Постановка задачи. На данный момент актуальным остается вопрос утилизации отходов промышленности, утративших свои потребительские свойства. К числу таких отходов можно отнести отработанный вспученный перлитовый песок, образующийся на некоторых производствах Республики Татарстан. Применение отходов при наполнении полимеров – это важная и актуальная тема, которая связана с улучшением свойств полимерных материалов, снижением их стоимости и решением экологических проблем. Поэтому целью работы является оценка эффективности применения вспученного перлитового песка в качестве наполнителей поливилхлоридных смесей полимеров. Задачами работы являются изучение поверхности разных фракций вспученного перлитового песка и их влияния на физико-механические и технологические свойства композиций на основе поливинилхлорида и смеси полимеров поливинилхлорид-сополимер. Результаты. Основные результаты исследования показали наличие у мелкодисперсных фракций наполнителя более плотной упаковки за счет преобладающих разрушенных агрегатов. Вне зависимости от фракции вспученного перлитового песка прочность находится на одном и том же уровне как для поливинилхлоридной матрицы, так и смеси поливинилхлорид-сополимер. При этом наполнение положительно сказывается на технологических свойствах композиций, особенно для крупных фракций (0,315 мм и 0,63 мм), а также нефракционированного вспученного перлитового песка. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в том, что с помощью определенных фракций отработанного вспученного перлитового песка можно регулировать технологические процессы при изготовлении профильно-погонажных изделий без потери прочностных свойств.

Для рентабельного функционирования заводов по производству керамического кирпича высоких марок требуются высококачественные сырьевые материалы, запасы которых существенно иссякли, поэтому целесообразно (в т.ч. и в интересах экологии) проводить исследования по замене их и одновременно по утилизации техногенного сырья, без применения естественных природных материалов. Потреблению техногенного сырья предшествует проведение всесторонних анализов по определению химико-минералогических и фракционных составов, а также их свойств технологического характера. Рециклинг отходов производств в керамические массы позволит не только получить керамический кирпич, но и использовать его в качестве инструментария для защиты экосистем. Цель работы: исследовать фактор воздействия фосфорного шлака на технические показатели и фазовый состав керамического кирпича без применения естественных сырьевых материалов на основе межсланцевой глины. Задачами исследования являются: спроектировать составы керамического кирпича марок не ниже М100-М125, без привлечения натуральных естественных компонентов; исследовать фактор воздействия фосфорного шлака на фазовый состав при обжиге изделия. Результаты. Доказано, что без введения в состав керамической массы в качестве отощителя фосфорного шлака, только из межсланцевой глины получить керамический кирпич, отвечающий требованиям нормативной документации невозможно. Оптимальным составом для получения кирпича марки М125 является состав, включающий 20% фосфорного шлака. Такое количество шлака способствует образованию при обжиге в кирпиче псевдоволластонита и ларнита. Выводы. Выявлено, что увеличение фосфорного шлака с 10 до 30% снижает пластичность керамической массы с 19 до 9, а значит и связующей способности межсланцевой глины, что влечет к появлению трещин на поверхности кирпича.

Актуальность работы обусловлена возрастающими объёмами применения модифицированных битумов, а также подверженностью атмосферному старению наиболее популярных битумных модификаторов – дивинилстирольных термоэластопластов. Цель исследования – провести сравнительную оценку долговечности битумных вяжущих с различными полимерными модификаторами. Задачи: 1. Экспериментально получить зависимости показателя пенетрации битумполимерных вяжущих от времени воздействия на них температуры и влажного воздуха. 2. Построить кривые прогноза старения разработанных композиций. 3. Определить особенности работ при устройстве покрытий с применением битумполимерных вяжущих. Изучена долговечность составов битумполимерных вяжущих, где в качестве модификаторов выступали: поверхностно-активное вещество Амдор-20Т, термоэластопласт стирол-бутадиен-стирол, эпоксидная смола ЭД-20, однослойные углеродные нанотрубки Tuball, сополимер этилена с винилацетатом (сэвилен), эпоксидированный силан, полиизоцианат МДИ, Лапрол 3603 и дикумлилпероксид. Долговечность вяжущих оценивалась по методике, разработанной для полимерных материалов. Температуры искусственного старения вяжущих – 95-125 °С ¬¬– были подобраны таким образом, чтобы максимально интенсифицировать процесс, однако сохранить механизм естественного старения при эксплуатации. Поскольку гидроизоляционные материалы зачастую эксплуатируются во влажных условиях, изотермическую выдержку образцов при указанных температурах осуществляли над раствором нитрита натрия, что обеспечивало 65%-ную влажность воздуха. Аппроксимацией квадратичными полиномами получены кривые зависимости твёрдости композиций от времени старения при указанных факторах воздействия, что позволило определить энергию активации для изменения пенетрации. С учётом эквивалентной температуры определено время воздействия факторов, достаточное для достижения композицией необходимой твёрдости, построены кривые прогноза. Выявлено, что поимерно-битумные вяжущие на основе «сшивающих» модификаторов – эпоксисилановых или изоцианатных – значительно более стойки к старению, чем традиционно широко применяемые композиции со стирол-бутадиен-стиролом, действие которого основано не на химической реакции а на растворении в битуме.

