Science & Technique (E-Journal) / НАУКА и ТЕХНИКА
Not a member yet
2025 research outputs found
Sort by
Нанофибробетон: многоуровневое армирование
Get PDFConcrete is the most commonly used building material worldwide. One of its main disadvantages is the fragility of fracture and low crack resistance. The use of dispersed reinforcement of concrete composites is a promising direction in solving this type of problem. Dispersed fibers, evenly distributed over the entire volume of the material, create a spatial frame and contribute to the inhibition of developing cracks under the action of destructive forces. In order to increase the fracture toughness of concrete, dispersed fiber reinforcement is increasingly used in practice. The beginning of crack nucleation occurs at the nanoscale in the cement matrix. Thus, the use of nano-reinforcement with dispersed nanofibers can have a positive effect on the crack resistance of the cement composite. It is proposed to consider carbon nanotubes as such nanofibers. The presence of carbon nanofibers changes the microstructure and nanostructure of cement modified with carbon nanotubes. The result of the processes occurring in capillaries and cracks are deformations in the intergranular matrix, the free flow of which is prevented by rigid clinker grains and nanocarbon tubes, which creates a certain stress intensity at the tips of the separation cracks. The working hypothesis is confirmed that the required fracture toughness of structural concrete is provided by multi-level reinforcement: at the level of the crystalline aggregate of cement stone – carbon nanotubes, and at the level of fine-grained concrete – various macro-sized fibers (steel, polymer). Reinforcement of a crystalline joint with carbon nanotubes leads to an increase in the fracture toughness of the matrix (cement stone) by 20 %, compressive strength by 12 %, and tensile strength in bending by 20 %. When reinforcing at the level of fine-grained concrete, we obtain a composite – nanofibre-reinforced concrete with fracture toughness.Бетон является наиболее распространенным строительным материалом во всем мире. Основными его недостатками являются хрупкость при растяжении и низкая трещиностойкость. Применение дисперсного армирования бетонных композитов – перспективное направление в решении такого рода задач. Дисперсные волокна, равномерно распределенные по всему объему материала, создают пространственный каркас и способствуют торможению развития трещин под действием разрушающих сил. Для повышения трещиностойкости бетона на практике все чаще применяют армирование дисперсными волокнами. Начало зарождения трещины происходит на наноуровне в цементной матрице. Таким образом, применение наноармирования дисперсными нановолокнами может положительно сказаться на трещиностойкости цементного композита. В качестве таких нановолокон предлагается рассматривать углеродные нанотрубки. Присутствие углеродных нановолокон изменяет микроструктуру и наноструктуру цемента, модифицированного углеродными нанотрубками. Результатом процессов, происходящих в капиллярах и трещинах, являются деформации в межзерновой матрице, свободному течению которых препятствуют жесткие зерна клинкера и наноуглеродные трубки, что создает в вершинах разделительных трещин некоторую интенсивность напряжения. Подтверждена рабочая гипотеза, что требуемая трещиностойкость конструкционного бетона обеспечивается многоуровневым армированием: на уровне кристаллического заполнителя цементного камня – углеродными нанотрубками, на уровне мелкозернистого бетона – различными видами макроразмерной фибры (стальные, полимерные). Армирование углеродными нанотрубками кристаллического сростка приводит к повышению показателя вязкости разрушения матрицы (цементного камня) на 20 %, прочности на сжатие на 12 %, прочности на растяжение при изгибе на 20 %. При армировании на уровне мелкозернистого бетона получаем композит – нанофибробетон с вязкостью разрушения
Расчет параметров технологического оборудования гидроэлеваторной установки для удаления песчаных пробок из скважин
Get PDFThe paper considers the technological scheme of the hydraulic elevator installation, according to which water from a pressure tank is supplied by a working pump to the well through two parallel pipelines: a hydraulic monitor with a washing nozzle for destroying a sand plug and a supply pipeline that is connected to the working nozzle of a hydraulic elevator containing suction and supply pipelines for taking slurry and cleaning single- and double-column water wells from sand plugs The methodology for calculation and selection of parameters of technological equipment of the installation is given. Based on the compiled equations of fluid motion along the supply pipeline with an active nozzle and the hydraulic monitoring pipeline with a scouring nozzle, expressions have been obtained for constructing the pressure characteristics of these pipelines. A graphic-analytical method is proposed for determining water flow rates in them by constructing the characteristics of a working pump and pipelines and finding the coordinates of the operating point. By varying the parameters of the pipelines and the characteristics of the working pump, without changing the parameters of the jet pump-hydraulic elevator, the values of the useful lifting height of the hydraulic elevator were calculated, which has made it possible to select two options for the technological equipment of the hydraulic elevator installation (for polypropylene and steel pipes) for removing sand plugs from water wells with a maximum depth of 50 and 75 m.