Аннотация: Представлено исследование применения модифицирующей комплексной добавки к бетону с включением углеродных нанотрубок и пластификатора СП-3. Рассмотрено два метода введения наноразмерных добавок в состав мелкозернистого бетона, а также их комбинирование. Приведены результаты серии испытаний образцов-балочек в возрасте 28 сут с использованием двух методов введения нанотрубок, а именно: применение ультразвукового диспергатора и линейно-индукционного вращателя (ЛИВ). Установлен положительный эффект введения нанотрубок на прочностные характеристики бетона. Определено, что применение технологии ЛИВ обеспечивает прирост прочности за счет двойного эффекта: активации цементного вяжущего и распределения нанодобавки с помощью активного перемешивания за счет вихревого воздействия. Ультразвуковое диспергирование, в свою очередь, обеспечивает эффективное введение пластификатора в воду затворения.

Аннотация: Представлен анализ современных подходов и представлений получения новых строительных композиционных материалов с низким углеродным следом, в том числе получаемые с применением вторичного сырья из техногенных отходов. Сделан вывод о том, что сокращение выбросов углекислого газа при производстве низкоуглеродистых бетонов происходит в результате замены части цемента другими видами вяжущих или специальных наполнителей, обеспечивающих сохранение или улучшение основных параметров структуры строительного материала, либо за счет технологий, способствующих сокращению клинкерной доли вяжущего с сохранением заданных свойств бетона. Отмечены лидеры в мировой практике в области низкоуглеродного материаловедения. Обозначена актуальность развития темы экологической безопасности и устойчивого развития.

Аннотация: Приведены данные по ежегодному выпуску золошлаковых отходов в результате работы тепловых электростанций (ТЭС) на территории Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации. Рассмотрены основные причины незначительного использования золы в строительной индустрии (порядка 5-8% от общего выхода отходов) и проблемы, сдерживающие ее применение для производства керамических стеновых материалов. Дана краткая характеристика состава и свойств сырьевых компонентов, использованных в настоящей работе для изготовления стеновых керамических материалов. Приведены составы разработанных шихт на основе золы-уноса и способ изготовления керамических образцов с матричной структурой. Представлены результаты исследования структуры материалов методами оптической микроскопии. Установлено, что в процессе обжига из легкоплавкой оболочки агрегированных комплексов формируется матрица (дисперсионная среда), а гранулы из золы-уноса трансформируются в ядра (дисперсная фаза) керамического матричного композита. Выявлено, что ядра имеют овальную форму, обусловленную деформацией гранул при прессовании. В ядрах формируются кластеры, состоящие из большого количества мелких кристаллических зерен, связанных аморфизованным веществом и окантованных тонкими цепочками пор. Показано, что развитое поровое пространство внутри ядер представлено в основном морозобезопасными и резервными порами, это обеспечивает высокую морозостойкость керамических образцов на основе золы-уноса.

Аннотация: Применение кирпичного боя в бетонах и в вяжущих композициях является перспективным направлением развития вторичной переработки керамического кирпича. Целью настоящих исследований является оценка возможности использования минеральных порошков, полученных из кирпичного боя, в качестве эффективного дисперсного компонента при производстве мелкозернистого бетона. В работе проводилось механическое измельчение керамического сырьевого материала при различной продолжительности помола. Установлено, что для порошков кирпичного боя увеличение продолжительности помола не приводит к пропорциональному увеличению удельной поверхности порошков. Максимальный эффективный прирост удельной поверхности получаемых порошков фиксируется при продолжительности помола до 5 мин. С помощью дифференциально-термического анализа показано, что измельченный кирпичный бой не является активной минеральной добавкой, а может выполнять роль центров кристаллизации при образовании гидросиликатов в структуре композитов. Были изготовлены образцы мелкозернистого бетона, в которых часть цемента была заменена на керамические порошки, полученные при различной продолжительности помола. Определено, что замена в бетонных смесях цемента данной высокодисперсной добавкой в количестве 20 мас. %, полученной при оптимальной продолжительности помола на шаровой мельнице, не приводит к изменению физико-химических характеристик конечного бетонного композита.