Ухудшение качества природных и сточных вод приводит к поиску эффективных, ресурсосберегающих, доступных природных сорбентов на основе алюмосиликатов. Существующие на сегодняшний день исследования показывают перспективность использования в качестве последних природных глин, таких как монтмориллонитовые глины, а также цеолитов. Однако, ограниченные запасы и территориальная доступность, а также широкое использование этих природных материалов в других сферах производства, ставит актуальной задачей разработку и получение альтернативных сорбционных материалов из таких природных алюмосиликатов, как повсеместно распространенные, а значит, доступные и дешевые глинистые породы. Целью работы является исследование возможности применения некоторых глинистых пород в качестве сорбционных материалов по отношению к ионам железа при очистке воды. Задачами исследования явилось изучение сорбционной способности глинистых материалов, определение содержания железа до и после сорбции, установление оптимального времени контакта сорбат-сорбент, а также влияние рН на процесс сорбции. Результаты Полученные данные свидетельствуют о возможности и целесообразности применения полиминеральных глин, наряду с монтмориллонитовыми, в качестве эффективного сорбционного материала, позволяющего извлекать ионы железа Fe (+3) из воды. Выводы. Значимость полученных результатов в технологии очистки природных и сточных вод состоит в том, что проведенные исследования позволяют заключить о целесообразности и эффективности использования полиминеральных глин в качестве базы для создания широкого спектра новых сорбционных материалов, что в свою очередь также позволит расширить номенклатуру последних.

Использование укрепленных грунтов при строительстве дорожных одежд различных категорий автомобильных дорог является актуальным вектором развития ресурсосберегающего направления в дорожной индустрии, а также технологией, способствующей повышению несущей способности и межремонтных сроков дорожных одежд. Анализ литературы и производственного опыта показывает, что в большинстве случаев, при укреплении грунтов вяжущими требуется дополнительный технологический этап по комплексной модификации с целью обеспечения повышенных показателей таких свойств, как морозостойкость, пределы прочности при сжатии и изгибе. Данные свойства косвенно отражают степень долговечности материала и конструктивного слоя в целом. Цель работы заключается в анализе результатов технических показателей свойств при строительстве и эксплуатации участков дорожных одежд автомобильной дороги с применением цементогрунтов, комплексно-модифицированных активированными наполнителями. Задачами исследования является оценка влияния комплексной модификации на физико-механические показатели цементогрунтов и эксплуатационные характеристики автомобильной дороги, полученные в результате многолетнего мониторинга ее состояния. В работе представлены основные этапы и технологические операции устройства слоев оснований дорожных одежд из комплексно-модифицированных цементогрунтов, результаты определения прочности образцов отобранных из конструкции, а также эксплуатационных характеристик автомобильной дороги – модуль упругости и колейность. Полученные данные подтверждают эффективность применения комплексной модификации, которая может рассматриваться как необходимый этап развития технологии укрепления грунтов в дорожном строительстве для повышения несущей способности и сроков службы дорожных одежд. Установлено, что глубина колеи на участках дорожных одежд, устроенных с применением технологии комплексной модификации оснований на основе использования активированных наполнителей, снижается на 40 %, значение модуля упругости повышается на 9,1 %, пределы прочности на сжатие и на растяжение при изгибе цементогрунтовых слоев увеличиваются соответственно до 26,7 % и 73,5% в сравнении с участками на немодифицированных укрепленных грунтах. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в подтверждении эффективности комплексной модификации укрепленных грунтов на основе активированных наполнителей, а также в установлении возможности увеличения межремонтных сроков дорожных одежд, расширении области статистических данных эксплуатационных показателей дорожных одежд с основаниями из цементогрунтов.

