Аннотация: Выполнена оптимизация параметров синтеза углеродных точек (УТ) для модифицирования цементной матрицы бетона, полученных способом термолиза смеси лимонной кислоты (C6H8O7) и карбамида (CH4ON2) в молярном соотношении 1:1 при температуре 120-200оC в течение 30-90 мин. Выбор соотношения исходных компонентов обоснован необходимостью формирования оптимальной плотности поверхностных аминогрупп (-NH2) для эффективного взаимодействия УТ с продуктами гидратации портландцемента. Данное соотношение обеспечивает также переход лимонной кислоты в стабильную углеродную структуру, что исключает замедление сроков схватывания цементного теста при сохранении пластифицирующего эффекта УТ. Методом ортогонального композиционного центрального плана эксперимента разработана статистически значимая и адекватная математическая модель зависимости прочности при сжатии цементной матрицы в возрасте 28 сут твердения от температуры, времени получения и содержания УТ. На основе представленной модели установлены оптимальные параметры синтеза углеродных точек (температура - 120оC; время - 30 мин; количество УТ - 0,1% от массы портландцемента), которые обеспечивают повышение прочности цементной матрицы на 50,9% (до 103,2 МПа) по сравнению с контрольным составом (68,4 МПа)

Аннотация: Для современных строительных и отделочных материалов цвет является одним из важнейших критериев и конкурентных преимуществ. В настоящее время использование угольных, графитовых и глубоких черных оттенков в облицовочных керамических изделиях - это устойчивый тренд и вектор развития. Темный цвет в архитектуре и строительстве применяли с глубокой древности, подчиняясь как практической необходимости, так и сложной культурной символике. В настоящее время этот прием переживает ренессанс. Если раньше темные оттенки часто ассоциировались исключительно с монументальностью, утилитарностью, то современная архитектура видит в них инструмент для создания премиальной эстетики и экологической интеграции. Темные фасады и интерьеры в настоящее время являются мощным инструментом структурирования современного пространства. На фоне спада в массовом производстве рядового кирпича высокотехнологичные сегменты (кирпич мягкого формования, клинкер, крупно- и плоскоформатная керамика) демонстрируют повышенную рентабельность. Перспективным решением является разработка темножгущейся клинкерной керамики на основе аргиллитов. Экспериментально доказано, что при обжиге исследуемых образцов при температуре 1000-1100оС обеспечивается получение керамики с высокими физико-технологическими свойствами (предел прочности при сжатии до 190 МПа, при изгибе до 35 МПа). Выявленные закономерности позволяют оптимизировать и упростить технологическую схему производства изделий с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Окончательное определение потенциала аргиллитов как основного сырьевого материала требует масштабирования испытаний до полупромышленных и производственных образцов

Аннотация: В связи с ужесточением требований по энергоэффективности зданий и сооружений все в большем количестве требуются строительные изделия с повышенными теплоизоляционными характеристиками. Исходя из этого, было выполнено научное исследование по разработке составов керамических масс для получения теплоэффективных стеновых материалов при использовании лессовидных низкосортных суглинков и рисовой соломы в качестве выгорающей добавки с целью утилизации крупнотоннажных отходов агропромышленного комплекса. Главной целью стало создание методики подбора состава керамической шихты с применением рисовой соломы и золы на основе рисовой соломы. В ходе работы были установлены закономерности влияния количества рисовой соломы и золы на плотность и прочностные свойства полученных изделий, построена номограмма, обеспечивающая выполнение оптимального подбора состава керамической массы для достижения показателей теплой керамики. Экспериментально было выявлено снижение средней плотности керамического камня с 1700 до 1100 кг/м3 при введении рисовой соломы в количе-стве 5-10%. Разработанные составы керамических масс могут быть использованы для получения эффективных керамических стеновых изделий с возможностью вовлечения отходов рисового производства регионов Юга России и стран Центральной Азии

