УДК 691.32-022.532
Р. ХЕЛА, Ph.D., Л. БОДНАРОВА, Ph.D., Т. ЯРОЛИМ, Ph.D.-student, М. ЛАБАЙ, Ph.D.-student Технологический университет Брно (Чешская Республика, 60200, г. Брно, Вевери, 95)

Возможность диспергирования углеродных нанотрубок с помощью ультразвука

Описываются возможности и проблемы диспергирования наночастиц. Углеродные нанотрубки (УНТ) все шире используются во многих отраслях, например в медицине, фармации, электронике, а также в строительстве. Благодаря наночастицам появляется возможность улучшать свойства таких материалов, как покрытия, бетон и др. УНТ образуют скопления, которые весьма тяжело подвергаются диспергированию. В научной литературе описывается несколько способов диспергирования наночастиц. Сюда относится использование интенсивного механического помола (размельчения), ультразвука, использование поверхностно-активных веществ, гидродинамическая кавитация или комбинация приведенных методов. Дается описание контроля меры диспергирования УНТ с помощью UV/Vis спектрометра при их обработке ультразвуком. Вышеназванным способом определялись оптимальные параметры диспергирования. Полученные данные были использованы для подготовки водной суспензии УНТ и поверхностно-активных веществ, которые использовались для приготовления испытуемых образцов из цементных растворов. Проводились испытания для определения физико-механических параметров цементных растворов, содержащих УНТ.

Ключевые слова: углеродные нанотрубки, цементный бетон, гидродинамическая кавитация, дисперсии, UV/Vis спектроскопия.

Для цитирования: Хела Р., Боднарова Л., Яролим Т., Лабай М. Возможность диспергирования углеродных нанотрубок с помощью ультразвука // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 4–9.

Список литературы / References
1. Hela R., Marsalova J., Bodnarova L. Fly ashes thermal modification and their utilization in concrete. Ed. by Bontempi F. System-Based Vision for Strategic and Creative Design: Proceedings of the Second International Conference on Structural and Construction Engineering. September 2003. Rome. Italy, pp. 1649–1653.
2. Bodnarova L., Jarolim T., Hela R., Study of effect of various types of cement on properties of cement pastes. Advanced Materials Research. 2014. Vol. 897, pp. 224–229.
3. Karasin A., Dogruyol A., An experimental study on strength and durability for utilization of fly ash in concrete mix. Advances In Materials Science and Engineering. 2014. Article Number 417514. DOI: 10.1155/2014/417514.
4. Zhang D., Shi S., Wang Ch., et al. Preparation of cementitious material using smelting slag and tailings and the solidification and leaching of Pb2 + . Advances In Materials Science And Engineering. 2015. Article Number 352567. DOI: 10.1155/2015/352567.
5. Arash B., Wang Q., Varadan V.K., Mechanical properties of carbon nanotube/polymer composites. Scientific Reports 4. 2014. Article number 6479. DOI: 10.1038/ srep06479.
6. Yoonessi M., Lebrón-Colón M., Scheiman D., Meador M.A. Carbon nanotube epoxy nanocomposites: the effects of interfacial modifications on the dynamic mechanical properties of the nanocomposites. ACS Applied Materials & Interfaces. 2014. No. 6 (19), pp. 16621–16630. v7. Danoglidis P.A., Konsta-Gdoutos M.S., Gdoutos E.E., Shah S.P. Strength, energy absorption capability and self- sensing properties of multifunctional carbon nanotube reinforced mortars. Construction and Building Materials. 2016. Vol. 120, pp. 265–274.
8. Parveen S., Rana S., Fangueiro R., A review on nanomaterial dispersion, microstructure, and mechanical properties of carbon nanotube and nanofiber reinforced cementitious composites. Journal of Nanomaterials. 2013. DOI: 10.1155/2013/710175.
9. Bartos P., Nanotechnology of concrete, recent developments and future perspectives: Nanotechnology in construction: A roadmap for development. 1 st ed. Farmington Hills. Michigan. American Concrete Institute. 2008. SP-254, pp. 1–14.
10. Sanchez F., Sobolev K. Nanotechnology in concrete – A review. Construction and Building Materials. 2010. Vol. 24. Iss. 11, pp. 2060–2071.
11. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon. Nature. 1991. Vol. 354 (6348), pp. 56–58.
12. Mubaraka N.M., Abdullahc E.C., Jayakumara N.S., Sahua J.N. An overview on methods for the production of carbon nanotubes. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2014. Vol. 20. Iss. 4, pp. 1186–1197.
13. Yu J., Grossiord N., Koning C.E., Loos J. Controlling the dispersion of multi-wall carbon nanotubes in aqueous surfactant solution. Carbon. 2007. Vol. 45. Iss. (3), pp. 618–623.
14. Ganesh E.N. Single walled and multi walled carbon nanotube structure, synthesis and applications. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE). 2013. Vol. 2. Iss. 4, pp. 311–320. v15. Labaj M. Bachelor thesis. Supervisor: Hela R. Brno University of Technology. Faculty of Civil Engineering. 2014.
16. Hilding J., Grulke E., Zhang Z.G., Lockwood F. Disper sion of carbon nanotubes in liquids. Journal of Dispersion Science. 2003. Vol. 24. Iss. 1, pp. 1–41.
17. Bai J.B., Allaoui A. Effect of the length and the aggregate size of MWNTs on the improvement efficiency of the mechanical and electrical properties of nanocomposites – experimental investigation. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2003. Vol. 34. Iss. 8, pp. 689–694.
18. Azoubel S., Magdassi S. The formation of carbon nanotube dispersions by high pressure homogenization and their rapid characterization by analytical centrifuge. Carbon. 2010. Vol. 48. Iss. 12, pp. 3346–3352.
19. Collins F., Lambert J., Duan W.H. The influences of admixtures on the dispersion, workability, and strength of carbon nanotube–OPC paste mixtures. Cement & Concrete Composites. 2012. Vol. 34. Iss. 2, pp. 201–207.
20. Mendoza O., Sierra G., Tobón J.I. Influence of super plasticizer and Ca(OH)2 on the stability of functionalized multi-walled carbon nanotubes dispersions for cement composites applications. Construction and Building Materials. 2013. Vol. 47, pp. 771–778.
21. Chuah S., Pan Z., Sanjayan J.G., Wang Chien Ming, Duan Wen Hui. Nano reinforced cement and concrete composites and new perspective from graphene oxide. Construction and Building Materials. 2014. Vol. 73, pp. 113–124.

УДК 691.421.24
Г.И. ЯКОВЛЕВ¹, д-р техн. наук (gyakov@istu.ru), Ю.О. МИХАЙЛОВ¹, д-р техн. наук, Ю.Н. ГИНЧИЦКАЯ¹, инженер; О. КИЗИНИЕВИЧ², доктор-инженер; П.А. ТАЙБАХТИНА1, магистрант; Ю.А. БАЛОБАНОВА¹, магистрант 1 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426000, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)
2 Вильнюсский технический университет им. Гедиминаса (10223, Литовская Республика, г. Вильнюс, ул. Саулетико, 11)

Строительная керамика, модифицированная дисперсиями многослойных углеродных нанотрубок

Предложен способ улучшения механических характеристик строительной керамики путем введения в состав формовочной массы дисперсий многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ). Данная добавка позволяет регулировать структурообразование керамической матрицы, тем самым изменяя прочностные показатели керамических образцов. Показано, что введение МУНТ оказывает влияние на структуру керамики еще на этапе формования сырца, дальнейшее формирование которой зависит от температуры обжига. Согласно экспериментальным данным при температуре обжига 1000оС образуется однородная структура с пониженным содержанием пор, сокращается количество связанных между собой пор. Использование добавок дисперсий МУНТ в количестве 0,001% от массы глины позволяет повысить физико-механические показатели модифицированной керамики на 30% по сравнению с контрольными образцами.

Ключевые слова: строительная керамика, многослойные углеродные нанотрубки, наномодификация, механическая прочность, пористость.

