Воронежского государственного архитектурно-строительного университета студент и наука

В результате проведенных расчетов нами установлено, что в наибольшей степени на жесткостные характеристики опалубочного щита, представляющего собой трехслойную панель с сотовым заполнителем, влияют такие параметры, как толщина несущих слоев, расстояние между несущими слоями, а, следовательно, и высота сотового заполнителя. Также на приведенных графиках видно, что влияние совокупной зависимости длины стороны ячейки сотового заполнителя и толщины ее стенки на прогиб панели проявляется в меньшей степени.
Библиографический список

1. 
   ГОСТ 5-78 Текстолит и асботекстолит конструкционные. Технические условия. Издательство стандартов, 1992 г.
   
2. 
   Панин В.Ф., Гладков Ю. А. Конструкции с заполнителем. Справочник. М.: Машиностроение, 1991. 265 с.
   
3. 
   Панин В.Ф. Конструкции с сотовым заполнителем. – М.: Машиностроение, 1982. – 152с., ил.
   
4. 
   СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции», Москва 1989 г.
   

Bibliography

1.GOST 5-78 Textolite asbotekstolit and construction. Specifications. Standards Publishing House, 1992
2. Panin VF, Gladkov Yu Designs with filler. Handbook. M.: Mechanical Engineering, 1991. 265 sec.
3. Panin VF Construction with a honeycomb core. - M.: Mechanical Engineering, 1982. - 152c.

4. SNIP 3.03.01-87 "Supporting and building envelope", Moscow 1989

Научный руководитель - к.т.н., проф. Ткаченко А. Н.
УДК 691.263.5:666.961

Воронежский государственный архитектурно-строительный университет Студентка 231 группы строительно-технологического факультета K.Г. Ткаченко Студент 251 группы строительно-технологического факультета Г.В .Цыба Канд. техн. наук, проф. кафедры технологии строительных материалов, изделий и конструкций А.В.Крылова Канд. техн. наук, доц. кафедры технологии строительных материалов изделий и конструкций Т.Ф. Ткаченко Россия, г. Воронеж, тел. +7(473) 2-71-52-35 e-mail: ttf@voon..ru

Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering Student of 231 group of building-technology faculty K.G . Tkachenkо Student of 251 group of building-technology faculty G.V .Zteeba K. E., the professor of Faculty Building Materials, Wares and Designs Technology A.V. Kreelova K. E., the docent of Faculty Building Materials, Wares and Designs Technology T.F. Tkachenkо Russia, Voronezh, tel. +7 (473) 2-71-52-35 e-mail: ttf@voon..ru

Ткаченко К.Г., Цыба Г.В.
ВЛИЯНИЕ ДОБАВКИ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНОГО

МОДИФИКАТОРА НА СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНЫХ СИСТЕМ
Представлены результаты исследования цементных систем, содержащих добавку полифункционального модификатора. Установлена эффективность его применения в цементных композициях

Ключевые слова: цементная система, полифункциональный модификатор, свойства.
Tkachenkо K.G., Zteeba G.V.
INFLUENCE OF POLIFUNCTION MODIFICATION WASTE

ON THE CEMENT SYSTEMS PROPERTES
There are results of cement systems researcher, maintain polifunction modification additive. Defined efficacy of them use in the cement compositions
Keywords: cement system, polifunction modifications, characteristics
Постоянно развивающееся строительное производство требует создания высокоэффективных качественных изделий и конструкций с заданными свойствами.

Одним из наиболее универсальных, доступных и гибких способов управления технологией бетона и регулирования его свойств является применение добавок – полифункциональных модификаторов (ПФМ), которые позволяют улучшить целый комплекс свойств бетонных смесей и бетонов. Эти добавки обычно состоят из нескольких компонентов различной природы, как минеральной, так и органической. Их сочетание может приводить к усилению суммарного, так называемого синергетического эффекта, а также позволяет успешно нейтрализовать возможные отрицательные последствия от применения добавок, используемых индивидуально.