Аннотация: Исследована возможность комплексного использования беложгущейся и красножгущейся глины в композиции с бурым углем Тюльганского месторождения Оренбургской области в производстве керамического кирпича. Проведены экспериментальные исследования влияния содержания бурого угля (5-60%) и температуры обжига (900-1000оС) на физико-механические свойства керамических материалов. Выполнены рентгенофазовый анализ, дифференциально-термический анализ и исследование микроструктуры методом растровой электронной микроскопии. Установлено, что увеличение содержания бурого угля приводит к снижению средней плотности керамического камня на 42-47%, сопровождающемуся ростом водопоглощения и уменьшением прочности при сжатии вследствие формирования развитой пористой структуры. По данным электронной микроскопии, при содержании угля 60% образуются поры размером до 100-300 мкм. Результаты дифференциально-термического анализа показали стадийный характер термических превращений, включающих дегидратацию, разложение органической составляющей угля и высокотемпературные фазовые преобразования алюмосиликатной матрицы. Методом рентгенофазового анализа установлено формирование в результате обжига в керамической матрице образцов на основе беложгущейся глины новообразований минералов: кварца, силлиманита и гематита. Выявлена согласованность данных РФА, ДТА и РЭМ, подтверждающая связь между фазовым составом, микроструктурой и эксплуатационными свойствами материала. Показано, что образцы на основе беложгущейся глины характеризуются более высокими прочностными показателями по сравнению с образцами на основе красножгущейся глины. Полученные результаты подтверждают перспективность использования местного минерального сырья и бурого угля в качестве комплексной добавки для производства керамического кирпича с регулируемыми свойствами, от конструкционного до конструкционно-теплоизоляционного назначения

Аннотация: Представлены результаты исследования техногенных продуктов переработки угольных терриконов Восточного Донбасса как перспективного сырья для производства стеновой керамики. Рассмотрен вещественный и химический состав отходов, содержащих до 25% углеродистой компоненты, что обеспечивает снижение энергозатрат при обжиге. Определены гранулометрические и формовочные характеристики материала. Экспериментально установлено влияние температуры обжига (900-1100оС), давления прессования (10-30 МПа) и степени измельчения на среднюю плотность, водопоглощение, огневую усадку и прочностные показатели образцов. Оптимальные параметры формования: влажность 8%, давление 20 МПа, температура обжига 950оС. Показано, что увеличение тонкости помола повышает реакционную способность и ускоряет спекание, однако требует корректировки режимов для предотвращения пережога. Обоснована возможность получения керамических изделий с водопоглощением менее 5% и прочностью при сжатии до 120 МПа. Сделан вывод об экологической и экономической целесообразности вовлечения ТППТ в производственный оборот. Результаты могут быть масштабированы в других угледобывающих регионах.

Аннотация: Промышленность строительной керамики в настоящее время столкнулась с рядом сложностей, обусловленных причинами объективного и субъективного характера. Ситуацию усугубляет и то обстоятельство, что отрасль традиционно ориентируется на размокаемое глинистое сырье, которого с каждым годом становится все меньше. Качественные глины встречаются достаточно редко и улучшать их технологические свойства приходится различными добавочными материалами. В работе представлены результаты исследования глинистых сланцев Восточного Донбасса как альтернативного сырья для керамики. Рассмотрена проблема низкой пластичности и связности формовочных масс на их основе. Для ее решения предложено введение модифицированного крахмала. Приведены данные о влиянии дозировки крахмала на формовочные свойства и физико-механические характеристики обожженных образцов при температуре 1050оС. Дана оценка применимости добавки для различных видов изделий

Аннотация: Исследовано влияние никельсодержащего шлака ПАО «Комбинат Южуралникель» на пористость и структурно-фазовые превращения строительной керамики на основе глины Халиловского месторождения Оренбургской области. Методами порометрии, электронной микроскопии и рентгенофазового анализа изучено формирование поровой структуры образцов при температуре обжига 900-1100оС. Установлено, что повышение содержания техногенного продукта в сырьевой шихте от 5 до 40% приводит к увеличению общей пористости материала. Этот структурный процесс протекает преимущественно за счет роста объема полезных резервных пор (размером более 200 мкм), что обеспечивает существенное повышение морозостойкости готовых изделий с F50 до F75 при температуре обжига 900оС и с F100 до F150 при 1050оС. В ходе высокотемпературного обжига в интервале 1000-1100оС выявлен интенсивный синтез новых кристаллических фаз, включая анортит, кристобалит и волластонит. Тонкоигольчатые образования волластонита армируют структуру и частично заполняют поры размером более 0,1 мкм, способствуя снижению доли опасных пор в готовых изделиях