В статье рассмотрена технологическая схема гидроэлеваторной установки, согласно которой вода из напорного бака подается рабочим насосом в скважину по двум параллельным трубопроводам: гидромониторному с размывающим насадком для разрушения песчаной пробки и подводящему, который подключен к рабочему соплу гидроэлеватора. Гидроэлеватор содержит всасывающий и подающий трубопроводы для забора гидросмеси и очистки одно- и двухколонных водозаборных скважин от песчаных пробок. Приведена методика расчета и подбора параметров технологического оборудования установки. На основании составленных уравнений движения жидкости по подводящему трубопроводу с активным соплом и гидромониторному трубопроводу с размывающим насадком получены выражения для построения напорных характеристик этих трубопроводов. Предложен графоаналитический метод определения расходов воды в них путем построения характеристик рабочего насоса и трубопроводов и нахождения координат рабочей точки. Варьируя параметры трубопроводов и характеристики рабочего насоса, не изменяя параметры струйного насоса-гидроэлеватора, вычисляли значения полезной высоты подъема гидроэлеватора. Это позволило подобрать два варианта технологического оборудования гидроэлеваторной установки (для полипропиленовых и стальных труб) для удаления песчаных пробок из водозаборных скважин максимальной глубиной 50 и 75 м
Формирование логистического подхода к экономическому развитию дорожного хозяйства Республики Беларусь
Get PDFThe paper identifies promising directions in the economic development of the road sector, ensuring the rational use of investments and improving the processes of construction, reconstruction and repair of roads based on the logisticsapproach, as well as contributing to the organization of safe and economically profitable transportation of goods and passengers necessary for the sustainable economic development of the country and increasing its transit potential. The set of basic logistics principles is supplemented with applied ones, the application of which will allow to manage the cycle of economic activity in the road sector as a whole. Describing the features of the logistics approach in the field under study, it has been established that the hierarchy of the construction of logistics systems is due to the use of various schemes of control actions, depending on the specifics of the functioning flows of each level. The management of the macro-logistic road management system is based on the need to increase the competitiveness of road transport services by improving the maintenance of transport flows, which is dependent on the level of development of the road infrastructure and the construction of a system for changing its state. The foundation of micro-logistic systems is formed by the resource flows of road construction production, perceived in a systemic unity. The main idea of the logistics approach to the economic development of the road economy is manifested through rational planning (macro-level) and implementation (micro-level) of measures for the development and operation of roads. The requirements of users are the basis for the choice of directions for improving their condition, which links the organization of work on road facilities with the strategy for the development of the transport and logistics system of the country. Organization of transportation of goods and passengers by road is consistent with the processes of road works, which together makes them optimal for each of the areas and the formed system as a whole. The logistics approach provides the necessary connecting framework in the management of intersectoral flow processes for the provision of road transport services and road activities, as well as intra-industry – between road services as part of the logistics system.В статье определены перспективные направления в экономическом развитии дорожного хозяйства, обеспечивающие рациональное использование инвестиций и совершенствование процессов строительства, реконструкции и ремонта автомобильных дорог на основе логистического подхода, а также способствующие организации безопасных и экономически выгодных перевозок грузов и пассажиров, необходимых для устойчивого экономического развития страны и повышения ее транзитного потенциала. Комплекс основных логистических принципов дополнен прикладными, применение которых позволит управлять циклом экономической деятельности в дорожном хозяйстве как единым целым. При анализе особенностей логистического подхода в исследуемой сфере установлено, что иерархия построения логистических систем обусловлена применением различных схем управляющих воздействий в зависимости от специфики функционирующих потоков каждого уровня. В основе управления макрологистической системой дорожного хозяйства лежит необходимость повышения конкурентоспособности автотранспортных услуг посредством улучшения обслуживания транспортных потоков, что ставится в зависимость от уровня развития автодорожной инфраструктуры и построения системы изменения ее состояния. Фундамент микрологистических систем формируют ресурсные потоки дорожно-строительного производства, воспринимаемые в системном единстве. Основная идея логистического подхода к экономическому развитию дорожного хозяйства проявляется через рациональное планирование (макроуровень) и реализацию (микроуровень) мероприятий по развитию и эксплуатации дорог. Требования пользователей лежат в основе выбора направлений по улучшению их состояния, что увязывает организацию работ на дорожных объектах со стратегией развития транспортно-логистической системы страны. Организация транспортировки грузов и пассажиров по автомобильным дорогам согласуется с процессами производства дорожных работ, что в совокупности делает их оптимальными для каждой из сфер и формируемой системы в целом. Логистический подход обеспечивает необходимую связующую основу в управлении межотраслевыми потоковыми процессами оказания автотранспортных услуг и дорожной деятельностью, а также внутриотраслевыми – между дорожными службами в составе логистической системы.
