References

bzhb

Бетон и железобетон

Concrete and Reinforced Concrete

0005-98893034-1302

АО «НИЦ «Строительство»

bzhb-44

Research Article

Статьи

Оптимальные структуры сырьевых смесей при изготовлении строительных цементных композитов

Optimal structures of raw materials mixtures when manufacturing construction cement composites

Белов

В. В.

Belov

V. V.

д-р техн. наук, зав. кафедрой «Производство строительных изделий и конструкций»

e-mail: vladim-bel@yandex.ru

Doctor of Sciences (Engineering), Head of the Chair “Production of Building Products and Structures”

e-mail: vladim-bel@yandex.ru

vladim-bel@yandex.ru

Образцов

И. В.

Obraztsov

I. V.

канд. техн. наук, инженер Центра электронных образовательных ресурсов

e-mail: sunspire@list.ru

Candidate of Sciences (Engineering), Engineer of EScience&Learning Center

e-mail: sunspire@list.ru

sunspire@list.ru

Тверской государственный технический университетРоссияTver State Techbical UniversityRussian Federation

2021

14092023

60642938

2023

Белов В.В., Образцов И.В.

Belov V.V., Obraztsov I.V.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.bzhb.ru/jour/article/view/44

Рассмотрены и обобщены основные закономерности формирования оптимальной зерновой структуры строительных композиционных материалов на цементной основе с минеральными наполнителями. Предложен комплексный способ компьютерной 3D-реконструкции зерновой структуры и расчета оптимальных составов сырьевых смесей, позволяющий варьировать широкий спектр параметров и оценивать производные свойства дисперсных систем, а также подбирать оптимальные гранулометрические составы смесей. Представлены экспериментальные данные исследований по достижению оптимальной структуры строительного композиционного материала.

The main regularities of the formation of the optimum grain structure of construction composite materials on a cement basis with mineral fillers are considered and generalized. A complex method of 3D computer reconstruction of the grain structure and calculation of optimal compositions of raw materials mixtures is proposed, which makes it possible to vary a wide range of parameters and evaluate the derived properties of dispersed systems, as well as select optimal granulometric compositions of mixtures. Experimental data of studies on achieving the optimal structure of a building composite material are presented.

дисперсная системаструктурообразованиепространственная структураструктурная топологияоптимальная гранулометрияплотная упаковкакомпьютерная реконструкциямодель

disperse systemstructure formationspatial structurestructural topologyoptimum granulometriyadense packagingcomputer reconstructionmodel

References1

Баранцева Е.А., Мизонов В.Е., Хохлова Ю.В. Процессы смешивания сыпучих материалов: моделирование, оптимизация, расчет. Иваново: Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина, 2008. 116 с.

Barantseva E.A., Mizonov V.E., Khokhlova Yu.V. Protsessy smeshivaniya sypuchikh materialov: modelirovanie, optimizatsiya, raschet [Mixing processes of bulk materials: modeling, optimization, calculation]. Ivanovo: Ivanovo State Power Engineering University named after V. I. Lenin, 2008. 116 p.

Баженов Ю.М., Демьянова В.С., Калашников В.И. Модифицированные высококачественные бетоны. М.: АСВ, 2006. 368 с.

Bazhenov Yu.M., Demyanova V.S., Kalashnikov V.I. Modifitsirovannye vysokokachestvennye betony [Modified high-quality concretes]. Moscow: ASV, 2006. 368 p.

Белов В.В., Смирнов М.А. Формирование оптимальной макроструктуры строительной смеси // Строительные материалы. 2009. № 9. С. 88–90.

Belov V.V., Smirnov M.A. Formation of the optimal macrostructure of the building mixture. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2009. No. 9, pp. 88–90. (In Russian).

Белов В.В., Смирнов М.А. Теоретические основы методики оптимизации гранулометрического состава композиций для изготовления безобжиговых строительных конгломератов. Российская академия архитектуры и строительных наук. Вестник отделения строительных наук. Москва–Орел–Курск. 2011. С. 175–179.

