Статья: Полимерные композиты и исследование влияния армирующих материалов на основе ферроцена на их механические свойства (2026)

В этой статье исследуется, как дети дошкольного возраста воспринимают городскую среду и как городское пространство влияет на развитие их самостоятельности. Опираясь на междисциплинарные подходы городского планирования, экологической психологии и детского развития, в исследовании анализируется, как маленькие дети взаимодействуют с повседневной городской средой и интерпретируют ее. В исследовании использовались смешанные методы, сочетающие качественные и количественные подходы, включая полуструктурированные интервью, детские рисунки, контент-анализ и кластерный анализ. Эмпирическое исследование было проведено на выборке из 130 детей дошкольного возраста в возрасте 4-6 лет, проживающих в центральных районах Баку. Полученные результаты показывают, что городской опыт детей в значительной степени определяется взаимодействием с родителями и близкими родственниками, в то время как экологическая осведомленность сильно зависит от факторов, связанных с переходом из поколения в поколение, в частности от роли бабушек и дедушек. Ограниченные возможности самостоятельного взаимодействия с городскими объектами и пространствами заставляют многих детей компенсировать это с помощью творческих конструкций идеализированного, сказочного города. Восприятие детей свидетельствует о ранней восприимчивости к экологическим проблемам, социальному поведению в общественных местах и наличию безопасных и доступных зон для игр и общения. Результаты показывают, что представления детей о городе служат важным показателем того, как городская среда поддерживает или ограничивает когнитивное, эмоциональное и социальное развитие. В исследовании подчеркивается необходимость учета интересов детей в городском планировании и социальной политике, что имеет практическое значение для создания инклюзивной, благоприятной для детей и устойчивой городской среды.

Гибридный базальтово-волокнистый бетон (HBFRC) зарекомендовал себя как высокоэффективный материал, способный удовлетворить высокие механические требования, предъявляемые к системам покрытия аэродромов. Благодаря интеграции базальтовых микро- и макроволокон композит приобретает повышенную жесткость, способность предотвращать образование трещин и большую устойчивость к многократным нагрузкам, вызываемым самолетами. В рамках этого исследования были разработаны и проанализированы 25 гибридных бетонных смесей с использованием лабораторных испытаний и детального конечно-элементного моделирования в Ansys Workbench для количественной оценки влияния различных пропорций волокон на прочность при сжатии, жесткость и деформацию при нагрузке Airbus A321neo. Для оценки реакции на деформацию в течение 7, 14 и 28-дневного периода отверждения была использована трехмерная модель дорожного покрытия на основе трещин, включающая предопределенную геометрию полуэллиптических трещин. Результаты показывают явное улучшение механических характеристик при гибридизации: смесь, содержащая 2% базальтовых микроволокон и 1% макроволокон, обеспечивает стабильно низкие значения деформации (0,0054353 мм, 0,005815 мм и 0,0057363 мм) в течение 7 дней, 14 дней и 28 дней соответственно, что свидетельствует о превосходной трещиностойкости и несущей способности на протяжении всего срока эксплуатации. стадии отверждения. В то время как смесь, содержащая 0,5% базальтовых микроволокон и 0,5% макроволокон, давала самые высокие значения деформации (0,0059277 мм и 0,0058474 мм) в течение 14 и 28 дней соответственно. Полученные результаты демонстрируют, что оптимальные комбинации гибридных волокон значительно снижают уязвимость дорожного покрытия к риску его повреждения при изменении нагрузки на самолет, например, при интенсивном движении транспорта, и могут служить практическими стратегиями усиления современной аэродромной инфраструктуры. Исследование также подчеркивает важность синергии микро– и макроволокон для улучшения характеристик разрушения и предлагает ценные рекомендации по разработке нового поколения высокопрочных материалов для покрытия аэропортов.

Статья посвящена влиянию внутренней гидрофобизации цементного камня бетона на кинетику поражения грибами Aspergillus niger. Исследования проводились на образцах, изготовленных из обычного портландцемента с массовым содержанием цемента = 0,3. В качестве гидрофобизирующего агента в цементную смесь вводили 0,5 и 1% от массы цемента стеарата кальция. Кинетику вымывания кальция из цементного камня оценивали по изменению содержания кальция в жидкости при воздействии на образцы воды. Внутренняя гидрофобизация цементного камня стеаратом кальция позволяет снизить удаление кальция из твердой фазы в 2,5-3 раза даже при биообрастании поверхности. Равновесное состояние в системе «цементный камень – вода» наступает через 70 дней после погружения образцов в жидкую среду. Профили концентраций кальция по толщине цементного камня характеризуют снижение массообмена в образцах с гидрофобными добавками. Введение стеарата кальция в цементную смесь увеличивает общее содержание кальция в структуре и уменьшает выщелачивание кальция в результате жидкостной и грибковой коррозии. Объемная гидрофобизация цементного камня приводит к снижению значений коэффициентов массопроводности на два порядка, с 10-9 до 10-11 м2/с. Используя математическую модель биокоррозии бетона, можно спрогнозировать степень разрушения под воздействием грибковых микроорганизмов и воды через 15 лет. В течение этого периода коррозионные процессы будут протекать в обычном бетоне по всей его толщине, в гидрофобизированном бетоне – только в поверхностном слое. С помощью добавок стеарата кальция в бетон можно продлить срок его службы без технического обслуживания в условиях воздействия грибков и влаги до 30 лет.

