Preview

Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета

Расширенный поиск

Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета

Основной целью и задачей журнала является предоставление возможности ученым, специалистам и аспирантам России, ближнего и дальнего зарубежья публиковать результаты своих научных исследований по проблемам строительства и архитектуры.

Тематические рубрики:

  • Строительные конструкции, здания и сооружения;

  • Основания и фундаменты, подземные сооружения;

  • Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение;

  • Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов;

  • Строительные материалы и изделия;

  • Технология и организация строительства;

  • Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей;

  • Строительная механика;

  • Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства;

  • Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия;

  • Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности;

  • Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов.

Тематические рубрики соответствуют Перечню отраслей науки и группам специальностей научных работников в соответствие с Номенклатурой специальностей: 05.23.00 «Строительство и архитектура» (архитектура, технические науки).

Первый номер журнала за 2019 г. размещён в базах EBSCO Publishing и в ЭБ ООО "Итеос" (КиберЛенинка). 

 

Текущий выпуск

Том 27, № 5 (2025)
Скачать выпуск PDF

АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО

9-20 4
Аннотация

Актуальность исследования бионических форм обоснована возрастающим интересом к формированию гармоничного, природоориентированного подхода к проектированию зданий.

Целью настоящей статьи является комплексный обзор существующих исследований и методик, относящихся к проектированию бионических форм, их реализации и оценке их благотворного влияния на ветровые воздействия. Рассматриваются общие концепции реализации «естественных правил» и адаптации форм к функциям строящегося объекта с точки зрения минимизации влияния негативных факторов, в том числе ветровых нагрузок, с использованием в качестве инструмента математических моделей.

Задачи исследования: анализ бионических систем как моделей-прототипов для внедрения в проектирование зданий; изучение современных воплощений бионических тенденций.

Результаты. Дается комплексное определение бионики в архитектуре и дизайне, очерчивается траектория исследования сложных строительных форм, приводятся наглядные примеры реализации бионических архитектурных решений.

Выводы. Исследования в области бионических форм способствуют развитию знаний о создании комфортной среды и генерации инновационных решений для дизайна новых объектов. Значимость полученных результатов заключается в их роли в формировании более комплексного восприятия дизайна, вызывая широкий интерес и стимулируя развитие инновационных знаний.

21-36 4
Аннотация

Актуальность исследования обусловлена возрастающим значением молодежных центров как площадок для культурного обмена, социальной интеграции и формирования гражданской активности молодёжи.

Целью статьи является анализ современных архитектурных проектов молодежных центров в России. Подчеркнута важность учета локальной идентичности при проектировании молодежных центров, гибкости пространства и участия молодежи в процессе создания центров.

В результате исследования выявлены ключевые архитектурно-планировочные принципы создания многофункциональных молодежных центров, которые соответствуют требованиям современного общества и способствуют воспитанию патриотизма и культурному развитию страны.

37-49 3
Аннотация

Актуальность. В настоящее время особое внимание уделяется развитию современной образовательной среды, и важная роль в этом процессе принадлежит архитектору, создающему материально-пространственную среду для нее. Однако в практике проектирования возникает ряд проблем, связанных с необходимостью исследований архитектуры вузов, реформированием нормативной базы, обеспечением возможности новаторских решений, максимально соответствующих потребностям общества, а иногда и разумно опережающих их.

Цель. Разработка положений для внесения изменений в действующий свод правил.

Результаты. Рассматривая эти проблемы, существующую ситуацию, выполненные работы, можно сделать выводы о перспективных направлениях в части исследований, нормирования и методической поддержки проектировщиков.