Для цитирования: Яковлев Г.И., Михайлов Ю.О., Гинчицкая Ю.Н., Кизиниевич О., Тайбахтина П.А., Балобанова Ю.А. Строительная керамика, модифицированная дисперсиями многослойных углеродных нанотрубок // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 10–13.

Список литературы
1. Sveda M. Einfluss der Gleichgewichtsfeuchte auf die Waermeleitfaehigkeit von Ziegelproducten // ZI Zigel- industrie International. 1998. No. 12, pp. 810–817.
2. Орентлихер Л.П., Логанина В.И. Защитно-деко- ративные покрытия бетонных и каменных стен. М.: Стройиздат, 1993. 136 с.
3. Niesel K., Hoffman D. Moisture transport in porous building materials. Proceedings of the Europen Symposium «Science, technology and Europen cultural heritage». Italy. Bologna. 1989, pp. 593–596.
4. Яковлев Г.И., Полянских И.С., Мачюлайтис Р., Керене Я., Малайшкене Ю., Кизиниевич О., Шайбадуллина А.В., Гордина А.Ф. Наномодифици- рование керамических материалов строительного назначения // Строительные материалы. 2013. № 4. С. 62–64.
5. Яковлев Г.И., Полянских И.С., Шайбадуллина А.В., Гордина А.Ф., Бочкарева Т.В., Зайцева Е.А. Перспек- тивы наномодифицирования керамических матери- алов строительного назначения // Интеллектуальные системы в производстве. 2013. № 1. С. 189–192.
6. Dillon F.C., Moghal J., Koos A., Lozano J.G., Miranda L., Porwal H., Reece M.J., Grobert N. Ceramic composites from mesoporous silica coated multi-wall carbon nanotubes // Microporous and Mesoporous Materials. 2015. No. 217, pp. 159–166.
7. Qing Y., Zhou W., Huang Sh., Huang Zh., Luo F., Zhu D. Microwave absorbing ceramic coatings with multi-walled carbon nanotubes and ceramic powder by polymer pyrolysis route // Composites Science and Technology. 2013. No. 89, pp. 10–14.
8. Dassios K.G., Bonnefont G., Fantozzi G., Matikas T.E. Novel highly scalable carbon nanotube-strengthened ceramics by high shear compaction and spark plasma sintering // Journal of the European Ceramic Society. 2015. No. 35, pp. 2599–2606.
9. Богданов А.Н., Абдрахманова Л.А., Хозин В.Г. Мо- дификация керамических масс пластифицирующими добавками. Юбилейная международная научно-прак- тическая конференция, посвященная 60-летию БГТУ им. В.Г. Шухова, «Наукоемкие технологии и инновации» XXI научные чтения. Белгород: БГТУ, 2014. С. 46–49.
10. Яковлев Г.И., Гинчицкая Ю.Н., Кизиниевич О., Кизиниевич В., Гордина А.Ф. Влияние дисперсий многослойных углеродных нанотрубок на физико- механические характеристики и структуру строи- тельной керамики // Строительные материалы. 2016. № 8. С. 25–29.

УДК 624.138.232.1
К.А. КИСЛЯКОВ, магистр, Г.И. ЯКОВЛЕВ, д-р техн. наук, Г.Н. ПЕРВУШИН, д-р техн. наук Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426000, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)

Свойства цементной композиции с применением боя керамического кирпича и микрокремнезема

В работе рассматриваются вопросы применения боя кирпича как исходного сырья для производства строительных материалов. Проведены исследования композиций на основе молотого кирпичного боя в сочетании с микрокремнеземом. Методами рентгенофазового анализа, дифференциально-термического и ИК спектрального анализа показано, что комплексная добавка, включающая молотый кирпичный порошок в сочетании с микрокремнеземом, вступает в реакцию с гидроксидом кальция, образующимся при гидратации портландцемента, что приводит к повышению прочности исследуемых составов. Анализ микроструктуры с использованием растрового электронного микроскопа подтвердил формирование структуры повышенной плотности за счет ее уплотнения новообразованиями, образующимися в структуре композиции дополнительно в виде низкоосновных гидросиликатов кальция за счет связывания микрокремнезема и молотого кирпича щелочными составляющими гидратирующего портландцемента.

Ключевые слова: техногенные материалы, кирпичный бой, цементное вяжущее, микрокремнезем, гидросиликаты кальция.

Для цитирования: Кисляков К.А., Яковлев Г.И., Первушин Г.Н. Свойства цементной композиции с применением боя керамического кирпича и микрокремнезема // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 14–18.

Список литературы 1. Müller A., Recycling of masonry rubble – Status and new utilization methods (Part 1) // Fachtagung Recycling. 2003, pp. 17–25. 2. Müller A., Recycling of masonry rubble – Status and new utilization methods (Part 2) // Fachtagung Recycling. 2003, pp. 42–46. 3. Robayo R.A., Mulford A., Munera J., Gutiérrez R.M.de. Alternative cements based on alkali-activated red clay brick waste // Construction and Building Materials. 2016. Vol. 128, pp. 163–169. 4. Sassoni E., Pahlavan P., Franzoni E., Bignozzi M.C. Valorization of brick waste by alkali-activation: A study on the possible use for masonry repointing // Ceramics International. 2016. Vol. 42, pp. 14685–14694. 5. Abdelghani Naceri, Makhloufi Chikouche Hamina. Use of waste brick as a partial replacement of cement in mortar // Waste Management. 2009. Vol. 20 (8), pp. 2378–2384. 6. Муртазаев А.Ю., Батаев Д.К.-С., Абуханов А.З., Хадизов В.Х. Формирование себестоимости строи- тельных компонентов, полученных с использовани- ем керамического кирпичного боя // Экономические науки. 2012. № 2. С. 100–103. 7. Соколов А.А. Композиционные шлакощелочные вя- жущие с добавками молотого боя керамического кирпича, растворы и бетоны на их основе. Дисс. канд. техн. наук. Казань, 2006. 181 с. 8. Карпова Е.А., Мохамед А.Э., Скрипкюнас Г., Кере- не Я., Кичайте А., Яковлев Г.И., Мацияускас М., Пудов И.А., Алиев Э.В., Сеньков С.А. Модификация цементного бетона комплексными добавками на ос- нове эфиров поликарбоксилата, углеродных нано- трубок и микрокремнезема // Строительные мате- риалы. 2015. № 2. С. 40–47. 9. Политаева А.И., Елисеева Н.И., Яковлев Г.И., Перву шин Г.Н., Гавранек И., Михайлова О.Ю. Роль микро кремнезема в структурообразовании цементной матри цы и формировании высолов в вибропрессованных из делиях // Строительные материалы. 2015. № 2. С. 49–55. 10. Ne erka V., Slí ková Z., Tesáreka P., Plachý T., Frankeová D., Petrá ová V. Comprehensive study on mechanical properties of lime-based pastes with additions of metakaolin and brick dust // Cement and Concrete Research. 2014. Vol. 64, pp. 17–29. 11. Laukaitis A, Keriene J, Kligys M, Mikulskis D, Lekunaite L. Influence of amorphous nanodispersive SiO2 additive on structure formation and properties of autoclaved aerated concrete // Materials Science (Med iagotyra). 2010. No. 16 (3), pp. 257–263. 12. Горшков В.С., Савельев В.Г., Абакумов А.В. Вяжущие, керамика и стеклокристаллические мате- риалы: Структура и свойства: Справ. пособие. М.: Стройиздат, 1994. 584 с.

