Строительные материалы и изделия. Промышленность строительных материалов в целом. Виды и типы строительных материалов (Производство отдельных видов стройматериалов и изделий - см. соотв. отраслевые разделы)

Автор статьи утверждает, что возможность модификации портландцемента в наноцемент позволяет пересмотреть стратегию развития мировой цементной промышленности и дает возможность уже сегодня получить дополнительно более 2 млрд тонн цемента. При этом не требуется строительство заводов по обжигу цементного клинкера, нет необходимости открытия новых карьеров известняков и глин. Новые технологии позволят резко снизить загрязнение атмосферы выбросами, повысить качество и долговечность бетонов, уменьшить расход портландцемента в бетонных смесях в 2-3 раза, снизить затраты на их производство.

В статье дается развернутый анализ состояния российского рынка автоклавного газобетона в 2014 году.

Сохранение памятников деревянного зодчества требует особого внимания, так как в процессе эксплуатации на протяжении 100 лет и более деревянные конструкции подвергаются атмосферным воздействиям, в результате чего ухудшается несущая способность этих конструкций. Для зданий, представляющих историческую ценность, применение внешних систем усиления конструкции влечет потерю архитектурного облика. Предлагаемый способ восстановления несущей способности деструктированных деревянных балок в опорных зонах основан на их модификации полимерной композицией. Рассмотрены 3 типа балок из сосны: деструктированная, модифицированная в опорных зонах; деревянная, ослабленная деструкцией; «здоровая». Выполнен численный расчет балок длиной 6 м и сечением 100×200 мм в программном комплексе «Лира». Расчетная модель рассматриваемых балок построена путем адаптации исходных данных для рабочей среды используемого программного комплекса. Вычислительная модель задана как объемное тело, полученное путем триангуляции и «выдавливания» проекционного разреза балки. По разработанной методике расчета деревянных балок определены касательные напряжения в приопорной зоне, а также вертикальные перемещения балок. Проведено сравнение показателей модифицированной балки и эталонной «здоровой» конструкции. Касательные напряжения в усиленной балке превышают на 15–17 % показатели «здоровой» балки. Установлено, что прочность деструктированной балки, модифицированной на опорах, увеличилась на 16–18 % по сравнению с деструктированной балкой. На основании полученных результатов определены граничные условия применения модификации деструктированных деревянных балок в опорных зонах для восстановления их несущей способности. Если потеря несущей способности составляет более 35 %, то данный способ не рекомендуется применять ввиду целесообразности замены таких конструкций.

В сфере строительного производства к группе риска возникновения заболеваний верхних дыхательных путей относят производство асфальтобетона, в частности, оператора, обслуживающего сушильный барабан. Для оценки воздействия пыли на органы дыхания работающего были исследованы ее основные свойства, к которым относят физико-химические свойства и дисперсный состав.