Ввиду высокой стоимости земельных участков в крупнейших городах Российской Федерации, изъятие городских территорий для строительства магистральных городских дорог скоростного движения не всегда целесообразно с экономической точки зрения, что приводит к необходимости поиска обоснованных решений, в том числе по индивидуальному назначению геометрических параметров переходно-скоростных полос разгона и торможения в зависимости от условий строительства с учётом градостроительных ограничений, для чего требуется проведение ряда исследований. Целью исследования является повышение качества проектирования переходно-скоростных полос торможения на магистральных городских дорогах скоростного движения в крупнейших городах Российской Федерации. Задачами исследования являются измерение скорости перестроения автомобилей, выезжающих с магистральных городских дорог скоростного движения на переходно-скоростную полосу в момент пересечения ими линии разметки, в зависимости от длины переходно-скоростной полосы и уровня удобства движения, а также выявление закономерностей влияния длины переходно-скоростной полосы и уровня удобства движения на скорость перестроения. Экспериментальные исследования были проведены с помощью радиолокационного измерителя скорости на участках разделения транспортных потоков на улично-дорожной сети города Москвы. Результаты проведенных исследований показывают, что со снижением уровня удобства движения, снижется скорость перестроения на переходно-скоростную полосу. С увеличением длины переходно-скоростной полосы, увеличивается скорость движения автомобилей при перестроении с правой полосы магистральных городских дорог скоростного движения на переходно-скоростную полосу. Также авторами предложена схема организации движения, позволяющая снизить площадь застраиваемой территории при строительстве переходно-скоростных полос торможения. Исследуемые величины могут быть использованы для обоснования снижения длины переходно-скоростных полос при градостроительных ограничениях, не позволяющих придерживаться нормативных значений.

С учетом ежегодно возрастающих транспортных нагрузок актуальным становится применение более долговечных материалов дорожного покрытия. Повысить способность асфальтобетона противостоять различным нагрузкам можно путем рационального подбора гранулометрического состава смеси, введении добавок в битум или добавление их непосредственно в смесь. В то же время, известен опыт применения различных отходов промышленности в качестве добавок в смеси в целях увеличения физико-механических показателей асфальтобетона. Это позволяет решить дополнительно экологическую проблему, так как за последнее время, с учетом растущих промышленных производств увеличивается количество вредных выбросов и отходов промышленного производства. Целью работы является исследование влияния минерального порошка из отходов металлургической промышленности, а именно молотого гранулированного доменного шлака, на свойства асфальтобетона марок SP-16Э и SMA-16. Для достижения цели решаются следующие задачи: проектируется состав; определяется гранулометрический состав минерального порошка на основе молотого гранулированного доменного шлака; производится приготовление образцов асфальтобетона и исследование его эксплуатационных свойств. Результаты. В работе представлены результаты испытаний асфальтобетона марок SP-16Э и SMA-16 c применением в составе минерального порошка МП-2, а также молотого гранулированного доменного шлака. Выводы. Установлено, что применение в качестве минерального порошка молотого гранулированного доменного шлака способствует снижению водостойкости до 25%, а также уменьшению стойкости смесей к колееобразованию. Если у асфальтобетона марок SP-16Э и SMA-16 на минеральном порошке МП-2 показатель глубины колеи был 1,8 и 1,1 мм, то с применением молотого доменного шлака в качестве минерального порошка этот показатель стал 5,9 и 6,1 мм соответственно, что не соответствует требованиям ГОСТ и применение в смесях доменного шлака сомнительно.