УДК 691.32-022.532
Л.А. УРХАНОВА, д-р техн. наук (urkhanova@mail.ru), С.Л. БУЯНТУЕВ, д-р техн. наук (buyantuevsl@mail.ru), С.А. ЛХАСАРАНОВ, канд. техн. наук, А.Б. ХМЕЛЕВ, инженер, А.А. УРХАНОВА, инженер Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления (670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40в)

Модификация цемента и бетона углеродными наноматериалами, полученными из угольного кека

Представлены результаты исследований по модифицированию цементного камня и бетона углеродными наноматериалами, полученными в двух различных установках с использованием плазменной и электроразрядной технологий. Выявлено, что что энергопотребление электроразрядной установки на порядок ниже, чем у плазменной, однако эффективность воздействия добавок с УНМ, полученных в этих установках, на свойства цемента и бетона на его основе, существенно отличаются между собой. Получаемые в результате обработки угольного кека углеродные наноматериалы были исследованы с помощью электронно-микроскопического, элементного, спектрального анализов. Введение углеродных наноматериалов в результате комплексного взаимодействия приводит к изменению фазового состава и микроструктуры цементного камня и соответственно улучшает физико-механические и эксплуатационные свойства бетонов.

Ключевые слова: плазменная установка, электроразрядная установка, угольный кек, углеродные наноматериалы, портландцемент, модифицированный бетон.

Для цитирования: Урханова Л.А., Буянтуев С.Л., Лхасаранов С.А., Хмелев А.Б., Урханова А.А. Модификация цемента и бетона углеродными наноматериалами, полученными из угольного кека // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 19–25.

Список литературы
1. Филенко В.В., Карпенко С.В., Николаенко К.В. Разработка технологии повторного обогащения мел козернистых отходов угольных шахт Западной Сибири // Геолого-мінералогічний вісник. 2010. № 1–2. С. 78–81.
2. Патент РФ № 2488984 Способ получения углеродных наноматериалов с помощью энергии низкотемпературной плазмы и установка для его осуществления / Буянтуев С.Л., Кондратенко А.С., Дамдинов Б.Б. Заявл. 22.02.2011. Опубл. 27.07.2013. Бюл. 21.
3. Буянтуев С.Л., Кондратенко А.С., Хмелев А.Б. Особенности получения углеродных наноматериа лов методом комплексной плазменной переработки углей // Вестник ВСГУТУ. 2013. № 3 (42). С. 21–25.
4. Buyantuev S.L., Khmelev A.B., Kondratenko A.S., Baldinova F.P. Investigation of properties of coal-water slurries produced by electric discharge methods // Известия высших учебных заведений. Физика. 2015. Т. 58. № 9–3. С. 7–10.
5. Коротких Д.Н., Артамонова О.В., Чернышов Е.М. О требованиях к наномодифицирующим добавкам для высокопрочных цементных бетонов // Нанотех- нологии в строительстве. 2009. № 2. С. 42–49.
6. Пухаренко Ю.В., Аубакирова И.У., Никитин В.А., Староверов В.Д. Структура и свойства наномодифи цированных цементных систем // Международный конгресс «Наука и инновации в строительстве «SIB 2008». Современные проблемы строительного матери аловедения и технологии. Воронеж. 2008. Т. 1. Кн. 2. С. 424–429.
7. Урханова Л.А., Лхасаранов С.А., Буянтуев С.Л. Куз нецова А.Ю. О влиянии углеродных наноматериалов на свойства цемента и бетона // Нанотехнологии в строительстве. 2016. Т. 8. № 5. С. 16–41. DOI: dx.doi. org/10.15828/2075-8545-2016-8-5-16-41.
8. Толмачев С.Н., Беличенко Е.А. Особенности влия ния углеродных наночастиц на реологические свой ства цементного теста и технологические свойства мелкозернистых бетонов // Нанотехнологии в строи тельстве. 2014. Т. 6. № 5. С. 13–29.
9. Низина Т.А., Кочетков С.Н., Пономарев А.Н., Козеев А.А. Оценка эффективности влияния нано модификаторов на прочностные и реологические характеристики цементных композитов в зависимо сти от вида пластифицирующих добавок // Региональная архитектура и строительство. 2013. № 1. С. 43–49.
10. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Корженко А. Бурьянов А.Ф., Керене Я., Маева И.С., Хазеев Д.Р., Пудов И.А., Сеньков С.А. Применение дисперсий многослойных углеродных нанотрубок при произ водстве силикатного газобетона автоклавного твер дения // Строительные материалы. 2013. № 2. С. 25–29.
11. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Керене Я., Полян ских И.С., Пудов И.А., Хазеев Д.Р., Сеньков С.А. Комплексная добавка на основе углеродных нано трубок и микрокремнезема для модификации газо силиката автоклавного твердения // Строительные материалы. 2014. № 1–2. С. 3–7.
12. Лопанов А.Н., Семейкин А.Ю., Фанина Е.А. Реология электропроводящих цементных паст и дисперсий графита // Цемент и его применение. 2009. № 5. С. 110–112.
13. Семейкин А.Ю., Гузеева О.Н. Эколого-гигиени ческие аспекты использования инновационных систем регулирования микроклимата на основе низкотемпературных нагревательных элементов // Сборник трудов международной конференции «Наукоемкие технологии и инновации». 2014. Белгород. С. 260–263.
14. Урханова Л.А., Буянтуев С.Л., Лхасаранов С.А., Кондратенко А.С. Получение строительных матери алов с новыми свойствами при добавлении фулле ренсодержащих углеродных материалов // Сборник трудов международной научно-практической конфе ренции «Инновационные технологии в науке и образо вании». 2011. Улан-Удэ. С. 59–62.

УДК 691.535:539.2
А.Э.М.М. ЭЛЬРЕФАИ¹, инженер, И.А. ПУДОВ¹, канд. техн. наук (pudovia@yandex.ru), Г.И. ЯКОВЛЕВ¹, д-р техн. наук (jakowlew@udm.net); С.А. СЕНЬКОВ², канд. техн. наук; А.Ф. БУРЬЯНОВ³, д-р техн. наук (rga-service@mail.ru)
1 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)
2 Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29)
3 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26) Комбинирование добавок различного генезиса для повышения эффективности модификации цементных бетонов На сегодняшний момент в строительстве основным конструкционным материалом остается тяжелый бетон на основе портландцемента. В работе представлена оценка влияния сочетаний различных гиперпластификаторов, диоксида кремния и дисперсии многослойных углеродных нанотрубок на структуру и свойства цементных бетонов. Комбинирование приведенных выше добавок в их оптимальных концентрациях приводит к повышению прочности на 7 сут на 72–95%, на 28 сут на 40–85%. Также происходит изменение показателей пористости структуры модифицированных образцов. Введение комплексных добавок способствовало снижению общей пористости образцов на 21–50%, снижению среднего размера пор и относительному увеличению содержания условно-закрытых пор. Проведенный дифференциально-термический анализ цементной матрицы образцов бетона показал увеличение общего объема гидроксида кальция вследствие ускоренной гидратации портландцемента в модифицированном бетоне. В совокупности полученные данные показали повышение эксплуатационных характеристик конструкционного материала.

Ключевые слова: комплексная добавка, модификация, углеродные нанотрубки, гиперпластификатор, диоксид кремния, бетон.

Для цитирования: Эльрефаи А.Э.М.М., Пудов И.А., Яковлев Г.И., Сеньков С.А., Бурьянов А.Ф. Комбинирование добавок различного генезиса для повышения эффективности модификации цементных бетонов // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 26–30.

