№ 10 (2024)

Актуальность исследования обусловлена тем, что в настоящее время монолитное строительство отличается высокими темпами ведения строительных работ, поскольку в современных условиях рынка именно этот показатель определяет конечную стоимость квадратного метра. Как известно, жизненный цикл любого бетонного изделия или конструкции включает в себя приготовление бетонной смеси, транспортировку, укладку, уплотнение, твердение и дальнейшую эксплуатацию. Поэтому начальный этап жизненного цикла – сохранение свойств бетонной смеси во времени будет определять технологические и физико-механические свойства соответственно бетонной смеси и бетона. Усугубляющим фактором сохранения свойств бетонной смеси в летний период является температура воздуха, превышающая 30^оС. В работе показаны технологические приемы, позволяющие нивелировать температурный фактор на свойства бетонной смеси во времени. Установлено, что введение суперпластификаторов в количестве 1% от массы цемента и восстановление подвижности на объекте строительства позволяют получить бетоны с заданными качествами. Данное исследование является актуальным для производителей бетонных смесей.

Выполнен анализ некоторых методов определения морозостойкости бетона, включая расчетно-экспериментальные и ускоренные. Отмечается, что прямые методы определения морозостойкости бетона отличаются значительной трудоемкостью, а также длительным временем проведения испытаний, которое для бетонов высоких марок по морозостойкости может составлять несколько месяцев. Косвенные методы не всегда позволяют определить марку бетона по морозостойкости с высокой степенью надежности. В работе предложен ускоренный метод определения морозостойкости бетона, основанный на принципах механики разрушения, а именно взаимосвязи морозостойкости бетона и изменения коэффициента интенсивности напряжений после однократного замораживания до температуры -50^оС. Предложенный метод позволяет обеспечить оперативный контроль бетона производимых монолитных и сборных конструкций. Показано, что положения механики разрушения, описывающие процесс усталостного разрушения, могут быть использованы для описания и анализа механизма морозного разрушения. Это позволит разработать способы управления процессом морозного разрушения, его замедления и повышения морозостойкости бетона.

Представлены результаты исследования качества щебня фракции 5–20 мм и отсева дробления фракции 0–5 мм из гравия Камского месторождения, проведен анализ их соответствия требованиям нормативных документов. Определены нормируемые характеристики продуктов дробления. Разработаны составы высокопрочных бетонов классов В60–В80, в которых для обогащения отсева дробления использован мелкий кварцевый песок, в качестве наполнителя – карбонатный минеральный порошок марки МП-1 и микрокремнезем МК-85, в качестве водоредуцирующей добавки – поликарбоксилатный суперпластификатор Полипласт ПК. Получены оптимальные составы бетонов: для класса В60 с прочностью при сжатии 78 МПа расход цемента составил 466 кг/м³, для класса В70 с прочностью 91 МПа – 483 кг/м³ и для В80 с прочностью 104 МПа – 503 кг/м³. При этом бетонные смеси характеризовались осадкой конуса 25–27 см.

Затронута проблема жизненного цикла конструкций транспортных сооружений с использование полимерных композиционных материалов (ПКМ). Отмечено, что в жизненном цикле транспортных сооружений на стадии эксплуатации ключевую роль играет выносливость конструкционных материалов. Приведены результаты экспериментальных исследований ПКМ в зависимости от величины коэффициентов армирования стеклопластиковой арматурой (СПА). Установлено влияние степени предварительного напряжения СПА на жизненный цикл элемента конструкции. Подчеркнуто, что при исследовании жизненного цикла конструкций немаловажное значение имеет коэффициент асимметрии цикла приложения внешней нагрузки. В результате исследования установлено, что при возрастании коэффициента асимметрии приложение внешней нагрузки с одновременным повышением предварительного напряжения в СПА коэффициент выносливости, а следовательно, и жизненный цикл элемента возрастают.

Представлены результаты применения процесса биоминерализации в бетонах для улучшения таких свойств бетона, как пористость и водопоглощение. В результате исследований дана оценка активности уреазных биодобавок на основе штамма Bacillus subtilis и изолятов, выделенных из образцов черноземной почвы Елецкого района Липецкой области. Установлено, что иммобилизованные бактерии немного отличаются от нативной формы по значениям уреазной активности, однако при хранении в течение более 50 сут сохраняют свою активность на высоком уровне, а нативные микроорганизмы теряют способность к жизнедеятельности, снижая уреазную активность практически в десять раз до минимальных значений. Также выявлено, что при использовании портландцемента различных типов наблюдается снижение водопоглощения до 30%, а также снижается пористость до 40%. Применение различных типов мелкого заполнителя также оказывает влияние на пористость; так, при использовании одинаковых частей песка П1 и П2 пористость ниже, чем при однородном мелком заполнителе. Также отмечено, что у всех образцов возросли прочностные характеристики – прочность при сжатие и прочность при изгибе на 15–25% соответственно. Таким образом, использование биодобавок является оптимальным для достижения улучшенных характеристик бетона.

Обоснована необходимость разработки новых механизмов использования древесины лиственных пород в современных условиях деятельности лесопромышленного комплекса Республики Карелия. Большое количество сопутствующих отходов переработки древесины березы в шпон является фактором, обременяющим себестоимость готовой продукции и окружающую среду. Одним из потенциальных направлений использования древесины березы в деревянном домостроении является производство строительных материалов из шпона и плитных материалов на его основе. Рассмотрен новый плитный столярно-строительный материал из гофрированного березового шпона. Цель настоящего исследования – оценка теплофизических свойств панели гофрошпонной из древесины березы. Для проведения эксперимента по установлению значений теплофизических характеристик разработан экспериментальный прибор. Для измерения температуры поверхностей, а также для контроля работы прибора и температуры воздуха помещения использовались датчики температуры DS18B20. Датчики подключены к микроконтроллерной платформе Arduino, с помощью которой осуществлялась фиксация и передача показаний датчиков. Дополнительно ход эксперимента контролировался с помощью тепловизора Testo 875-1i. В ходе эксперимента было проведено более тысячи измерений. В результате обработки данных получены диаграмма зависимости плотности теплового потока, проходящего через образец, от времени, а также диаграммы зависимости теплопроводности и теплового сопротивления от разницы температуры на поверхностях образца. На диаграммах представлены регрессионные зависимости изменения плотности теплового потока, теплопроводности и теплового сопротивления в ходе измерений. Определены величины плотности теплового потока, коэффициента теплопроводности и теплового сопротивления, рассчитанные на основании регрессионных уравнений, и величины, полученные экспериментально. Даны направления дальнейших исследований рассматриваемого материала.