Применение соотношений теории течения для решения задач установившегося роста трещины
Get PDFTo represent local displacement fields in the problem of the steady-state growth of a crack, which contains a plate of incompressible material, the strain intensity formula is used in the form of a polynomial of the second degree. The case of plane deformation for an elastoplastic material is considered. The solution is obtained by the method of asymptotic expansions. Numerical analysis is carried out for the first term of the expansion. The aim of the work is the process of obtaining analytical solutions to applied problems of the theory of plasticity: finding the components of stress and strain tensors. The paper considers a variant of the method of asymptotic expansions and its application for the problem of the distribution of the stress-strain state in an elastoplastic specimen with a crack. The method of asymptotic expansions has some advantages over the numerical approach in studying the stress-strain state in the vicinity of a crack. It allows to establish exact quantitative relationships between the radial component, the angle, and the components of the stress and strain tensor. Another advantage of this method is the possibility of compiling the mechanical characteristics of an object at the design stage. A system of differential equations has been developed that contains V0 and its derivatives up to the third order. An example of stress distribution in the vicinity of a crack tip in a steel sample, obtained in a computer system by a numerical method, is given. The deformation diagram has been constructed for the material steel 40. The research results can be used to construct stress and strain fields in the vicinity of a crack, as well as to predict the further direction of crack development.Для представления локальных полей перемещений в задаче об установившемся росте трещины, которую содержит пластина из несжимаемого материала, используется формула интенсивности деформации в виде многочлена второй степени. Рассматривается случай плоской деформации для упругопластического материала. Решение получено методом асимптотических разложений. Численный анализ проводился для первого члена разложения. Целью исследований являлся процесс получения аналитических решений прикладных задач теории пластичности: нахождение компонентов тензоров напряжений и деформаций. В статье представлен вариант метода асимптотических разложений и его применения для задачи о распределении напряженно-деформированного состояния в упругопластическом образце с трещиной. Метод асимптотических разложений имеет некоторые преимущества по сравнению с численным подходом при изучении напряженно-деформированного состояния в окрестности трещины. Он позволяет установить точные количественные соотношения между радиальным компонентом, углом и компонентами тензора напряжений и деформаций. Еще одно достоинство такого метода заключается в возможности составления механических характеристик объекта на стадии его проектирования. Разработана система дифференциальных уравнений, содержащая V0 и ее производные до третьего порядка. Приведен пример распределения напряжений в окрестности вершины трещины в стальном образце, полученного в компьютерной системе численным методом. Построена диаг-рамма деформирования для стали 40. Результаты исследования могут использоваться при построении полей напряжений и деформаций в окрестности трещины, а также для прогнозирования дальнейшего направления развития трещины
Многослойные композиционные плазменные покрытия на основе оксидной керамики и м-кролей
Get PDFThe paper considers the influence of the parameters of the plasma spraying process on the technological characteristics of multilayer coatings based on nickel-chromium, nickel-chromium-aluminum-yttrium materials, oxide ceramics, intended for operation at high temperature and additional dynamic loads. The design of plasma coatings during their application (with subsequent high-energy processing) under such conditions requires a comprehensive solution – both the use of high-quality powder ingredients and the optimization of technological parameters. The plasma process of applying powder materials has been improved to obtain the maximum values of their utilization factors. The technological characteristics that affect the properties of plasma coatings are optimized, namely: the flow rates of the plasma-forming and materials-transporting gases, the flow rate of supplied powder materials, the current and voltage of the electric arc of the plasma torch, the distance from the plasma torch nozzle exit to the substrate. The paper presents the results of studies of the structure of coatings, performed using scanning electron microscopy. Their analysis has made it possible to form general regularities obtained by the action of radiation of compression plasma flows on coatings formed by air plasma. The considered structures are created using the processes of melting, compaction and high-speed cooling of plasma coatings. The main optimization indicators are the maximum local compaction and spillage of the obtained compositions with the absence of defects and