Аннотация: Анализ причин возникновения и этапов развития технологий ячеистых бетонов показал, что к важнейшим факторам их теплотехнической эффективности и технической целесообразности применения на практике является мера замкнутости газовой пористости. Отмечено, что большинство разновидностей возводимых в настоящее время слоистых стен зданий в условиях эксплуатации склонно к накоплению влаги, предопределяющей появление негативных санитарно-гигиенических условий внутри помещений и утрату их теплотехнической эффективности. Сравнение особенностей массопереноса, протекающего в двух- и одностадийно приготовляемых пенобетонных смесях на этапах гомогенизации сырья, позволило выявить перечень причин, которые предопределяют различия в объемах замкнутой пористости затвердевших пенобетонов в диапазоне марок D400-D800. Экспериментально установлено, что переход от двухстадийной технологии изготовления пенобетонных смесей к одностадийной за счет исключения мицеллообразования на этапе преобладания вязких связей между компонентами сырья обеспечивает в равноплотных пенобетонах снижение объема сообщающихся пор на 12-40%. Дисперсное армирование таких материалов дополнительно снижает сообщающуюся пористость в разы.

Аннотация: Приводится анализ исследований влияния параметров отжига на структурные характеристики пеностекла с целью целенаправленного управления его свойствами. Основное внимание уделено математическому моделированию процессов теплопереноса и напряженно-деформированного состояния образца пеностекла на технологической стадии отжига. Рассмотрена эволюция методов математического моделирования процессов отжига стекла и пеностекла, проанализированы различные подходы к моделированию, включая алгебраические уравнения, интегральные и дифференциальные модели, релаксационно-кинетическую теорию, численные методы и дискретное моделирование. В исследовании подчеркивается важность понимания механизмов теплообмена и формирования структуры пеностекла для оптимизации производства.

Аннотация: Исследована структура силикатного бетона на основе известково-кремнеземистого вяжущего в зависимости от исходной активности сырьевой смеси и ее влияние на кинетику поглощения ионов хлора при воздействии попеременного увлажнения-высушивания в растворе хлорида натрия. Образцы силикатного бетона изготавливались из смесей кварцевого песка и известковокремнеземистого вяжущего, активность смесей по СаО варьировалась в диапазоне от 7,5 до 11,5% с шагом 2%. Автоклавная обработка образцов проводилась в промышленном автоклаве при давлении 0,9 МПа с выдержкой в течение 8 ч. Показано, что структура силикатного бетона на макроуровне состоит из непрерывной матрицы новообразований и дискретно распределенных в ней частиц песка и газообразных включений в виде пор диаметром 10-(4-5) м, которых в составе с активностью сырьевой смеси 7,5% значительно больше. На микроуровне структура представлена индивидуальными консолидированными морфологическими разностями, состоящими из гидросиликатов кальция: тоберморита и гидрата α-С2S, а также элементов их срастания и проростания, которые пронизаны микропорами радиусом 10-(6-7) м.

Аннотация: Анализируя основные научные труды и материалы конференций нефтепромышленников по проблеме старения битума, можно сделать общий вывод, что в качестве базовой причины старения рассматривается сам факт окисления на этапе производства битума. Новые ГОСТы и передовые технологии лабораторного контроля подталкивают к внедрению новых технологий, но в российских реалиях практически невозможно отказаться от окисленных битумов, что взято за основную отправную точку. Если объективно рассмотреть данный вопрос, то факторы старения, которые возникают на этапе приготовления асфальтобетонной смеси, играют гораздо более заметную роль в старении битума, чем проблема его окисления при получении вяжущего. Есть множество научных работ, а также различные пути решения данной проблемы. Ученые и в нашей стране, и за рубежом занимались вопросом старения битума, однако проблема актуальна и на сегодняшний день. В статье исследовано влияние защитных газов на битумное вяжущее в процессе технологии приготовления и хранения горячей асфальтобетонной смеси для строительства дорожных асфальтобетонных покрытий. Определено, что инертная среда положительно влияет на структурно-групповой состав смеси, уменьшая концентрацию окисленных высокомолекулярных соединений, улучшая микроструктуру битума, повышая его адгезионные свойства. Предложены рекомендации по совершенствованию технологии производства асфальтобетонной смеси.

Аннотация: Представлен комплексный анализ развития отечественных научных направлений в области разработки и модернизации оборудования для измельчения и разделения дисперсных материалов за период 1989-2025 гг. На основе форсайт-анализа диссертационных исследований в области механического оборудования, комплексов и технологий проведена кластеризация тем, оценка динамики научной активности, географического распределения и междисциплинарных связей. Выявлены ключевые тенденции: доминирование исследований, посвященных центробежным сепараторам и классификаторам (около 40% работ); рост интереса к математическому моделированию аэродинамических процессов (до 25% к 2020-м гг.) и оптимизации работы помольных комплексов. Особое внимание уделено роли ведущих научных школ и их вкладу в развитие методов расчета, конструктивного совершенствования аппаратов и создания энергосберегающих технологий.

