Аннотация: Для оценки эффективности механоактивации минерального порошка, применяемого в качестве минеральной добавки для управления структурообразованием строительных материалов, предлагается использовать две характеристики: соотношение коэффициентов активности поверхности и степени изменения поверхностных свойств ka/ks и фрактальную размерность поверхности Ds. Предлагаемый математический алгоритм позволяет охарактеризовать дисперсные системы по изменению энергетических свойств поверхности частиц, непосредственно участвующих в процессе, а также рассчитать фрактальную размерность поверхности, образованной в результате помола. Данные параметры удобно использовать в качестве критериев эффективности активационных явлений, сопровождающих механический размол материала. Проверка адекватности предлагаемой модели проводилась на высокодисперсных порошках кварцевого песка и сапонитсодержащего материала, выделенного из суспензии оборотной воды процесса обогащения кимберлитовых руд. Показано, что для сырьевых материалов исследуемых систем 30-минутная продолжительность механического диспергирования на планетарной шаровой мельнице приводит к значительному изменению свойств поверхности вещества, а фрактальная размерность составила для кварцевого песка 2,36 и для сапонитсодержащего материала 2,46. Показано также, что традиционно используемые критерии оценки эффективности механического размола сырьевого материала по величине удельной поверхности, размерным параметрам частиц являются важными, но недостаточными. Разработанная модель механоактивации, использующая различные константы обрабатываемого вещества, устанавливает взаимосвязь не только между общим количеством разорванных в процессе обработки связей и количеством связей, изменяющих поверхностные свойства (соотношение коэффициентов ka/ks), но и учитывает изменение геометрических характеристик поверхности.

Аннотация: В России в результате демонтажа и сноса зданий и сооружений ежегодно образуется более 15 млн т строительных отходов, и их количество растет ежегодно. Необходим поиск технический решений, технологий по применению бетонного лома в новых композиционных материалах. Предложено предварительно обрабатывать бетонные отходы в аппаратах вихревого слоя. Такая обработка позволяет получать мелкозернистые бетоны при замене портландцемента обработанными бетонными отходами в количестве до 20% с прочностью на 20-27% ниже контрольных составов. Обработка бетонных отходов в аппарате вихревого слоя предварительной фракцией 0-5 мм в течение 5 мин повышает удельную поверхность в 3,6 раза. При этом повышается значение дзета-потенциала частиц обработанного порошка с 1,15 до 1,89 мВ, что свидетельствует об увеличении его реакционной способности. Полученные результаты также подтверждаются увеличением значений микродеформаций с ростом удельной поверхности обработанного порошка, что свидетельствует о накоплении поверхностной энергии в кристаллах. Разработана технологическая линия по переработке бетонных и железобетонных отходов с блоком предварительной обработки в АВС, которая позволит снизить себестоимость инертного заполнителя для производства строительных материалов.

Аннотация: Обозначена проблема, скрытая внутри расчета сжатых железобетонных колонн в соответствии с требованиями СП 63.13330.2018 «СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» в части вычисления условной критической силы. Несмотря на то что бетон, входящий в состав железобетона, - это упруговязкопластический строительный материал, у которого возникает физическая нелинейность и нелинейная ползучесть уже при малых уровнях загружения (приблизительно от 20% призменной прочности бетона), в основе расчета сжатых колонн лежат постулаты и формулы, применимые к абсолютно упругим стержням, которые под нагрузкой работают по закону Гука. Выявлено, что условная критическая сила, применяемая для железобетонных колонн, является критической силой Эйлера, предназначенной для расчета стержней из абсолютно упругого материала на устойчивость при продольном изгибе, о чем свидетельствует решение задачи об устойчивости упругого стержня, шарнирно опертого по концам, загруженного продольной сжимающей силой. Данное решение находится в основе расчета железобетонных колонн на устойчивость. Выведены формулы, с помощью которых при расчете колонн по недеформированной схеме учитывается влияние прогиба на их несущую способность. Показано, каким образом учитывается эксцентриситет продольной силы, приложенной к колонне, и приведены допущения, которые при этом применяются. Выявлено, что при определении условной критической силы согласно СП 63.13330.2018 диаграмма «напряжение-деформация», нормируемая СП 159.1325800.2014 «Сталежелезобетонные пролетные строения автодорожных мостов. Правила расчета», не учитывается. Данные положения подтверждают необходимость дальнейшего исследования обозначенной проблемы.

Аннотация: Одним из ключевых преимуществ сверхвысокопрочных фибробетонов (СВФБ) является высокая прочность при осевом растяжении и пластический характер разрушения, который отличается от рядовых фибробетонов наличием зоны деформационного упрочнения, характеризующейся образованием множества равномерно распределенных трещин и увеличением растягивающего напряжения после начала трещинообразования. В статье представлены результаты испытаний образцов СВФБ с различным видом и объемным содержанием стальной фибры на осевое растяжение. В качестве дисперсного армирования была использована стальная латунированная волновая фибра с соотношением длины к диаметру 15/0,3 и 22/0,3 мм и прямая с соотношением 13/0,2 мм. Объемное содержание фибры составляло от 1 до 3%. Установлено, что вид и концентрация фибры практически не влияют на напряжение трещинообразования. Максимальное растягивающее напряжение и энергия разрушения фибробетонов линейно увеличиваются при увеличении значения фактора фибры, учитывающего как объемное содержание, так и геометрические размеры отдельных волокон. При равных значениях фактора фибры составы с волновой и прямой фиброй воспринимают одинаковое напряжение, при этом энергия разрушения выше у образцов, армированных фиброй волнового профиля. По экспериментальным данным было получено уравнение для расчета минимально необходимого объема стальной фибры с заданными геометрическими размерами, при котором обеспечивается деформационное упрочнение при осевом растяжении.