В статье представлены результаты исследований технологических свойств глинистого сырья на примере высокодисперсных тугоплавких глин Владимировского месторождения и низкодисперсных легкоплавких суглинков Аксайского месторождения применительно к пластичным и мягким способам формования изделий. Исследования в этой области проводятся из-за отсутствия методов тестирования глиняного сырья в отношении мокрого способа формования изделий, несмотря на то, что керамический кирпич, произведенный по этой технологии производства, пользуется большим спросом в современном строительстве и архитектуре. В России лишь несколько компаний производят кирпич по этой технологии, и многие компании пока не смогли освоить эту технологию. Сравнительные испытания на типичном водонасыщенном глинистом сырье показали, что существующие общепринятые методы, утвержденные нормативными документами, не могут быть применены к технологии мягкого формования и что необходимо разработать отдельный метод. Таким образом, при мягком формовании формовочные материалы характеризуются повышенной степенью деформации под нагрузкой, пониженной пластической прочностью и критическим напряжением сжатия, а также повышенной липкостью. Было показано, что простое увеличение содержания влаги в формовочных материалах приводит к ухудшению основных технологических свойств перед обжигом: усадки на воздухе, чувствительности к сушке, сцеплению; а для достижения требуемой степени спекания требуется повышенная температура обжига. Таким образом, увеличение содержания влаги в формовочных материалах не является простым решением. Формовочные материалы для мягкого формования должны содержать повышенное количество наполнителей с зернистостью, приближающейся к наиболее плотной набивке, и наличие необходимого количества частиц песчаной фракции. В противном случае получение высококачественного облицовочного керамического кирпича с высокими декоративными свойствами становится крайне проблематичным с технологической точки зрения. Результаты проведенных исследований позволят приблизиться к разработке метода подбора сырья для мягкого формования керамического кирпича и, в практическом плане, помогут в организации производства с использованием данной технологии.

В данной статье представлена методика моделирования для инженерного расчета термостойкости наружных стен с экранированной внешней поверхностью, образующих систему вентилируемых фасадов. Целью исследования является разработка практического инструмента проектирования для оценки амплитудного ослабления и фазового сдвига температуры внутренней поверхности при ежедневных климатических колебаниях. Метод основан на решении одномерной нестационарной задачи теплопроводности для многослойной конструкции, подверженной периодическим климатическим воздействиям. Внешнее граничное условие определяется с помощью эквивалентной формулы теплопередачи, которая учитывает коротковолновое солнечное излучение, длинноволновый радиационный обмен между экраном и окружающей средой, конвективный теплообмен и возможную вентиляцию воздушной полости. Предложен инженерный алгоритм расчета, учитывающий влияние эквивалентной солнечной нагрузки и гармонических колебаний температуры наружного воздуха при высоких амплитудах колебаний окружающей среды и пристенного слоя воздуха. Приведена численная процедура для подсистемы “экран – воздушный зазор”, за которой следует оценка ослабления температуры внутренней поверхности и переходных характеристик теплопередачи. Проверка на соответствие численному моделированию и экспериментальным данным показывает, что отклонение не превышает 5-10%. Полученные результаты свидетельствуют о значительном влиянии отражательной способности экрана, интенсивности вентиляции воздушного зазора и теплоемкости стен на повышение термостабильности и снижение теплоотдачи в жаркое время года. Предложенный усовершенствованный алгоритм оценки может быть широко применен в практике проектирования, включая выбор толщины теплоизоляции для ограждающих конструкций зданий в южных регионах, определение расчетных нагрузок для систем вентиляции и кондиционирования воздуха, а также оценку теплового режима внутри помещений при периодических режимах отопления и вентиляции. Практическая значимость заключается в возможности оптимизации параметров фасадной системы с экранированными внешними поверхностями для предотвращения перегрева и повышения энергоэффективности здания. Исследование проводится в рамках обеспечения тепловой безопасности зданий в условиях теплого климата.