Список литературы
1. Калашников В.И., Тараканов О.В., Москвин Р.Н., Мороз М.Н., Белякова Е.А., Белякова В.С., Спири донов Р.И. Применение водных суспензий природ ных пуццоланических добавок в производстве бето нов // Системы. Методы. Технологии. 2013. № 1 (17). С. 103–107.
2. Шишкин А.А. Щелочные реакционные порошковые бетоны // Строительство уникальных зданий и соору жений. 2014. № 2 (17). С. 56–65.
3. Гамалий Е.А. Комплексные модификаторы на осно ве эфиров поликарбоксилатов и активных минераль ных добавок для тяжелого конструкционного бетона. Дис. ... канд. техн. наук. Челябинск. 2009. 217 с.
4. Красиникова Н.М., Кашапов Р.Р., Морозов Н.М., Хозин В.Г. Структурообразование цементного камня с полифункциональной добавкой // Строительные материалы. 2016. № 5. С. 66–69.
5. Леонтьев С.В., Голубев В.А., Шаманов В.А., Курзанов А.Д., Яковлев Г.И., Хазеев Д.Р. Модифи кация структуры теплоизоляционного автоклавного газобетона дисперсией многослойных углеродных нанотрубок // Строительные материалы. 2016. № 1–2. С. 76–83.
6. Сафаров К.Б., Степанова В.Ф. Регулирование реак ционной способности заполнителей и повышение сульфатостойкости бетонов путем совместного при- менения низкокальциевой золы-уноса и высокоак- тивного метакаолина // Строительные материалы. 2016. № 5. С. 70–73.
7. Sakthieswaran N.A., Suresh M. Study on strength properties for cement mortar added with carbon nanotubes and zeolite // International Journal of Engineering and Computer Science. 2015. Vol. 4 (6), pp. 12402–12406.
8. Сollepardi M., Collepardi S., Skarp U. Optimization of silica fume, fly ash and amorphous nano-silica in superplasticized high-performance concrete // ACI Materials Journal. 2004, pp. 495–506.
9. Карпова Е.А., Эльрефаи А.Э.М.М., Скрипкюнас Г., Керене Я., Кичайте А., Яковлев Г.И., Мацияускас М., Пудов И.А., Алиев Э.В., Сеньков С.А. Модификация цементного бетона комплексными добавками на ос нове эфиров поликарбоксилата, углеродных нано трубок и микрокремнезема // Строительные мате риалы. 2015. № 2. С. 40–47.
10. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Корженко А., Бурьянов А.Ф., Пудов И.А., Лушникова А.А. Моди фикация цементных бетонов многослойными угле родными нанотрубками // Строительные материа лы. 2011. № 2. С. 47–51.

УДК 691.327.332-022.532
С.В. ЛЕОНТЬЕВ¹, инженер (n1306cl@yandex.ru), В.А. ШАМАНОВ¹, канд. техн. наук (vitshamanov@gmail.com), А.Д. КУРЗАНОВ¹, инженер; Г.И. ЯКОВЛЕВ², д-р техн. наук (jakowlew@udm.net)
1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614010, г. Пермь, ул. Куйбышева, 109)
2 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)

Многокритериальная оптимизация состава теплоизоляционного автоклавного газобетона, модифицированного дисперсией углеродных нанотрубок

Представлены результаты исследований, направленные на получение теплоизоляционного автоклавного газобетона с требуемым уровнем транспортировочной и монтажной прочности. В ходе работы установлено, что совместное введение в состав газобетонной смеси специализированного газообразователя монодисперсного состава, поликарбоксилатного пластификатора и дисперсии многослойных углеродных нанотрубок способствует повышению прочности теплоизоляционного автоклавного газобетона и незначительному снижению его плотности и теплопроводности за счет заполнения микротрещин кристаллическими новообразованиями упорядоченной структуры и перераспределения объема микропор и капилляров в структуре газосиликата. Оптимизация состава ячеистого бетона осуществлялась по комплексному критерию его качества с помощью программного продукта для ЭВМ «Декон-СМ».

Ключевые слова: автоклавный газобетон, теплоизоляция, дисперсия, многослойные углеродные нанотрубки, оптимизация, комплексный критерий качества.

Для цитирования: Леонтьев С.В., Шаманов В.А., Курзанов А.Д., Яковлев Г.И. Многокритериальная оптимизация состава теплоизоляционного автоклавного газобетона, модифицированного дисперсией углеродных нанотрубок // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 31–40.

Список литературы
1. Государственная программа № 2446-р. «Энерго- сбережение и повышение энергетической эффек- тивности на период до 2020 года», утверждена рас- поряжением Правительства Российской Федера- ции от 27 декабря 2010 г. // RG.RU: ежедневное ин- тернет-издание. 25 янв. 2011. URL: http://www.rg. ru/2011/01/25/energosberejenie-site-dok.html (Дата обращения: 20.12.2016).
2. Рудченко Д.Г. Ячеистый бетон автоклавного тверде ния AEROC плотностью 150 кг/м
3 . Особенности производства и применения. Опыт производства и применения ячеистого бетона автоклавного тверде- ния // Сборник научных трудов VIII Международной научно-практической конференции. Минск; Могилев. 2014. С. 33–39.
3. Вишневский А.А., Гринфельд Г.И., Смирнова А.С. Производство автоклавного газобетона в России // Строительные материалы. 2015. № 6. С. 52–54.
4. Леонтьев С.В., Голубев В.А., Шаманов В.А., Курза- нов А.Д. Исследование влияния различных газо- образователей на формирование структуры тепло- изоляционного газобетона автоклавного твердения // Научно-технический вестник Поволжья. 2015. № 5. С. 206–208.5. Леонтьев С.В., Голубев В.А. Шаманов В.А., Курза- нов А.Д. Исследование влияния пластифицирующих добавок на процесс стабилизации ячеистой структу- ры теплоизоляционного газобетона автоклавного твердения // Фундаментальные исследования. 2015. № 11. Ч. 3. С. 474–480.
6. Мечай А.А., Мисник М.П., Колпащиков В.Л., Сини ца М. Наномодифицированный автоклавный ячеи- стый бетон. Опыт производства и применения ячеи- стого бетона автоклавного твердения // Сборник на- учных трудов VIII Международной научно-практиче- ской конференции. Минск; Могилев. 2014. С. 76–79.
7. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Полянских И.С., Керене Я., Мачулайтис Р., Пудов И.А., Сеньков С.А., Политаева А.И., Гордина А.Ф., Шайбадуллина А.В. Наноструктурирование композитов в строительном материаловедении. Ижевск: Изд-во ИжГТУ им. М.Т. Калашникова, 2014. 196 с.
8. Narayanan N., Ramamurthy K. Structure and properties of aerated concrete: a review // Cement & Concrete Composites. 2000. No. 22, pp. 321–329.
9. Yang K.H., Lee K.H. Test on high-performance aerated concrete with a lower density // Construction and Building Materials. 2015. No. 74, pp. 109–117.
10. Долотова Р.Г., Верещагин В.И., Смиренска В.Н. Определение составов ячеистых бетонов различной плотности при использовании полевошпатово-квар- цевых песков методом математического планирова- ния // Строительные материалы. 2012. № 12. С. 16–19.
11. Бедарев А.А., Шмитько Е.И. Оптимизация структу- ры газосиликата с применением мультипараметри- ческой модели // Строительные материалы. 2013. № 4. С. 89–93.
12. Патент РБ 14393 С1 2012.10.30. Смесь для изготовле- ния изделий из ячеистого бетона / Мечай А.А., Барановская Е.И. Заявл. 21.04.2011. Опубл. 30.10.2012.
13. Фоменко А.И., Федорчук Н.М., Вавилов С.В., Грызлов В.С. Рентгеноструктурное исследование влияния кремнегеля на кинетику структурообразо- вания цементного камня // Цемент и его применение. 1991. № 3–4. С. 27–29.
14. Крамар Л.Я., Кирсанова А.А., Ионов Ю.В., Орлов А.А. Особенности гидратации и твердения цементных бетонов с добавками-модификаторами, содержащими метакаолин // Цемент и его примене- ние. 2015. № 2. С. 130–134.
15. Захаров С.А., Калачик Б.С. Высокоактивный мета- каолин – современный активный минеральный мо- дификатор цементных систем // Строительные ма- териалы. 2007. № 5. С. 56–57.
16. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Корженко А., Бурьянов А.Ф., Керене Я., Маева И.С., Хазеев Д.Р., Пудов И.А., Сеньков С.А. Применение дисперсий многослойных углеродных нанотрубок при произ- водстве силикатного газобетона автоклавного твер- дения // Строительные материалы. 2013. № 2. С. 25–29.
17. Yakovlev G., Pervushin G., Maeva I., Keriene J., Pudov I., Shaybadullina A., Buryanov A., Korzhenko A, Senkov S. Modification of construction materials with multi-walled carbon nanotubes // Procedia engineering. 2013. No. 57, pp. 407–413.
18. Kadashevich I, Schneider H., Stoyan D. Statistical modelling of the geometrical structure of the system of artificial air pores in autoclaved aerated concrete // Cement and Concrete Research. 2005. No. 35, pp. 1495–1498.
19. Гитман М.Б., Столбов В.Ю., Федосеев С.А. Организационный подход к управлению качеством продукции // Стандарты и качество. 2012. № 5. С. 80–84.

