щения/пропускания тонкопленочных образцов к ИК-Фурье- спектрометру VERTEX 70 (BRUKER) на основании данных, полученных методами ультрамягкой рентгеновской спектроскопии с использованием синхротронного излучения.
Химическую активность порошков относительно тестовой среды (дистиллированной воды) исследовали с использованием жидкостного анализатора Эксперт–001–3 (0.1). Относительная погрешность прибора для измерения рН составляет 2,5%. В работе использовали стеклянный электрод ЭЛС-43-07 для контроля рН исследуемых растворов, а также хлорид-серебряные электроды ЭВС-
1М3.1.
Наиболее химически активным является порошок пористого кремния с наибольшей удельной площадью поверхности, размерами частиц ~ 5 нм (НК1) и имеющий значительное количество связей кремний – водород. Его нестандартное поведение может быть объяснено конкурирующими механизмами адсорбции/десорбции на связях кремний-кислород и кремний-водород в дистиллированной воде c образованием конгломератов кремниевых частиц порошка НК1 в растворе через слабые и оборванные связи с выделением атомарного водорода при больших концентрациях.
Порошки НК2, НК3 (30 и 70 нм) имели сходный химический состав и сходные характеристики по результатам ионометрии:
pH среды для данных структур практически линейно растет с увеличением их концентрации в растворе.
Микропорошок кремния (МК) и наноразмерный коллоидный SiO2 проявили слабую реакционную способность. Для данных структур наблюдался первоначальный незначительный и практически не зависящий от концентрации добавленных порошков рост pH. Повышение pH раствора может быть связано с поглощением водорода на SiOx.
По результатам работы получен патент материала для зубного протезирования, содержащего наноструктуры кремния и подана еще одна заявка на патент в той же области.
191
УДК 621.531
ПРИМЕНЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО ПОРОШКА НА ОСНОВЕ ШУНГИТА В АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЯХ
И.И.Шевченко Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
E-mail: shevchenko@vgasu.vrn.ru
Продление сроков службы дорожных асфальтобетонных покрытий является в настоящее время одной из важнейших задач в области развития и совершенствования сети автомобильных дорог. В условиях, когда интенсивность и грузонапряженность возрастают опережающими темпами, необходимо обеспечить работоспособность дорог на весь период эксплуатации. Дефицит минерального порошка, испытываемый многими дорожно-строительными организациями, стимулирует в настоящее время поиск новых нетрадиционных материалов и технологий, которыми можно было бы заменить традиционные без ухудшения эксплуатационных свойств асфальтобетона.
Практическая значимость и научная новизна научных исследований заключаются в возможности использования полученных результатов при производстве горячих асфальтобетонных смесей на основе тонкодисперсного минерального порошка из шунгита. Предложенная замена доломитового минерального порошка на шунгитовый позволяет устраивать асфальтобетонные покрытия с повышенными эксплуатационными параметрами и восполнять дефицит минерального порошка за счет расширения номенклатуры используемых горных пород.
Результаты проекта имеют внедрение в: Федеральном дорожном агентстве «Росавтодор» - тема включена в перечень важнейших тематик научных исследований, ГУ УАД МО «Мосавтодор» - строительство опытного участка дороги в Московской области, ЗАО «Асфальтобетонный завод №1» - производство шунгитового минерального порошка.
192
УДК 666.972.55
КОМПЛЕКСНЫЕ МОДИФИКАТОРЫ БЕТОНА НА ОСНОВЕ МЕСТНЫХ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ
А.А.Леденев Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
E-mail: ledenoff@mail.ru
Комплексные модификаторы бетона – органоминеральные добавки полифункционального действия, относящиеся к классу добавок, повышающих прочность и снижающих проницаемость бетона. В зависимости от назначения, возможно производство модификаторов обеспечивающих улучшенные характеристики бетонов: высокую морозостойкость, коррозионную стойкость, сульфатостойкость, биостойкость, ускоренный набор прочности и др. Для получения модификаторов разработаны составы и специальные эффективные технологии их производства.