destruction from the impact of compression plasma flows. The main effect during the action of radiation of a compression plasma flow on previously formed coatings is thermal. It contributes heating of the near-surface layer. When the coating is exposed to radiation of compression plasma flows, a remelted layer of oxides with a thickness of about 12–15 µm is created, smoothing the relief of the formed surface and creating a network of cracks on the surface, diverging into the depth of the coating. The liquid-phase processes occurring in the molten phase of the near-surface layers after exposure to compression plasma radiation change the structure of the layers and contribute to the modification of their mechanical properties. By smoothing the surface, increasing the density of the surface crystallized layer and minimizing macro-defects – pores or macrocracks – the mechanical characteristics of the coatings increase.Рассмотрено влияние параметров процесса плазменного напыления на технологические характеристики многослойных покрытий на базе материалов никель-хром и никель-хром-алюминий-иттрий, оксидной керамики, предназначенных для эксплуатации при высоких температурных и дополнительных динамических нагрузках. Конструирование плазменных покрытий при их нанесении (с последующей высокоэнергетической обработкой) в таких условиях требует комплексного решения – как применения качественных порошковых ингредиентов, так и оптимизации технологических параметров. Усовершенствован плазменный процесс нанесения порошковых материалов для получения максимальных значений их коэффициентов использования. Оптимизированы технологические характеристики, оказывающие влияние на свойства плазменных покрытий, а именно: величины расходов плазмообразующего и транспортирующего материалы газов, расход подаваемых порошковых материалов, ток и напряжение электрической дуги плазменной горелки, расстояние от среза сопла плазмотрона до подложки. В статье приведены результаты исследований структуры покрытий, выполненных с применением растровой электронной микроскопии. Их анализ позволил сформировать общие закономерности, получаемые при воздействии излучения компрессионных плазменных потоков на сформированные воздушной плазмой покрытия. Рассмотренные структуры созданы при помощи процессов плавления, уплотнения и высокоскоростного охлаждения плазменных покрытий. Основные показатели оптимизации – максимальное локальное уплотнение и проплавление полученных композиций с отсутствием дефектов и разрушений от воздействия потоков компрессионной плазмы. Главный эффект при воздействии излучения компрессионного плазменного потока на ранее сформированные покрытия – тепловой. Он способствует нагреву приповерхностного слоя. При действии на покрытия излучения компрессионных плазменных потоков создается переплавленный слой оксидов толщиной порядка 12–15 мкм, сглаживающий рельеф сформированной поверхности и создающий на поверхности сетку трещин, расходящихся в глубину покрытия. Происходящие в расплавленной фазе приповерхностных слоев жидкофазные процессы после воздействия излучения компрессионной плазмы изменяют структуру слоев и способствуют модификации их механических свойств. Благодаря сглаживанию поверхности, увеличению плотности поверхностного закристаллизованного слоя и минимизации макродефектов – пор или макротрещин – повышаются механические характеристики покрытий
Исследование энергетических характеристик многокомпонентного твердого топлива с использованием некондиционных горючих коммунальных и производственных отходов
Get PDFThe main directions of the concept of national strategies for sustainable development are considered, taking into account the problems of energy and resource saving, as well as the need for the rational use of natural and secondary resources in many countries of the world community in order to transition to a “green” economy. An assessment of the energy potential of combustible waste that has not found technological application is given as one of the priority areas in the field of nontraditional energy. The paper presents aspects of research into obtaining and production of multicomponent solid fuels. A technology is described for briquetting wet mixtures with the addition of various binders, including various combustible wastes, in order to obtain solid fuel. The features of the fuel frame formation are given, taking into account the factors affecting the performance of the briquetting plant, as well as achieving the optimal density of the briquette. A qualitative assessment was made with respect to various ratios of the components of briquetted fuel, at which the best production and consumer indicators are achieved. The features of the preparation of materials and the technological equipment used as part of the preparation and briquetting line are considered. The practical aspects of the production, drying, use of briquetted solid fuels are outlined in the paper. The paper presents studies of the energy and physico-chemical characteristics of multicomponent fuel compositions using various research laboratory equipment and methods. The proposed algorithm for solving the problem makes it possible to rationally use substandard combustible production waste to obtain multicomponent solid fuel, while energy and environmental aspects are taken into consideration at the production stage..