УДК 691.328.43
К.А. САРАЙКИНА¹, канд. техн. наук (Ksenya_s2004@mail.ru), В.А. ШАМАНОВ¹, канд. техн. наук, В.А. ГОЛУБЕВ¹, канд. техн. наук; Г.И. ЯКОВЛЕВ², д-р техн. наук
1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614010, г. Пермь, ул. Куйбышева, 109)
2 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)

Прогнозирование долговечности базальтофибробетона, модифицированного наноструктурными добавками

Рассматриваются вопросы долговечности базальтофибробетона (БФБ), модифицированного наноструктурными добавками. Основным критерием долговечности, как правило, принимают морозостойкость, которая зависит от многих факторов: прочности, плотности, водонепроницаемости и др. Учитывая специфику БФБ, не менее важным критерием долговечности следует считать сохранность армирующего волокна в цементной матрице. В результате проведенных исследований установлено, что комплексная модификация базальтфибробетона наноструктурными добавками в виде высокоактивного метакаолина и дисперсии многослойных углеродных нанотрубок обеспечивает повышение его долговечности и эксплуатационных характеристик. Это обусловлено защитой базальтового волокна от щелочной коррозии за счет снижения щелочности среды, уплотнения контактной зоны базальтовое волокно – цементный камень и управления составом и морфологией новообразований цементной матрицы по поверхности волокна.

Ключевые слова: базальтофибробетон, армирующие волокна, метакаолин, нанотрубки, базальтовое волокно, коррозия, цементный камень.

Для цитирования: Сарайкина К.А., Шаманов В.А., Голубев В.А., Яковлев Г.И. Прогнозирование долговечности базальтофибробетона, модифицированного наноструктурными добавками // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 41–44.

Список литературы
1. Бутт Ю.М., Куатбаев К.К. Долговечность автоклав ных силикатных бетонов. М.: Стройиздат, 1966. 216 с.
2. Капитонов А.М., Редькин В.Е. Физико-механи- ческие свойства композиционных материалов. Упругие свойства. Красноярск: СФУ, 2013. 531 с. v3. Пащенко А.А., Сербин В.П., Паславская А.П. и др. Армирование неорганических вяжущих веществ ми неральными волокнами / Под ред. А.А. Пащенко М.: Стройиздат, 1988. 200 с.
4. Сарайкина К.А., Голубев В.А., Яковлев Г.И., Поли таева А.И., Сеньков С.А. Наноструктурирование цементного камня при дисперсном армировании базальтовым волокном // Строительные материалы. 2015. № 2. С. 34–38. v5. Рабинович Ф.Н. Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проекти рования, технология, конструкции: Монография. М.: АСВ, 2004. 560 с.
6. Сарайкина К.А., Голубев В.А., Яковлев Г.И., Федорова Г.Д., Александров Г.Н., Плеханова Т.А., Дулесова И.Г. Модификация базальтофибробетона нанодисперсными системами // Строительные ма териалы. 2015. № 10. С. 64–69.
7. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: Высшая шко ла, 1987. 415 с
8. Яковлев Г.И., Галиновский А.Л., Голубев В.А., Сарайкина К.А., Политаева А.И., Зыкова Е.С. Наноструктурирование как способ повышения адге зионных свойств системы «цементный камень – ар мирующее базальтовое волокно» // Известия КГАСУ. 2015. № 2. С. 281–288.
9. Грановский А.Г. Структурообразование в минераль ных вяжущих системах. Киев: Наукова думка, 1984. 299 с.
10. Алексашин С.В. Повышение морозостойкости и во донепроницаемости мелкозернистых бетонов для речных гидросооружений. Дис. … канд. техн. наук. Москва. 2014. 114 с.
11. Пудов И.А. Наномодификация портландцемента водными дисперсиями углеродных нанотрубок. Дис. … канд. техн. наук. Казань. 2013. 185 с.
12. Сарайкина К.А., Голубев В.А., Яковлев Г.И., Сычугов С.В., Первушин Г.Н. Повышение коррози- онной стойкости базальтового волокна в цементных бетонах // Строительные материалы. 2016. № 1–2. С. 27–31.

УДК 691.311 В.Г. СОЛОВЬЕВ¹, инженер (s_vadim_g@mail.ru), А.В. ЕРЕМИН¹, канд. техн. наук (aleks.eremin@gmail.com); Д.М. ЕЛИСЕЕВ², инженер (eliseev@himsi.ru); А.Ф. БУРЬЯНОВ¹, д-р техн. наук (rga-service@mail.ru)
1 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)
2 ООО «Химсинтез» (141700, г. Долгопрудный, Лихачевский пр., 5)

Повышение водостойкости гипсового вяжущего парафиновой эмульсией

Рассмотрены особенности влияния парафиновых эмульсий, содержащих наноразмерные частицы, на водостойкость гипсовых вяжущих β-модификации. Результаты проведенных исследований показывают эффективность применения парафиновых эмульсий «ЭМВАКС-ГИПС-1» и «ЭМВАКС-ГИПС-2», содержащих наноразмерные частицы, для повышения водостойкости изделий из гипсовых вяжущих β-модификаций: коэффициент размягчения повышается с 0,35 до 0,52–0,72. Установлено, что основным критерием, определяющим эффективность применения парафиновых эмульсий в гипсовых вяжущих β-модификаций, является размер отдельных частиц парафина – значительное повышение эффективности достигается при применении эмульсий парафина с частицами менее 2 мкм, включая наноразмерные частицы меньше 300 нм. Определены особенности структурообразования гипсовых вяжущих при введении парафиновых эмульсий с различными размерами частиц.

Ключевые слова: гипсовое вяжущее, парафиновая эмульсия, наноразмерные частицы, водостойкость, структурообразование.

Для цитирования: Соловьев В.Г., Еремин А.В., Елисеев Д.М., Бурьянов А.Ф. Повышение водостойкости гипсового вяжущего парафиновой эмульсией // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 45–49.

Список литературы
1. Козлов Н.В., Панченко А.И., Бурьянов А.Ф., Соловьев В.Г., Булдыжова Е.Н., Гальцева Н.А. Гипсовые вяжущие повышенной водостойкости на основе промышленных отходов // Научное обозрение. 2013. № 9. С. 200–205.
2. Козлов Н.В., Панченко А.И., Бурьянов А.Ф. Микроструктура гипсового вяжущего повышенной водостойкости // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 72–75.
3. Гордина А.Ф., Яковлев Г.И., Полянских И.С., Кере- не Я., Фишер Х.-Б., Рахимова Н.Р., Бурьянов А.Ф. Гипсовые композиции с комплексными модифика- торами структуры // Строительные материалы. 2016. № 1–2. С. 90–95.
4. Патент РФ № 2381902 Способ получения влагостойких изделий на основе гипса / Веерамасунени С., Капакаса К. Заявл. 25.07.2005. Опубл. 20.02.2010. Бюл. № 5. 13 с.
5. Патент РФ 2210553 Способ получения гипсовой дре- весно-волокнистой продукции с повышенной водо- стойкостью и способ получения гипсового древесно- волокнистого листа с повышенной водостойкостью / Инглерт Марк Х. Заявл. 09.12.1997. Опубл. 20.08.2003.
6. Патент US 20130053481 Compositions, emulsions, and methods for making compositions and emulsions [Композиции, эмульсии и способы получения ком позиций и эмульсий] / Eduardo Romero-Noche Buena and etc. Заявл. 17.08.2012. Опубл. 28.02.2013. 19 с. (In English).
7. Патент US 5437722 A Water-resistant gypsum compositions and emulsion for making same [Водостойкие гипсовые композиции и эмульсии для их приготов ления] / Lionel Borenstein. Заявл. 01.03.1994. Опубл. 01.09.1995. 5 c. (In English).
8. Rale M.T. Was-based emulsifiers for use in emulsions to impart water repellency to gypsum wallboard. McMaster University. 2012. https://macsphere.mcmaster.ca/ bitstream/11375/12612/1/fulltext.pdf
9. Wang F.F., Li G.Z., Liu M.R. Effect of waterproof emulsion on properties of calcined gypsum from flue gas desulfurization // Advanced Materials Research. 2011. Vol. 168–170, pp. 478–481.
10. Плотникова Г.П., Плотников Н.П. Модификация парафиновых эмульсий для производства древесно стружечных плит // Системы. Методы. Технологии. 2013. № 2 (18). С. 147–151.

