vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2018-45-2-183-190vdgtu-551Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРАTECHNICAL SCIENCE. BUILDING AND ARCHITECTUREО СПОСОБЕ УПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ ПЕНОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙETHOD FOR MANAGING THE STRUCTURAL-MECHANICAL PROPERTIES OF FOAM CONCRETE MIXTURESБогатинаА. Ю.BogatinaA. Yu.

344000,пл. Гагарина, 1, Ростов- на- Дону

Богатина Алла Юрьевна - кандидат технических наук, доцент, кафедра изыскания, проектирование и строительство железных дорог.

 

1 Gagarina pl., Rostov-on-Don 344000

Alla Yu. Bogatina – Cand. Sci. (Technical), Assoc. Prof., Department of Survey, Design and Construction of Railways

ips@rgups.ruМоргунВ. Н.MorgunV. N.

344000,пл. Гагарина, 1, Ростов- на- Дону

Моргун Владимир Николаевич - кандидат технических наук, доцент, кафедра инженерностроительных дисциплин.

1 Gagarina pl., Rostov-on-Don 344000

Vladimir N. Morgun – Cand. Sci. (Technical), Assoc. Prof., Department of Engineering and Construction Disciplines.

vnmorgun@sfedu.ruМоргунЛ. В.MorgunL. V.

344000,пл. Гагарина, 1, Ростов- на- Дону

Моргун Любовь Васильевна - доктор технических наук, профессор, кафедра cтроительных материалов.

1 Gagarina pl., Rostov-on-Don 344000

Lyubov V. Morgun – Dr. Sci. (Technical), Prof., Department Building Materials.

konst-lvm@yandex.ruДонской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian Federation201817122018452183190Copyright © Богатина А.Ю., Моргун В.Н., Моргун Л.В., 20182018Богатина А.Ю., Моргун В.Н., Моргун Л.В.Bogatina A.Y., Morgun V.N., Morgun L.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/551Цель

Цель. В настоящее время возрастает актуальность научноисследовательских работ, направленных на снижение материалоемкости строительных конструкций.. Поскольку пенобетоны доказали свою эффективность в качестве материалов для изготовления стеновых конструкций, то целью настоящей работы явилось развитие научных представлений об особенностях формирования их макроструктуры на этапе фазового перехода «из вязкого в твердое».

Метод

Метод. Оценка пластической прочности осуществлялась по патенту на изобретение № 2316750 («Способ определения пластической прочности пенобетонной смеси», зарегистрированном в государственном реестре изобретений РФ 10.02.2008). В качестве пенообразователей применяли синтетический ПО-3НП по ТУ 38-00-058079999-20-93 и аналог клееканифольного «Ареком-4» по ТУ 31-10. Контроль кинетики пластической прочности исследуемых равноплотных смесей осуществляли в пятилитровых сосудах с интервалом 15 минут в течение трех часов.

Результат

Результат. В работе рассмотрены важнейшие особенности массопереноса, управляющие формированием меры дефектности межпоровых перегородок в пенобетонах. Из анализа теоретических и экспериментальных данных следует, что соотношение между расходом воды и ПАВ является важнейшим инструментом управления качеством пенобетонных смесей. Установление оптимального рецептурного соотношения между расходом воды и количеством пенообразователя позволяет максимальному количеству ПАВ находиться на границе раздела фаз "газ-жидкость" и, таким образом, обеспечивать минимальную дефектность структуры межпоровых перегородок в затвердевшем бетоне.

Вывод

Вывод. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволяют считать соотношение между расходом воды и ПАВ важным инструментом управления величиной структурно-механических свойств в пенобетонных смесях.

Objectives At present, the urgency of scientific research aimed at reducing the material consumption of building structures is growing. Since foam concrete proved to be an effective material for wall structures, the aim of the present work was to develop scientific ideas about features of their macrostructural formation at the “viscous to solid” phase transition.

Methods The evaluation of plastic strength was carried out according to the patent for invention No. 2316750 (“Method for determining the plastic strength of foam concrete mix” registered in the State Register of Inventions of the Russian Federation on February 10, 2008). Synthetic PO-3NP (TU 38-00-058079999-20-93) and "Arecom-4" galipot glue analogue (TU 31-10) were used as foam generation agents. Control over the kinetics of the plastic strength of the test mixtures of equal density was carried out in five-litre vessels at an interval of 15 minutes for three hours.

Results The paper considers the most important features of mass transfer, which control the formation of defectiveness for interporal partitions in foam concrete. From the analysis of theoretical and experimental data, it follows that the ratio between water and surfactant consumption is an important tool for managing the quality of foam concrete mixes. Definingthe optimal relationship between water consumption and the amount of foaming agent allows the maximum amount of surfactants to be located at the gas-liquid interface ensuring minimal defect in the structure of the interporal partitions in the cured concrete.