Аннотация: Современные требования к энергоэффективности зданий обусловливают необходимость внедрения материалов, способных не только снижать теплопотери, но и активно управлять тепловыми процессами в ограждающих конструкциях. Одним из перспективных решений в данной области являются материалы с фазовым переходом (МФП), позволяющие аккумулировать тепловую энергию за счет использования скрытой теплоты плавления. Целью работы является анализ видов материалов с фазовым переходом, их физического принципа работы, эксплуатационных свойств и особенностей применения в строительстве. В статье рассмотрены основные типы МФП, включая парафиновые материалы, органические эвтектики, гидратированные соли и композитные системы, приведен сравнительный анализ их преимуществ и ограничений. Проанализирована мировая практика применения МФП в зданиях различного назначения, а также особенности нормативно-правового регулирования в странах Европы, США, Китая и России. Особое внимание уделено современным тенденциям развития технологий МФП, включая совершенствование микрокапсулирования, стабилизацию солевых систем и снижение стоимости производства. Показано, что материалы с фазовым переходом обладают значительным потенциалом для повышения тепловой инерции зданий и снижения энергопотребления, однако их широкое внедрение требует дальнейшего развития нормативной базы и технологических решений с учетом специфики местных климатических условий.

Аннотация: Представлены результаты разработки лакокрасочных покрытий для защиты металлических конструкций мостовых сооружений, обладающих высокой стойкостью в условиях эксплуатации. Основное внимание уделено вопросам подготовки металлических поверхностей к окрашиванию, в частности разработки рецептуры композиции для предварительной подготовки перед нанесением лакокрасочных материалов. Композиция представляет собой раствор на основе смешанных растворителей, один из которых относится к классу сложных эфиров, а другой к ароматическим углеводородам, содержащим наноматериалы. Конкретные виды растворителей применяемой композиции, виды и количество наноматериалов, зависят от вида пленкообразующего вещества в составе наносимого лакокрасочного материала. Проведенные исследования на конкретном примере рецептуры композиции, включающей в себя раствор на основе смешанных растворителей (бутилацетат (52-55 мас. %) и толуол (45-48 мас. %)), содержащий концентрат с углеродными нанотрубками и диоксидом кремния, в количестве 0,01-0,2 мас. %, включающий в себя 10 мас. % одностенных углеродных нанотрубок и наночастиц диоксида кремния и 90 мас. % смеси триэтиленгликольдиметакрилата и алкиламониевой соли высокомолекулярных сополимеров, показали, что акриловые лакокрасочные покрытия приобретают повышенные физико-механические свойства (адгезионная прочность, прочность к истиранию, устойчивость к деформационным воздействиям и др.). Наравне с этим наблюдается увеличение диэлектрической проницаемости покрытия (с 16,45 до 18,39), что характеризует его повышенную проводимость, а также снижение тангенса угла диэлектрических потерь (с 0,017 до 0,008), что свидетельствует о получении антистатических покрытий. Химическая стойкость покрытий увеличивается, что характеризует их устойчивость к агрессивным средам, выражающуюся в лучшем сохранении свойств по критериям: изменение блеска (оттенка), побеление, образование пузырей, отслаивание, сморщивание. При рассмотрении формирования взаимодействия на поверхности металла при его контакте с покрытием при поверхностной обработке наноматериалами выявлены следующие механизмы работы наноматериалов с металлической поверхностью, которые согласуются с положениями электрической теории адгезии и теорией физикохимии полимеров: взаимодействие наноматериалов с поверхностными атомами металла с образованием электровалентного взаимодействия по донорно-акцепторному механизму; химическое взаимодействие (хемосорбция) активных центров поверхности углеродных нанотрубок с поверхностным слоем металла. Производственная апробация полученного решения привели к положительному эффекту: через 28 мес эксплуатации покрытие, полученное при поверхностной обработке композицией с наноматериалами, по сравнению с покрытием без обработки выполняет свои функции и обладает более высокими показателями декоративных и защитных свойств. Технико-экономическая эффективность разработанного подхода обеспечивается повышением адгезионно-когезионного взаимодействия лакокрасочных покрытий, что создает условия для увеличения их срока службы и межремонтных периодов; сокращением ресурсо- и энергозатрат без потери качества покрытий за счет применения в разработанной композиции малого количества бинарных наноматериалов.