Рассмотрены основные направления концепции национальных стратегий устойчивого развития с учетом проблем энерго- и ресурсосбережения, а также необходимости рационального использования природных и вторичных ресурсов во многих странах мирового сообщества с целью перехода к «зеленой» экономике. Дана оценка энергетического потенциала горючих отходов, не нашедших технологического применения, как одного из приоритетных направлений в области нетрадиционной энергетики. Представлены аспекты исследований получения и производства многокомпонентного твердого топлива. Описана технология брикетирования влажных смесей с добавлением различных связующих, в том числе разнообразных горючих отходов, с целью получения твердого топлива. Отмечены особенности формирования каркаса топлива с учетом факторов, влияющих на производительность брикетирующей установки, а также достижения оптимальной плотности брикета. Выполнена качественная оценка различных соотношений компонентов брикетируемого топлива, при которых достигаются наилучшие производственные и потребительские показатели. Рассмотрены особенности подготовки материалов и применяемого технологического оборудования, работающего в составе линии подготовки и брикетирования. Изложены практические аспекты производства, сушки, использования брикетированного твердого топлива. Исследованы энергетические и физико-химические характеристики многокомпонентных составов топлива с применением разных методик и лабораторного оборудования. Предложенный алгоритм решения поставленной задачи позволяет рационально использовать некондиционные горючие производственные отходы для получения многокомпонентного твердого топлива, при этом на стадии производства учитываются энергетические и экологические аспекты
Предложения по реабилитации эксплуатируемых совмещенных утепленных рулонных кровель
Get PDFCombined insulated rolled roofs, all layers of which are sequentially laid on the supporting structure and covered with a waterproof carpet, make up more than 80 % of the roofs of residential and public buildings in operation and under construction. Such a significant number of structures with a combined roll roofing in the Republic of Belarus is due to the fact that in the early 70s of the last century, a program for the development of prefabricated housing was launched in the Soviet Union. As practice has shown, after three to five years of operation, the combined insulated roll roofs needed current repairs – to eliminate leaks. The repair basically boiled down to the gluing of additional layers of rolled waterproofing material in the areas of roof leaks. Field studies have allowed us to establish the reasons why, in less than 10–12 years of operation, the combined insulated rolled roofs need major repairs. The analysis of the results of field studies has shown that the main factor affecting the failure of the roof is the high humidity of the insulation material. The main reason for moistening the material of the thermal insulation layer during the operation of the roof is the destruction of the vapor barrier layer. Based on the results of the performed field studies and regulatory documents of the Republic of Belarus, the authors of the publication offer a constructive solution and technology of work for the rehabilitation of operated combined insulated rolled roofs. The mainadvantages of the proposed solution are: provision of any thermal resistance to heat transfer of the combined coating without dismantling the structural elements of the existing roof; use of PVC membranes as a water-insulating carpet, which will allow to eliminate roof leaks within 20 years of operation without additional costs.Совмещенные утепленные рулонные кровли, все слои которых последовательно уложены на несущую конструкцию и покрыты водоизоляционным ковром, составляют более 80 % кровель жилых и общественных эксплуатируемых и возводимых зданий. Столь значительное количество сооружений с совмещенной рулонной кровлей в Республике Беларусь обусловлено тем, что в начале 70-х гг. прошлого века в Советском Союзе стартовала программа по развитию полносборного жилищного строительства. Как показала практика, уже по истечении трех-пяти лет эксплуатации совмещенные утепленные рулонные кровли нуждались в текущем ремонте – ликвидации протечек. Ремонт в основном сводился к наклейке дополнительных слоев рулонного водоизоляционного материала на участках протечек кровли. Натурные исследования позволили установить причины, почему менее чем через 10–12 лет эксплуатации совмещенным утепленным рулонным кровлям необходим капитальный ремонт. Анализ результатов наблюдений показал, что основным фактором, влияющим на выход кровли из строя, является высокая влажность материала утеплителя. Главная причина увлажнения материала теплоизоляционного слоя в процессе эксплуатации кровли – разрушение слоя пароизоляции. Базируясь на результатах выполненных натурных исследований и на положениях нормативных документов Республики Беларусь, авторы предлагают конструктивное решение и технологию производства работ для реабилитации эксплуатируемых совмещенных утепленных рулонных кровель. Основные преимущества данного решения – обеспечение любого термического сопротивления теплопередаче совмещенного покрытия без демонтажа конструктивных элементов существующей кровли; применение в качестве водоизоляционного ковра ПВХ-мембран, что позволит без дополнительных затрат в течение 20 лет эксплуатации исключить протечки кровли
Структура, непроницаемость и долговечность цементного бетона
Get PDFThe paper presents the main hypotheses of frost destruction of cement concrete. The influence of cyclic temperature changes and the effect of static and dynamic (shock) loads on concrete on changes in the structure and strength of concreteis considered. The paper provides results of comparative tests of frost resistance of concrete containing a porous additive and a plasticizer, which contribute to an increase in the density and impermeability of its structure. It has been shown experimentally that the introduction of air-entraining additives with an additional effect of hydrophobization is productive from the standpoint of ensuring frost resistance of concrete of relatively low classes (up to C30/37), compressive strength up to 50 MPa and water absorption by mass more than 4.0 %. It is advisable to increase the frost resistance of concrete with greater impermeability and strength by increasing these indicators, in particular, due to the maximum decrease in the initial water content and high-quality compaction. This conclusion is experimentally confirmed by the data presented in the paper, since the “mechanism” of frost destruction of cement concrete is multifactorial, and the growth of its density (impermeability) and strength provide a higher ability to resist “force” effects associated with repeated alternating deformations of concrete, as well as the action of external loads, accumulation of fatigue phenomena, hydrodynamics of liquid filtration under the influence of changing temperature fields, etc. A comparative assessment of concrete frost resistance has been carried out using standardized and patented techniques containing a porous (air-entraining) additive, as well as plasticizing and mineral additives of amorphous micro-silica, introduced into concrete in order to increase its density, impermeability and strength and on this basis – increasing frost resistance. Experimental data are presented, reflecting the relationship and patterns of decrease in frost resistance of concrete subjected to the simultaneous action of static (for compression – different levels from the corresponding indicator of concrete strength) and shock, concentratedly applied dynamic loads. The regularity of the relationship between the accelerated frost destruction of concrete and the action of mechanical loads that cause cracking in its structure has been confirmed.. В статье представлены основные гипотезы морозной деструкции цементного бетона. Рассмотрено влияние циклических изменений температуры и воздействия на бетон статической и динамической (ударной) нагрузок на изменения в структуре и прочности бетона. Приведены результаты сравнительных испытаний морозостойкости бетона, содержащего поризующую добавку и пластификатор, способствующий повышению плотности и непроницаемости его структуры. Экспериментально показано, что введение воздухововлекающих добавок, обладающих дополнительным эффектом гидрофобизации, продуктивно с позиций обеспечения морозостойкости бетонов относительно низких классов (до С30/37), прочностью на сжатие до 50 МПа и водопоглощением по массе более 4,0 %. Морозостойкость бетона большей непроницаемости и прочности целесообразно повышать, наращивая эти показатели, в частности, за счет максимального уменьшения начального водосодержания и качественного уплотнения. Этот вывод экспериментально подтверждают приведенные в статье данные, так как «механизм» морозной деструкции цементного бетона многофакторный, а рост его плотности (непроницаемости) и прочности обеспечивает более высокую способность сопротивляться силовым воздействиям, связанным с многократно повторяющимися знакопеременными деформациями бетона, а также с действием внешних нагрузок, накоплением усталостных явлений, гидродинамики фильтрации жидкости под влиянием изменяющихся температурных полей и проч. С использованием стандартизированных и авторских методик проведена сравнительная оценка морозостойкости бетона, содержащего поризующую (воздухововлекающую) добавку, а также пластифицирующие и минеральную добавки аморфного микрокремнезема, вводимые в бетон с целью увеличения его плотности, непроницаемости и прочности, а на этой основе – повышения морозостойкости. Приведены экспериментальные данные, отражающие взаимосвязь и закономерности снижения морозостойкости бетона, подверженного одновременному воздействию статической (на сжатие – разного уровня от соответствующего показателя прочности бетона) и ударной, сосредоточенно приложенной динамической нагрузок. Подтверждена закономерность взаимосвязи ускоренной морозной деструкции бетона с действием механических нагрузок, вызывающих трещинообразование в его структуре
О применении внутренних источников теплоотвода при получении отливок из износостойких хромистых чугунов
Get PDFThe features of the formation of castings from chromium cast iron during casting in a combined mold are studied using internal sources of heat removal introduced into the melt. A series of experiemеnts has been carried out with wear-resistant chromium cast iron. The following macrocoolers have been used: a 0.5 mm thick silumin plate containing 3–5 % Ti; a mixture of borax and crushed ferrochrome (1–4 mm); white cast iron shot. The phase composition of the samples has been determined by X-ray diffraction analysis, and their microstructure has been also studied. Hardness testing has been carried out on specimens obtained with cast iron shot. The most effective method of using an internal source of heat removal, which has a significant effect on the cooling rate of the casting and its microstructure, has been determined. The most promising was a mixture of borax and crushed ferrochrome particles, which did not dissolve in the melt and formed zones with local structure refinement, as well as white cast iron shot, a more technological alternative to ferrochrome. The use of white cast iron shot has led to a refinement of the structure of the part “Backing sheet У3.1,1 [U3.1.1]” made of wear-resistant chromium cast iron, as well as to an increase in the hardness of its working surface by 2.6 HRC. Almost all of the shot introduced into the melt has been melted. As a result of the research, it has been revealed that the use of ferrochrome and white cast iron shot is an effective way of local structure refinement and a practical possibility of obtaining a part made of chromium cast iron with increased hardness. All this can increase the wear resistance of parts of crushing and grinding equipment.Реферат. Исследованы особенности образования отливок из хромистого чугуна при литье в комбинированную структуру с использованием источников теплоотвода, введенных в расплав. Проведена серия экспериментов с износостойким хромистым чугуном ИЧХ18ВМ. В качестве макрохолодильников использовались: пластина из массы толщиной 0,5 мм с добавлением 3–5 % Ti, смесь бура и дробленого феррохрома (1–4 мм), дробь из белого чугуна. Методом рентгеноструктурного анализа определен анализ состава образцов, а также исследование их микроструктуры. Для выборки, произведенной с использованием дроби из чугуна, проведено испытание на твердость. Особое влияние на скорость охлаждения отливки и ее микроструктуру оказывает особенно сильное влияние внутреннего источника теплоотвода. наиболее перспективной оказалась смесь буров и дробленого феррохрома, которые не растворились в зоне расплава и образования с локальным разрушением структуры, а также дроби из белого чугуна – более технологичной альтернативы феррохрому. Применение дроби из белого чугуна приводит к измельчению структуры детали «Список подкладной У3.1,1» из износостойкого хромистого чугуна, а также к повышению твердости ее рабочей поверхности на 2,6 HRC. Практически вся вступившая в расплав дробь расплавилась. В результате проведенных исследований было выявлено, что применение феррохрома и дроби из белого чугуна является эффективным механизмом измельчения структуры и практическим способом высвобождения детали из хромистого чугуна с повышенной твердостью. Все это может повысить износостойкость деталей дробильно-размольного оборудования. которые не растворились в расплаве и образовались зоны с локальным разрушением структуры, а также дробления из белого чугуна – более технологичной альтернативы феррохрому. Применение дроби из белого чугуна приводит к измельчению структуры детали «Список подкладной У3.1,1» из износостойкого хромистого чугуна, а также к повышению твердости ее рабочей поверхности на 2,6 HRC. Практически вся вступившая в расплав дробь расплавилась. В результате проведенных исследований было выявлено, что применение феррохрома и дроби из белого чугуна является эффективным механизмом измельчения структуры и практическим способом высвобождения детали из хромистого чугуна с повышенной твердостью. Все это может повысить износостойкость деталей дробильно-размольного оборудования. которые не растворились в расплаве и образовались зоны с локальным разрушением структуры, а также дробления из белого чугуна – более технологичной альтернативы феррохрому. Применение дроби из белого чугуна приводит к измельчению структуры детали «Список подкладной У3.1,1» из износостойкого хромистого чугуна, а также к повышению твердости ее рабочей поверхности на 2,6 HRC. Практически вся вступившая в расплав дробь расплавилась. В результате проведенных исследований было выявлено, что применение феррохрома и дроби из белого чугуна является эффективным механизмом измельчения структуры и практическим способом высвобождения детали из хромистого чугуна с повышенной твердостью. Все это может повысить износостойкость деталей дробильно-размольного оборудования. а также дроби из белого чугуна – более технологичной альтернативы феррохрому. Применение дроби из белого чугуна приводит к измельчению структуры детали «Список подкладной У3.1,1» из износостойкого хромистого чугуна, а также к повышению твердости ее рабочей поверхности на 2,6 HRC. Практически вся вступившая в расплав дробь расплавилась. В результате проведенных исследований было выявлено, что применение феррохрома и дроби из белого чугуна является эффективным механизмом измельчения структуры и практическим способом высвобождения детали из хромистого чугуна с повышенной твердостью. Все это может повысить износостойкость деталей дробильно-размольного оборудования. а также дроби из белого чугуна – более технологичной альтернативы феррохрому. Применение дроби из белого чугуна приводит к измельчению структуры детали «Список подкладной У3.1,1» из износостойкого хромистого чугуна, а также к повышению твердости ее рабочей поверхности на 2,6 HRC. Практически вся вступившая в расплав дробь расплавилась. В результате проведенных исследований было выявлено, что применение феррохрома и дроби из белого чугуна является эффективным механизмом измельчения структуры и практическим способом высвобождения детали из хромистого чугуна с повышенной твердостью. Все это может повысить износостойкость деталей дробильно-размольного оборудования. а также к повышению твердости ее рабочей поверхности на 2,6 HRC. Практически вся вступившая в расплав дробь расплавилась. В результате проведенных исследований было выявлено, что применение феррохрома и дроби из белого чугуна является эффективным механизмом измельчения структуры и практическим способом высвобождения детали из хромистого чугуна с повышенной твердостью. Все это может повысить износостойкость деталей дробильно-размольного оборудования. а также к повышению твердости ее рабочей поверхности на 2,6 HRC. Практически вся вступившая в расплав дробь расплавилась. В результате проведенных исследований было выявлено, что применение феррохрома и дроби из белого чугуна является эффективным механизмом измельчения структуры и практическим способом высвобождения детали из хромистого чугуна с повышенной твердостью. Все это может повысить износостойкость деталей дробильно-размольного оборудования
Методы и технические средства обеспечения единства измерений размера наночастиц
Get PDFThe paper proposes a set of technical tools for solving the problem of ensuring the uniformity of measurements of micro- and nanoparticles. To do this, it is necessary to ensure the traceabilityof particle size measurements to a unit of length – a meter, as well as equivalent diameters used in measurements in various dispersed media (aerosols and suspensions). To ensure traceability of particle diameter measurements to the meter, it is proposed to use a nanomeasuring machine with an atomic force microscope as a probing system. The paper presents a diagram of the measuring system, describes the principle of operation of the machine and the method for measuring particle sizes. The main alleged sources of errors in particle measurement by this method are also identified. To ensure the traceability of measurements of the hydrodynamic diameter of nanoparticles, which characterizes particles in a liquid (suspension), it is proposed to use a nanoparticle size analyzer that implements the method of dynamic light scattering. The scheme of the analyzer with a description of the principle of measuring the size of nanoparticles by the method of dynamic light scattering is presented in the paper. The scheme of the column of the analyzer of the differential electrical mobility of particles is presented to ensure the traceability of measurements of their diameter, which is equivalent in electrical mobility. Diameter is usually used to characterize particles in the aerosol state. A diagram of an analyzer for the differential electric mobility of particles is given with a description of the operating principle, a formula for calculating the particle diameter is derived.Предлагается набор технических средств для решения задачи единообразия измерений размеров микро- и наночастиц. Для этого необходимо обеспечивать прослеживаемость измерений размеров частиц к единице длины – метру, а также эквивалентных диаметров, применяемых при измерениях в различных дисперсных средах (аэрозолях и взвесях). Чтобы обеспечить прослеживаемость измерений диаметра частиц к метру, следует использовать наноизмерительную машину с атомно-силовым микроскопом в качестве зондирующей системы. В статье показана схема измерительной системы, описаны принцип действия машины и метод измерения размеров частиц. Для обеспечения прослеживаемости измерений гидродинамического диаметра наночастиц, характеризующего частицы, находящиеся в жидкости (взвеси), предложено использовать анализатор размера наночастиц, реализующий метод динамического рассеяния света. Приведена схема анализатора с описанием принципа измерения размера наночастиц методом динамического рассеяния света. Представлена схема колонны анализатора дифференциальной электрической подвижности частиц для обеспечения прослеживаемости измерений их диаметра, эквивалентного по электрической подвижности. Диаметр обычно применяется для характеристики частиц, находящихся в состоянии аэрозоля. Приведена схема анализатора дифференциальной электрической подвижности частиц с описанием принципа действия, выведена формула расчета диаметра частиц.