Conclusion The theoretical and experimental studies carried out make it possible to consider the relationship between the consumption of water and surfactant as an important tool for controlling the structural and mechanical properties in foam concrete mixes.

пенобетонная смесьпластическая прочностькоалесценцияfoam concrete mixtureplastic strengthcoalescenceReferencesОфициальный сайт Федеральной целевой программы «Жилище» на 2002-2010 гг. [Электронный ресурс]. URL: http://www.fcpdom.ru.Ofitsial'nyi sait Federal'noi tselevoi programmy “Zhilishche” na 2002-2010 gg. [Elektronnyi resurs]. URL: http://www.fcpdom.ru. [The official website of the “Housing” Federal Target Program for 2002-2010. [Electronic resource]. URL: http://www.fcpdom.ru. (in Russ.)]Официальный сайт перечня Федеральных целевых программ на 2016 г. [Электронный ресурс]. URL: http://www.fcp.economy.gov.ru.Ofitsial'nyi sait perechnya Federal'nykh tselevykh programm na 2016 g. [Elektronnyi resurs]. URL: http://www.fcp.economy.gov.ru. [The official website of the list of Federal Target Programs for 2016 [Electronic resource]. URL: http://www.fcp.economy.gov.ru. (in Russ.)]Карпенко Н.И., Ярмаковский В.Н. Основные направления ресурсоэнергосбережения при строительстве и эксплуатации зданий. Часть 1. Ресурсоэнергосбережение на стадии производства строительных материалов, стеновых изделий и ограждающих конструкций // Строительные материалы, 2013, № 7. – С. 12-18.Karpenko N.I., Yarmakovskii V.N. Osnovnye napravleniya resursoenergosberezheniya pri stroitel'stve i ekspluatatsii zdanii. Chast' 1. Resursoenergosberezhenie na stadii proizvodstva stroitel'nykh materialov, stenovykh izdelii i ograzhdayushchikh konstruktsii. Stroitel'nye materialy. 2013;7:12-18.[Karpenko N.I., Yarmakovskii V.N. The main areas of resource and energy conservation in the construction and operation of buildings. Part 1. Resource and energy saving at the stage of production of building materials, walling products and enclosing structures. Construction materials. 2013;7:12-18. (in Russ.)]Карпенко Н.И., Ярмаковский В.Н. Основные направления ресурсоэнергосбережения при строительстве и эксплуатации зданий. Часть 1 (продолжение). Ресурсоэнергосбережение на стадии производства строительных материалов, стеновых изделий и ограждающих конструкций// Строительные материалы, 2013, № 8. – С. 65-72.Karpenko N.I., Yarmakovskii V.N. Osnovnye napravleniya resursoenergosberezheniya pri stroitel'stve i ekspluatatsii zdanii. Chast' 1 (prodolzhenie). Resursoenergosberezhenie na stadii proizvodstva stroitel'nykh materialov, stenovykh izdelii i ograzhdayushchikh konstruktsii. Stroitel'nye materialy. 2013;8:65-72.[Karpenko N.I., Yarmakovskii V.N. The main areas of resource and energy conservation in the construction and operation of buildings. Part 1 (continued). Resource and energy saving at the stage of production of building materials, walling products and enclosing structures. Construction materials. 2013;8:65-72.(in Russ.)]Вишневский А.А., Гринфельд Г.И., Смирнова А.С. Производство газобетона в России//Строительные материалы, 2015, № 6. – С.52-54.Vishnevskii A.A., Grinfel'd G.I., Smirnova A.S. Proizvodstvo gazobetona v Rossii. Stroitel'nye materialy. 2015;6:52-54.[Vishnevskii A.A., Grinfel'd G.I., Smirnova A.S. Production of aerated concrete in Russia. Construction materials. 2015; 6:52-54. (in Russ.)]Король О.А. Исследования и наукоемкие разработки в области энергоэффективного строительного производства // Строительные материалы, 2015, № 6. – С. 13 – 15.Korol' O.A. Issledovaniya i naukoemkie razrabotki v oblasti energoeffektivnogo stroitel'nogo proizvodstva. Stroitel'nye materialy. 2015;6:13 – 15.