50-63 1
Аннотация

Актуальность изучения и формирования культурного центра для Южного федерального университета (ЮФУ) обусловлена необходимостью организации творческой деятельности студентов. Южный федеральный университет является крупным научно-образовательным центром России. Располагается в двух городах, имеет большое количество учебных корпусов по факультетам обучения и насчитывает более 30 тыс. студентов. Такому серьезному учебному заведению необходимо иметь собственный культурный центр. Главная задача культурного центра ЮФУ – создать среду, где академические знания пересекаются с творческими. Культурный центр становится полигоном, где тестируется будущее – взаимодействие человека и машины (ИИ). Обществу особенно нужны специалисты с высоким уровнем творческой активности; культурный центр в университете сыграет ключевую роль в ее формировании, создаст среду для развития креативного мышления и широты взглядов.

Цель. Разработка проекта культурного центра для реализации и проведения мероприятий университета ЮФУ с уклоном на конкретные задачи учебного заведения.

Методика. Исследование опирается на изучение международного опыта проектирования культурных центров и проводится по трем основным направлениям: градостроительному, функциональному и объемно-планировочному.

Результаты исследования. Проектируемый объем здания гармонично вписывается в структуру квартала: со стороны ул. Большой Садовой поддержана композиция исторической застройки, а со стороны ул. Суворова учтены нормы инсоляции и определена допустимая высотность. Главной идеей решения стал атриум-галерея, проходящий через все здание. Культурный центр отличается современными, многофункциональными планировками. 

64-87 1
Аннотация

Актуальность исследования обусловлена необходимостью глубокого осмысления трансфера и адаптации принципов западноевропейского модернизма в инокультурной среде. Творческое наследие Ле Корбюзье в Индии, в частности его проекты в Ахмадабаде, представляет собой уникальный пример синтеза международного стиля с местными строительными традициями и ответа на вызовы экстремального тропического климата.

Целью работы является комплексный анализ архитектурно-строительных и дизайнерских решений четырех ключевых объектов Ле Корбюзье в Ахмадабаде (1951–1957 гг.) – здания Ассоциации владельцев мельниц, вилл Шодхан и Сарабхаи, а также музея Санскар Кендра – для выявления стратегий адаптации его авторского метода к социально-культурному и природному контексту региона.

Результаты. В ходе исследования выявлены и систематизированы ключевые авторские приемы Ле Корбюзье, обеспечившие органичное внедрение новаций европейского модернизма в архитектурную практику Индии. Доказано, что ахмадабадские постройки Ле Корбюзье стали не только воплощением его пяти принципов новой архитектуры, но и лабораторией для разработки устойчивых архитектурных стратегий, актуальных для всего тропического пояса.

88-100 1
Аннотация

Актуальность исследования обусловлена отсутствием системных разработок по объектам, обеспечивающим качество и результативность российского спорта, которыми выступают медико-восстановительные и реабилитационные центры для спортсменов. Для создания научно обоснованной типологии и построения архитектурно-типологических моделей спортивных реабилитационных центров предлагается комплекс факторов, которые могут оказывать влияние на формирование архитектурно-планировочной структуры исследуемых объектов. На втором этапе исследования проанализированы взаимозависимости данных факторов, способствующие формированию приоритетных и уникальных архитектурно-типологических моделей центров реабилитации для спортсменов.

Цель работы заключается в выявлении комплекса факторов, влияющих на архитектурно-планировочную организацию центров реабилитации для спортсменов, путем систематизации архитектурных и внеархитектурных аспектов проектирования.

Методика исследования основана на комплексном подходе к выявлению факторов формирования архитектурной типологии медико-восстановительных и реабилитационных центров для спортсменов. Использован метод классификации для систематизации внешних и внутренних факторов и выявления взаимосвязей между ними.

Границы исследования определяются архитектурно-типологическими аспектами рассмотрения проблемы формирования реабилитационных центров для спортсменов.

Научная новизна заключается в авторской трактовке комплекса архитектурных и внеархитектурных факторов, влияющих на формирование относительно нового и малоизученного архитектурно-типологического объекта – медико-восстановительных и реабилитационных центров для спортсменов.

Практическая значимость. Результаты могут быть использованы на всех этапах разработки архитектурной концепции спортивных реабилитационных центров.