Сборные железобетонные ребристые плиты перекрытий изготавливаются в силовых формах по агрегатно-поточной технологии, требующей больших затрат ручного труда и энергоресурсов. Наличие в них арматурных каркасов и сеток не позволяет отказаться от использования агрегатно-поточной технологии, требующей больших затрат материальных и энергоресурсов. Заменой ребристой плите может являться плита-оболочка с цилиндрической в поперечном направлении нижней поверхностью и плоской верхней, имеющая пустоты в полке, находящаяся в поперечном направлении при действии равномерно распределенной нагрузки в напряженном состоянии, близком к безмоментному, что позволяет армировать ее только продольной рабочей арматурой и изготавливать методом безопалубочного формования. Плиты-оболочки с пустотами в полке мало исследованы и для разработки методик их расчетов необходимо выполнить экспериментальное исследование их работы под нагрузкой. Цель работы заключается в определении экспериментальных изгибающих моментов, действующих на нижней грани ее полки в поперечном направлении, в районе середины пролета, а также в изучении ее трещинообразования и работы в стадии предельного равновесия. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: проведены испытания моделей исследуемой конструкции; выполнены расчеты экспериментальных значений поперечных изгибающих моментов, возникающих в середине пролета натурной конструкции; произведено сопоставление поперечных изгибающих моментов, возникающих в середине пролета различных плит-оболочек; изучено трещинообразование исследуемой конструкции, и ее работа в стадии предельного равновесия. Результаты. В работе представлены результаты экспериментального исследования напряженно-деформированного состояния исследуемой конструкции, ее трещинообразования и работы в стадии предельного равновесия. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли заключается в том, что предложен вариант железобетонной плиты-оболочки перекрытия, имеющей высокую несущую способность, требующей меньших затрат материалов, имеющей меньшую стоимость изготовления.

Развитие монолитного строительства и ежегодный рост использования в качестве ограждающих конструкций навесных фасадных систем, включающих светопрозрачное заполнение, образуют тесный тандем для создания новых рациональных конструктивных решений узлов опирания светопрозрачных фасадных конструкций на несущий монолитный каркас. Цель данной работы заключается в разработке нового конструктивного решения несущего кронштейна стоечно-ригельной навесной фасадной системы, устанавливаемого на угол монолитного перекрытия здания. В связи с поставленной целью решаются следующие задачи: обзор с численной и экспериментальной оценкой напряженно-деформированного состояния существующих решений несущих кронштейнов для крепления светопрозрачных фасадов к монолитным перекрытиям, моделирование предложенной конструкции рационального углового кронштейна крепления стоечно-ригельной фасадной системы к зданию, и сравнительный анализ разработанного решения с существующими. Результаты. Предложены конструктивные решения рационального углового кронштейна крепления стоечно-ригельной фасадной системы к зданию. В результате численных исследований установлена несущая способность разработанных конструкций углового кронштейна, значительно превышающая ее пределы в существующих решениях, при дополнительном снижении материалоемкости. Выводы. Предложенные конструктивные решения несущего кронштейна могут быть использованы для крепления стоечно-ригельных навесных фасадных систем со светопрозрачным заполнением во внешних угловых зонах зданий с достаточной несущей способностью для восприятия эксплуатационных нагрузок и условий, при пониженной материалоемкости по сравнению с существующими решениями.

С развитием строительства становится актуальным вопрос проектирования большепролетных зданий и сооружений. Одним из вариантов решения данного вопроса является использование сталежелезобетонных конструкций, ввиду их преимущества в жесткости и прочности. В данной работе рассматривается сталежелезобетонная балка нового сечения, которая позволяет проектировать данные конструкции без использования стад-болтов, а также определять их несущую способность. Цель работы заключается в разработке методики расчета сталежелезобетонных конструкций диаграммным методом. Задачи работы: Изучить в нормативной базе двухлиненйную диаграмму деформирования, принцип ее построения, определить зависимость относительных деформаций и напряжений. На основе диаграммы деформирования материалов предложить методику расчета сталежелезобетонной балки. Результаты. Предложенная методика позволяет определить несущую способность балки Выводы. Разработанная методика позволяет аналитически спрогнозировать, а также рассчитать данные конструкции на предмет предельных моментов, воспринимаемых ими.

В современной мировой строительной практике значительную часть занимает монолитное строительство, использование данной технологии также раскрывает новые возможности для использования, расчета и проектирования разнообразных типов ограждающих конструкций, включая и светопрозрачные фасадные конструкции из алюминиевых профилей, устроенные на несущем каркасе с помощью кронштейнов. Цель исследования заключается в создании новой конструкции узла крепления фасадной системы к перекрытию здания в виде несущего кронштейна для повышения его несущей способности. Решенные задачи: обзор и анализ существующих решений несущих кронштейнов светопрозрачных фасадных конструкций, численное моделирование усовершенствованной конструкции узла крепления фасадной системы к зданию, поиск наиболее рациональных геометрических параметров предложенной модели кронштейна и сравнительный анализ разработанного решения с существующим. Результаты. Разработано патентоспособное конструктивное решение узла крепления фасадной системы к перекрытию здания (патент № RU2802637C1), которое позволяет изменить схему работы кронштейна и повысить его жесткость за счет крепления к верхней поверхности перекрытия путем устройства горизонтальной пластины; создана численная модель, отражающая действительную работу нового кронштейна на эксплуатационные нагрузки и условия, которая позволяет получить рациональные геометрические размеры кронштейна. Выводы. Разработанное конструктивное решение несущего кронштейна может быть использовано для крепления фасадных систем со светопрозрачным заполнением к перекрытию здания с достаточной несущей способностью для восприятия эксплуатационных нагрузок и условий, а численно установленные наиболее рациональные геометрические параметры кронштейна позволили дополнительно снизить массу кронштейна в сравнении с существующими решениями.