_____________________________________________________________________________

 Ткаченко К.Г., Цыба Г.В., 2013

Обычно в состав добавок-модификаторов полифункционального действия в качестве важнейшего компонента входит супер-или гиперпластификатор той или иной природы. Их действие заключается в том, что молекулы добавки адсорбируются на поверхности дисперсных частиц, образуя мономолекулярный слой. Адсорбция молекул добавки на по

верхности частиц обеспечивается дисперсионными силами взаимодействия между поверхностно активным веществом и поверхностью частиц. Этому же способствует формирование гидратных слоев вокруг частиц вследствие наличия гидрофильных групп молекул суперпластификатора. В результате этого силы отталкивания начинают преобладать над

молекулярными силами притяжения, что приводит к снижению энергии коагуляционных контактов. При этом предельное напряжение сдвига практически падает до нуля, значительно уменьшается пластическая вязкость. Наблюдается также пептизация агрегатов цементных частиц и повышение агрегативной устойчивости системы, что увеличивает жизнеспособность бетонных смесей. Вторым не менее важным компонентом полифункционального модификатора является порошкообразный дисперсный носитель, играющий в цементных системах роль минерального наполнителя.

Таким образом, современный бетон – это композиционный строительный материал на основе минеральных вяжущих веществ, заполнителей, микронаполнителей и модификаторов различного функционального назначения.

В результате использования полифункциональных добавок в настоящее время значительно увеличился выпуск высокотехнологичных бетонных смесей с низким водотвердым отношением и высокопрочных бетонов с высокой долговечностью.

Из литературных данных известно, что в России количество модифицированных бетонов составляет около 70% от общего выпуска, и надо полагать, что в недалеком будущем многокомпонентные бетоны с полифункциональными добавками станут традиционными.

В данной работе была поставлена задача изучения зависимости свойств цементных систем от содержания добавки полифункционального действия.

Рис. 1. Зависимость В/Т-отношения

от дозировки полифункционального модификатора

В/Т-отношение

Количество ПФМ, % от массы твердой фазы

Изучалось влияние дозировки полифункционального модификатора на степень гидратации цемента, пластическую прочность цементного теста и кинетику твердения цементного камня на протяжении 28 суток. Предварительно оценивался водоредуцирующий эффект вводимой добавки, дозировка которой изменялась от 1 до 10 % от массы твердой фазы. Подвижность цементного теста, оцениваемая по вискозиметру Суттарда, принималась постоянной во всех системах.

Результаты исследования представлены на рис. 1.

Как видим, максимальный водоредуцирующий эффект наблюдается при дозировке добавки, начиная с 8 % от массы твердой фазы. Снижение водотвердого отношения составляет около 50 % при максимальной дозировке добавки.

В дальнейшем для исследования, руководствуясь экономической эффективностью и технологическими соображениями, изучалось действие добавки ПФМ в дозировках от 1 до 6 %, при которых водотвердое отношение снижается до 0,25.

Степень гидратации, %

Рис. 2. Зависимость степени гидратации цемента

от дозировки полифункционального модификатора:

1 – эталон, В/Т=0,4; 2 – 1 %, В/Т=0,34; 3 – 3 %, В/Т=0,29; 4 –5 %, В/Т=0,26
4

3

2

1

Время твердения, сутки

На рис. 2 представлена зависимость степени гидратации цемента от количества добавки полифункционального модификатора.


Установлено, что с увеличением дозировки добавки полифункционального модификатора степень гидратации цемента понижается.

Рис. 3. Зависимость пластической прочности цементного теста

от дозировки полифункционального модификатора:

1 – эталон, В/Т=0,4; 2 – 1 %, В/Т=0,34; 3 – 3 %, В/Т=0,29; 4 – 5 %, В/Т=0,26

Пластическая прочность, МПа 10^-4

Время твердения, мин

1

4

3

2

Пластическая прочность цементного теста (рис. 3), содержащего полифункциональный модификатор, значительно ниже, чем у эталона в течение первых 40 минут твердения, что свидетельствует о замедлении начального процесса структурообразования модифицированной цементной системы с этой добавкой.

Исследование прочностных показателей цементного камня, содержащего полифункциональный модификатор, показали (рис. 4), что в первые двое суток твердения прочность при сжатии увеличивается в 2,3 раза при дозировке добавки 5 % от массы твердой фазы, то есть введение модификатора значительно интенсифицирует процесс начального твердения.