Пиломатериалы хвойных пород широко применяются в малоэтажном деревянном домостроении. Однако в последнее время качество круглых лесоматериалов для изготовления пиломатериалов ухудшается. Часто встречаются лесоматериалы, в которых присутствует ядровая гниль. Как правило, удаление гнили происходит на этапе заготовки круглых лесоматериалов. При этом вместе с древесиной, пораженной гнилью, в процессе раскроя и получения пилопродукции удаляется и здоровая заболонная часть, а большое количество качественной древесины остается в лесу. Раскрой лесоматериалов с гнилью снижает выход пилопродукции для строительства, так как ее наличие в строительных конструкциях не допускается. Предлагается способ раскроя круглых лесоматериалов с ядровой сердцевинной гнилью в целях получения двутавровых балок из цельной древесины. Для качественного продольного раскроя круглых лесоматериалов с ядровой гнилью необходимо знать форму и размеры гнили. Взаимосвязь размеров поперечного сечения круглых лесоматериалов и ядровой гнили по длине сортиментов достаточно точно описывается уравнениями соотносительного (аллометрического) роста. С учетом этих зависимостей разработаны схемы раскроя круглых лесоматериалов с ядровой гнилью. Раскрой производили по брусоворазвальной схеме: вначале получали два четырехкантных бруса с ядровой гнилью в центральной части одной из пластей поперечного сечения, затем брусья продольно разделяли на две части, из которых путем фрезерования удаляли гниль. В результате условного раскроя круглых лесоматериалов из древесины сосны получали уголковые элементы для изготовления двутавровых балок. Проведены исследования двутавровой балки, изготовленной из уголковых элементов. Расчетные напряжения при изгибе балки не превышают допустимых значений. Рассчитан полезный выход таких элементов из круглых лесоматериалов с ядровой гнилью. Установлено, что способ изготовления элементов строительных конструкций из круглых лесоматериалов с ядровой гнилью позволит использовать их в малоэтажном деревянном домостроении. Это расширит ресурсы древесины для строительства. Для цитирования: Торопов А.С., Бызов В.Е., Торопов С.А. Производство пиломатериалов для строительства из круглых лесоматериалов с ядровой гнилью // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 133–145. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.133
Coniferous lumber is popular in low-rise wooden house construction. However, the condition of round timber for lumber production has been going down in recent years. Timber with heart rot is very common nowadays. As a rule, the heart rot removal occurs in harvesting of round timber. At the same time, disease-free sap wood is removed together with the wood affected by the rot in timber cutting. Therefore, a large amount of sound timber remains in forest. Cutting of timber with rot reduces the yield of lumber for construction, as far as rot’s presence in building structures is not allowed. A method of cutting round timber with heart rot is proposed for the purposes of production I-beams from solid wood. It is necessary to know the form and sizes of rot for high-quality rough ripping of round timber with heart rot. The relationship between the cross-sectional dimensions of round timber and heart rot along the length of assortments is quite accurately described by the equations of correlative (allometric) growth. The schemes of cutting round timber with heart rot have been developed taking into account these dependencies. Cutting was carried out by split-pith sawing scheme. Firstly, two four-side edged cants with heart rot in the central part of one of the cross-section layers were produced. Then the beams were longitudinally divided into two parts. Rot was removed from these parts by milling. Angle bars for I-beams production were obtained as a result of conditional cutting of pine round timber. The studies of the I-beam made of angle bars were carried out. The calculated stresses of beam bending do not exceed the accepted values. The useful output of such bars made of round timber with heart rot is calculated. It has been found that the method of manufacturing elements of building constructions from round timber with heart rot will allow to use them in low-rise wooden house construction. This will expand the wood resources for construction. For citation: Toropov A.S., Byzov V.E., Toropov S.A. Lumber Production for Construction from Round Timber with Heart Rot. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 133–145. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.133

Основным недостатком белого портландцемента является его низкая морозо- и коррозионная стойкость. Изменить свойства цементного камня возможно при модифицировании его структуры различными добавками. Целью данной работы является изучение влияние полимерных добавок на свойства цементного камня белого цемента и подбор оптимальных комбинаций добавок

Комбинированные составные несущие конструкции, такие как клеефанерные, являются наиболее рациональными по материалоемкости по сравнению с обычными клеедощатыми той же несущей способности. Однако конструктивные особенности и некоторые сложности изготовления снижают экономическую эффективность клеефанерных конструкций. Появление материала LVL и возможность использования различных его типов вместо фанерных стенок и дощатых поясов позволяют значительно повысить эффективность и расширить область применения комбинированных конструкций составного двутаврового или коробчатого сечения. Важной проблемой, которая затрудняет широкое использование комбинированных конструкций с LVL, является то, что в современных российских нормах проектирования отсутствует информация о значении модуля упругости под разным углом к волокнам древесины в пакете LVL. Эта информация необходима для расчета конструкций, например по методу приведенного сечения. В статье приводятся описание создания конечно-элементных моделей и результаты конечно-элементного анализа анизотропии модуля упругости материала LVL марки «Ultralam» с различным количеством слоев и сочетанием их укладки по взаимно-перпендикулярному и параллельному расположению в них волокон древесины. Для исследования использовали численное моделирование испытаний LVL на изгиб методом конечных элементов согласно ГОСТ 33124–2014 в программе SCAD. Полученные данные обрабатывали в программных комплектах Mathcad и Exсel. В результате были получены простые аналитические зависимости, позволяющие вычислять модуль упругости конструкций всех типов и толщин LVL марки «Ultralam » под любым заданным углом к волокнам древесины слоев.

Авторы статьи отмечают, что получение оптимальных показателей качества литого бетона на основе композиционного гипсового вяжущего может быть достигнуто за счет применения математических моделей, учитывающих и описывающих реологию смесей, а также за счет оптимального распределения заполнителей в структуре материала. Для решения поставленной задачи был спланирован двухфакторный эксперимент. В статье приводятся результаты данного эксперимента.