Belov V.V., Smirnov M.A. Theoretical foundations of the methodology for optimizing the granulometric composition of compositions for the manufacture of non-firing construction conglomerates. RAASN. Vestnik otdeleniya stroitel’nykh nauk. Moscow-Orel-Kursk. 2011, pp. 175–179). (In Russian).

Белов В.В., Смирнов М.А. Новые принципы определения состава высококачественного бетона // Вестник Тверского государственного технического университета. Вып. 13. 2008. С. 341–346.

Belov V.V., Smirnov M.A. New principles for determining the composition of high-quality concrete. Vestnik Tverskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Vol. 13. 2008, pp. 341–346. (In Russian).

Королев Л.В., Лупанов А.П., Придатко Ю.М. Анализ упаковки полидисперсных частиц в композитных строительных материалах // Современные проблемы науки и образования. 2007. № 6. С. 105–108.

Korolev L.V., Lupanov A.P., Pridatko Yu.M. Analysis of the packaging of polydisperse particles in composite building materials. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2007. No. 6, pp. 105–108. (In Russian).

Королев Л.В., Лупанов А.П., Придатко Ю.М. Плотная упаковка полидисперсных частиц в композитных строительных материалах // Современные проблемы науки и образования. 2007. № 6.

Korolev L.V., Lupanov A.P., Pridatko Yu.M. Dense packing of polydisperse particles in composite building materials. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2007. No. 6. (In Russian).

Слоэн Н.Дж.А. Упаковка шаров // В мире науки. Scientific American. 1984. № 3. С. 72–82.

Sloan N.J.A. Packing of balls. V mire nauki. Scientific American. 1984. No. 3, pp. 72–82. (In Russian).

Laurent P. Granger, P. , Fellow, ASCE. Effect of composition on basic creep of concrete and cement paste // Journal Of Engineering Mechanics. 1995. Vol. 121. Iss. 11, pp. 1261–1270.

Laurent P. Granger, P. , Fellow, ASCE. Effect of composition on basic creep of concrete and cement paste. Journal Of Engineering Mechanics. 1995. Vol. 121. Iss. 11, pp. 1261–1270.

Бердов Г.И., Зырянова В.Н. Пути совершенствования технологии и свойств строительных материалов // Известия вузов. Строительство. 2010. № 4. С. 51–61.

Berdov G.I., Zyryanov V.N. Ways to improve the technology and properties of building. Izvestiya vuzov. Stroitel’stvo. 2010. No. 4, pp. 51–61. (In Russian).

Белов В.В., Смирнов М.А. Оптимизация гранулометрического состава сырьевых смесей для получения прессованных бетонов на цементной связке // Нанотехнологии в строительстве. 2010. № 2.

Belov V.V., Smirnov M.A. Optimization of the granulometric composition of raw mixes for obtaining pressed concretes on a cement bundle. Nanotekhnologii v stroitel’stve. 2010. No. 2, pp. 7–17. (In Russian).

С. 7–17.

Obraztsov I.V., Belov V.V. Software-computational method for selecting the grain composition of the filler. II Interd. The seminar is a competition for young scientists and postgraduates working in the field of binders, detergents and dry mixtures. Collection of reports. Saint Petersburg: ALITinform. 2011, pp. 88–91. (In Russian).

Образцов И.В., Белов В.В. Программно-вычислительный метод подбора зернового состава заполнителя. II Межд. семинар-конкурс молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей. Сборник докладов. СПб.: АлитИнформ, 2011. С. 88–91.

Statyukha G.A., Telitsyna N.E., Surup I.V. Optimization of the granulometric composition of fillers for dry building mixes. Shіdnoєvropejs’kij zhurnal peredovih tehnologіj. 2007. No. 5/3 (29), pp. 23–26. (In Russian).