Аннотация: Выполненные исследования и анализ зарубежного опыта показали, что наиболее эффективным методом борьбы с налипанием горных пород на рабочие поверхности является их футеровка противоналипающими и легкозаменяемыми полимерными пластинами. Так, на фабрике окомкования AO «Михайловский ГОК им. А.В. Варичева» в результате выполненных исследований была принята классификация ППФП, а именно: ППФП ВД (высокого давления) ОИ (обычного исполнения); ППФП НД (низкого давления) ОИ (обычного исполнения); ППФП ПИУ (повышенной износостойкости и ударопрочности); ППФП ВИУ (высокой износостойкости и ударопрочности). В последние 35 лет на российском рынке рекомендуются для различных целей листовые материалы: ПВД, ПНД, ПП, ППФП-АСТИКИ, ППЛ-ЭИ, ППЛ-УИ(CBM), Supralen 1000, Tivar 1000, ВМПЭ 500, СВМПЭ 1000, СВМПЭ 9000, РЕ 500, РЕ 1000, РЕ 9000, lnkulen 100, 500, 1000, 9000. Для правильного подбора таких материалов к конкретным горно-геологическим и горнотехническим условиям эксплуатации различного технологического оборудования рекомендуются апробированные методики, позволяющие произвести подбор ППФП (листов) в зависимости от крепости горных пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова и определить оптимальную толщину листа для различных условий эксплуатации оборудования. Положительный опыт по борьбе с налипанием тонкоизмельченного железорудного концентрата и сырьевых материалов на рабочие поверхности технологического оборудования фабрики окомкования AO «Михайловский ГОК им. А.В. Варичева» рекомендуется к широкому внедрению как на родственных предприятиях Курской магнитной аномалии, так и на аналогичных предприятиях других отраслей горнодобывающей и перерабатывающей промышленности.

Аннотация: Проанализированы нормативные документы, регламентирующие проектирование каменных конструкций. Показано, что в действующей редакции СП 15.13330.2020 «Каменные и армокаменные конструкции» неявно выражены требования, регулирующие долговечность конструкций. В основном эти документы сводятся к требованиям по морозостойкости исходных материалов и практически не учитывают условия эксплуатации и способы защиты конструкций. Сделаны предложения по оптимизации СП 15.13330 путем выделения раздела «Долговечность», введения классификации «микроусловий» эксплуатации каменной кладки и понятия мер вторичной защиты, исключив безусловные запреты на применение материалов только по физическим свойствам.

Аннотация: Возрастающие темпы строительства в России и повышающиеся экологические требования к строительным материалам приводят к необходимости поиска новых решений для создания уникальных материалов и вовлечения дополнительных ресурсов. Проведенный анализ научно-технической литературы и лабораторные исследования показали, что одним из перспективных источников сырья для производства композиционных строительных материалов могут быть лигносульфонаты. В связи с этим в работе исследован и обоснован способ получения композиционных материалов на основе лигносульфонатов. Установлено, что в полученных композициях лигносульфонаты выполняют роль как отвердителя, так и дисперсного наполнителя. Методом термогравиметрии доказано, что полученные композиции термически устойчивы. Результаты исследования физико-химических и механических свойств полученных образцов показали, что лигноэпоксидные композиционные материалы могут быть альтернативной заменой известным промышленным аналогам.

Аннотация: В современных архитектурно-дизайнерских решениях формирования облика зданий продолжает набирать популярность наружная отделка фасадов из мелкозернистого бетона (МЗБ) на основе композиционных гипсовых вяжущих (КГВ) взамен традиционно применяемого портландцемента. Данные материалы обладают значительными преимуществами в регулировании сроков схватывания и скорости твердения. При этом необходимо, чтобы МЗБ на основе КГВ обеспечивали повышенную прочность, водостойкость и морозостойкость, а их поверхность обладала водоотталкивающими (гидрофобными) свойствами. В статье представлены результаты экспериментальных исследований физико-механических характеристик разработанных мелкозернистых бетонов на основе композиционных гипсовых вяжущих с минеральной добавкой высокоактивного метакаолина ВМК-45 и комплексом органических добавок - СП Melflux 1641F + РПП Vinnapas 8034H. Результаты выполненных исследований позволяют утверждать, что разработанный водостойкий и морозостойкий МЗБ на основе КГВ класса В22,5 с гидрофобной поверхностью можно использовать для наружной отделки фасадов зданий и сооружений. Водоотталкивающие свойства поверхности затвердевшего МЗБ проявляются в основном за счет применения комплекса химических добавок, принцип действия которых основан на совокупности электростатического и стерического эффекта отталкивания, достигаемого с помощью боковых гидрофобных полиэфирных цепей молекул, создавая защитную гидрофобную пленку.