Предел прочности при сжатии, МПа

Время твердения, сутки

2

3

4

1

Рис. 4. Зависимость предела прочности при сжатии

от дозировки полифункционального модификатора:

1 – эталон, В/Т=0,4; 2 – 1 % , В/Т=0,34; 3 – 3 % , В/Т=0,29; 4 – 5 % , В/Т=0,26

Высокая прочность сохраняется у модифицированных цементных систем и в более позднем возрасте – через 28 суток нормального твердения.

Выводы

Выполненные исследования свидетельствуют о том, что полифункциональный модификатор является эффективной добавкой, ускоряющей процесс твердения цементного камня. Это связано с тем, что он оказывает достаточно сильное водоредуцирующее действие и обеспечивает получение цементного камня с высококачественной структурой, уплотняя его и снижая капиллярную пористость.

Что касается дозировок модификатора, то очевидно, что достаточно применять его в малых количествах - в пределах 2-2,5 % от массы твердой фазы. Это обеспечивает снижение водотвердого отношения до 0,3 с сохранением жизнеспособности смеси в течение достаточно длительного времени и получением высокой прочности модифицированного цементного камня.

Библиографический список
1.Батраков, В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика // Батраков В.Г. – М., 1998. – 768 с.

Bibliography

1. Batrakov, V.G. Modificating concrete. Theory and practice. // V.G. Batrakov. – M., 1998. – 768 p.
Научные руководители: к.т.н., проф. Крылова А.В.

к.т.н., доц. Ткаченко Т.Ф.

ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ И ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ
УДК 691.32.001.71(09)

Воронежский государственный архитектурно-строительный университет Доцент кафедры проектирования промышленных и гражданских зданий Т.В. Богатова; Магистрант кафедры проектирования промышленных и гражданских зданий И.А. Антонов Россия, г.Воронеж, тел 8(906)5829428

Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering Senior lecturer of industrial and civil buildings faculty T.V. Bogatova; Undergraduate of designing of buildings and constructions faculty I.A. Antonov Russia, Voronezh, bodies 8 (906)5829428

Антонов И.А.
ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВЕТОПРОНИЦАЕМОГО БЕТОНА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
В статье представлен обзор первого здания в истории мировой архитектуры, выполненного из светопроницаемого бетона. Произведен анализ инженерной составляющей изобретения.
Ключевые слова: светопроницаемый бетон, Арон Лошонци, Litracon, Lucem, Carpus & Partner.

Antonov I.A.
INTERNATIONAL EXPERIENCE OF USING TRANSLUSENT CONCRETE IN CIVIL DESIGN CONSTRUCTION
The article presents an overview of the first building in the history of world architecture, made of translucent concrete. There is an analysis of the engineering component of the invention presented.
Keywords: translucent concrete, Aron Losonczi, Litracon, Lucem, Carpus & Partner.
В 2001 году молодой венгерский архитектор Арон Лошонци (Aron Losonczi) предпринял первую в мире попытку придать бетону свойство светопроводящего материала, соединив этот популярнейший в мире строительства материал с телекоммуникационным оптическим волокном. Изобретению было присвоено название Litracon (сокращенное слово от англ. Light Transmitting Concrete – проводящий свет бетон). После успеха первого демонстрационного экспоната на выставке «Liquid Stone: New Architecture in Concrete» (англ. «Жидкий камень: новая архитектура в бетоне»), которая прошла в 2005 году в Вашингтонском Национальном Музее Строительства, новый материал прочно занял нишу среди средств декоративной отделки интерьеров,

мебели, входных групп и малых архитектурных форм. Большинство историков бетона на тот момент сошлись во мнении, что это будет единственная ниша для использования светопроницаемого бетона. Однако не

сколько немецких и австрийских фирм, таких как Luccon и Lucem, похоже, были не согласны с таким категоричным вердиктом. Они приняли за основу своих исследований

факт конструктивной надежности изделий из Litracon’а и потратили около 7 лет на поиск различных способов сделать светопроницаемый бетон способным стать полноценным материалом для фасадов и фасадных систем.

14 января 2013 года в Мюнхене в рамках выставки BAU 2013 тандем из исследовательской компании Lucem и проектной организации Carpus & Partner представил зрительскому вниманию первый реализованный рабочий проект здания с фасадом из светопроницаемого бетона. Им оказался новый корпус Технологического института текстиля (рис.1), построенный для города Ахен (нем. Aachen) Северного Рейн–Вестфалия (нем. Nordrhein–Westfalen).

