Данное исследование посвящено оценке некоторых санитарно-гигиенических показателей биоразлагаемых материалов на основе лигноуглеводного (недревесного) сырья, оценке возможного воздействия самих изделий и продуктов их деструкции на окружающую среду, а также сопоставлению полученных результатов с торговым (коммерческим) биоразлагаемым материалом. Объектом исследования являются пластики без связующего на основе растительного сырья: березовый листовой опад, порубочные остатки борщевика Сосновского, отходы в виде костры технической конопли. Получение пластиков без связующего на основе различных видов древесного (опилки, стружка лиственных и хвойных деревьев) и недревесного растительного сырья (остатки, биомасса однолетних и многолетних растений) обусловлено содержанием в структуре исходного сырья природных полимеров – целлюлозы, лигнина и гемицеллюлоз. При выполнении работы изучалось биоразложение материалов в окружающей среде, их деструкция с последующей эмиссией компонентов, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на экологические и санитарно-гигиенические показатели атмосферного воздуха, почвы и поверхностных и подземных водных объектов. Оценка пластиков по санитарно-гигиеническим показателям осуществлялась по эмиссии формальдегида, по изменению показателя pH почвы и воды. Выявлено, что эксплуатация пластиков без связующего на основе костры конопли, а также продукты деструкции данного материала в окружающей среде будут оказывать воздействие на природную среду в пределах установленных нормативов. Материалы, полученные на основе листового опада и борщевика Сосновского, не следует рекомендовать для применения без дополнительных исследований по экологическим и санитарно-гигиеническим показателям.

Ключевые слова: пластик, растительные отходы, лигноцеллюлозное сырье, биоразложение, санитарно-гигиенические показатели.

Артёмов Артём Вячеславович (Екатеринбург, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров, Уральский государственный лесотехнический университет, г. Екатеринбург, Россия, e-mail: artemovav@m.usfeu.ru.

Ершова Анна Сергеевна (Екатеринбург, Россия) – аспирант кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров, Уральский государственный лесотехнический университет, г. Екатеринбург, Россия, e-mail: ershovaas@m.usfeu.ru

Савиновских Андрей Викторович (Екатеринбург, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров, Уральский государственный лесотехнический университет, г. Екатеринбург, Россия, e-mail: savinovskihav@m.usfeu.ru.

Бурындин Виктор Гаврилович (Екатеринбург, Россия) – доктор технических наук, профессор кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров, Уральский государственный лесотехнический университет, г. Екатеринбург, Россия, e-mail: buryndinvg@m.usfeu.ru.

1. Глухих В.В., Шкуро А.Е. Получение древесных композитов для уменьшения вредного воздействия на окружающую среду твёрдых отходов // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века: труды XVI Междунар. евраз. симпозиума, Екатеринбург, 21–24 сентября 2021 г. / под науч. ред. В.Г. Новоселова; Мин-во науки и высшего образования РФ, Урал. гос. лесотехн. ун-т. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2021. – С. 74–78.

2. Transition to biodegradable composites as a method for solving environmental problems / G. Sabirova, R. Safin, S. Mukhametzyanov, N. Galyavetdinov // E3S Web of Conferences, Saint-Petersburg, 23–26 ноября 2020 г. – Saint-Petersburg, 2020. – P. 01004. DOI 10.1051/e3sconf/202022101004

3. Daria M., Krzysztof L., Jakub M. Characteristics of biodegradable textiles used in environmental engineering: A comprehensive review // Journal of Cleaner Production. – 2020. – Vol. 268. – P. 122129. DOI 10.1016/j.jclepro.2020.122129

4. Glukhikh V.V., Shkuro A.E., Krivonogov P.S. The effect of chemical composition on the biodegradation rate and physical and mechanical properties of polymer composites with lignocellulose fillers // Bulletin of the Karaganda University. Chemistry Series. – 2021. – No 3 (103). – P. 83–92. DOI 10.31489/2021Ch3/83-92

5. Сафин Р.Р., Ахунова Л.В. Влияние температуры термического модифицирования древесного наполнителя на биодеструкцию композита // Деревообрабатывающая промышленность. – 2016. – № 2. – С. 36–40.