В статье приводятся результаты химического и рентгенографического анализов составов известняков Актауского месторождения. Отмечается, что они весьма однородны и состоят в основном из карбоната кальция

В статье говорится о влиянии минералогического состава заполнителей на прочность растворов, приготовленных на портландском и нефелиновом цементах и подвергнутых автоклавной обработке. Отмечается, что введение мраморной муки в известково-песчаное вяжущее способствует улучшению пластификации и формуемости смеси. Кроме того, образцы с мраморным микронаполнителем имеют гладкую поверхность и четко выраженные грани. Эти качества образцы-призмы хорошо сохраняли и после автоклавной обработки, что особенно важно при производстве силикатного кирпича.

The lower curing temperature of phenol formaldehyde binder allows reducing the costs of producing cellulose-containing materials, such as FSF plywood and thermal insulation composites made of plant wastes. However, the low-temperature production mode provides an insufficient degree of the phenol formaldehyde binder curing, leading to a decrease in water resistance of material based on the phenol formaldehyde binder. A modifier should be added to the phenol formaldehyde binder to reduce the amount of free hydroxymethylol groups in the cured binder and to form a stronger cross-linked structure in low-temperature curing conditions. Hydrogen peroxide was used as a phenol formaldehyde binder modifier in this research. The research results confirmed the hypothesis about the effect of hydrogen peroxide on the intensification of the structure formation of cellulose-containing materials based on the phenol formaldehyde binder. In conditions of low-temperature curing (120 °C for FSF plywood and 100 °C for thermal insulation composites made of plant wastes) modification of phenol formaldehyde binder with hydrogen peroxide reduced the binder curing time, the pressing time of FSF plywood, improved the physical and mechanical properties of FSF plywood and thermal insulation composites made of cellulose-containing filler (soft wood waste and irrecoverable flax spinning waste). When 1.0 % of hydrogen peroxide is added to the binder, the binder curing time reduces by 43.6 %. The addition of 1.0 % of hydrogen peroxide increased the shear strength of FSF plywood by 4.4 % and the static bending strength of plywood by 4.8 %. Modification of the binder with hydrogen peroxide increased water resistance of FSF plywood: plywood thickness swelling has been reduced by 2 % over 24 h in water. The strength of thermal insulation composites made of cellulose-containing wastes increased by 5.2 % with the addition of 1.0 % of hydrogen peroxide, thickness swelling decreased by 4.9 % over 24 h. The obtained research results allow recommending a modifying additive of hydrogen peroxide to phenol formaldehyde binder in an amount of 1.0 % of resin mass to increase the strength properties of FSF plywood and thermal insulation composites made of plant wastes. For citation: Vakhnina T.N., Fedotov A.A., Susoeva I.V., Rumyantseva V.E. Plywood and Thermal Insulation Boards Based on the Modified Phenol Formaldehyde Binder. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2022, no. 1, pp. 155–165. DOI: 10.37482/0536-1036- 2022-1-155-165 Funding: The research was carried out with the financial support of the RFBR and the Administration of the Kostroma region within the framework of the scientific project No. 19-43-440001.

Авторы статьи анализируют необходимые характеристики различных видов полов для внутренних помещений, в том числе их эксплуатационные качества, такие как износостойкость, водостойкость и так далее.

Авторы статьи отмечают, что получение оптимальных показателей качества литого бетона на основе композиционного гипсового вяжущего может быть достигнуто за счет применения математических моделей, учитывающих и описывающих реологию смесей, а также за счет оптимального распределения заполнителей в структуре материала. Для решения поставленной задачи был спланирован двухфакторный эксперимент. В статье приводятся результаты данного эксперимента.

Проведена оценка эксплуатационных свойств слоя плиточного клея на основе цементной сухой строительной смеси (ССС). Выполнен расчет величины сползания клеевого слоя, изготовленного на основе разработанной рецептуры цементной ССС, нанесенного на вертикальную поверхность. Представлены экспериментальные данные.