Здание каркасное панельное. Нижняя часть главного фасада выполнена из навесных ограждающих панелей светопроницаемого бетона Lucem с габаритами одной панели – 1500×500мм. Вся конструкция закреплена на системе горизонтальных и вертикальных несущих направляющих профилей с креплением панелей на анкеры с внутренним конусом. В сопроводительной информации к демонстрационному фильму о строительстве фасада было указано, что всего на изготовление фасада ушло 136 панелей. Общая площадь, покрытая светопроницаемым бетоном составляет 120 м². Суммарное количество оптоволоконных нитей составляет 20 000 000 штук. Программируемая подсветка с контроллером–диммером (DMX контроллером) для светодиодной ленты «Lucem LED RGB», состоящей из 30 000 диодов, воспроизводящих 16 777 216 цветовых оттенков, что соответствует 24-битной системе цветопередачи TrueColor, обеспечивающей по 256 уровней для каждого из трех компонентов модели RGB: красного(R), зелёного(G) и синего(B)).

При разработке проекта были внедрены новые технологии производства светопроницаемого бетона, позволяющие уменьшить себестоимость материала в 3 раза по сравнению с оригинальным Litracon’ом от Арона Лошонци. Так же был решен вопрос энергоэффективности материала и его взаимодействия с фасадными утеплителями различных классов, способы переработки отходов строительства и технологии их вторичного использования. В результате продукт получил следующие характеристики:

– объёмный вес: 2,3 кг/дм³ 

– класс плотности: ZA

– прочность камня: 70 Н/мм2

– класс прочности камня: 48 

– сопротивление теплопередаче (U-Wert): 2,1 Ватт/(м²×K)

– звукоизоляция  R'_w=46 Дб 

Кроме того в проект производства впервые были включены исследования яркости свечения панели в зависимости от угла зрения зрителя и плотности оптических волокон, что позволило найти баланс между архитектурной выразительностью и экономической стоимостью панелей.

Около месяца здание Технологического института текстиля простояло экспонатом Lucem на BAU 2013, после чего оно было введено в эксплуатацию по своему прямому назначению 6 декабря 2013 года. Днем фасад выглядит, как обычный темно-серый шлифованный бетон, сохраняя тем самым целостность технологических процессов, протекающих внутри, а по вечерам радует жителей города световым шоу, для которого было специально разработано принципиально новое интерактивное решение по управлению медиа контентом фасада. В результате получилась 408-канальная система программирования освещения, с 255 промежуточными шагами управления. Интенсивность освещения фасада может быть отрегулирована программно или автоматически путем анализа глобального освещения окружающей среды, что дает дополнительные возможности к энергосбережению. Разработчики предусмотрели возможность управления поведением фасада через сеть интернет, при этом программное обеспечение может устанавливать различные сценарии освещения: статические цвета на цветовых модулях могут переходить в интерактивный дисплей, отображая, например игру "Тетрис". Кроме того, на фасаде могут быть воспроизведены надписи, логотипы и даже видео.

Проделанной работой компания Lucem не только поспособствовало утверждению светопроницаемого бетона на рынке фасадных материалов, но и продемонстрировала всему миру уникальный способ развития информационно ориентированной архитектуры не обойдя при этом вниманием экономику, экологию, технологию и человека.

Библиографический список

1. 
   Журнал ARCHITONIC GUIDE, специальный выпуск «BAU MÜNCHEN 2013», 2013;
   
2. 
   Канал YOUtube пользователя «LichtbetonLucem»;
   
3. 
   Подшивка публикаций о светопроницаемом бетоне с сайта представителя LUCEM в Москве: http://www.lucem-rus.ru;
   
4. 
   Официальный сайт архитектора Арона Лошонци и его компании LITRACON: http://www.litracon.hu;
   
5. 
   Другие публикации в Интернете за 2005-2013 гг.
   

Bibliography

1. 
   Magazine ARCHITONIC GUIDE, special issue «BAU MÜNCHEN 2013», 2013;
   
2. 
   YOUtube channel «LichtbetonLucem»;
   
3. 
   Filing of publications about transparent concrete from a site of the representative LUCEM in Moscow: http://www.lucem-rus.ru;
   
4. 
   
   

5. 
   Official site of the architect Aron Losonczi and his company LITRACON: http://www.litracon.hu;
   
6. 
   Another Internet-publications, 2005-2013.