Статюха Г.А., Телицына Н.Е., Суруп И.В. Оптимизация гранулометрического состава наполнителей для сухих строительных смесей // Східноєвропейський журнал передових технологій. 2007. № 5/3 (29). С. 23–26.

Vorobyev V.A., Ilyukhin A.V., Bokarev E.I. Cluster structures and percolation theory in computer materials science of building composite materials. RAASN. Vestnik otdeleniya stroitel’nykh nauk. 2011. Iss. 15, pp. 185–189. (In Russian).

Воробьев В.А., Илюхин А.В., Бокарев Е.И. Кластерные структуры и теория перколяции в компьютерном материаловедении строительных композиционных материалов // Российская академия архитектуры и строительных наук. Вестник отделения строительных наук. 2011. Вып. 15. С. 185–189.

Kharkhardin A.N., Khodykin E.I. Fractal dimension of dispersed and porous materials. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2007. No. 8, pp. 62–63. (In Russian).

Хархардин А.Н., Ходыкин Е.И. Фрактальная размерность дисперсных и пористых материалов // Строительные материалы. 2007. № 8. С. 62–63.

Golovinsky P.A. Physical relaxation and structure formation of concrete. Materials of the International Congress. Science and Innovation in Construction SIB-2008. Vol. 1. Modern problems of construction materials science and technology. Book 1 (A-N). Voronezh. 2008, pp. 100–112. (In Russian).

Головинский П.А. Физическая релаксация и структурообразование бетона. Материалы международного конгресса. Наука и инновации в строительстве SIB-2008. Т. 1. Современные проблемы строительного материаловедения и технологии. Кн. 1 (А–Н). Воронеж, 2008. С. 100–112.

Rakhimov R.Z., Rakhimov N.R. Topological models of the structure and structural elements of building composite materials. Tsement i ego primenenie. 2011. No. 6, pp. 62–65. (In Russian).

Рахимов Р.З., Рахимов Н.Р. Топологические модели структуры и структурных элементов строительных композиционных материалов // Цемент и его применение. 2011. № 6. С. 62–65.

Gusev B.V. Investigation of nanostructuring processes in fine-grained concretes. Nanotekhnologii v stroitel’stve. 2009. No. 3, pp. 8–14. (In Russian).

Гусев Б.В. Исследование процессов наноструктурирования в мелкозернистых бетонах // Нанотехнологии в строительстве. 2009. № 3. С. 8–14.

Sivkov S.P. Modern trends in cement production in the Russian Federation. Rossiiskii ezhegodnik SSS. 2011. pp. 76–80. (In Russian).

Сивков С.П. Современные тенденции в производстве цемента в РФ // Российский ежегодник ССС. 2011. С. 76–80.

Kharkhardin A.N., Topchiev A.I. Equations for the coordination number in disordered systems. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2003. No. 9, pp. 47–53. (In Russian).

Хархардин А.Н., Топчиев А.И. Уравнения для координационного числа в неупорядоченных системах // Успехи современного естествознания. 2003. № 9. С. 47–53.

Bazhenov Yu.M., Demyanova V.S., Kalashnikov V.I. Modifitsirovannye vysokokachestvennye betony [Modified high-quality concretes]. Moscow: DIA, 2006. 368 p.

Баженов Ю.М., Демьянова В.С., Калашников В.И. Модифицированные высококачественные бетоны. М.: АСВ, 2006. 368 с.

Vlasov V.K. Regularities of optimization of the composition of concrete with dispersed mineral additives. Beton i zhelezobeton. 1993. No. 4, pp. 10–12. (In Russian).

Власов В.К. Закономерности оптимизации состава бетона с дисперсными минеральными добавками // Бетон и железобетон. 1993. № 4. С. 10–12.

Kalala J.T., Moys М.Н. Discrete element method modelling of liner wear in dry ball milling. The Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy. 2004. NOVEMBER, pp. 597–602.

Kalala J.T., Moys М.Н. Discrete element method modelling of liner wear in dry ball milling // The Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy. 2004. NOVEMBER. Pp. 597–602.

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