6. Минин А.Н. Производство пьезотермопластиков из древесных отходов без добавления связующих. – Минск: Вышейшая школа, 1961. – 180 с.

7. Петри В.Н. Плитные материалы и изделия из древесины и одревесневших растительных остатков без добавления связующих. – М.: Лесная промышленность, 1976. – 143 с.

8. Катраков И.Б. Древесные композиционные материалы без синтетических связующих. – Барнаул: Алтайский гос. ун-т, 2012. – 164 с.

9. Артемов А.В., Савиновских А.В., Бурындин В.Г. Влияние гнили древесины на эксплуатационные свойства пластиков без связующего // Вестник Технологического университета. – 2021. – Т. 24, № 2. – С. 36–40.

10. Plastics: physical-and-mechanical properties and biodegradable potential / V. Glukhikh, P. Buryn­din, A. Artyemov [et al.] // Foods and Raw Materials. – 2020. – Vol. 8, № 1. – P. 149–154. DOI 10.21603/2308-4057-2020-1-149-154

11. Использование сульфата меди для получения биостойких растительных пластиков / А.В. Савиновских, А.В. Артемов, А.Е. Шкуро [и др.] // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2020. – № 3. – С. 61–81. DOI 10.15593/2224-9400/2020.3.05

12. Повышение биостойкости стеблей борщевика Сосновского в качестве сырья для производства строительных материалов / И.В. Степина, М. Содомон, В.С. Семенов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2021. – № 2 (746). – С. 79–91. DOI 10.32683/0536-1052-2021-746-2-79-91

13. Дерешева З.В. Влияние микроартропод и микроорганизмов на разложение листового опада березы // Развитие современной науки: Теоретические и прикладные аспекты: сб. ст. – Пермь, 2017. – С. 119–120.

14. Забокрицкий А.А., Савиных Д.Ю. Изучение комплекса физико-химических и биотехнологических параметров, обеспечивающих оптимальные условия биологической деструкции нитроцеллюлозы // Деревообрабатывающая промышленность. – 2018. – № 4. – С. 90–94.

15. Влияние абиотических факторов на разложение опада растений-торфообразователей в инкубационном эксперименте / Л.Г. Никонова, И.Н. Курганова, В.О. Лопес Гереню де [и др.] // Вестник Томского государственного университета. Биология. – 2019. – № 46. – С. 148–170. DOI 10.17223/19988591/46/8

16. Попова Л.Ф., Корельская Т.А. Роль почвы в накоплении тяжелых металлов и элементов питания растениями в условиях промышленного города // Вестник Поморского университета. Серия: Естественные и точные науки. – 2005. – № 2. – С. 48–55.

17. Вураско А.В., Первова И.Г., Шаповалова И.О. Содержание металлов в биомассе растений и в материалах на их основе // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. – 2021. – № 234. – С. 250–266. DOI 10.21266/2079-4304.2021.234.250-266

18. Артемов А.В., Савиновских А.В., Бурындин В.Г. Модуль упругости при изгибе как показатель физико-механических свойств древесных пластиков без добавления связующих // Системы. Методы. Технологии. – 2021. – № 1 (49). – С. 67–71. DOI 10.18324/2077-5415-2021-1-67-71

19. Елистратова Е.С., Бубнов А.Г., Буймова С.А. Контроль качества древесных плит по остаточной концентрации формальдегида // Контроль качества продукции. – 2019. – № 7. – С. 57–61.

20. Савиновских А.В., Артемов А.В., Бурындин В.Г. Закономерности образования древесных пластиков без добавления связующих с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии // Вестник Казанского технологического университета. – 2012. – Т. 15, № 3. – С. 37–40.

21. Кабалин Г.А., Каницкая Л.В., Кушнерев Д.Ф. Количественная спектроскопия ЯМР природного органического сырья и продуктов его переработки. – М.: Химия, 2000. – 408 с.

