Аннотация: Проведен комплексный анализ современного состояния и перспектив применения фазово-переходных материалов (ФПМ) в гипсовых штукатурках для повышения энергоэффективности зданий. Актуальность исследования определяется ужесточением требований в соответствии с Федеральным законом № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» к тепловой защите зданий, ростом тарифов на отопление и стратегией декарбонизации строительного сектора РФ. Систематизированы классификация ФПМ по химической природе (органические, неорганические, эвтектические смеси) и методы их внедрения в строительные растворы (прямое внедрение, пропитка, микрокапсулирование). Выполнен анализ влияния инкапсулированных и неинкапсулированных ФПМ, а также наполнителей после пропитки ФПМ на физико-механические (прочность, водопоглощение, пористость) и тепло-технические (теплоаккумуляция, температурная стабилизация) характеристики гипсовых и воздушно-известковых композиций на основе обобщения современных экспериментальных данных. Показано, что применение ФПМ с температурой фазового перехода 18-24оC в составе гипсовых штукатурок позволяет снижать суточные колебания температуры внутреннего воздуха на 2-6оC, что обеспечивает сокращение энергопотребления на отопление и кондиционирование. Обоснован выбор температурного диапазона фазового перехода с учетом требований ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» к параметрам микроклимата помещений. Предложена программа экспериментальных исследований по разработке энергоаккумулирующих сухих строительных смесей на гипсовом вяжущем для условий массового жилищного строительства и реновации жилфонда Российской Федерации. Научная новизна работы заключается в систематизации зарубежного опыта применения ФПМ в гипсовых системах и его адаптации к условиям российского климата и нормативной базы

Аннотация: Развитие технологий в строительстве в настоящее время основано на применении инновационных подходов и материалов, способствующих созданию комфортной, энергоэффективной и безопасной среды, базирующихся на принципах рационального использования ресурсов. Применение гипсовых смесей для аддитивных технологий может обеспечить их высокую конкурентоспособность, обусловленную архитектурной выразительностью проектных решений с совмещением технологичности и высоких физико-механических и эксплуатационных характеристик материалов. Для этого могут быть использованы компоненты, вводимые в качестве модификаторов в состав композиций на основе гипсового вяжущего α-модификации. В работе использовались добавки высокоактивного метакаолина, техногенного эттрингита, алюмосиликатного компонента, выделенного из кислой золошлаковой смеси ТЭС, в сочетании с пластификатором нового поколения. Целью работы было улучшение структуры и технических характеристик гипсового материала путем введения комплексных модифицирующих добавок на основе минеральных высокодисперсных порошков техногенного и природного происхождения. Исследовалась эффективность влияния введенных добавок на технические свойства и структуру затвердевших композиций для 3D-печати гипсовых изделий.

Аннотация: Растущие объемы строительства требуют перехода на экологически эффективные технологии производства строительных материалов, что обеспечит снижение промышленного прессинга на природную среду. «Адаптация» давно известного и распространенного материала - силикатного кирпича возможна за счет придания ему дополнительных свойств, а именно способности самоочищения. Использование фотокаталитического композиционного материала (ФКМ) в технологии силикатных автоклавных изделий приведет к повышению их конкурентоспособности и сформирует современные пути развития данного типа материалов. В статье представлены результаты испытаний силикатного автоклавного материала с использованием ФКМ различного состава: на основе мраморной пыли, молотого известняка, высоко- и низкокальциевой золуноса. Определена оптимальная концентрация ФКМ - 10% от известково-песчаной смеси. Приведены результаты оценки его влияния на свойства силикатного изделия. Прочностные показатели образцов с ФКМ на основе зол-уноса характеризуются ростом до 15% относительно контрольного состава. Самоочищающая способность выражается определением фотокаталитической активности, которая проявляется при сравнении с контрольным силикатным изделием. Интенсивность удаления родамина Б с поверхности образцов убывает в следующей последовательности применяемых ФКМ в составе смеси для лицевой поверхности силикатного кирпича: ФКМ (мраморная пыль) ФКМ (рефтинская зола) ФКМ (известняк) ФКМ (назаровская зола). Совокупность результатов указывает на целе-сообразность и необходимость развития данного направления исследований.

Аннотация: Представлены результаты разработки и испытаний биоцидных составов компании «Химпром», предназначенных для защиты строительных материалов от микробиологической деградации. Показано, что ассортимент продуктов компании включает комплекс решений для различных направлений строительной химии, в том числе тарные консерванты, пленочные биоцидные композиции и сухие биоциды для сухих строительных смесей. Проведенные исследования подтвердили высокую антимикробную активность разработанных составов как в жидких питательных средах, так и в рецептурах строительных материалов различного назначения. Показано, что результативность биоцидной защиты определяется не только природой действующих веществ, но и зависит от состава продукта, уровня исходной микробной обсемененности, условий производства и эксплуатационных факторов. В связи с этим индивидуальный подбор биоцидного состава и его дозировки является необходимым условием обеспечения надежной и долговременной защиты материалов от микроорганизмов.