Wood processing soft waste is mainly used in the production of fuel briquettes, irrecoverable (non-recyclable) waste from spinning flax and cotton are incinerated or sent to dump. The development of methods for recycling non-recyclable cellulosic waste through the product manufacturing is relevant, both from the resource conservation perspective, as well as the environmental point of view. The issues of plant waste recycling through the manufacturing of various types of products are widely developed in the Russian and foreign scientific research practice. Researchers deal with the processing of wheat, rice straw, bamboo stalks, and other cellulosic materials. There is a plenty of published information on methods of soft wood waste recycling. However, no research on recycling irrecoverable waste of spinning flax and cotton fibers had been carried out before this paper. We propose to produce thermal insulation boards based on phenol-formaldehyde resol binder using flax and cotton spinning waste and soft wood processing waste. The wet production method used here involves mixing the filler with water, a precipitant solution and a binder. After spinning the material is dried. The paper presents the results of determining the physical and mechanical properties and thermal conductivity coefficient of boards made of plant waste. The research was carried out according to the B-plan of the second order. Adequate regression mathematical models of the dependences of physical and mechanical parameters of the boards on the varying factors of the production process were developed according to the experimental data processing results. Using the developed regression models we built the response surfaces of the composite parameters: the bending strength of the boards, the thickness swelling of the boards after 24 h of exposure in water and the thermal conductivity coefficient. Nomograms of the dependencies of board parameters on the values of varying factors have been developed based on the mathematical models analysis. The nomograms are the basis for the development of practical recommendations for determining the rational values of the parameters of insulation board materials production from irrecoverable waste of spinning flax and cotton and soft wood processing waste.
Мягкие отходы переработки древесины в основном используют для производства топливных брикетов, невозвратные (неиспользуемые) отходы прядения льна и хлопка сжигают или отправляют на свалку. Поиск способов утилизации невозвратных целлюлозосодержащих отходов путем производства продукции актуален и с позиций ресурсосбережения, и с экологической точки зрения. В практике российских и зарубежных научных исследований широко разрабатывается такое направление, как утилизация растительных отходов путем производства продукции. Изучаются вопросы переработки пшеничной, рисовой соломы, стеблей бамбука и других целлюлозосодержащих материалов. Существует много публикаций о способах утилизации мягких древесных отходов. Однако исследований в области переработки невозвратных отходов прядения льняных и хлопковых волокон до работы авторов статьи не проводилось. Нами предлагается изготавливать из отходов прядения льна и хлопка и мягких отходов переработки древесины теплоизоляционные плиты на фенолоформальдегидном резольном связующем. Используется мокрый способ производства, при котором наполнитель смешивается с водой, раствором осадителя и связующего, после отжима материал сушится. Представлены результаты определения физико-механических показателей и коэффициента теплопроводности плит, изготовленных из растительных отходов. Исследование проводилось по В-плану второго порядка. Обработка экспериментальных данных позволила разработать адекватные регрессионные математические модели зависимости физико-механических показателей плит от варьируемых факторов процесса производства. По этим регрессионным моделям построены поверхности отклика по- казателей композита: предела прочности плит при статическом изгибе, их разбухания по толщине за 24 ч пребывания в воде и коэффициента теплопроводности. На основе анализа моделей получены номограммы зависимости показателей плит от варьируемых факторов. Номограммы являются основой для разработки практических рекомендаций по определению рациональных параметров производства теплоизоляционных плитных материалов из неиспользуемых (невозвратных) отходов прядения льна и хлопка и мягких отходов переработки древесины.

Промышленность производства пластмассовых изделий за последние два десятилетия претерпела много важных изменений в результате более широкого использования пластмасс в различных отраслях экономики. Одним из наиболее используемых пластмассовых изделий являются тонкие полиэтиленовые пакеты, используемые для упаковки. Утилизация отходов полиэтиленовых пакетов в больших количествах представляет собой реальную экологическую проблему. Таким образом, переработка отходов в полезные продукты рассматривается как один из наиболее распространенных решений этой проблемы, поэтому исследования в области новых и инновационных видов использования отходов постоянно расширяются. В данной работе изучается прочность на сжатие битуминозного бетона с добавками пластиковых отходов для дорожного строительства. Пластиковые отходы добавлялись в битуминозный бетон в различном процентном соотношении и готовились образцы Маршалла. Эти образцы были испытаны на прочность при сжатии при 25°C и 60°C. Прочность образца на сжатие значительно возрастает - до 8%, 6% и 12% для сухого процесса, мокрого процесса и комбинированного процесса соответственно для отходов пластмасс типа ПЭНД и ПЭВД.

Обобщены результаты исследований и опыт промышленного использования золошлаковых отходов Новочеркасской ГРЭС и горелых пород отвалов некоторых шахт Ростовской области в производстве заполнителей, вяжущих, керамики, бетонов различного назначения, материалов для дорожного строительства; даны сведения о составе и свойствах горелых пород шахтных отвалов и золошлаковых отходов; приведены технологические схемы ресурсосберегающих технологий производства строительных материалов.