УДК 624.138.232-022.532
В.В. СТРОКОВА, д-р техн. наук (vvstrokova@gmail.com), Д.Д. НЕЦВЕТ, инженер, В.В. НЕЛЮБОВА, канд. техн. наук (nelubova@list.ru), И.В. СЕРЕНКОВ, студент Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46)

Свойства композиционного вяжущего на основе наноструктурированной суспензии

Описаны свойства композиционного вяжущего на основе наноструктурированной суспензии. В качестве модифицирующей добавки предложено использование портландцемента. Обосновано улучшение физико-механических характеристик полученного композиционного вяжущего. Добавка цемента обеспечивает прирост прочности более чем в восемь раз, что обусловлено, с одной стороны, уплотнением системы, а с другой – формированием кристаллических новообразований в результате гидратационных процессов в системе. Показано изменение реотехнологических свойств композиционного связующего, обусловленное присутствием активного структурирующего компонента в системе. Установлено существенное сокращение сроков сушки вяжущего (до 40%), что является одним из важнейших показателей качества как самого связующего, так и материалов на его основе. При этом характер кинетики сушки не меняется. Полученное связующее можно использовать для получения строительных композитов различного функционального назначения.

Ключевые слова: наноструктурированное вяжущее, композиционное связующее, модификатор, структурирующие компоненты.

Для цитирования: Строкова В.В., Нецвет Д.Д., Нелюбова В.В., Серенков И.В. Свойства композиционного вяжущего на основе наноструктуриро- ванной суспензии // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 50–54.

УДК 624:6-022.532
В.Г. ХОЗИН, д-р техн. наук (Khozin@kgasu.ru), Р.К. НИЗАМОВ, д-р техн. наук (Nizamov@kgasu.ru), Л.А. АБДРАХМАНОВА, д-р техн. наук (laa@kgasu.ru) Казанский государственный архитектурно-строительный университет (420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1)

Модификация строительных полимеров (поливинилхлорида и эпоксидных) однослойными углеродными нанотрубками

Рассмотрены закономерности изменения структуры при модификации сетчатых (эпоксидных) и линейных (поливинилхлорида) полимеров и композитов на их основе однослойными углеродными нанотрубками в области концентраций до 0,01%. Для модификации использованы как базовые «чистые» однослойные углеродные нанотрубки, так и их дисперсии на носителях различной химической природы. Для эпоксидных полимеров выявлено влияние трубок на степень конверсии эпоксидных групп и на характер хрупкого разрушения. Для поливинилхлорида в области концентрации до 0,001% обнаружено увеличение прочностных свойств с повышением текучести расплавов. Микроструктура хрупких сколов блочных образцов эпоксидных полимеров исследована на сканирующем электронном микроскопе. Микроструктура поперечных срезов пленочных поливинилхлоридных образцов толщиной 100 нм изучена методом просвечивающей электронной микроскопии. Показана локализация нанотрубок в межструктурных дефектных зонах полимеров.

Ключевые слова: углеродные нанотрубки, поливинилхлорид, эпоксидные полимеры, микроструктура.

Для цитирования: Хозин В.Г., Низамов Р.К., Абдрахманова Л.А. Модификация строительных полимеров (поливинилхлорида и эпоксидных) однослойными углеродными нанотрубками // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 55–61.

УДК 691.32 В.И. КАЛАШНИКОВ , д-р техн. наук, О.В. ТАРАКАНОВ, д-р техн. наук (zigk@pguas.ru) Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (440028, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28)

О применении комплексных добавок в бетонах нового поколения

Рассмотрены вопросы технологического проектирования высокопрочных бетонов нового поколения с комплексными добавками на основе современных суперпластификаторов и минеральных наполнителей различного химико-минералогического состава. Выделены основные факторы, определяющие эффективность добавок тонкодисперсных наполнителей в технологии бетонов. Показано, что для высокопрочных бетонов минеральные микронаполнители наряду с высокой реологической активностью в пластифицированных бетонах должны обладать гидратационной активностью. Выполнена серия рентгенофазовых исследований с целью определения характера влияния современных суперпластификаторов на состав продуктов гидратации цемента. Показано, что суперпластификаторы Melflux способствуют замедлению процессов гидратации силикатных фаз цемента и стабилизации гидроалюминатных фаз. Установлено, что тонкодисперсный карбонатный микронаполнитель способствует активации гидратации силикатных фаз цемента. К перспективным для применения в технологии бетонов нового поколения отнесены добавки нового класса – регуляторы вязкости бетонных смесей, а также синтезированные нанометрические гидросиликаты кальция, выполняющие роль центров кристаллизации в структуре цементного камня.

Ключевые слова: высокопрочные бетоны, суперпластификатор, комплексная добавка, минеральный наполнитель, каменная мука, фазовый состав, центр кристаллизации, гидратационная активность, регулятор вязкости.

Для цитирования: Калашников В.И., Тараканов О.В. О применении комплексных добавок в бетонах нового поколения // Строительные материа- лы. 2017. № 1–2. С. 62–67.

УДК 666.972:666.972.53
С.Н. ТОЛМАЧЕВ, д-р техн. наук (Tolmach_serg@mail.ru), Е.А. БЕЛИЧЕНКО, канд. техн. наук (Belichenko_khadi@mail.ru) Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет (Украина, 61002, г. Харьков, ул. Петровского, 25)

Влияние вовлеченного воздуха на свойства дорожных бетонов и фибробетонов

Показано влияние дополнительно вовлеченного воздуха на свойства дорожного цементного бетона. Проанализированы результаты исследования различных авторов по влиянию вовлеченного воздуха на прочность бетонов. Отмечены существующие в них противоречия. Приведены новые экспериментальные результаты, показывающие, что существуют интервалы содержания вовлеченного воздуха, в которых прочность бетона снижается до 14% на каждый процент вовлеченного воздуха. Установлено, что дополнительный воздух можно вовлечь в бетон с помощью воздухововлекающих добавок или с помощью полипропиленовой фибры, при этом поровая структура бетона зависит от способа воздухововлечения. В поровой структуре бетонов с полипропиленовой фиброй, но без воздухововлекающих добавок присутствуют более мелкие поры. Их распределение равномернее, а прочность бетона снижается меньше, чем в случае пор, которые образованы за счет воздухововлекающей добавки. Это подтверждают результаты микроскопического анализа. Теоретически обоснованы причины отличия в поровой структуре бетона с фибродобавками.

Ключевые слова: дорожный бетон, фибробетон, воздухововлечение, прочность, морозостойкость, поровая структура.

Для цитирования: Толмачев С.Н., Беличенко Е.А. Влияние вовлеченного воздуха на свойства дорожных бетонов и фибробетонов // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 68–72.