22. Влияние сушки древесины на свойства древесных пластиков без добавления связующих / А.С. Ершова, А.В. Артемов, А.В. Савиновских, В.Г. Бурындин // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века: труды XV Междунар. евраз. симпозиума, Екатеринбург, 6–8 октября 2020 г. / под науч. ред. В.Г. Новоселова; Мин-во науки и высшего образования РФ, Урал. гос. лесотехн. ун-т. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2020. – С. 34–37.

23. Ткаченко К.Г. Борщевики (род Heracleum L): pro et contra // Биосфера. – 2015. – Т. 7, № 2. – С. 209–219.

24. Силин П.М. Вопросы технологии сахаристых веществ. – М: Пищепромиздат, 1950. – 298 с.

Решение проблем устойчивого развития населённых пунктов и территорий требует активного внедрения инновационных технических решений, направленных на гармонизацию процессов потребления ресурсов, используемых в различных типах коммунальных процессов городского хозяйства. К таким процессам относятся тепловая генерация и теплоснабжение. Актуальным вопросом при этом является выбор эффективных энергоносителей, позволяющих оптимизировать процесс теплоснабжения как с экономической, так и с экологической точек зрения. Кроме того, применение различных видов энергоносителей зависит от региональных особенностей. Это прежде всего уровень газификации и доступности иных энергоресурсов, общее развитие коммунальной инфраструктуры, климатические условия и состояние окружающей среды, плотность населения и его социальное расслоение т.д. Специфика Донецкого региона – это широкое вовлечение в процессы теплогенерации твёрдого топлива как на бытовом, так и на промышленном уровне. При этом динамика цен на угли как на региональном уровне, так и на мировых рынках делает всё более привлекательной идею использования в процессах теплогенерации комплексных видов топлив, сочетающих в своём составе отдельные компоненты отходов промышленного производства и бытового потребления.

В данной статье представлены результаты экспериментального обоснования рациональных составов топливных композиций, сочетающих в своём составе отдельные компоненты твёрдых коммунальных отходов и отходы коксохимического производства. На основе данных механических испытаний опытной серии образцов брикетируемого топлива определен оптимальный состав топливной композиции, соответствующий максимуму прочностных характеристик полученных образцов.

Ключевые слова: экологическая безопасность, ресурсосберегающие технологии, производство топливных брикетов, твёрдые коммунальные отходы, отходы коксохимического производства, математическое моделирование, оптимизация.

Калинихин Олег Николаевич (Макеевка, Донецкая Народная Республика) – кандидат технических наук, доцент кафедры техносферной безопасности, Донбасская национальная академия строительства и архитектуры (286123, г. Макеевка, ул. Державина, 2 e-mail: kalinihin@gmail.com).

1. Вайсман Я.И. Ретроспективный анализ и перспективы развития термических методов обезвреживания и утилизации твёрдых бытовых отходов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. – 2015. – № 1. – С. 6–23. DOI: 10.15593/240985125/2015.01.01

2. Аракелова Г.А. Анализ положительных и отрицательных факторов использования РДФ-топлива // Вестник университета. – 2016. – № 11. – С. 39–43.

3. Возможности снижения негативного воздействия использования вторичного топлива из твердых коммунальных отходов на санитарные условия жизни и здоровье населения / Я.И. Вайсман, В.Н. Коротаев, Д.Л. Борисов [и др.]. // Гигиена и санитария. – 2017. – № 96 (3) – С. 197–202. DOI: 10.47470/0016-9900-2017-96-3-197-202

4. Экономика Донецкой Народной Республики: состояние, проблемы, пути решения: научный доклад / коллектив авторов ГУ «Институт экономических исследований»; под науч. ред. А.В. Половяна, Р.Н. Лепы, Н.В. Шемякиной; ГУ «Институт экономических исследований». – Донецк, 2021. – 360 с.

