В. И. Братчун, В. А. Беспалов, О. Н. Нарижная, В. П. Демешкин, Э. Л. Радюкова
О целесообразности активации поверхности минерального порошка бетонов на органических вяжущих растворами олигомеров и полимеров
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Сорбция компонентов органических вяжущих на поверхности минерального порошка затруднена вследствие его гидрофильности и наличия в глубоких бороздках и капиллярах пузырьков воздуха, которые препятствуют плотному контакту между органическим вяжущим и поверхностью минерального порошка и являются потенциальными очагами разрушения. Показано, что модификация поверхности минерального порошка растворами олигомеров, полимеров, содержащих функциональные группы СО, СООН, NH2, NО2, например эпоксидными или карбамидоформальдегидными смолами, полимерсодержащими отходами производства эпоксидных смол, позволит эффективно регулировать адгезионно-когезионные свойства дегте-, битумополимерного вяжущего. Структурно-упрочненный слой олигомера или полимера повысит адгезию дегтеполимерного или битумополимерного вяжущего к поверхности активированного минерального порошка вследствие увеличения контактов сегментов пластифицированных надмолекулярных образований полимера (поливинилхлорида, полистирола, полимерсодержащих отходов производства эпоксидных смол и др.) с активными центрами олеофильной поверхности, диффузии макромолекул полимера в слой олигомера, полимера и образований структур подобных катенановым.
Ключевые слова: дегте-, битумополимерное вяжущее, поверхностно-активированный олигомером или полимером, содержащим функциональные группы, минеральный порошок, дегте-, асфальто-полимербетон повышенной долговечности.
В. И. Братчун, В. В. Жеванов, Е. А. Ромасюк, Д. О. Балев, Б. А. Егоркин,
Д. Ю. Колпаков, А. С. Пустовой
Проектирование состава влажного асфальтополимер-шлакобетона, характеризующегося оптимальным сочетанием коагуляционно-кристаллизационных контактов
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. С использованием метода экспериментально-статистического моделирования определена оптимальная концентрация компонентов влажной асфальтополимершлакобетонной смеси. Установлено, что оптимальное соотношение компонентов в смеси в массовых частях: отсева дробления отвального мартеновского шлака – 100 %, извести негашеной молотой – 2 %, разжиженного битума, модифицированного латексом марки Butonal NS 198 (2 % мас.) – 8 %, воды затворения – 14 %. Установлено, что удельное количество конденсационно-кристаллизационных контактов во влажном асфальтополимершлакобетоне составляет 0,44. Диапазон температур уплотнения, который для влажных асфальтополимершлакобетонных смесей составляет 30…90 °С соответствует наиболее компактному размещению частиц минерального остова. Разработанный состав влажного асфальтополимершлакобетона характеризуется достаточно высокими деформационно-прочностными и коррозионными свойствами наравне с традиционными горячими мелкозернистыми бетонами. Это указывает на целесообразность их применения для текущего ремонта покрытий нежестких дорожных одежд автомобильных дорог.
Ключевые слова: асфальтополимершлакобетон, оптимизация, свойства, кристаллизационные контакты.
Т. П. Киценко, Д. Г. Малинин, Е. А. Тимошенко
Оптимизация состава алюмосиликатных вяжущих композиций на основе шамотно-каолиновой пыли
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Установлено, что смесь шамотно-каолиновой пыли может быть эффективным заменителем термоактивированного каолина в качестве отвердителя жидкостекольных шамотных вяжущих. Исследования показали, что шамотно-каолиновая пыль при введении в состав алюмосиликатных жидкостекольных вяжущих проявляет структурообразующую способность при нормальных условиях твердения. Сушка образцов вяжущих приводит к значительному повышению прочности при сжатии. Выполнена статистическая обработка результатов эксперимента по оптимизации характеристик жидкого стекла, вводимого в состав огнеупорных алюмосиликатных вяжущих композиций на основе шамотно-каолиновой пыли. Статистическя обработка экспериментальных данных показала, что оптимальными характеристиками жидкого стекла в алюмосиликатных вяжущих являются: силикатный модуль в пределах 1,0…1,5, а плотность от 1,25 до 1,30 г/см3.