УДК 691.328
Т.А. МУХАМЕДИЕВ, д-р техн. наук (Takhir50@rambler.ru), А.И. ЗВЕЗДОВ, д-р техн. наук АО «Научно-исследовательский центр «Строительство» (АО «НИЦ «Строительство») (109428, г. Москва, ул. 2-я Институтская, 6)

Особенности расчета прочности железобетонных конструкций, усиленных композитными материалами

Изложены особенности расчета прочности железобетонных конструкций, усиленных армированием элементами в виде холстов, ламинатов или сеток из композитных материалов. Представлены указания по расчету прочности по нормальным сечениям изгибаемых и сжатых элементов методом предельных усилий и по деформационной модели, а также по расчету прочности по наклонным сечениям. Приведены зависимости для учета особенностей расчета усиленных композитными материалами железобетонных конструкций. Представлено сопоставление результатов расчета опытных образцов по прочности нормальных сечений методом предельных усилий и по деформационной модели с результатами экспериментальных исследований. Приведено сопоставление расчетных значений несущей способности опытных образцов по наклонному сечению В общей сложности в обработку включено около 850 образцов, испытанных на изгиб, на сжатие и на действие поперечной силы. Выполнена оценка точности предлагаемых методик расчета.

Ключевые слова: железобетонные конструкции, армирование, композитные материалы, усиление, арматура, нормальное сечение, наклонное сечение, расчет прочности.

Для цитирования: Мухамедиев Т.А., Звездов А.И. Особенности расчета прочности железобетонных конструкций, усиленных композитными материалами // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 73–77.

УДК 691.335
Г.А. КОРАБЛЁВА, канд. техн. наук, С.В. ВАВРЕНЮК, член-кор. РААСН, д-р техн. наук (info@dalniis.ru) Филиал ФГБУ «ЦНИИП Минстроя России» Дальневосточный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт по строительству (филиал ФГБУ «ЦНИИП Минстроя России» ДальНИИС, Владивосток) (690033, г. Владивосток, ул. Бородинская, 14)

Отвальная порода угледобычи с высокой потенциальной реакционной способностью в легких растворах и бетонах

Приведены результаты определения пригодности отхода – отвальной термоизмененной породы угледобычи с высокой потенциальной реакционной способностью (ПРС) для получения заполнителя цементных легких бетонов и растворов – методами измерений относительных деформаций образцов по ГОСТ 8269.0–97 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний». В качестве заполнителя в растворных образцах-балочках использовались в одном случае дробленая до песка порода одного цвета, в другом – рассеянная на фракции 0–5; 5–10; 10–20 мм рядовая смесь, отобранная из отвала (соотношение фракций по ГОСТ 8269.0–97). Для ускорения проявления возможной коррозии образцы растворов (бетонов) твердели в различных средах, а деформации замерялись в течение длительного времени (до 710 сут).

Ключевые слова: термоизмененная порода, отход угледобычи, щелочная коррозия, химический состав, минералогический состав, относительная деформация, среда, длительность твердения.

Для цитирования: Кораблёва Г.А., Вавренюк С.В. Отвальная порода угледобычи с высокой потенциальной реакционной способностью в легких растворах и бетонах // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 78–81.

УДК 693.542.53
Н.К. РОЗЕНТАЛЬ, д-р техн. наук (rosental08@mail.ru), В.Ф. СТЕПАНОВА, д-р техн. наук; Г.В. ЧЕХНИЙ, канд. техн. наук АО «Научно-исследовательский центр «Строительство» (АО «НИЦ «Строительство») (109428, г. Москва, 2-я Институтская ул., 6)

О максимально допустимом содержании хлоридов в бетоне

Дан краткий обзор нормативных документов, посвященных допустимому содержанию хлоридов в бетоне. Приведен расчет количества хлоридов в бетоне при максимально допустимом количестве хлоридов в исходных материалах. Расчет выполнен для двух составов бетона с низким и высоким содержанием цемента. Показано, что критическое содержание хлоридов, выше которого возникает опасность коррозии стальной арматуры, зависит от большого числа факторов, в том числе от содержания хлоридов, минералогического состава клинкера, содержания щелочей, наличия минеральных добавок, водоцементного отношения, условий твердения бетона. Ввиду трудности определения количества несвязанных хлоридов в бетоне предлагается сочетать определение содержания хлоридов с электрохимическими и коррозионными испытаниями стальной арматуры в бетоне.

Ключевые слова: бетон, хлориды, щелочь, минеральная добавка, депассивация стальной арматуры, коррозионная активность хлоридов.

Для цитирования: Розенталь Н.К., Степанова В.Ф., Чехний Г.В. О максимально допустимом содержании хлоридов в бетоне // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 82–85.

УДК 666.96-9
В.Н. ВЕРНИГОРОВА, д-р хим. наук, С.М. САДЕНКО, канд. техн. наук (sadenko@mail.ru) Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (440028, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28)

О нестационарности физико-химических процессов, протекающих в бетонной смеси Представлены характеристики бетонной смеси и ее подсистемы СаО–SiO₂–H₂O. Приводятся теплоты адсорбции и сродство к электрону основных промежуточных частиц: Н+, ОН – , Н о и ОН о . Показан механизм взаимодействия СаО с водой и причины многовалентности атома кальция. Рассмотрены гидросиликаты кальция как твердые растворы внедрения СаО и H2O в гель поликремниевой кислоты SiО2 . nН₂О с широкими областями гомогенности. Приведены экспериментальные данные по кинетике поглощения катионов кальция поликремниевой кислотой и кинетике растворения SiО2. Установлены автоколебания этих процессов с добавкой ЛСТ. Подсистема СаО–SiO2–H2O и бетонная смесь полистационарны. Автоколебания концентраций СаО и SiO2 в жидкой фазе подсистемы СаО–SiO2–H2O указывают на нестационарный нелинейный характер этих процессов. Химические процессы взаимодействия минералов β-C2S и C3S с водой с образованием гидросиликатов кальция следует рассматривать не с позиций классической химической кинетики, а методом компьютерного математического моделирования.

Ключевые слова: нестационарность, бетонная смесь, гидросиликаты кальция, промежуточные частицы, автоколебания концентраций, полистационарность, компьютерное математическое моделирование.

Для цитирования: Вернигорова В.Н., Саденко С.М. О нестационарности физико-химических процессов, протекающих в бетонной смеси // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 86–89.

УДК 624
М.К. КАБАНОВА¹, канд. техн. наук, С.А. ТОКАРЕВА¹, директор (keramzit_union@mail.ru); П.П. УВАРОВ², советник
1 АО «НИИКерамзит» (443086, г. Самара, ул. Ерошевского, 3а)
2 Российская инженерная академия (125009, г. Москва, Газетный пер., 9, стр. 4)

Основные критерии – безопасность, экологичность и долговечность строительных материалов

Приведены примеры негативного опыта применения неопробированных теплоизоляционных материалов, вредных для здоровья и жизни людей, для тепловой защиты зданий. Указывается отставание и несовершенство технического регулирования в строительном комплексе, в разработке и утверждении технического регламента о безопасности строительных материалов и изделий. Предлагается выработать государственную техническую политику по производству безопасных и экологических строительных материалов, в частности долговечных, энергоэффективных, пожаробезопасных, экологически чистых, доступных по цене и надежных в эксплуатации керамзита и керамзитобетонных изделий и конструкций на его основе. Современные проблемы безопасности и экологии жилища должны решаться комплексно и системно на научной основе. Строительство безопасного и экологически чистого жилья должно стать составной частью комплексной государственной программы народосбережения России.

Ключевые слова: энергосбережение, жилищное строительство, безопасность зданий, экологичные материалы, техническое регулирование в строительном комплексе, тепловая защита зданий, керамзит, керамзитобетонные изделия.

Для цитирования: Кабанова М.К., Токарева С.А., Уваров П.П. Основные критерии – безопасность, экологичность и долговечность строительных материалов // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 90–93.

УДК 691.175
А.А. КУСТОВ, инженер (alexeykustov@outlook.com), А.М. ИБРАГИМОВ, д-р тех. наук (Igasu_alex@mail.ru) Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

Математические модели технических тканей с покрытием

В последнее время интерес к мягким оболочечным конструкциям вновь возрос. Материалом, из которых выполнены подобные сооружения, является техническая ткань с покрытием. Важным аспектом при проектировании мягких оболочечных конструкций является исследование поведения технических тканей с покрытием при различных внешних воздействиях. В статье представлены наиболее распространенные и верифицированные с натурными испытаниями математические (численные) модели материала. Обычно, они делятся на две основные группы, учитывающие отдельно геометрическую и физическую нелинейность, которые характерны для технических тканей с покрытием. В основном, акцент в работе сделан на зарубежные модели, в связи с небольшим количеством отечественных разработок в области математических (численных) моделей материала.