5. Калинихин О.Н., Синенко Д.Э. Определение эффективного связующего топливной композиции на основе компонентов твердых бытовых отходов и отходов коксохимических заводов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. – 2018. – № 2 (30). – С. 33–46. DOI: 10.15593/2409-5125/2018.02.03

6. Калинихин О.Н. Природоохранное обоснование ресурсосберегающей технологии совместной переработки компонентов твердых бытовых отходов и отходов коксохимических предприятий // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. – 2019. – № 2 (34). – С. 22–34. DOI: 10.15593/2409-5125/2019.02.02

7. Справочник коксохимика / сост. В.И. Рудыка, Л.Н. Борисов. – Харьков: ФЛП Либуркина Л.М., 2016. – Т. 4. – 480 с.

8. Зубилин И.Г., Рудыка В.И. Получение синтез-газа для производства экологически чистых моторных топлив: Теория и технология. Учеб. пособие. – Харьков: Издат. центр Харьков. нац. ун-та, 2002. – 315 с.

9. Борисенко А.Л., Близнюкова М.И., Голик Н.М. Отходы и побочные продукты коксохимического производства: классификация, нормирование и направления квалифицированного использования // Углехимический журнал. – 2017. – № 6. – С. 38–48.

10. Christodoulos A.F., Panos M.P. Encyclopedia of Optimization. Second Edition. – N.Y.: Springer International Publishing, 2009. – 711 p. DOI: 10.1007/978-0-387-74759-0

11. Jay L.D., Kenneth N.B. Modern Mathematical Statistics with Applications. – N.Y.: Springer International Publishing, 2012. – 845 p. DOI: 10.1007/978-1-4614-0391-3

12. Боровиков В.П. Популярное введение в современный анализ данных и машинное обучение на Statistica. – М.: Горячая линия – Телеком, 2020. – 354 с.

13. Авгушевич И.В., Сидорук Е.И., Броновец Т.М. Стандартные методы испытания углей. Классификации углей. – М.: Реклама мастер, 2018. – 576 с.

14. О прочности и водостойкости буроугольных брикетов / В.И. Саранчук, Л.В. Пащенко, Л.Я. Галушко, В.А. Хазипов // Химия твердого топлива. – 2005. – № 1. – С. 39–43.

15. Багданас В.В., Тихонова И.О. Разработка требований к производству альтернативного топлива на полигонах твердых коммунальных отходов // Успехи в химии и химической технологии. – 2017. – Т. XXXI, № 6. – С. 38–48.

16. Chandrappa R., Das D.B. Solid Waste management, Environmental Science and Engineering. – L.: Springer Heidelberg, 2015. – 414 p. DOI: 10.1007/978-3-642-28681-0

Приведены данные литературного обзора по преимуществам и недостаткам гипсовых вяжущих и изделий на их основе, а также способы улучшения характеристик гипсовых композитов, в том числе за счет модификации вяжущего различными отходами промышленности. Целью настоящего исследования является оценка эффективности использования алюмосодержащего отхода уничтожения энергонасыщенных материалов в качестве минерального компонента органоминерального модификатора гипсовых смесей. Оценка эффективности использования алюмосодержащего отхода в составе комплексного органоминерального модификатора для гипсовых вяжущих осуществлялась путем сравнения показателей прочности и средней плотности контрольного и опытного составов. В результате обработки полученных данных в программном комплексе STATISTICA были получены уравнения регрессии функций от выбранных факторов и поверхности их отклика. Установлено, что наилучшие значения предела прочности на сжатие и на растяжение при изгибе наблюдаются в интервале расхода гиперпластификатора Meflux 5581 от 0,36 до 0,44 % при расходе алюмосодержащего отхода от 28,2 до 31,8 %. В ходе решения задачи оптимизации были выявлены расходы алюмосодержащего отхода и гиперпластификатора Melflux 5581, обеспечивающие повышение прочности на сжатие и на растяжение при изгибе образцов модифицированного состава по сравнению с контрольными значениями на 126 и 26 % соответственно. При этом коэффициент размягчения снизился более чем на 30 %. В результате микроструктурного анализа было установлено, что повышение плотности гипсового композита связано с уплотнением микроструктуры камня за счет встраивания в структуру новообразований шарообразных частиц алюмосодержащего отхода и уменьшением общего объема пор, а снижение водостойкости – с образованием менее закристаллизованной структуры композита и уменьшением размеров самих кристаллов гипса.