Ключевые слова: силикат натрия, огнеупорные вяжущие, жидкое стекло, плотность, силикатный модуль, шамотно-каолиновая пыль.
В. Н. Кибзун, Н. П. Нагорная
Сегментация потребителей меховых изделий в торговом предприятии и прогнозирование спроса на них
ГО ВПО «Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского»
Аннотация. Цель работы – совершенствование методов прогнозирования экономических показателей торгового предприятия. Предложена экономико-математическая модель формирования спроса меховых изделий. Данная модель строится в виде уравнений регрессии – одно- и многофакторных переменных. В процессе исследования проведен сравнительный анализ прогнозированных экономических показателей предприятия и построена модель спроса меховых изделий в виде уравнения связи их товарооборота и количества (потребления) каждого вида мехового изделия и его цены. При прогнозировании спроса меховых изделий были использованы полиноминальные и линейные уравнения. Использована также имитационная модель, которая позволяет предсказать и анализировать динамику возможных ситуаций в будущем и оценивать последствия проверяемых стратегий с целью нахождения оптимальной. Это позволяет целенаправленно воздействовать на систему и управлять проходящими в ней процессами. Показана эффективность метода экспертных оценок для оценки объема спроса. Предложена блок-схема экономико-математического моделирования спроса населения на конкретный товар.
Ключевые слова: спрос, сегментация потребителей, меховые изделия, степень удовлетворения потребностей.
Ю. С. Кочергин, В. В. Золотарева
Структура и свойства смеси эпоксидного полимера с блок-сополимером полибутилентерефталат-политетраметиленоксид
ГО ВПО «Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского»
Аннотация. В широком интервале температур исследовано влияние модифицирующей добавки термоэластопласта на деформационно-прочностные свойства эпоксидных композитов. В качестве термоэластопласта использован двублочный блок-сополимер полибутилентерефталат-политетраметиленоксид (ПБТ-ПТМО) с молекулярной массой 35 тысяч и содержанием эластомерных блоков ПТМО 70 масс. % и жестких блоков ПБТ 30 масс. %. Установлено, что модифицированный полимер при содержании ПБТ-ПТМО до 10 масс. ч. характеризуется более высокой температурой стеклования. Показано, что в стеклообразном состоянии полимеров значения прочности при растяжении для исходного и модифицированного образцов практически совпадают, а в высокоэластическом состоянии прочность модифицированного эпоксида ощутимо выше, чем у немодифицированного. Методом электронной микроскопии установлено образование в эпоксидной матрице отдельных фаз, сформированных эластомерными и жесткими блоками. Показано, что добавка ПБТ-ПТМО в эпоксидные полимеры приводит к увеличению работы разрушения материала, повышает их ударо-, тепло-, морозо- и химстойкость без снижения показателей прочности и модуля упругости.
Ключевые слова: эпоксидный полимер, термоэластопласт, блок-сополимер полибутилентерефталат-политетраметиленоксид, модификация, структура, деформационно-прочностные свойства.
К. Р. Губа a, В. Н. Куликов b, Э. Н. Габидулин b, Н. А. Ковшик b, А. Д. Гурин b,
С. Г. Борисов b
Анализ способов модификации органического вяжущего
a Автомобильно-дорожный институт «Донецкий национальный технический университет», b ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Одной из основных задач в области дорожного строительного материаловедения является поиск новых материалов, которые позволят повысить физико-механические свойства асфальтобетона и тем самым увеличить сроки эксплуатации нежестких одежд автомобильных дорог. Увеличение эксплуатационного срока службы дорожных покрытий приведет к снижению затрат на их содержание и ремонт. Многочисленными исследованиями установлено, что повышение качества асфальтобетона может быть достигнуто за счет улучшения физико-механических свойств органического вяжущего. Выполнен анализ способов модификации нефтяных дорожных битумов. Установлено, что существуют два эффективных способа модификации органического вяжущего – технологический и рецептурный. Установлено, что наиболее эффективными являются рецептурные способы. Приведена классификация модифицирующих добавок нефтяных дорожных битумов. Доказано, что одним из наиболее эффективных способов модификации органических вяжущих является введение в их состав поверхностно-активных веществ.