Аннотация: Рынок керамических изделий в России в настоящее время демонстрирует сложную динамику, на которую влияет целый комплекс факторов, от общего спада в строительной отрасли до появления более выгодных альтернатив. К основным причинам сокращения производства керамического кирпича можно отнести, во-первых, замедление строительной активности: сокращение ввода жилья (как индивидуального, так и многоквартирного), что напрямую снижает спрос на керамические строительные и облицовочные изделия; во-вторых, конкуренцию с альтернативными материалами - газоблоки и керамзитобетонные блоки в 2025 г. подешевели на 35-40%, что сделало их более привлекательными для застройщиков по сравнению с кирпичом. Также набирают популярность модульные конструкции, CLT-панели и бетонные панели с утеплителем; в-третьих, рост издержек производства, увеличение цен на энергоносители (газ, электричество) и истощение сырьевой базы (глин, добавок), что повышает себестоимость продукции. Керамический кирпич занимает доминирующую долю - около 74% рынка строительного и облицовочного кирпича. При этом сегмент неоднороден: массовое производство рядового кирпича испытывает серьезные трудности, тогда как более технологичные направления - облицовочный кирпич, клинкер, крупноформатная и плоскоформатная керамика - демонстрируют более высокую рентабельность. Перспективным является исследование альтернативного сырья в виде алевролитов и аргиллитов Новозвановского месторождения и получение на их основе клинкерной керамики. Проведенные лабораторные исследования позволили получить керамические образцы на основе аргиллитов Новозвановского месторождения при температурах обжига 900-1100оС с пределом прочности при сжатии до 194,6 МПа и при изгибе до 35,3 МПа. На основе полученных данных можно разработать упрощенную технологию получения вышеуказанных изделий, которые будут обладать улучшенными физико-технологическими свойствами. Однако для широкого применения аргиллитов необходимо провести углубленные лабораторные и производственные исследования.

Аннотация: Показаны перспективы использования в технологии керамики аргиллито-алевролитовых вскрышных пород угледобычи в качестве доступного крупнотоннажного сырья. С учетом высокого содержания в их составе углистых частиц (более 10 мас. %) отмечена необходимость разработки мероприятий по окислению углерода. С использованием электронного микроскопа марки KYKY EM 6900 проведены исследования микроструктуры керамических образцов из аргиллитового и алевролитового сырья в выделенных зонах при последовательном увеличении до 1500 . Описана разработанная методология наблюдений, заключающаяся в условном делении поверхности образцов на зоны по характерной цветовой окраске материала, поэтапном обследовании каждой локальной зоны с выделением характерных участков и фотофиксации сканируемого изображения. Выявлены особенности микроструктуры керамических образцов в локализованных участках наблюдений. Выдвинуто предположение о формировании восстановительной среды в центральной части образцов, переводящей окисное железо в закисную форму (Fe2+). Исследованиями микроструктуры показано возможное влияние закиси железа на образование пиропластичной фазы в процессе обжига и на формирование формы и размера пор, которые определяют свойства и эксплуатационные характеристики керамических изделий

Аннотация: В мировой технической литературе описание конструкций с применением фаянсовых блоков отсутствует, хотя в ряде стран они активно используются. Цель настоящей работы - разработка технических решений кладки из фаянсовых блоков, выполняющих одновременно декоративные и конструкционные функции для применения в перегородках, ограждениях балконов, малых архитектурных формах и т. д. В задачи исследования входила разработка экспериментальной установки, проведение испытаний на изгиб из плоскости при различных граничных условиях, получение на этой основе прочностных и деформационных характеристик кладки на изгиб из плоскости; расчеты МКЭ с различными граничными условиями и варьированием диаметром стеклопластиковой арматуры. Верификация расчетной схемы производилась по результатам эксперимента. Экспериментальные исследования проводились по нестандартным методикам, разработанным в ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство». Образцы выполнялись в виде стенок высотой 1,2 м и толщиной 80 мм, кладкой из фаянсовых блоков с армированием в горизонтальных и вертикальных растворных швах арматурой из стеклопластика. Для проведения испытаний были изготовлены две серии опытных образцов кладки. По результатам экспериментальных исследований получены предельные нагрузки и предельные горизонтальные перемещения кладки; нагрузки и горизонтальные перемещения кладки в момент образования первых трещин; построены графики зависимости горизонтальных перемещений кладки от нагрузки. По результатам численных исследований получены главные растягивающие и сжимающие напряжения в кладке, усилия в арматуре. На основе проведенных исследований разработан альбом технических решений по применению кладки из фаянсовых блоков.

