальное вяжущее при производстве строительных материалов.
Бесплатно