Ключевые слова: асфальтобетон, добавки, способы модификации асфальтобетона, классификация, битум.
Е. Э. Самойлова, В. И. Братчун, Д. В. Гуляк, А. Г. Доля
Физико-химические процессы при модификации дорожного битума термополимером – «Элвалой АМ» в комплексе с полифосфорной кислотой
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Данная статья посвящена изучению реакций компонентов битума с модификатором – термополимером «Элвалой АМ» и полифосфорной кислотой (ПФК) как мощного дегидратирующего и конденсирующего агента. Показано, что в результате этого повышается эффективность модификации дорожного битума Элвалоем АМ. Битум представляет сложную систему из масел, смол, асфальтенов, карбенов и карбоидов. Полициклические ароматические и нафтеновые структуры смол и асфальтенов содержат некоторое количество гетероциклов (S, N). Смолы включают асфальтогеновые и карбоновые кислоты и их ангидриды до 1 %. В небольших количествах содержатся карбонильные, сложноэфирные, гидроксильные и аминогруппы. «Элвалой АМ» – термополимер этиленглицидилакрилата, содержит
5 % эпоксидных групп (определено в хлороформенном растворе по ДСТУ 2093-92 «Смоли епоксидно-діанові неотверджені»). Производитель (фирма Дюпон, США) не приводит характеристики термополимера. Исходя из названия и содержания эпоксидных групп, в статье представлен его структурный фрагмент и приведен метакрилатный фрагмент из соображений доступности глицидилметакрилата, который выпускается в промышленном масштабе.
Ключевые слова: битум, модификатор термополимер «Элвалой АМ», глицидилметакрилат, полифосфорная кислота, этерификация, конденсация, алкоголиз, полимеризация, дегидратация, эпоксидные группы, радикалы, битумполимерное вяжущее (БПВ).
А. В. Загородняя
Методика исследования стабильности битумополимерных вяжущих при хранении
ГОУ ВО ЛНР «Луганский государственный университет имени Владимира Даля»
Аннотация. Приведены результаты исследования стабильности при технологическом хранении битумополимерных вяжущих на основе дивинил-стирольного сополимера и этиленглици-дилметакрилата. Установлено, что увеличение содержания полимера приводит к потере стабильности битумополимерного вяжущего, при этом существует концентрация полимера, до которой модифицированные битумы сохраняют относительно высокую стабильность, что обусловлено механизмами их агрегативной и седиментационной устойчивости. Полученные данные подтверждают существование зависимости между стабильностью полимерно-битумного вяжущего и маркой, а следовательно, и консистентностью исходного битума. Доказано, что наиболее высокой стабильностью обладают полимерно-битумные вяжущие, модифицированные 2 % Элвалой АМ и 3 % ДСТ 30-01, структурированный 30 % технической серы. Стабильность БМП зависит от консистентности исходного битума и снижается с применением битумов меньшей пенетрации (и большей температуры размягчения). Введение полимера приводит к увеличению вязкости БМП в области технологических температур, тем большему, чем выше концентрация полимера и выше консистентность битума.
Ключевые слова: битумополимерное вяжущее, стабильность, пенетрация, температура размягчения, эластичность.