Аннотация: Представлены результаты комплексных экспериментальных исследований микроструктуры цементных бетонов монолитных конструкций с проявлением морозной деструкции при бетонировании в условиях низкой отрицательной температуры. Испытания проведены с использованием прямых методов по определению прочностных свойств образцов на ранних и длительных сроках твердения (более 800 сут) из промороженных железобетонных конструкций и образцов, искусственно подверженных замораживанию. Выполнены исследования структуры цементного камня с применением растровой электронной микроскопии (РЭМ) и метода рентгенофазового анализа (РФА). Показано изменение морфологии продуктов гидратации цементного камня бетона промороженных конструкций, проведен их качественный и количественный анализ при отборе проб из разных по высоте участков кернов. Выявлено и проанализировано количественное содержание основных структурообразующих фаз кристаллогидратов (гидросиликаты кальция, гидросульфоалюминаты кальция, портландит и др.) цементного камня промороженного бетона. Установлено, что бетон, подвергшийся морозной деструкции, способен существенно набирать прочность на поздних стадиях твердения, что может быть использовано для анализа и раскрытия механизма морозного разрушения, а также для выбора и разработки методов восстановления и усиления железобетонных конструкций.

Аннотация: На примере уникального случая устранения аварийной ситуации на участке деформированной грунтовой дамбы в результате обвала грунтовой массы, являвшейся основанием магистральных напорных городских трубопроводов водоснабжения, показано, что использование буроинъекционных свай, устраиваемых с помощью электроразрядной технологии (ЭРТ), позволило предотвратить дальнейшее разрушение грунтовой насыпи и обеспечить гарантированную безопасную эксплуатацию напорной водопроводной системы. Приведен технологический цикл изготовления буроинъекционных свай ЭРТ с применением разрядно-импульсной свайной технологии. Отмечено, что инъектируемый мелкозернистый бетон, который производится на строительной площадке непосредственно перед его нагнетанием в скважину, должен быть однородным и не расслаиваться при инъекции.

Аннотация: Проведен обзор исследований, посвященных замене портландцемента (ПЦ) в бетонах с целью снижения негативного воздействия на окружающую среду. Проанализировано влияние на механические свойства и микроструктурные характеристики бетонов таких факторов, как тип и характеристики добавок, условия твердения (время, температура), состав смеси (пропорции воды и твердых компонентов, щелочи и связующего). Установлено, что использование геополимерных связующих (ГПБ) способствует формированию более плотной и однородной микроструктуры с меньшим количеством пустот, что объясняет рост прочностных показателей. Определены оптимальные диапазоны содержания ключевых оксидов (SiO2, Al2O3, CaO) в составе сырья. В качестве основного вывода указана критическая важность оптимизации состава смеси и технологических параметров для достижения высоких механических свойств. Отмечена недостаточная изученность поведения конструкционных элементов из ГПБ, что определяет необходимость дальнейших исследований их работы под различными нагрузками и разработки корректных моделей, устанавливающих взаимосвязь между прочностью при сжатии, изгибе, сдвиге и модулем упругости.

Аннотация: Приводится разработка бесцементного и безобжигового вяжущего на основе стеклобоя и раствора щелочи. Компоненты подвергаются совместному тонкому помолу в шаровой мельнице. Полученная масса отличается высокой тиксотропностью, легко разжижается при ударном или вибрационном воздействии, при этом проявляются ее клеящие свойства. Стеклощелочная клеящая масса отвердевает в условиях тепловой обработки (в температурном интервале 85-90оС) в течение 4-5 ч. При этом наблюдается нарастание прочности более чем до 25 МПа. В процессе электролиза происходит активирование воды затворения, возрастает ее рН (усиливается щелочность), что дает возможность сократить количество щелочного компонента в вяжущем и повысить его прочность до 34 МПа. Вяжущее может быть применено при получении строительных растворов и мелкозернистых бетонов средних марок взамен использования портландцемента.

Аннотация: Представлены результаты исследования экономической эффективности технологии аддитивного строительного производства (строительной 3D-печати бетоном) в сравнении с традиционными способами строительства в сегменте малоэтажного индивидуального жилищного строительства (ИЖС). Актуальность исследования обусловлена необходимостью объективной оценки конкурентоспособности инновационной технологии на фоне системных вызовов отрасли - дефицита кадров и стагнации производительности труда. На основе метода анкетирования и данных открытых источников сформирована и проанализирована уникальная выборка реализованных пилотных проектов 3D-печати от ключевых участников российского рынка. Выполнен сравнительный анализ с обширной базой типовых проектов, возводимых по традиционным технологиям. В статье выявлен и обоснован текущий объективный ценовой диапазон для объектов аддитивного строительства, определены ключевые факторы, влияющие на их стоимость, и проведено ранжирование технологии относительно традиционных аналогов. Установлено, что по удельной стоимости 3D-печать в строительстве уже сегодня конкурирует с верхним квартилем проектов, реализуемых с использованием традиционных технологий. Полученные результаты формируют эмпирическую основу для оценки инвестиционной привлекательности и потенциала масштабирования аддитивных технологий в строительной отрасли.