Результаты исследования. На основании изучения и анализа теоретической базы по теме исследования выявлены внеархитектурные и архитектурные факторы, которые оказывают влияние на формирование архитектурной типологии и планировочной организации центров реабилитации спортсменов. Дальнейшее определение наиболее продуктивных вариантов взаимодействия данных факторов порождает многообразие типологических моделей исследуемых объектов.

101-115 1
Аннотация

Анализируются два сибирских города – Омск и Новокузнецк – в хронологических границах 1917–2024 гг. на основе критериев устойчивого развития территории, совмещенных с интегральной типологией Б.С. Хорева, методикой оценивания качества городской среды, предложенной Минстроем.

Цель работы: провести комплексный анализ городов и определить факторы, способствующие или препятствующие их развитию.

Методы. Исследование базируется на теоретических аспектах изучения урбанизации в городах, проведен сравнительный, картографический и темпоральный анализы, использованы методы систематизации и структуризации. Проведен факториальный анализ развития изучаемых городов.

Результаты. Исследование выявило в Сибири тревожные тенденции, такие как депопуляция, нехватка квалифицированных кадров и ухудшение экологической ситуации. Важнейшие аспекты, необходимые для обеспечения комфортных условий жизни в городе, развиваются недостаточно быстро. Сохранение природного ландшафта препятствует реализации проектов по улучшению транспортной и экологической обстановки в соответствии с генеральными планами. Наиболее важными аспектами для создания комфортной городской среды являются безопасность, комфортность и экологичность.

Исследование процесса урбанизации и анализ качества городской среды в сибирских городах позволяют оценить результативность национальных проектов и выявить проблемные аспекты в развитии населенных пунктов. Полученные результаты могут оказать существенное воздействие на изменение подходов к развитию городов в России.

116-127 1
Аннотация

В статье приведены сведения об устройстве деревянных лестниц в исторической застройке городов Российской империи, и в частности г. Томска, конца XIX – начала XX в., согласно принципам и рекомендациям соответствующего временного периода. Анализ проведен на основе книг и альбомов чертежей гражданских инженеров и архитекторов, публиковавшихся в конце XIX – начале XX в., а также примеров реальных зданий г. Томска того же периода постройки.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью применения аутентичных строительных методик при реставрации архитектуры, что невозможно без знания строительных принципов и конструкций, соответствующих времени постройки.

Цель работы – изучение конструктивных решений деревянных лестниц.

Новизна исследования состоит в выявлении и обобщении материала по строительству деревянных лестниц в указанный временной период, а также в проведении сравнительного анализа типовых решений, применявшихся в Российской империи, с конструктивными решениями лестниц застройки Томска того же периода.

Теоретическая значимость заключается в выявлении конструктивных особенностей деревянных лестниц в зданиях и сооружениях Томска конца XIX – начала XX в. и во введении в научный оборот ранее не опубликованных материалов.

Практическая значимость заключается в возможности использования материалов статьи в процессе обучения архитекторов и инженеров-реставраторов, а также при выполнении научно-проектной документации по реставрации исторических зданий и сооружений.

128-144 1
Аннотация

Актуальность. Современный город развивается не только по плану, но и через спонтанные формы архитектурной адаптации, такие как симбиотическая архитектура – нелегальные надстройки и пристройки, становящиеся устойчивой частью среды. В условиях управленческой инертности и социального давления они выполняют важные функции и отражают способность к самоорганизации. В постсоветских городах, включая города Азербайджана, этот феномен пока слабо изучен.

Цель исследования: выявить причины возникновения симбиотической архитектуры, ее функции и значение как формы городской адаптации, а также рассмотреть ее роль в рамках неформального урбанизма с акцентом на постсоветский контекст.

Материалы и методы. В качестве теоретической базы использованы труды по архитектурной теории, урбанистике, социологии пространства и городской экономике (работы М. Серра, Й. Фридмана, Ф. Рахма и др.). Применены методы сравнительного анализа, визуальной типологии, пространственного наблюдения и контекстуальной интерпретации. Исследование базируется на эмпирических данных по городам Азии, Латинской Америки, Европы и постсоветского пространства (Москва, Баку и др.).