Е. В. Егорова, Е. Т. Бородай, К. А. Корчагина, М. Н. Водолад, М. Э. Вороненко
Самоуплотняющийся бетон с комплексной добавкой на основе отходов промышленности Донбасса
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В работе исследовано влияние комплексной добавки, состоящей из модификатора вязкости и суперпластификатора на реологические свойства самоуплотняющихся бетонных смесей и физико-механические свойства таких бетонов. В качестве минерального наполнителя применяли золошлаковую смесь Зуевской ТЭС. Все изученные составы бетонных смесей имеют довольно высокие значения подвижности. Установлено, что использование в качестве минерального наполнителя золошлаковой смеси и введение комплексной добавки в состав самоуплотняющихся бетонов увеличивает прочностные характеристики как в ранние, так и в более поздние сроки твердения. Следовательно, не отмечено несовместимости использованного модификатора вязкости и суперпластификатора и их совместного отрицательного влияния на изученные свойства самоуплотняющихся бетонных смесей и бетонов. Можно рекомендовать применять самоуплотняющиеся бетонные смеси изученных составов для изготовления неармированных или малоармированных бетонных конструкций.
Ключевые слова: самоуплотняющийся бетон, подвижность, прочность, модификатор вязкости, суперпластификатор.
О. А. Пшеничных, А. Л. Пожидаева, Д. С. Михайлюк, А. А. Ракуленко,
Р. Э. Середа
Aрмирование асфальтобетонных смесей синтетическими волокнами
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В статье проанализированы эффективные способы дисперсного армирования дорожных асфальтобетонных смесей с учетом свойств армирующих полимерных волокон в странах Европейского Союза, Соединенных Штатах Америки, Канаде и Российской Федерации. Указаны недостатки и преимущества существующих способов дисперсного армирования асфальтобетонных смесей. Показано, что, например, для наиболее равномерного распределения полипропиленовых волокон целесообразно вводить волокна в смеситель с готовой асфальтобетонной смесью в течение 5–10 секунд. Выполнен сравнительный анализ физико-механических свойств наиболее распространенных типов волокон: полипропиленового, полиэтилентерефталатного, а также стекловолокна. Установлено, что дисперсное армирование асфальтобетона стекловолокном позволяет на 40…50 % повысить усталостную долговечность при воздействии больших нормативных нагрузок.
Ключевые слова: асфальтобетон, синтетические волокна, стекловолокно, полипропиленовое волокно, полиэтилентерефталатное волокно, способы дисперсного армирования.
С. А. Фролова, О. В. Соболь, А. Ю. Соболев
Определение кинетических параметров равновесной и неравновесной кристаллизации висмута по термограммам
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. На основании термограмм висмута, полученных при квазиравновесной (КРК) и неравновесно-взрывной (НРВК) кристаллизациях, исследованы процессы плавления и кристаллизации (при КРК); зародышеобразования, коагуляции и изотермической докристаллизации (при НРВК). Найдены термокинетические параметры, определенные непосредственно по кривым нагревания-охлаждения (время плавления tL0 и кристаллизации tS0, скорости нагревания vнагр и охлаждения vохл и т. п.), которые были использованы для расчета скорости массовой кристаллизации vS, температурной скорости w взрывной кристаллизации, доли a зародышей в переохлаждённом расплаве, доли b скоагулировавшего расплава за время t2 и т. п.). Установлена существенная разница в параметрах кристаллизации типа КРК и НРВК, связанная с тем, что для КРК практически выпадает этап зародышеобразования и коагуляции.
Ключевые слова: висмут, термический анализ, перегрев, кристаллизация, переохлаждение, зародышеобразование, время кристаллизации, скорость кристаллизации.