Аннотация: Отмечаются отдельные случаи в технологии цементных композитов, когда агрессивные факторы, действующие с определенной интенсивностью и длительностью, приводили к улучшению их свойств. Приводится теоретическое обоснование возможности улучшения свойств цементных композитов путем применения агрессивных факторов среды в процессе их отвердевания. При этом адаптация материала к агрессивному фактору в период отвердевания необходима, чтобы избежать нарушения равновесия его структуры в зрелом возрасте. Представлены экспериментальные исследования, на основании которых делается вывод, что, подбирая время, интенсивность и длительность агрессивного воздействия на цементные композиты в период их отвердевания можно получать более приспособленные к воздействиям или упорядоченные и прочные структуры материала. Для получения цементного композита, который бы более эффективно противостоял конкретному разрушающему фактору, необходимо, чтобы он в определенный период своей эволюции подвергался действию того же фактора, но с установленной интенсивностью и длительностью. С применением температурно-влажностных воздействий, замораживания и оттаивания, нагрузок были получены более прочные композиты; создание условий отвердевания цементных композитов с применением жидких агрессивных сред приводит к формированию на их поверхности плотного инертного слоя, более приспособленного к воздействиям такого вида.

Аннотация: Изучен химический и фазовый состав литиевого шлака, являющегося отходом переработки сподуменового концентрата Колмозерского месторождения в Мурманской области. Установлено, что основными минеральными фазами литиевого шлака являются выщелоченный сподумен (β-сподумен), неразложившийся сподумен (α-сподумен), кварц. Химический состав литиевого шлака представлен в основном SiO2 и Al2O3 (64,1 и 22,8 мас. % соответственно), остаточное содержание Li2О составляет 0,43 мас. %. Выявлено, что литиевый шлак обладает высокими пуццолановыми свойствами и может быть использован в качестве активной минеральной добавки в цемент. Коэффициент замены цемента литиевым шлаком может достигать 30 мас. %, при таком содержании прочность цементно-литиево-шлаковых образцов в возрасте 28 сут превышает прочностные показатели контрольного состава на 11-34%. Термическая и механическая активация литиевого шлака способствует изменению кристаллической структуры и размера частиц, образованию дополнительного количества аморфной фазы, что позволяет улучшить реакционную способность и гидравлическую активность цементно-литиево-шлаковых смесей как в начальные, так и в более поздние сроки твердения. Основными продуктами гидратации цементно-литиево-шлаковых смесей являются портландит, эттрингит, браунмиллерит, гель гидросиликатов кальция, непрореагировавшие частицы клинкерных минералов и фазы литиевого шлака. Выявлено, что присутствующие в литиевом шлаке Al2O3 и SiO2 реагируют с портландитом и образуют дополнительное количество эттрингита и гидросиликата кальция, тем самым повышая прочность. Использование отходов переработки сподумена в производстве строительных материалов будет способствовать устойчивому развитию литиевой промышленности, позволит сохранить природные ресурсы и защитить окружающую среду.

Аннотация: Одним из инновационных материалов в деревянном домостроении является перекрестно-клееная древесина (ДПК). Разработкой и совершенствованием конструктивных параметров изделий из ДПК занимаются российские и зарубежные исследователи. В качестве метода исследований наибольший интерес представляют цифровые модели, созданные с помощью различных программных комплексов. В статье приведены результаты исследования прочностных и деформативных свойств трех-, пяти- и семислойных плит из ДПК, полученные как по результатам изгиба цифровых моделей, так и в ходе натурных лабораторных испытаний. Для разработки цифровых моделей плит использован программный комплекс Comsol. Показано, что среднее отклонение величины прогиба цифровых моделей плит от результатов натурных испытаний составило от 1,8 до 3,4% в зависимости от количества слоев. Относительное отклонение показателя прочности составило от 0,1 до 10,1%. С целью снижения материалоемкости плит из ДПК разработаны цифровые модели облегченных плит из перекрестно-клееной древесины, состоящих из трех и более слоев, второй слой представляет собой чередующиеся пиломатериалы и полости одинаковой толщины и ширины. Снижение прочности облегченной конструкции плит от 3 до 6% не является ограничением для их использования в качестве несущих конструкций.

Аннотация: Изучено влияние длительности электромагнитной обработки на ключевые характеристики сухих строительных смесей и мелкозернистых бетонов, созданных на их основе. Приведены экспериментальное данные по разработке активированной цементно-песчаной смеси, а также технологии ее приготовления, предназначенной для полусухого прессования мелкоштучных изделий. Определены основные физико-механические характеристики полученных мелкозернистых бетонов, которые могут быть использованы для производства брусчатки, тротуарной плитки, бордюров и других изделий. Введение электромагнитной обработки в процесс подготовки сырьевой смеси способствовало значительному уменьшению расхода вяжущего материала без ущерба для прочностных качеств бетонных изделий.