Аннотация: За рубежом активно занимаются холодным спеканием материалов, в том числе керамических, представляющим собой механически и термически обусловленный процесс массопереноса, который позволяет осуществлять низкотемпературную интеграцию различных материалов. В работе представлены результаты исследований по низкотемпературному спеканию и оптимизации режимов обжига керамических материалов за счет введения в состав шихты из природных и техногенных пород Республики Тыва комплекса солей с температурой ликвидуса 8250С. Определены оптимальные концентрации солесодержащих добавок в керамической массе, оказывающих влияющие на обжиговые свойства получаемых материалов. Установлено, что введение комплекса солей в керамическую шихту способствует более раннему спеканию камня и получению качественной стеновой керамики при более низкой температуре, что приводит к снижению затрат энергии при обжиге изделий.

Аннотация: В рамках создания комфортной и безопасной среды, строительства энергоэффективных жилых и промышленных зданий и сооружений, отвечающих современным требованиям и стандартам, особенно актуальным становится развитие производства экологичных возобновляемых и новых индивидуальных источников энергии. В этой связи возникает потребность в увеличении энергоемкости электрохимических элементов. Проведены исследования по созданию металлизированных токопроводящих материалов на основе рулонного углеродного нетканого материала «Бусофит» с последовательным нанесением металлических покрытий титана и серебра методами ионно-плазменного напыления и электроимпульсного диспергирования. Показано, что металлизация поверхностного слоя материала электрода титаном позволяет улучшить характеристики электрохимической ячейки. Дополнительное нанесение пленки серебра приводит к дальнейшему улучшению показателей работы ячейки. Подтверждено, что межфазовое сопротивление многослойной структуры между углеродом и токоприемником оказывает значительное влияние на величину проводимости электрохимической ячейки и стабильность ее работы. Увеличение площади контакта электрода с электролитом приводит к увеличению скорости процессов, происходящих на поверхности электрода и в приэлектродном пространстве, что открывает перспективы повышения энергоемкости электрохимической системы. Значительное увеличение емкости конденсаторной структуры на водной основе достигается при образовании в межэлектродном пространстве наноструктурированной диэлектрической прослойки титаната калия. Подтверждено, что проведение циклирования напряжения ячейки способствует стабилизации процессов, протекающих в поверхностном слое материала электрода на границе раздела фаз и определяющих диапазон механизмов передачи электрической энергии, это позволяет добиться более высоких показателей энергоемкости образцов. Усовершенствование технологических решений в области ионно-плазменных технологий и использование новых перспективных наноструктурированных материалов создает предпосылки для создания перспективных систем автоматизации и энергообеспечения, обладающих более высоким ресурсом, что расширяет возможности их использования в различных строительных проектах.

Аннотация: Сложившаяся экономическая ситуация и повышенное внимание к охране окружающей природной среды побуждают производителей строительных материалов, в частности керамического кирпича, искать альтернативные виды сырьевых материалов, позволяющих снизить его себестоимость при хорошем качестве готовой продукции. Особенно перспективны горнопромышленные отходы, среди которых выделяются перидотиты, имеющие огромные запасы и практически не использующиеся. Цель работы - получение строительной керамики с добавкой перидотита и изучение ее механических свойств. Определены химический и минералогический составы сырьевых материалов. Оксиды кремния и алюминия составляют в глине 78,5%, в перидотитах 61%. Для последних характерно высокое содержание оксидов кальция, магния и железа (34,65%). Глину слагают глинистые минералы, а также кварц и полевые шпаты. В перидотитах присутствуют тремолит, энстатит и оливин. Установлена зависимость механической прочности керамических образцов от температуры их обжига, содержания добавки и степени ее измельчения. Оптимальное количество перидотита составляет 10%, при котором предел прочности при сжатии имеет максимальное значение во всем диапазоне измельчения добавки. С повышением температуры обжига до 10500С происходит медленное нарастание прочности образцов. При 11000С наблюдается резкий скачок прочностных показателей, которые возрастают в 3,6-4,7 раза в зависимости от гранулометрического состава добавки. Определены основные свойства полученной керамики. Установлено, что перидотиты являются перспективной добавкой для получения рядового кирпича с пределом прочности при сжатии до 60 МПа и средней плотностью до 2400 кг/м3.