В. Л. Беспалов, А. В. Кузьминых, В. Л. Максюченко, С. Л. Максюченко,
Д. Э. Белинский
Атмосферостойкость комплексно-модифицированных асфальтополимербетонов
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Асфальтобетон в дорожных покрытиях подвергается воздействию статических и динамических нагрузок от проходящего транспорта, влиянию погодных факторов и прежде всего в климатических условиях Донецкой Народной Республики и Российской Федерации, воздействию высоких температур, ультрафиолетовому, радиационному и инфракрасному облучению, действию кислорода воздуха, попеременному замораживанию-оттаиванию, длительному водонасыщению. В процессе производства, термостатирования в термос-бункерах, транспортирования к месту укладки в слои покрытия дорожной одежды и в условиях эксплуатации в покрытии нежесткой дорожной одежды автомобильной дороги бетонные смеси и бетон, приготовленные на органических вяжущих, подвергаются старению. Основными внешними факторами, определяющими необратимое изменение свойств асфальтобетонов является температура, проникающая радиация, ультрафиолетовый спектр солнца, кислород воздуха, влага, агрессивные химические вещества и др., а внутренними: структурно-реологический тип и консистенция нефтяного дорожного битума, химико-минералогический состав минеральных компонентов асфальтобетонов, тип гранулометрии, структура и текстура бетона [1–16]. Это приводит к тому, что срок службы асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог Донецкой Народной Республики составляет всего 5–7 лет вместо 12 до капитального ремонта.
Ключевые слова: асфальтобетон с комплексно-модифицированной структурой, срок службы асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог, коэффициент теплового старения, коэффициент морозостойкости, коэффициент длительной водостойкости.
В. Л. Беспалов, О. В. Бледнов, А. С. Дзюба, В. Ю. Кичигин, В. В. Фищук,
И. Н. Шкода
Модифицированные органические вяжущие с использованием вторичного кубового остатка фенольно-ацетонового производства
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Дорожное строительство является одним из крупнейших потребителей строительных материалов, стоимость которых составляет более половины стоимости строительства [1, 2]. Для обеспечения ускоренного развития сети автомобильных дорог, увеличения масштабов реконструкции и ремонта существующих дорог возникает необходимость в увеличении производства дорожно-строительных материалов, улучшения их качества, создания специальных видов строительных материалов при максимальном использовании местных материалов и побочных продуктов промышленности, в том числе широкого применения вторичных кубовых остатков фенольно-ацетонового производства (ВКОФАП). В работе [3] показано, что эффективным способом улучшения свойств ВКОФАП является модификация их отсевом поливинилхлорида из раствора в антраценовом масле. В то же время сведения о составе и термических характеристиках ВКОФАП, а также о процессах взаимодействия в модифицированном композиционном органическом вяжущем являются неизученными.
Ключевые слова: вторичный кубовый остаток фенольно-ацетонового производства, поливинилхлорид, нефтяной дорожный битум, компаундированное органическое вяжущее, планированиее эксперимента.
С. И. Сохина, О. Н. Шевченко, Е. В. Муконина
О возможности использования нитро-, аминосодержащих смолистых отходов при подготовке металлической поверхности под окраску
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Смолистые отходы органического синтеза крымского завода «Химпром», содержащие ингибирующие коррозионный процесс амино- и нитрогруппы, могут быть использованы в качестве травильных присадок при подготовке металлической поверхности под окраску с применением травления в соляной и серной кислотах. Торможение коррозионного процесса, изученное потенциостатическим методом на потенциостате П5827М и гравиметрическим методом, проявляется в интервале концентрации 0,28…0,44 масс. % в растворе соляной кислоты и 0,035…0,550 масс. % в 1н растворе серной кислоты, защитный эффект составляет 70 %. При этом исследуемые отходы относятся к ингибиторам смешанного типа при смешанном контроле, так как наблюдается увеличение поляризуемости на анодных и катодных участках коррозионных процессов. Использование ингибирующих смолистых отходов в качестве травильных присадок предполагает точный контроль их концентрации как на верхней, так и на нижней границах определенного интервала, так как данные добавки можно охарактеризовать как «опасные» ингибиторы, т. е. в зависимости от концентрации они могут как ингибировать, так и стимулировать (катализировать) коррозию железа. Утилизация рассмотренных отходов в ингибирующие добавки травильных растворов позволит улучшить экологическую чистоту производства.