Одним из методов улучшения эффективности работы местной вентиляции является усовершенствование конструкции ее элементов – вентиляционного отсоса, с целью снижения аэродинамического сопротивления. Для этого должны быть определены очертания вихревых зон. Для случая расположения отсоса рядом с непроницаемой плоскостью, очертания вихревых зон и поле скоростей будут зависеть от расстояния до непроницаемой плоскости. Определение указанной зависимости для случая бокового отсоса и является целью исследования. Для достижения цели, в работе решаются следующие задачи: проводится верификация и валидация численного решения задачи при использовании разных комбинаций модели турбулентности и пристеночных функций; определяются характеристики течения на входе в воздуховод при различном удалении от твёрдой стенки; выявляются зависимости очертаний вихревых зон и коэффициента местного сопротивления и поля скорости от расстояния до твердой плоской стенки. Результаты. Выбрана комбинация «модель тербулентности+пристеночные функции», наиболее адекватно отражающая основные характеристики течения на входе в вытяжной воздуховод, расположенного на разном удалении от твердой стенки. Определены значения коэффициентов местного сопротивления и очертания вихревых зон для исследованных расстояний. Выводы. Полученное в результате исследования распределение скоростей воздуха у бокового отсоса над непроницаемой плоскостью может быть использовано в инженерных расчетах местной вытяжной вентиляции

Актуальность исследования заключается в выявлении особенностей градостроительного развития города Казань на основе регулярного плана 1842 года, составленного губернскими архитектором Фомой Ивановичем Петонди и губернским землемером Селезневым. Цель работы заключена в выявлении деталей разработки регулярного плана 1842 города Казань и его реализации в ретроспективном анализе. Задачи исследования включают в себя библиографический и картографический анализ деятельности губернского архитектора Петонди, установление границ реализованных и нереализованных частей города Казань, разработанных в рамках регулярного плана. Результаты. По результатам исследования были выявлены факторы, обуславливающие развитие регулярного плана города Казань, установлены условия и различия разных редакций. Впервые установлены границы нового регулярного плана города Казань с включением слобод в регулярную городскую планировку. Определен масштаб реализации изменений, внесенных в архитектурно-планировочную структуру города губернским архитектором Ф. И. Петонди и губернским землемером Селезневым. Выводы. Значимость проведенной работы заключается в формировании базы знаний о регулярном планировании отдельных слобод и частей города, выявлений точных границ регулярного плана города в середине ХIХ века. Полученные результаты могут быть использованы для уточнения границ исторического поселения и современном городском планировании.

Актуальность исследования геоники, являющейся на данный момент развивающимся направлением, обосновывается растущим интересом к созданию гармоничной природо-ориентированного подхода к проектированию зданий. Исследования в области геоники позволяют как развивать знание о создании среды обитания, так и являются источником для инновационных решений создания нового объекта. Цель статьи: исследование логики развития геоники для раскрытия её теоретического и практического потенциала в проектном процессе. Задачи исследования: анализ аппарата геосферы как концептуальной модели для применения в строительстве зданий и сооружений; исследование исторических подходов с позиции систематизированного аппарата геосферы; изучение геонических подходов в современной практике. Результаты. В статье исследуется и систематизируется многообразие процессов неживой природы, определяется потенциал полезных проектных решений. Учитывая систематику геосферных явлений, коррелирующих с вопросами теории и практики проектирования и строительства, произведен анализ исторических объектов использовавших геонический подход. Выводы. Анализ современной практики показывает стремление и интерес инновационных компаний к более глубокому и осознанному применению стратегий геоники. Значимость полученных результатов заключается в появлении возможности воспринять направлении геоники в более комплексном виде, что повлияет как на развитие самого направления, так и расширит понимание геоники как источника инновационного архитектурно-ориентированного знания.