Вступление. Напряженно-деформированное состояние массивных монолитных железобетонных конструкций на ранних стадиях может привести к появлению трещин из-за температурной деформации и автогенной усадки бетона. Игнорирование деформаций, вызванных автогенной усадкой, при расчетах напряженно-деформированного состояния часто является неоправданным упрощением. Это подчеркивает важность изучения влияния рецептур и технологических факторов на величину и скорость самоусадки бетонов. Кинетика самоусадки, особенно в течение первых двух дней твердения, может существенно различаться в зависимости от конкретных характеристик используемого цемента и суперпластификатора. Цель исследования. Исследовать влияние типа цемента и суперпластификаторов с различной химической основой на величину и кинетику автогенной усадки и получить необходимые уравнения для расчетов термонапряженных состояний на ранних стадиях. Методы. Анализ существующих подходов к оценке автогенной усадки цементного теста и бетона. Экспериментальное исследование самоусадки цементных паст. Сравнение результатов с опубликованными данными и стандартами EN и JSCE. Результаты. На основе предложенного уравнения предложена классификация кинетики автогенной усадки цементов. Кинетика аутогенной усадки была различной: в возрасте одного дня величина аутогенной усадки по сравнению с семью днями может изменяться до шести раз, в возрасте трех дней - до двух раз. Предложено уравнение зависимости автогенной усадки от прочности бетона для расчета термонапряженного состояния массивных монолитных конструкций в начальный период.

Продолжающееся разрушение городских каменных сооружений создает потребность в “умных” материалах, которые повышают долговечность на протяжении всего жизненного цикла. В данном исследовании биотехнологии, основанные на грибке Pleurotus ostreatus, рассматриваются как метод укрепления оснований, подверженных разрушению. Их способность изменять свойства и адаптироваться к экстремальным условиям обеспечивает основу для создания самовосстанавливающихся, прочных, эластичных и экологически чистых биокомпозитов. Известно, что некоторые штаммы грибов осаждают карбонат кальция (CaCO3) и заживляют трещины в бетоне, в то время как Pleurotus ostreatus стимулирует образование оксалата кальция (CaOx). В ходе исследования выяснялось, способны ли эти микроорганизмы способствовать биоминерализации карбонатов без ущерба для их способности действовать как естественные герметики. Полученный микокарстовый материал, состоящий из карстовой почвы на основе CaCO3, риса, доломитовой муки и мицелия Pleurotus ostreatus, продемонстрировал циклическое самовосстановление и увеличение прочности. Это способствует самоукреплению слабых карстовых почв и каменных конструкций за счет образования мицелиальных и известняковых каркасов без внешнего вмешательства. Mycokarst представляет собой новое поколение интеллектуальных биокомпозитов и предлагает экологичный подход к защите городской инфраструктуры на минеральной основе от разрушения при одновременном снижении выбросов CO2 и воздействия на окружающую среду, а также минимизации человеческого и технологического вмешательства в строительство и реставрацию.

В статье анализируются основные технологические подходы к управлению формовочными свойствами керамических масс на основе опокоподобных пород - высокопористых кремнистых пород для производства крупноформатных стеновых блоков методом жесткой экструзии с горизонтальными пустотами. Опокоподобные породы, представляющие собой кремнистые осадочные образования, обладают высокой дисперсностью, пористостью и значительным содержанием аморфного кремнезема. Их использование в производстве строительной керамики позволяет снизить плотность изделий, улучшить теплоизоляционные свойства и снизить энергозатраты на обжиг. Низкая пластичность опокоподобного сырья затрудняет его формование традиционными методами. Таким образом, жесткая экструзия представляет собой эффективное технологическое решение для изготовления деталей сложной геометрии с заданными физико-механическими свойствами при одновременном снижении энергопотребления процесса, что делает его предпочтительным для использования в современных, экологически чистых отраслях промышленности.

Представлены результаты экспериментальных испытаний образцов из стали 10MgNi2MoV на малоцикловую усталость при различных скоростях деформирования на воздухе и в дистиллированной воде при температуре 280°С в режиме жесткого нагружения с симметричным изменением диапазона упругопластических деформаций. Поскольку создать реальные условия эксплуатации материала корпуса ядерного реактора и парогенератора в лабораторных условиях технически сложно, авторы статьи создали испытательное оборудование.

Результаты экспериментальных испытаний показали, что высокотемпературная дистиллированная вода значительно снижает долговечность стали, чем воздух. Большое влияние оказывает состав воды; было установлено, что нейтральная вода менее вредна, чем вода с высокой кислотностью. Дистиллированная вода с такими параметрами, наряду со снижением циклической прочности стали, существенно влияет на ее пластические свойства. Установлено, что при малоцикловой деформации в высокотемпературной воде на пластичность стали существенное влияние оказывает скорость упруго-пластической деформации материала. Пластичность снижается в определенном критическом диапазоне скоростей деформации.

Представлена математическая модель изменения пластичности стали в высокотемпературной воде в зависимости от скорости деформации материала. Установлено, что режим работы оборудования должен быть организован таким образом, чтобы скорости деформации несущих элементов были далеки от критических скоростей деформации, полученных экспериментальным путем.