Ключевые слова: ингибиторы кислотного травления, потенциостатические исследования, утилизация амино-нитросодержащих смолистых отходов химического производства.
Н. В. Щебетовская, Е. А. Покинтелица, О. В. Александрова
Теплофизические особенности плавления и кристаллизации органических теплоаккумулирующих материалов
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В данной работе на основе анализа последних исследований и публикаций в краткой форме изложены основные принципы разработки теплоаккумулирующих материалов на основе фазопереходных процессов. Приводятся сведения по теплофизическим характеристикам различных низкомолекулярных органических соединений и их смесей, которые лучше всего подходят для теплоаккумулирующих материалов. Для успешного использования органических веществ в аккумуляторах теплоты проведены углубленные систематические исследования их теплофизических характеристик и особенностей фазовых превращений типа плавление-кристаллизация. Составлена сводная таблица по убывающей степени полезности теплоаккумулирующих материалов. Применён однофакторный дисперсионный анализ для определения наиболее перспективного вещества для эффективного и рационального использования теплового аккумулятора для поддержания нормальной температуры помещения. С помощью пакета приложения «Exсel» выбран фактор, который имеет наименьшую дисперсию ошибок измерения. В результате чего наиболее подходящим органическим соединением оказался дибензил. Для выбранного темлоаккумулирующего материала установлена зависимость степени полезности от физических свойств.
Ключевые слова: теплоаккумулирующие материалы, фазовые переходы, плавление, кристаллизация, однофакторный дисперсионный анализ, термический анализ, переохлаждение.
Д. И. Бородай, О. А. Семенов, В. В. Федотов, В. В. Лучков
Перспективы использования технологии информационного моделирования для эксплуатируемых автодорожных мостов
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В работе выполнен анализ проблемы управления техническим состоянием эксплуатируемых автодорожных мостов. Показано, что не менее 7 % мостов на автомобильных дорогах местной сети находятся в аварийном или предаварийном состоянии. Предложено в условиях недостаточности информации по техническому состоянию эксплуатируемых автодорожных мостов с целью оптимизации процесса принятия управленческих решений применять технологию информационного моделирования. Для эксплуатируемых мостов предлагается использовать технологию разработки цифровых двойников сооружений. Приводится описание технологии цифровых двойников объектов строительства. Даются рекомендации по использованию цифровых двойников при решении задач в области эксплуатации автодорожных мостов.
Ключевые слова: эксплуатация автодорожных мостов, управление техническим состоянием мостов, технология информационного моделирования, цифровой двойник.
Д. И. Бородай, Б. С. Токмаков, В. С. Гельбет, О. С. Зубченко
Российский опыт применения технологии информационного моделирования на объектах дорожной инфраструктуры
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
Аннотация. В работе выполнен анализ опыта применения технологии информационного моделирования (ТИМ) на территории Российской Федерации на различных этапах жизненного цикла объектов дорожной инфраструктуры. Проанализированы основные проблемы практического внедрения ТИМ в дорожной отрасли. Выполнен обзор нормативно-технической литературы по вопросам применения ТИМ в дорожном строительстве. Рассмотрены современные аспекты нормативно-технического регулирования информационного моделирования в дорожной отрасли. Установлено, что существующие нормативно-технические документы по информационному моделированию не учитывают специфику проектирования и строительства автомобильных дорог как линейных объектов. Выполнен обзор дорожных объектов с практическим внедрением ТИМ. Установлено, что выполнение пилотных проектов внедрения ТИМ в дорожной отрасли ограничено разработкой и использованием информационных моделей автомобильных дорог на стадии проектирования.
Ключевые слова: автомобильная дорога, жизненный цикл, технология информационного моделирования, система автоматизированного проектирования автомобильных дорог.