Результаты. Выделены основные типологии симбиотической архитектуры по пространственному положению, функции (жилищной, коммерческой, социальной) и степени легализации. Установлено, что она возникает как ответ на дефицит инфраструктуры, жилья и экономических ресурсов, становясь адаптивным элементом городской среды. На примерах Москвы и других городов показано, как такие образования могут интегрироваться в городской код или исчезать.

Выводы. Симбиотическая архитектура является индикатором жизнеспособности урбанистической системы в условиях неэффективного планирования. Она выступает формой архитектуры выживания и может играть роль в реорганизации городского пространства. Вместо категоричного отрицания ее стоит рассматривать как потенциальный ресурс устойчивого и инклюзивного развития города, особенно в переходных обществах и условиях пространственного дефицита.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

145-159 1
Аннотация

Актуальность. Конструирование и расчет железобетонных балочных конструкций на податливых опорах при кратковременном динамическом нагружении требуют учета возникновения и развития реакции распора. Наличие распора может привести к значительному увеличению несущей способности и трещиностойкости балок в совокупности с применением податливых опор, которые позволяют снизить интенсивность динамического нагружения.

Цель работы представляет собой анализ положительной результативности установки податливых опор в распорных условно упругих изгибаемых конструкциях при интенсивном динамическом нагружении.

В работе представлен метод расчета железобетонных балочных конструкций в условно упругой стадии деформирования с распором на податливых опорах при кратковременном динамическом нагружении, а также полученные на основании данного метода численные результаты и их анализ.

Выводы. Подтверждено, что прочность упругих железобетонных конструкций с распором непосредственно зависит от податливости в вертикальном направлении. Данные, полученные в работе, показывают результативность использования податливых опор в изгибаемых железобетонных конструкциях с распором при кратковременном динамическом нагружении.

160-173 1
Аннотация

В работе анализируется интеграция искусственного интеллекта с современными технологиями. На основе изученных мировых научных источников рассматриваются методы и возможности такого внедрения. Демонстрируется результат интеграции и возможности последующего развития. Предоставляется подробное описание недостатков и преимуществ применения инновационных технологий с интегрированным искусственным интеллектом в строительной индустрии. Исследование направлено на анализ возможностей и перспектив интеграции технологий искусственного интеллекта в строительную отрасль для научного и общественного ознакомления.

Актуальность. Несмотря на обилие новых технологий, ключевой задачей остается отбор тех из них, которые уже доказали свою практическую пользу. Поэтому систематический анализ успешных кейсов внедрения таких технологий в современных реалиях является крайне востребованным для определения обоснованных векторов дальнейшей технологизации строительства.

Цель исследования: изучить востребованные на данный момент технологии в мировой строительной практике с влиянием на них искусственного интеллекта, подробно рассмотреть эффективность их использования с точки зрения экономики, сохранения экологии и природных ресурсов, обеспечения безопасного ведения трудовой деятельности, возможности последующего развития с выявлением как недостатков, так и преимуществ.

Материалы и методы. Анализ научной литературы, научно-исследовательских трудов, интернет-источников, частных каналов и мнений активных энтузиастов, интересующихся и работающих над процессом разработки и внедрения инновационных технологий.

Результаты и выводы. Разработана методология внедрения современных технологий в строительство и проанализированы их преимущества с ограничениями. Определены ключевые понятия, сущность и мировая востребованность данных решений, а также обоснована необходимость их практического применения.

174-184 1
Аннотация

Объектом исследования являются металлические конструкции трамплина летающих лыжников в условиях реконструкции с заданным уровнем нагружения и с анализом статической схемы работы трамплина до и после усиления нижних поясов ферм напрягаемыми стальными тросами.

Цель работы состоит в расчетном обосновании необходимого уровня усиления металлических ферм при реконструкции трамплина, чтобы обеспечить нормативную прочность/устойчивость и жесткость трамплина летающих лыжников.