Ключевые слова: гипсовое вяжущее, алюмосодержащий отход, поликарбоксилатный гиперпластификатор, минеральная добавка, оптимизация состава, комплексный модификатор.

Баранюк Дмитрий Игоревич (Москва, Россия) – начальник испытательной лаборатории ООО «Доринжиниринг» (127276, г. Москва, ул. Ботаническая, д. 14, пом. 1, ком. 3а,
e-mail: dim-baranyuk@yandex.ru).

1. Трофимов Б.Я., Шулдяков К.В., Черных Т.Н. Свойства гипсовых строительных материалов // КНАУФ в мировом строительном комплексе: материалы X Науч.-практ. конф., Челябинск, 5–6 декабря 2017 г. – Челябинск: Изд-во ПИРС, 2017. – С. 75–93.
2. Использование гипсовых композиций в технологиях строительной 3D-печати малоэтажных жилых зданий. Проблемы и перспективы / А.Н. Рязанов, Р.И. Шигапов, Д.А. Синицин [и др.] // Строительные материалы. – 2021. – № 8. – С. 39–44. DOI 10.31659/0585-430X-2021-794-8-39-44
3. Гипсовые материалы и изделия (производство и применение). Справочник / под общ. ред. А.В. Ферронской. – М.: Изд-во АСВ, 2004. – 488 с.
4. Гаин О.А. Повышение водостойкости гипсовых материалов // Перспективные материалы в строительстве и технике (ПМСТ-2014): материалы междунар. науч. конф. молодых ученых, Томск, 15–17 октября 2014 г. – Томск: Томск. гос. архитектурно-строит. ун-т, 2014. – С. 36–43.
5. A mechanism to explain the creep behavior of gypsum plaster / B. Schug [et al.] // Cement and Concrete Research. – 2017. – Vol. 98. – P. 122–129.
6. Чернышов Е.М., Артамонова О.В., Козодаев С.П. Работы воронежских ученых по проб­лемам материаловедения и технологии гипса и гипсоцементно-пуццолановых вяжущих. Научно-ис­то­рический очерк // Повышение эффективности производства и применения гипсовых материалов и изделий: сб. материалов X Междунар. науч.-практ. конф., Воронеж, 8–9 сентября 2021 г. – Воронеж: Изд-во МИСИ-МГСУ, 2021. – С. 171–177.
7. Гипс в малоэтажном строительстве / А.В. Ферронская [и др.]; под общ. ред. А.В. Феррон­ской. – М.: Изд-во Ассоц. строит. вузов, 2008. – (Наука – производству).
8. Влияние дисперсных минеральных добавок на структуру и прочность гипсового камня / Л.В. Завадская, Г.И. Бердов, Я.С. Агалакова, Е.А. Шишмакова // Известия высших учебных заведе­ний. Строительство. – 2013. – № 10 (658). – С. 18–22.
9. Sophia M., Sakthieswaran N. Synergistic effect of mineral admixture and bio-carbonate fillers on the physico-mechanical properties of gypsum plaster // Construction and Building Materials. – 2019. – Vol. 204. – P. 419–439. DOI 10.1016/j.conbuildmat.2019.01.160
10. Development and characterization of gypsum-based binder / F. Matalkah [et al.] // European Journal of Advances in Engineering and Technology. – 2017. – Vol. 3, iss. 4. – P. 153–157.
11. Гипсовые модифицированные композиции с использованием активированного базальто­вого наполнителя / В.Б. Петропавловская, М.Ю. Завадько, Т.Б. Новиченкова [и др.] // Строительные материалы. – 2020. – № 7. – С. 10–17. DOI 10.31659/0585-430X-2020-782-7-10-17
12. Interection between α-calcium sulfate hemihydrate and superplasticizer from the point of adsorp­tion characteristics, hydration and hardening process / G. Baohong, Y. Qingqing, Z. Jiali [etc.] // Cement and Concrete Research. – 2010. – Vol. 40. – P. 253–259.
13. Соколова Ю.А., Морева И.В. Использование отечественных модификаторов для регулиро­вания свойств низкомарочного строительного гипса // Сухие строительные смеси. – 2011. – № 3. – С. 16–17.
14. Касымова, М. Т., Омурканова А.Т. Физико-механические свойства сухих гипсовых смесей с золой-уносом ТЭС и модифицирующими добавками // Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета. – 2015. – Т. 15, № 3. – С. 173–177.
15. Чернышева Н.В., Лесовик В.С., Дребезгова М.Ю. Водостойкие гипсовые композиционные материалы с применением техногенного сырья. – Белгород: Белгород. гос. технолог. ун-т им. В.Г. Шухова, 2015. – 320 с.
16. Мартынова А.А., Батракова Г.М. Оценка состава и микроструктуры алюмосодержащего отхода для обоснования направлений его использования // Теоретическая и прикладная экология. – 2018. – № 2. – С. 62–69. DOI 10.25750/1995-4301-2018-2-062-069
17. Поник А.Н., Карпова Н.Ю., Батракова Г.М. Технологическая схема очистки отходов, обра­зующихся в процессе уничтожения топливных элементов // Экология и промышленность России. – 2015. – Т. 19, № 7. – С. 32–35. DOI 10.18412/1816-0395-2015-7-32-35
18. Карпова Н.Ю., Шаманов В.А., Батракова Г.М. Оценка использования алюмосодержащих отходов в производстве строительных материалов // Вестник Пермского национального исследова­тельского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. – 2016. – № 3 (23). – С. 49–61. DOI 10.15593/2409-5125/2016.03.04