Аннотация: В 2021-2023 гг. автор работал техническим директором Винзилинского завода керамических стеновых материалов. С группой технических специалистов предприятия был проведен полный технический аудит технологических линий, на основе которого составлен план полной реконструкции предприятия с задачей доминирующего выпуска высокомаржинальной лицевой продукции, минимизации брака, повышения эффективности производства. Показана связь подготовки сырья, ремонта туннельной печи, изменения подачи теплоносителя и автоматизации упаковки с резким увеличением доли лицевого кирпича, которая выросла с 6,295 млн усл. шт. в 2021 г. до 17,449 млн усл. шт. в 2022 г. По сводному отчету за январь-октябрь 2023 г., он составил 20,887 млн усл. шт., или 57,9% общего выпуска за этот период. Представлены резоны выбора и практика монтажа нового технологического оборудования на действующем предприятии. Подробно описана организация работ, достигнутые результаты и задачи дальнейшей настройки производства.

Аннотация: На современном этапе цифровизация транспортной сферы обусловила предпосылки для трансформации железнодорожного транспорта, в связи с чем в детальном исследовании нуждается потенциал искусственного интеллекта (ИИ) для повышения эффективности перевозок. Целью статьи является систематизация методов, опыта и перспектив использования ИИ при управлении перевозочным процессом на железнодорожном транспорте. Проведен обзор нормативной литературы, научных публикаций и реализованных проектов в данной сфере за последнее десятилетие, в течение которого ИИ стал одним из драйверов развития транспорта. В результате проведенного анализа выделены технологические тренды интеграции ИИ в эксплуатационную работу, проектирование инфраструктуры и логистику железнодорожного транспорта (машинное обучение, компьютерное зрение, цифровые двойники). Определены области применения ИИ от прогнозирования спроса и планирования на стратегическом уровне до нейросетевого моделирования тяговых расчетов...

Аннотация: Ктуальность работы. Решение задач обеспечения надежного электроснабжения производственного процесса невозможно без бесперебойной работы элементов энергосистемы. Современная тенденция к увеличению потребления мощности электросетевого комплекса металлургического предприятия увеличивает вероятность повышения токов короткого замыкания, что, в свою очередь, приводит к неселективной работе дифференциальной защиты сборных шин. В настоящий момент для выполнения поставленных задач наблюдается тенденция применения микропроцессорных устройств при модернизации комплексов релейной защиты и автоматики, так, например, строятся цифровые подстанции, используются новые типы трансформатора тока и т.д. Вместе с тем микропроцессорные устройства выгодны с экономической точки зрения, так как обладают большим высоким коэффициентом готовности и низким временем срабатывания. Цель работы. Разработка модели логической части дифференциальной защиты шин на базе терминала БЭ2704 производства ООО «НПП „ЭКРА”»...

Аннотация: Постановка задачи (актуальность работы). Течения многокомпонентных газовых смесей встречаются в различных промышленных технологиях. В связи с этим возникает задача исследования динамических процессов в многокомпонентных газовых смесях. Исследуются как технологии разделения газовых смесей, так и течения гомогенных смесей газов в различных промышленных аппаратах. Цель работы. Целью работы является как исследование процесса выравнивания плотности смеси с начальным неравномерным распределением компонентов газовой смеси. Используемые методы. Для описания данного процесса существует несколько подходов, в данной работе применен подход, основанный на решении полной гидродинамической системы уравнений движения. Применяется диффузионное приближение динамики неоднородных сред, описывающее течение вязкой, сжимаемой и теплопроводной среды с учетом двухкомпонентного состава и взаимной диффузии компонентов. Для каждого из компонентов смеси решалось уравнение неразрывности с учетом взаимной диффузии компонентов...

Аннотация: Рассмотрены вопросы, возникающие при обработке керамических радиодеталей, так как к ним предъявляются высокие требования по точности размеров и формы, шероховатости и состоянию поверхностного слоя. Процессы шлифования технической керамики недостаточно полно описаны в литературе, сведений о режимах резания, свойствах абразивных кругов также крайне мало. В связи с этим и были проведены эксперименты по шифрованию деталей.