 Поверочный расчет выполнен с учетом фактической конструктивной схемы трамплина летающих лыжников и его реальными прочностными характеристиками стали с разработкой пространственной расчетной конечно-элементной модели в программном комплексе Ing+2021 MicroFe.

Результаты. Для трамплина как системы повышенной деформативности расчетным путем обоснован способ повышения его недостаточной жесткости с помощью усиления нижних поясов ферм с применением напрягаемых стальных тросов с конкретным усилием их натяжения. Выполнен анализ изменившегося напряженно-деформированного состояния усиленных металлических конструкций и проведен конструктивный расчет элементов трамплина летающих лыжников с целью оценки прочности/устойчивости и жесткости металлических конструкций в условиях реконструкции.

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА, ГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ОСВЕЩЕНИЕ

185-199 1
Аннотация

Применение в ограждающих конструкциях строительных материалов, обладающих высокими теплозащитными свойствами, приобретает все большую важность в условиях существующих в мире энергетических и экологических проблем.

Актуальность. Поддержание оптимальных параметров температуры в помещении возможно при условии правильно подобранной теплоизоляции, которая обеспечивает и требуемые значения сопротивления теплопередаче, и показатели тепловой инерции ограждающих конструкций. Это, в свою очередь, способствует снижению потребления энергии зданиями, сокращает расходы на энергоресурсы и позволяет защитить окружающую среду от дополнительных вредных выбросов.

Цель. Установление фактических значений теплотехнических характеристик и их сопоставление с нормативными данными для оценки реальной эффективности теплоизоляционных материалов в строительных конструкциях.

Методы. В рамках работы были определены характеристики материалов как в стационарном, так и в квазистационарном тепловых режимах с использованием лабораторных методов и теоретических исследований.

Результаты. Анализ результатов лабораторных испытаний фрагмента стеновой конструкции выявил существенную разницу между экспериментально определенным коэффициентом теплопроводности и его теоретически рассчитанным значением. Данное расхождение объясняется неточностью нормативных данных, используемых для перевода коэффициента теплопроводности материала из сухого состояния в расчетное, учитывающее эксплуатационную влажность. Для базальтовой ваты отклонение составило 44 %, а для экструзионного пенополистирола – 19 %. Проведенные теоретические исследования продемонстрировали высокую степень соответствия результатов, полученных с использованием плоской расчетной модели, результатам лабораторных испытаний для базальтовой ваты и экструзионного пенополистирола в условиях стационарного и квазистационарного тепловых режимов. Данное соответствие позволило успешно верифицировать разработанную теоретическую модель. Преимуществом теоретического подхода является возможность анализа не только простых плоских конструктивных систем, но и более сложных ограждающих конструкций, содержащих геометрические теплопроводные включения.

Анализ динамики теплового потока в модели наружного угла здания выявил преимущества использования экструзионного пенополистирола в качестве теплоизоляции. В условиях квазистационарного теплового режима конструкция с экструзионным пенополистиролом демонстрирует более стабильные температурные показатели в своей толще по сравнению с аналогичной конструкцией, утепленной базальтовой ватой. Это приводит к уменьшению количества циклов перехода температуры через нулевое значение для материалов, расположенных внутри ограждающей конструкции, что положительно влияет на их долговечность и надежность.

200-210 1
Аннотация

В статье рассмотрен вопрос применения теплонасосной установки в индивидуальном жилом доме в г. Перми. Представлены законодательные документы, обосновывающие использование альтернативной и возобновляемой энергетики.

Актуальность настоящего исследования обусловлена повышением значимости экономии природных ресурсов и, соответственно, их меньшего расхода. Вопрос постепенного увеличения потребности в тепловой энергии возможно решить благодаря использованию альтернативных источников энергии.

Целью работы является анализ полученных данных мониторинга параметров теплонасосной установки и рассмотрение вопроса эффективности применения теплонасосной установки в условиях г. Перми.

Результаты. Проведен анализ применения теплонасосных установок как в России, так и в других странах. Представлены данные, полученные в результате мониторинга параметров теплонасосной установки и проведен их анализ. На основании результатов мониторинга оценена эффективность использования теплонасосной установки в зимний период года. Проведена экономическая оценка геотермальной системы отопления в здании в сравнении с другими наиболее распространенными аналогами с учетом климатических условий. Рассчитан период окупаемости системы отопления с применением теплового насоса, рассмотрены факторы, оказывающие влияние на его длительную работу в системе отопления.

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

211-219 1
Аннотация

Статья посвящена вопросу уплотненности глинистых грунтов. Глинистые грунты часто являются основанием зданий и сооружений. Но использование таких грунтов в качестве основания затруднено вследствие их специфических свойств, а именно зависимости строительных свойств грунта, особенно характера деформирования и прочности, от степени уплотненности. Степень уплотненности является одним из важнейших качеств глинистого грунта, определяющим во многом его поведение под нагрузкой.

Актуальность. Степень уплотненности может использоваться в качестве классификационного показателя, а также для предварительной оценки и прогнозирования поведения грунта в различных напряжено-деформированных условиях. Как известно, на уплотненность глинистых грунтов влияют различные факторы: глубина залегания, состав осадка и глин, среда и условия уплотненности.

Целью работы являлось уточнение классификации по уплотненности для глинистых грунтов с возможностью дальнейшего использования в практических целях.

Результаты. Выполнен анализ зависимости осредненных значений плотности сухого грунта от естественной влажности для некоторых генетических типов грунтов с использованием различных литературных источников (В.Д. Ломтадзе, В.М. Бевзюк., М.Ю. Абелев, М.П. Лысенко, В.М. Фурса, Е.И. Мишнаевская). В настоящей работе анализ позволил уточнить имеющуюся классификацию глинистых грунтов по уплотненности в зависимости от плотности сухого грунта ρd. Возможность получения зависимости ρd = f (We) позволяет также использовать ее для уточнения классификации, определяя границы We, ρd для определенных генетических типов грунтов.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

220-233 1
Аннотация

Актуальность. Одним из ключевых критериев для применения древесины в строительстве является ее стойкость к воздействию неблагоприятных факторов. Чаще всего защиту древесины обеспечивают с помощью специальных пропиток или покрытий, однако их эффективность ограничена сроком службы и эксплуатационными условиями. В качестве альтернативного варианта предлагается рассмотреть обработку поверхности древесины низкотемпературной плазмой. Для расширения области применения и спектра обрабатываемой продукции необходимо установить возможность управления свойствами поверхности строительных изделий из древесины в процессе плазменной обработки. Для решения данной задачи требуется определить влияние параметров обработки на свойства поверхности древесины.

Целью работы является определение свойств поверхности строительных материалов из древесины сосны в зависимости от параметров плазменной обработки.

Результаты. По результатам теоретических расчетов установлено, что величина удельного теплового потока и скорость обработки влияют на глубину обработки строительных материалов из древесины, что может оказывать влияние на свойства поверхности. В результате экспериментальных исследований определено, что при повышении глубины обработки снижается водопроницаемость и повышается биостойкость древесины

Так, при величине удельного теплового потока 1,2·106 Вт/м2 и скорости обработки 12 см/с водопроницаемость образцов составляет (2,8 ± 0,1) см3/ч, биостойкость – 4 балла, а при снижении скорости обработки (увеличении времени воздействия) до 3 см/с при прочих неизменных параметрах водопроницаемость равна (1,5 ± 0,1) см3/ч, а биостойкость – 1 балл. Полученные результаты отражают возможность управления свойствами поверхности строительных изделий из древесины в процессе плазменной обработки.

234-246 2
Аннотация

Актуальность.В мировой практике последних десятилетий отмечается ужесточение требований к качеству строительных материалов, особенно к их экологической безопасности. Для цемента и цементных композиций эта проблема связана со снижением в них содержания хрома, который относится ко второму классу опасности – высоко опасные соединения. С экологической точки зрения наибольшую опасность представляет шестивалентный хром Cr (VI), особенно водорастворимый, являющийся по своей химической природе канцерогенным продуктом, вызывающим нарушение работы иммунной системы.

Цель. Подобрать дозировку дехроматора в весовом количестве (г/т цемента), снижающую содержание водорастворимого хрома (Cr6+) в портландцементе, применяемом для хризотилцементных изделий, до нормируемого значения не более 0,0002 %. Провести сравнительный анализ добавок двух разных компаний.

Испытания. На первом этапе лабораторных испытаний был произведен совместный помол портландцементного клинкера и добавок в лабораторной мельнице-ступке RetschRM200. Вторым этапом лабораторных испытаний был произведен совместный помол портландцементного клинкера, гипса и добавок в лабораторной барабанной мельнице МБЛ.

Выводы. В результате испытаний добавок дехроматоров, предложенных компаниями ООО «Синтез ОКА-Строительная химия» и MC-Bauchemie, положительное действие, направленное на снижение концентрации водорастворимого хрома (Cr6+) в портландцементе, применяемом при производстве хризотилцементных изделий, показали образцы обеих компаний.

247-255 1
Аннотация

Актуальность исследования метаматериалов обусловлена потребностью в создании материалов с принципиально новыми свойствами, не встречающимися в природе. Способность проявлять аномальные механические характеристики открывает широкие возможности применения таких материалов в различных отраслях. Разработка метаматериалов на основе интеллектуальных сплавов, в частности никелида титана с эффектом памяти формы, позволяет создавать конструкции, сочетающие уникальную геометрию с функциональностью, что особенно востребовано при создании имплантатов нового поколения, энергопоглощающих систем и адаптивных механических элементов.

Цель. Исследование механических свойств конструкций, изготовленных из сплава на основе никелида титана с эффектом памяти формы, проявляющих положительные и отрицательные значения коэффициента Пуассона, как элементов конструкции метаматериала.

Материалы и методы. Эксперимент включал испытания на сжатие двух видов проволочных конструкций из сплава Ti-51 ат.% Ni.

Результаты. Установлено, что в зависимости от конструкции образцы демонстрировали как положительный, так и отрицательный коэффициент Пуассона. Деформационные кривые показали практически полное восстановление формы обеих конструкций после снятия нагрузки, что подтверждено экспериментально.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ, МЕТРОПОЛИТЕНОВ, АЭРОДРОМОВ, МОСТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ

256-267 1
Аннотация

В настоящее время применение дорожных профилометров является основным способом для определения продольной ровности покрытий автомобильных дорог в соответствии с действующими нормативами. Методы определения ровности дорожных покрытий с использованием профилометров принципиально отличаются от методов, в основе которых лежит нивелирование.

Цель работы – сравнительный анализ особенностей определения продольной ровности покрытий автомобильных дорог профилометрами и методом амплитуд.

Отличия между данными методами заключаются как в самих способах измерений амплитуд и длин неровностей, так и в организации работ, подготовке к измерениям и непосредственном их выполнении, точности и стабильности результатов измерений. Принципиально отличаются и факторы, влияющие на точность измерений

Для каждого профилометра требуется калибровка. Сущность калибровки заключается в сравнении данных, полученных профилометром, c данными короткошагового геометрического нивелирования, расчете масштабного коэффициента. Масштабный коэффициент позволяет учесть все индивидуальные особенности автомобиля и условия калибровки. При смене условий при измерениях учесть изменения масштабного коэффициента возможно аналитически, а практически это довольно сложный процесс. Основным ограничением короткошагового нивелирования на автомобильных дорогах является высокая трудоемкость при выполнении измерений. Данный метод может применяться в больших объемах при решении задачи автоматизации процесса нивелирования.

Выводы. В Сибирском государственном университете путей сообщения разработано устройство, обеспечивающее короткошаговое нивелирование в автоматическом режиме с шагом 5–15 см и точностью измерения приращений высот 1 мм. Прибор УДК «Ровность» обеспечивает измерение высотных отметок, определение амплитуд неровностей, длин неровностей с преобразованием данных в интегральные показатели в соответствии с требованиями. На точность измерений УДК «Ровность» не оказывают существенного влияния внешние факторы.

268-278 1
Аннотация

Актуальность. Все более актуальной становится проблема замедления старения асфальтобетонных дорожных покрытий, поскольку именно их состояние определяет межремонтные сроки и долговечность автомобильных дорог.

Органические вяжущие в битумоминеральных композициях (БМК) начинают подвергаться старению уже на стадии их изготовления. Этот процесс происходит на протяжении всего жизненного цикла асфальтобетона. Сложные физико-химические превращения происходят в первую очередь в адсорбционно-сольватных пленках битума на поверхности зерен минеральных материалов. Идут процессы дальнейшей полимеризации компонентов нефтяного вяжущего, сопровождающиеся увеличением их молекулярных масс в последовательности: масла → смолы → асфальтены. Повышение концентрации асфальтенов предложено называть асфальтеногенезом. Этот термин означает уменьшение содержания низкомолекулярных и увеличение высокомолекулярных фракций; рост вязкости битумных пленок, повышение их хрупкости при отрицательных температурах и, как следствие, усиление трещинообразования, разрушение дорожной одежды еще до наступления установленных нормативами сроков службы.

Целью работы являлось исследование процессов старения БМК во временном континууме под влиянием природно-климатических факторов путем контроля содержания асфальтенов в материале конструктивного слоя. Поскольку асфальтены являются практически стопроцентным концентратом парамагнитных центров, интенсивность асфальтеногенеза можно оценивать по изменениям концентрации парамагнитных центров. Таким образом, концентрация парамагнитных центров в БМК может выступать в качестве косвенного показателя степени старения БМК.

Материалы и методы исследования. В качестве минеральных компонентов использовались гранит и известняк. Вяжущим веществом служил битум марки БНД 90/130, а роль дисперсной арматуры играли полиамидные волокна, адсорбат – сырая нефть Первомайского месторождения (Томская обл.). Изменения концентрации парамагнитных центров в образцах БМК оценивались методом ЭПР на приборе RADIOPAN SE/X-25-44 с рубиновыми стержнями.

Результаты. В работе развита идея оценивания степени асфальтеногенеза по количеству парамагнитных центров в БМК. Обоснована возможность модифицирования поверхности минеральных материалов в процессе приготовления БМК путем введения в их состав полимерной дисперсной арматуры из отрезков обработанных химических волокон, пропитанных нефтепродуктами. Предложенное техническое решение позволяет снизить интенсивность асфальтеногенеза, а следовательно, и старение битумоминеральных композиций.

279-290 1
Аннотация

В статье рассматриваются вопросы обеспечения надежности и экономичности дорожных конструкций на этапах проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью оптимизации соотношения надежности и экономичности с учетом ограниченности ресурсов и требований к качеству автомобильных дорог.

Цель работы – разработать подход к проектированию дорожных одежд, обеспечивающий заданный уровень надежности при минимальных затратах.

В качестве метода используется вероятностный подход, который учитывает случайный характер коэффициента прочности и анализирует его влияние на эксплуатационные характеристики, включая скорость движения транспортных средств. Представлена зависимость между ровностью покрытия, прочностью конструкции и обеспечиваемой скоростью движения. Предложена математическая модель, позволяющая определить оптимальные конструктивные параметры дорожной одежды на основе минимизации приведенных затрат при обеспечении заданной надежности.

Результаты исследования обосновывают выбор проектных решений с учетом эксплуатационных характеристик и экономической эффективности. Сделан вывод о необходимости интеграции оценки надежности и затрат на всех стадиях жизненного цикла автомобильной дороги для повышения эффективности дорожного строительства и эксплуатации.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.