Одной из основных задач перед органами власти, научным и бизнес-сообществом стоит обеспечение устойчивых связей между всеми отраслями промышленности. Строительная отрасль, как локомотив экономики для регионов и страны в целом, занимает одну из ключевых позиций в вопросах решения социально-экономических проблем и наращивания конкурентных преимуществ субъектов Российской Федерации. Рыночная конкуренция в настоящее время требует от предприятий оперативного внедрения инновационных решений.

В данной работе рассмотрена роль строительной отрасли в образовании социально-экономического и экологического уровня в регионах страны, а также способы сохранения и стратегического развития отрасли на основе внедрения инноваций и комплексных взаимосвязанных процессов, основанные на принципах устойчивого развития.

Проанализирована потребность строительной отросли, в частности промышленность бетонной продукции, в материальных и энергоресурсах. Эти данные позволили установить соотношение объемов произведенных строительных материалов к объему отходов строительной отрасли. Выявлена потребность отрасли в управлении и рациональном применении отходов промышленности. Разработаны новые области исследований при внедрении принципов устойчивого развития в строительную индустрию.

Определены пагубные экологические последствия при накоплении промышленных отходов и их неэффективном применении. Предложены методы устойчивого развития для сокращения уровня потребления материалов и повышения сроков эксплуатации возводимых зданий.

Рассмотрен вопрос экологичности строительных материалов как одного из принципов устойчивого развития, проведен анализ опыта и исследований в области экологизации отрасли, а также разработаны общие критерии строительных материалов с учетом экологических принципов устойчивого развития.

Ключевые слова: устойчивое развитие, строительная промышленность, конкурентоспособность регионов, инновации, композитные стройматериалы и конструкции, экология.