[Korol O.A. Research and knowledge-intensive developments in the field of energy-efficient construction production. Construction materials. 2015; 6:13 – 15. (in Russ.)]СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».SNiP 23-02-2003 “Teplovaya zashchita zdanii”.[SNiP 23-02-2003 “Thermal protection of buildings”. (in Russ.)]Федеральный закон № 261-ФЗ от 23 ноября 2009 г. «Об энергосбережении …»Federal'nyi zakon № 261-FZ ot 23 noyabrya 2009 g. “Ob energosberezhenii …”[Federal Law No. 261-FZ from November 23, 2009 “On Energy Saving ...”(in Russ.)]Бердов Г.И., Елесин М.А., Умнова Е.В. Ячеистый шлакопортландцементный бетон на известково-серном затворителе // Строительные материалы, 2015, № 5. – С.74, 75.Berdov G.I., Elesin M.A., Umnova E.V. Yacheistyi shlakoportlandtsementnyi beton na izvestkovosernom zatvoritele. Stroitel'nye materialy. 2015; 5:74-75. [Berdov G.I., Elesin M.A., Umnova E.V. Cellular slag portland cement concrete with a lime-sulfur sealing compound. Construction materials. 2015;5:74-75. (in Russ.)]Карпушенков С.А., Савенко В.П. Компенсация усадки пенобетона // Строительные материалы, 2015, № 3. – С.3 – 5.Karpushenkov S.A., Savenko V.P. Kompensatsiya usadki penobetona. Stroitel'nye materialy. 2015; 3:3–5.[Karpushenkov S.A., Savenko V.P. Compensation of foam concrete shrinkage. Construction materials. 2015;3:3–5.(in Russ.)]Моргун В.Н., Моргун Л.В., Черенкова И.А. К вопросу об эффективности теплоизоляции фасадов гражданских зданий // Жилищное строительство, 2015, № 4. С. 21-24.Morgun V.N., Morgun L.V., Cherenkova I.A. K voprosu ob effektivnosti teploizolyatsii fasadov grazhdanskikh zdanii. Zhilishchnoe stroitel'stvo. 2015;4:21-24.[Morgun V.N., Morgun L.V., Cherenkova I.A. To the question of the effectiveness of thermal insulation of the civil building facades. Zhilishchnoe Stroitel`stvo. 2015;4:21-24. (in Russ.)]Сажнев Н.П., Сажнев Н.Н. Производство, свойства и применение ячеистого бетона автоклавного твердения // Строительные материалы, 2004, № 3. – С. 2-6.Sazhnev N.P., Sazhnev N.N. Proizvodstvo, svoistva i primenenie yacheistogo betona avtoklavnogo tverdeniya. Stroitel'nye materialy. 2004;3:2-6.[Sazhnev N.P., Sazhnev N.N. Production, properties and application of cellular concrete after autoclaved hardening. Construction materials. 2004;3:2-6. (in Russ.)]Меркин А.П., Таубе П.Р. Непрочное чудо. М: Химия, 1983. – 224 с.Merkin A.P., Taube P.R. Neprochnoe chudo. M: Khimiya; 1983. 224 s.[Merkin A.P., Taube P.R. Fragile miracle. M: Khimiya; 1983. 224 p. (in Russ.)]Шахова Л.Д. Некоторые аспекты исследований структурообразования ячеистых бетонов неавтоклавного твердения // Строительные материалы: Наука. 2003, № 2. – С.4-7.Shakhova L.D. Nekotorye aspekty issledovanii strukturoobrazovaniya yacheistykh betonov neavtoklavnogo tverdeniya. Stroitel'nye materialy: Nauka. 2003;2:4-7.[Shakhova L.D. Some aspects of studies of the structure formation of cellular concrete after non-autoclaved hardening. Stroitel'nye materialy: Nauka. 2003;2:4-7. (in Russ.)]Моргун Л.В., Моргун В.Н., Смирнова П.В., Костыленко К.И., Пушенко О.В. Воздухововлечение в пеносмеси, как функция растворимости ПАВ в воде // Научный вестник ВГАСУ. Воронеж, ВГАСУ, 2012, № 5. – С. 82-89.Morgun L.V., Morgun V.N., Smirnova P.V., Kostylenko K.I., Pushenko O.V. Vozdukhovovlechenie v penosmesi kak funktsiya rastvorimosti PAV v vode. Nauchnyi vestnik VGASU. 2012; 5:82-89.[Morgun L.V., Morgun V.N., Smirnova P.V., Kostylenko K.I., Pushenko O.V. Air entrainment in a foam mixture as a function of the solubility of surfactants in water. Scientific Herald of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering.2012;5:82-89. (in Russ.)]Моргун В.Н. О способах повышения эксплуатационной надежности пенобетонов // Научный Вестник Воронеж ГАСУ. Серия«Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения», Воронеж ГАСУ, 2015, № 2(11). – С. 62…64.Morgun V.N. O sposobakh povysheniya ekspluatatsionnoi nadezhnosti penobetonov. Nauchnyi Vestnik VGASU. Seriya “Fiziko-khimicheskie problemy i vysokie tekhnologii stroitel'nogo materialovedeniya”. 2015;2(11):62-64.[Morgun V.NOn the ways to increase the operational reliability of foam concrete. Scientific bulletin of the Voronezh state architectural and construction university. Series: Physical and chemical problems and high technologies of construction materials science. 2015;2(11):62-64. (in Russ.)]Моргун Л.В. Приемы управления эксплуатационной надежностью пенобетонов // Технологии бетонов, 2014, № 9 (98).- С. 37…39.Morgun L.V. Priemy upravleniya ekspluatatsionnoi nadezhnost'yu penobetonov. Tekhnologii betonov. 2014;9(98):37-39.[Morgun L.V. Techniques of managing the operational reliability of foam concrete. Concrete Technologies. 2014;9(98):37-39. (in Russ.)]Бобрышев А.Н., Козомазов В.Н., Бабин Л.О., Соломатов В.И. Синергетика композиционных материалов. – Липецк, НПО "ОРИУС", 1994. – 153 с.Bobryshev A.N., Kozomazov V.N., Babin L.O., Solomatov V.I. Sinergetika kompozitsionnykh materialov. Lipetsk: NPO “ORIUS:; 1994. 153 s.[Bobryshev A.N., Kozomazov V.N., Babin L.O., Solomatov V.I. Synergetics of composite materials. Lipetsk: NPO “ORIUS”; 1994. 153 p. (in Russ.)]Веденов А.А. Физика растворов. М.: Наука, 1984. – 112 с.Vedenov A.A. Fizika rastvorov. M.: Nauka; 1984. 112 s.[Vedenov A.A. The physics of solutions. M.: Nauka; 1984. 112 p. (in Russ.)]Моргун Л.В. Структурообразование и свойства фибропенобетонов неавтоклавногог твердения: Теория и методология рецептурно-технологического регулирования / Дисс. на соиск.уч.ст. докт. техн. наук, Ростовна-Дону, РГСУ, 2005. - 336 с.Morgun L.V. Strukturoobrazovanie i svoistva fibropenobetonov neavtoklavnogog tverdeniya: Teoriya i metodologiya retsepturno-tekhnologicheskogo regulirovaniya. Diss. na soisk.uch.st. dokt. tekhn. nauk. Rostov-na-Donu: RGSU; 2005. 336 s. [Morgun L.V. Structurization and properties of non-autoclaved curing fibroblack concrete: Theory and methodology of prescription and technological regulation. Doctor of technical sciences thesis. Rostov-na-Donu: RGSU; 2005. 336 p. (in Russ.)]Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. М., "Химия", 1967.- 388 с.Rusanov A.I. Fazovye ravnovesiya i poverkhnostnye yavleniya. M.: Khimiya; 1967. 388 s.[Rusanov A.I. Phase equilibria and surface phenomena. M.: Khimiya; 1967. 388 p. (in Russ.)]Перцев В.Т. Управление процессами раннего структурообразования бетонов. Дисс. …д.т.н.- Воронеж, 2001.- 433 с.Pertsev V.T. Upravlenie protsessami rannego strukturoobrazovaniya betonov. Diss. …d.t.n. Voronezh; 2001. 433 s.[Pertsev V.T. Management of the processes of early structure formation of concrete. Doctor of technical sciences thesis. Voronezh; 2001. 433 p. (in Russ.)]Перцев В.Т., Шмитько Е.И., Головинский П.А. Роль дисперсности и влажности в процессах структурообразования дисперсно зернистых систем //Изв.ВУЗов. Строительство. 1998, № 6. - С. 45…50.Pertsev V.T., Shmit'ko E.I., Golovinskii P.A. Rol' dispersnosti i vlazhnosti v protsessakh strukturoobrazovaniya dispersno zernistykh sistem. Izv.VUZov. Stroitel'stvo.1998;6:45-50.[Pertsev V.T., Shmit'ko E.I., Golovinskii P.A. The role of dispersity and humidity in the processes of structuring of dispersed granular systemsNews of higher educational institutions. Construction.1998;6:45-50. (in Russ.)]Тихомиров В.К. Пены. - М.: Химия. 1975. - 264 с.Tikhomirov V.K. Peny.M.: Khimiya; 1975. 264 s.[Tikhomirov V.K. Foams. M.: Khimiya; 1975. 264 p. (inRuss.)]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.