В проекте разработаны новые методологические подходы к исследованию структурно-реологических свойств обводненных дисперсно-зернистых систем – минеральных паст, являющихся основой для комплексных модификаторов;
-получены новые данные о влиянии природы, свойств поверхности, дисперсности минеральных компонентов на структурно-реологические характеристики минеральных паст, являющихся основой для комплексных модификаторов;
-показано, что в качестве количественной характеристики структуры обводненных дисперсно-зернистых систем на микроуровне, микроструктуры цементного камня и бетона может выступать показатель их фрактальной размерности;
-уточнена возможность регулирования реологических свойств бетонных смесей в широких пределах при применении разработанных эффективных комплексных модификаторов, содержащих полученные на основе местного сырья минеральные компоненты и химические добавки различного вида;
-определены пути повышения эффективности использования поликарбоксилатного гиперпластификатора в составе модификаторов за счет его частичного замещения в составе комплексной химической добавки на полиэтиленгликоль, являющийся более дешевым и доступным химическим сырьем;
193
- разработаны составы и способы приготовления новых видов эффективных комплексных модификаторов с использованием минеральных компонентов, полученных на основе местного сырья и химических добавок различного вида, для регулирования реологических свойств бетонных смесей и повышения физикомеханических характеристик бетонов.
УДК 665.9
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ОБРАБОТКА НАНОРАЗМЕРНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЛЕЕНЫХ МАТЕРИАЛОВ
М.В.Анисимов, Л.И.Бельчинская Воронежская государственная лесотехническая академия
E-mail: chem@vglta.vrn.ru
В настоящее время в России наблюдается значительное возрастание различного вида строительных объектов. Для жилищного фонда в большом объеме используются клееные материалы, такие как фанера, ДСтП, ДВП. В России к концу 2011 прогнозируемый объем годового внутреннего спроса на фанеру увеличится в 1,5-1,7 раз; на древесные плиты - в 1,6-2,0 раза.
Для производства клееных материалов используются формальдегидо- и фенолосожержащие клеи, в состав которых в свободном виде входят токсичные мономеры формальдегид или фенол. Формальдегид негативно воздействует на генетический материал, репродуктивные органы, дыхательные пути, глаза, кожный покров. Оказывает сильное действие на центральную нервную систему. ПДКс.с формальдегида составляет 0,003 мг/м³. Попадая в организм, фенол очень быстро всасывается даже через неповрежденные участки кожи и уже через несколько минут начинает воздействовать на ткани головного мозга. Сначала возникает кратковременное возбуждение, а потом и паралич дыхательного центра. Даже при воздействии минимальных доз фенола наблюдается чихание, кашель, головная боль, головокружение, бледность, тошнота, упадок сил. ПДКс.с фенола составляет 0,003 мг/м³.
Улучшение санитарно-гигиенической обстановки в помещении рабочей зоны, уменьшение концентрации формальдегида в ат-
194
мосфере и производство экологически безопасных строительных материалов относится к наиболее актуальной экологической проблеме. Снижение эмиссии токсичных веществ из строительных материалов позволяет существенно расширить область их применения и дает возможность более широкого использования в многолюдных офисных, спортивных, образовательных, торговоразвлекательных помещениях.
Расширение области применения клееных материалов за счет снижения токсичности строительных материалов дает возможность получения дополнительного дохода от освоения нового рынка сбыта товара как по направлениям использования, так и по уровню токсичности.
В связи с этим, целью работы является: разработка технологии получения адсорбента формальдегида или фенола для повышение экологической безопасности клееных материалов путем введения наполнителя, активированного электромагнитным излучением, в формальдегидосодержащее связующее.
Для достижения цели необходимо решить следующие зада-
чи:
Произвести обработку природного цеолита клиноптилолита и искусственного кремнезема аэросила в импульсном магнитном поле, в электромагнитном поле СВЧ и радиоволнами для повышения эффективности адсорбционно-десорбционных процессов.
Установление наилучших режимов обработки.
Определение наиболее эффективного способа активации клиноптилолита и аэросила.
Сравнительные сорбционно-десорбционные характеристики адсорбента.
Создание пилотной установки для получения сорбента с заданными свойствами.
Определение диапазона применения полученного сорбента в различных отраслях промышленности.
В целях выяснения новизны исследований в данном направлении был произведен патентный поиск глубиной 10 лет и обнаружено 11 патентов, близких по теме, 2 из которых зарубежные.
Применение разрабатываемой технологии заключается во внесении изменений в технологический процесс изготовления плитных материалов. Они касаются процесса приготовления свя-
195