Хаджишалапов Гаджимагомед Нурмагомедович (Махачкала, Россия) – заведующий кафедрой технологии и организации строительного производства, Дагестанский государственный технический университет (367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, д. 70, е-mail: dekanat_asf@mail.ru)

Нажуев Мухума Пахрудинович (Махачкала, Россия) – аспирант кафедры технологии и организации строительного производства, Дагестанский государственный технический университет (367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, д. 70, е-mail: nazhuev17@mail.ru)

Салахов Эседулах Агаметович (Махачкала, Россия) – аспирант кафедры технологии и организации строительного производства, Дагестанский государственный технический университет (367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, д. 70, е-mail: dekanat_asf@mail.ru)

Исаева Улана Исаковна (Махачкала, Россия) – аспирант кафедры технологии и организации строительного производства, Дагестанский государственный технический университет (367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, д. 70, е-mail: dekanat_asf@mail.ru)

Абдурахимов Магомед Шамильевич (Махачкала, Россия) – аспирант кафедры технологии и организации строительного производства, Дагестанский государственный технический университет (367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, д. 70, е-mail: dekanat_asf@mail.ru)

Гасанов Тимур Абдулмажидович (Махачкала, Россия) – аспирант кафедры технологии и организации строительного производства, Дагестанский государственный технический университет (367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, д. 70, е-mail: dekanat_asf@mail.ru).

1. Улучшение экологической обстановки в ростовской области путём применения промышленных отходов в строительной индустрии / Е.М. Щербань, С.А. Стельмах, М.П. Нажуев, А.А. Чернильник // Экология России: на пути к инновациям: межвуз. сб. науч. тр. / сост. Т.В. Дымова. – Астрахань: Астрахан. гос. ун-т, Изд. дом «Астраханский университет», 2019. – Вып. 18. – С. 57–60.

2. Воронцова Т.В. Строительный комплекс региона: современное состояние и инновационный потенциал // Отраслевая экономика. – 2012. – № 5. – C. 59–70.

3. Горшков А.С. Энергоэффективность в строительстве: вопросы нормирования и меры по снижению энергопотребления зданий // Инженерно-строительный журнал. – 2010. – № 1. – C. 9–13.

4. Сагидов Ю.Н. Промышленность строительных материалов и конструкций Республики Дагестан: состояние и перспективы // Региональные проблемы преобразования экономики. – 2014. – № 7. – С. 110–115.

5. Андреева Н.В., Середа И.В., Трубников Л.А. Инновации в развитии жилищного строительства в регионе: монография / под ред. проф. Н.В. Андреевой. – Владимир: Изд-во Владимир. гос. ун-та, 2011. – 157 с.

6. Кашина И.В., Левенко А.Д., Самойлова А.Ю. Проблема экологичности строительных материалов. Анализ жизненного цикла зданий и сооружений // Строительство и техногенная безопасность. – 2017. – № 8 (60). – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/problema-ekologichnosti-stroitelnyh-mate­rialov-analiz-zhiznennogo-tsikla-zdaniy-i-sooruzheniy (дата обращения: 02.02.2022).

7. Кудрявцева В.А. Анализ природно-ресурсного и экологического аспектов функционирования строительного комплекса региона // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. – 2016. – № 2 (17). – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-prirodno-resursnogo-i-ekologicheskogo-as­pek­tov-funktsionirovaniya-stroitelnogo-kompleksa-regiona (дата обращения: 02.02.2022).

8. Григорян М.Н., Сайбель А.В. Пути преодоления социальных, экологических и экономических проблем загрязнения окружающей природной среды в строительной отрасли // Вестник евразийской науки. – 2013. – № 5 (18). – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/puti-preodolenii-sotsialnyh-ekologicheskih-i-ekonomicheskih-problem-zagryazneniya-okruzhayuschey-prirodnoy-sredy-v-stroitelnoy (дата обращения: 02.02.2022).

9. Цховребов Э.С., Величко Е.Г. Теоретические положения формирования методологии создания комплексной системы обращения строительных отходов // Вестник Московского государственного университета. – 2017. – Т. 12, № 1 (100). – С. 83–93. DOI 10.22227/1997-0935.2017.1.83-93

10. Baharetha S.M., Al-Hammad A.A., Alshuwaikhat H.M. Towards a Unified Set of Sustainable Building Materials Criteria // International Conference on Sustainable Design, