Розробка технології і методу використання наносистем у виробництві будівельних матеріалів, структурно-логічна схема досліджень

Abstract

UK: Використання модифікуючих добавок – ефективний засіб цілеспрямованого впливу на властивості в'яжучих речовин. Велика кількість публікацій присвячена вивченню цих проблем, проте багато аспектів впливу добавок ще не відомі, отримані результати не систематизовані і їх поки що неможливо висловити в аналітичній формі комплексного характеру їх дії. Постановка проблеми. Структура штучного каменю утворюється підчас твердіння в'яжучої речовини. Цей процес взаємопов'язаний із процесом гідратації, для нього характерна зміна структурних станів, за яких переважають міжчастинкові контакти певного типу. Чинити керуючий вплив на процеси гідратації і тверднення можливо лише за умови правильного розуміння їх механізму. Шляхом спрямованої зміни структури, зокрема, адсорбційного модифікування, можна домогтися істотного поліпшення фізико-механічних і експлуатаційних характеристик. Один з ефективних засобів цілеспрямованого впливу на ці процеси – використання модифікуючих добавок. Мета роботи – встановлення відмінностей у формуванні модифікованої структури гіпсової матриці за спільної дії мікро- та нанодисперсних добавок за присутності пластифікатора, а також їх впливу на функціональні і технологічні характеристики. Швидкість процесу розчинення і росту твердої системи залежить від початкової концентрації речовини, питомої поверхні, константи швидкості процесу і градієнта концентрації розчину на поверхні частинок в об'ємі речовини. Методи. Розвязання задачі оптимальної модифікації вимагає виявлення залежності між видом, концентрацією, складом, способом уведення модифікуючих добавок і одержуваними функціональними характеристиками в'яжучого матеріалу. Результати свідчать, що швидкість і форма утворюваних кристалів істотно змінюються за наявності в розчині пластифікатора й ультрадисперсних частинок. Результати. У разі додавання в гіпсову систему ультра- і нанорозмірних частинок через підвищену питому поверхню останніх збільшується концентрація точкових контактів і змінюється кінетика утворення. Виникають контактноконденсаційні зв’язки, утворення яких стимулюється наявністю в системі нанорозмірних частинок, при цьому фіксація частинок переходить із дальньої коагуляції у ближню. Топологія структури, швидкість і форма зародження кристалів істотно змінюються у разі зміни умов твердіння (температура, водо-тверде відношення, рН, тиск). Взаємозв'язок між будовою кристалічної решітки сульфату кальцію і механізмом росту за присутності модифікуючих добавок випливає з кристалохімічного аналізу структури гіпсових в'яжучих. Тобто залежно від виду добавки можна інтенсифікувати або, навпаки, уповільнити швидкість росту відповідних граней кристала, що виклиуає до зміну форми кристала, і відповідно, фізико-хімічних характеристик утвореного твердого тіла. Висновок. Дослідження впливу добавок на формування кристалів тривають, але вже ці отримані результати свідчать, що швидкість і форма утворюваних кристалів істотно змінюються за наявності в розчині пластифікатора й ультрадисперсних частинок.

RU: Постановка проблемы. Строительство малоэтажных зданий в Украине с применением СИПтехнологий позволяет сократить продолжительность возведения зданий, сделать их экологичными, прочными и надежными, а также снизить их стоимость. В связи с этим в Украине актуальны энергоэффективные малоэтажные быстровозводимые здания по каркасно-панельной СИП-технологии. В основе СИП-технологии лежит использование теплоизоляционных панелей – структурных изоляционных панелей (СИП), которые служат в качестве основных конструкционных элементов объекта строительства. На сегодняшний день количество построенных домов по этой технологии только в Северной Америке уже составляет около 80 %, в сейсмоактивной Японии – до 45 %, Финляндии – 42 %. Преимущество такого строительства в том, что помещение можно возвести за несколько месяцев, а финальная стоимость составляет 200…250 долл. за 1 м2 , с отделкой – 450…500 долл. за 1 м2 . Целью статьи является анализ особенностей строительства энергоэффективных быстровозводимых зданий из СИП с целью развития строительства этих зданий в Украине. Вывод. Исследован зарубежный и отечественный опыт применения каркасно-панельной – СИП-технологии; проанализированы различные конструктивные решения, предоставляющие возможность использования СИП полной заводской готовности; проанализированы характеристики малоэтажного энергоэффективного быстровозводимого здания из СИП. Здания, построенные с применением СИП, имеют высокую сейсмостойкость. Они выдерживают землетрясения более 8…9 баллов. СИП- технология воплощает передовые достижения в области жилищного строительства и является наиболее быстро внедряемой технологией строительства в мире.

EN: Problem statement. The construction of low-rise buildings in Ukraine using SIP technologies allows to reduce the duration of the construction of buildings, make them environmentally friendly, durable and reliable, as well as reduce their cost. In this regard, energy efficient low-rise buildings of rapid erection using frame-panel technology – SIP technology are relevant in Ukraine. The base of SIP technologies is the use of thermal insulation panels – structural insulated panels (SIP panels) which serve as the main structural elements of the construction object. At present, the number of houses built using this technology in North America is already around 80 %, in seismic Japan – up to 45 %, in Finland – 42 %. The advantage of such construction is that the dwelling can be built in a few months and the final cost is 200…200… 250 per square meter, and with decoration – 450…450… 500 per square meter. The purpose of the article is to analyze construction of energy efficient prefabricated buildings of SIP panels, aimed to construct such structures in Ukraine. Conclusion. We researched foreign and domestic experience of using frame-panel technology – SIPtechnology; analyzed various structural solutions, providing the possibility of using SIP panels of complete prefabrication; the characteristics of energy-efficient low-rise prefabricated buildings from SIP panels are analyzed. Buildings built with SIP panels, have high seismic resistance. They can withstand earthquakes of more than 8…9 points. SIP technology embodies the advanced achievements in the field of housing construction and is the most rapidly implemented construction technology in the world.