Аннотация: Актуальность работы. Статья посвящена актуальной проблеме обеспечения стабильности и качества процесса аддитивного электродугового выращивания (WAAM), сдерживающей его широкое внедрение в ответственное производство. Традиционные методы неразрушающего контроля, применяемые постфактум, не позволяют оперативно корректировать процесс. Цель работы. Разработка комплексного диагностического подхода на основе in-situ-мониторинга для предиктивного контроля. Для этого предложен метод синхронной многопараметрической регистрации ключевых физических полей: электрических характеристик дуги (напряжение, ток) и сигналов акустической эмиссии (АЭ). В ходе экспериментальных исследований проводилась наплавка образцов-стенок с одновременной фиксацией данных. Анализ включал построение спектрограмм, фазовых портретов (энергоакустических аттракторов) и оценку их фрактальной размерности для выявления признаков устойчивости и дефектообразования. Новизна. Заключается в интеграции многопараметрических данных и применении глубоких нейросетевых моделей для их анализа в реальном времени...

Аннотация: Постановка задачи (актуальность работы). Аддитивные технологии широко используются в различных отраслях и являются неотъемлемой частью современной промышленности. Благодаря математическому моделированию процессов теплопереноса и фазовых превращений выступают важнейшим инструментом для изучения и описания особенностей различных режимов лазерного воздействия на материал. Использование аддитивных технологий позволяет достигать высокой точности и эффективности при обработке материала в условиях высоких температур. Но в большинстве случаев результаты математического моделирования основаны на рассмотрении гладких и геометрически правильных образцов, что не всегда выдерживается на практике. Поэтому возникает необходимость в исследовании особенностей физико-химических процессов, проходящих внутри ванны расплава на образцах, содержащих трещины или неровности. Цель работы. Расширить представление об особенностях физико-химических процессов, проходящих внутри ванны расплава на пористых образцах и установить аналитическую зависимость между площадью расплавленного материала в продольном сечении трещины и размерами трещины (шириной и глубиной)...

Аннотация: Постановка задачи (актуальность работы). Для современного этапа развития производственных систем актуальна задача предсказания их поведения в изменяющихся условиях. Это возможно за счет создания имитационной модели производственной системы, включающей сеть производственных потоков. На этапе разработки модели необходимо определить уровень детальности описания структуры производственного потока, позволяющий достичь цели моделирования при сохранении точности модели. Цель работы и методы исследования. Поставлена задача определения возможности использования упрощенной модели процесса при моделировании производственных систем - сети производственных процессов (потоков). С этой целью были разработаны две отличные по структуре имитационные модели одного и того же производственного потока. Базовая (детальная) модель полностью повторяет структуру потока; эквивалентная модель по структуре более проста, но ее характеристики и поведение с определенной степенью точности соответствуют детальной модели...

Аннотация: В статье рассмотрен подход к назначению требований к точности средств измерений с учетом индексов производственных процессов. Существующий нормативный подход (ГОСТ 8.051-81), устанавливающий допускаемую погрешность δизм в зависимости от поля допуска IT, не учитывает фактическую стабильность технологического процесса, характеризуемую индексом воспроизводимости Cp . Это приводит к несогласованности с требованиями руководства по анализу измерительных систем (MSA) и национальных стандартов, требующих оценки пригодности измерительных процессов через показатель %GRR, зависящий от соотношения погрешности измерений и изменчивости процесса. Применен метод статистического моделирования, основанный на анализе и формализации взаимосвязей между реальной (σтех) и наблюдаемой (σО) изменчивостью, индексами воспроизводимости Cp , допускаемой погрешностью измерения δизм, полем допуска IT и показателем %GRR...

Аннотация: Отечественная предпринимательская экосистема под воздействием внешних факторов (ограничений) была вынуждена сместить ориентиры от глобальных целей к адаптивной динамике, в которой центром стала оперативная устойчивость предприятий. Однако данный подход требует постоянных финансовых потоков и модернизации бизнес-моделей для способности предприятий управлять неопределенностями. ESG-стратегия является инструментом управления системными рисками и повышения адаптивности бизнес-процессов. В связи с этим целью исследования является анализ и обоснование применения ESG-стратегии при повышении устойчивости промышленных предприятий. Для повышения вариативности предприятий в условиях неопределенности при применении статистических и аналитических методов авторами была модернизирована стандартная бизнес-модель, состоящая из девяти последовательных блоков. Она включает все бизнес-процессы организации, в том числе и различные финансовые инструменты. Предложенный подход обеспечивает структурированную, поэтапную схему минимизации рисков в условиях изменчивой среды...