Ключевые слова: техническая ткань с покрытием, численное моделирование, мягкие оболочечные конструкции.

Для цитирования: Кустов А.А., Ибрагимов А.М. Математические модели технических тканей с покрытием // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 94–98.

УДК 622 В.Г. КУЗНЕЦОВ¹, президент, генеральный директор (ppfp_astiki@mail.ru); Н.Н. КИСЕЛЕВ ², д-р техн. наук, заведующий отраслевой научно-исследовательской лабораторией мощных экскаваторов, лауреат Ленинской и Государственной премий СССР, Е.В. КОЧЕТОВ ², канд. техн. наук (sdm@mgsu.ru); И.П. КУЗНЕЦОВ¹ , коммерческий директор (astik_kp@mail.ru)
1 ООО «Ас-Тик КП» (109004, г. Москва, Тетеринский пер., 16)
2 Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

Снижение влияния липкости горных пород и сырьевых материалов на работоспособность оборудования за счет применения ППФП-Астики Важным свойством увлажненных глинистых грунтов является их способность проявлять липкость, т. е. прилипать к поверхностям, контактирующим с ними в процессе разработки и последующей транспортировки. Количественные значения липкости разрабатываемых грунтов находятся в широком диапазоне (от 0,5 до 50 КПа и более). Отмечено, что объем налипшей породы в ковшах экскаваторов составляет 15–35% от их расчетной вместимости, пропускная способность бункеров уменьшается на 20–50%, грузоподъемность автосамосвалов снижается на 16–22%, а думпкаров на 15–20%. Применение противоналипающих пластин ППФП-Астики позволяет существенно уменьшить (до 2 КПа), а зачастую и полностью устранить липкость увлажненных горных пород и сырьевых материалов, ее влияние на резкое снижение работоспособности оборудования и позволяет увеличить: пропускную способность пересыпных устройств и бункеров в 1,4–1,8 раза; производительность экскаваторной техники на 12%; грузоподъемность автосамосвалов и думпкаров на 15–18%. Одновременно ликвидируется тяжелый физический труд, применяемый, как правило, при расчистке залипших устройств оборудования.

Ключевые слова: противоналипающие пластины, горная порода, сырьевые материалы, налипание, работоспособность, ППФП-Астики.

Для цитирования: Кузнецов В.Г., Киселев Н.Н., Кочетов Е.В., Кузнецов И.П. Снижение влияния липкости горных пород и сырьевых материалов на работоспособность оборудования за счет применения ППФП-Астики // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 99–103.

УДК 691.5
Н.И. КОЖУХОВА, канд. техн. наук (kozhuhovanata@yandex.ru), Д.Н. ДАНАКИН, инженер (danakin93@mail.ru), И.В. ЖЕРНОВСКИЙ, канд. геол.-минер. наук (zhernovsky.igor@mail.ru) Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46)

Особенности получения геополимерного газобетона на основе золы-уноса Новотроицкой ТЭЦ* Вопросы получения энергоэффективных экологически чистых и в то же время недорогих строительных материалов с использованием крупнотоннажных промышленных отходов не теряют своей актуальности. В рамках работы исследован один из слабовостребованных видов отхода промышленности – зола-уноса Новотроицкой ТЭЦ кислого состава с низкой гидравлической активностью в качестве основного компонента при получении ячеистых композитов на основе геополимерного вяжущего. На основании экспериментально-аналитических исследований установлена пригодность рассматриваемой золы-уноса в качестве реакционно-активного компонента в результате ее щелочной активации при получении геополимерного вяжущего. Разработаны составы геополимерного газобетона с низкими показателями плотности и теплопроводности. Обоснована целесообразность и перспективность получения эффективных газобетонных композитов на основе геополимерного вяжущего с использованием золы-уноса ТЭЦ кислого состава.

Ключевые слова: зола-уноса, геополимерный газобетон, энергоэффективность, отходы промышленности.

Для цитирования: Кожухова Н.И., Данакин Д.Н., Жерновский И.В. Особенности получения геополимерного газобетона на основе золы-уноса Новотроицкой ТЭЦ // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 113–117.

УДК 532.612.3:691
Е.В. КОРОЛЕВ, д-р техн. наук (korolev@nocnt.ru), А.Н. ГРИШИНА, канд. техн. наук (grishinaAN@mgsu.ru), А.П. ПУСТОВГАР, канд. техн. наук Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

Поверхностное натяжение в структурообразовании материалов. Значение, расчет и применение

Рассмотрено поверхностное натяжение – важнейшая термодинамическая величина, оказывающая влияние на многие физико-химические процессы, протекающие в веществе, – от размера критического зародыша при гомогенной нуклеации до капиллярных явлений при поглощении жидкости пористо-капиллярным телом. Исследована размерная зависимость поверхностного натяжения, устанавливающая его снижение при уменьшении размера частиц. Показано, что наиболее существенное влияние поверхностное натяжение оказывает на этапе раннего структурообразования вещества композита при агрегировании структурных элементов вещества в структуры более высокого иерархического уровня, особенно в присутствии поверхностно-активных веществ с высоким уровнем латерального взаимодействия. Проведение экспериментальных исследований в указанном направлении позволит ответить на весьма важные для современных строительных композитов материаловедческие задачи, а именно: преобладающая роль размеров дефектов; рациональные направления применения приемов нанотехнологии, а также выявить рациональные группы модификаторов для управления параметрами структуры и свойств строительных композитов.

Ключевые слова: поверхностное натяжение, дисперсность, поверхностная энергия, дефекты, структурообразование.

Для цитирования: Королев Е.В., Гришина А.Н., Пустовгар А.П. Поверхностное натяжение в структурообразовании материалов. Значение, расчет и применение // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 104–108.

УДК 691.327.332
А.А. ПАК, канд. техн. наук (pak@chemy.kolasc.net.ru), Р.Н. СУХОРУКОВА, науч. сотрудник Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН (184209, Мурманская обл., г. Апатиты, ул. Академгородок, 26а)

Особенности технологии газобетонных изделий и предложения по ее совершенствованию

Приводится анализ традиционной технологии газобетонных изделий, отмечены ее отличительные особенности и недостатки. Сформулированы предложения по устранению отмеченных недостатков: затворять газобетонную смесь холодной водой, изготавливать изделия в закрытых формах и начинать тепловлажностную обработку изделий без предварительной выдержки. Благодаря всестороннему обжатию бетона жесткими стенками формы можно осуществлять ускоренный подъем температуры в тепловом агрегате без опасения деструктивных разрушений бетона. Выполненными экспериментами установлено, что для получения бетона повышенной прочности необходимо обеспечить в закрытой форме эффект подпрессовки газобетонной смеси (внутреннее напряжение). Для этого рекомендуется формовать изделия в закрытой форме из газобетонной смеси расчетной плотностью на одну марку (100 кг/м3) меньше, чем в открытой форме, при условии заливки в формы одинакового количества бетонной смеси.

Ключевые слова: газобетон, технология, автофреттаж, открытая и закрытая форма.

Для цитирования: Пак А.А., Сухорукова Р.Н. Особенности технологии газобетонных изделий и предложения по ее совершенствованию // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 110–112.

22–25 ноября 2016 г. на базе Петербургского государственного университета путей сообщения императора Алек сандра I (ПГУПС) при поддержке Министерства транспорта Российской Федерации, Федерального агентства же лезнодорожного транспорта, ОАО «Российские железные дороги» состоялась Международная научно-практическая конференция «Строительные материалы, конструкции и сооружения XXI века», посвященная 100-летию профессора О.В. Кунцевича. Информационным партнером конференции выступил журнал «Строительные материалы»®. Участие в конференции приняли ученые и специалисты из России, а также Германии, Испании, Румынии, Польши, Литвы и др.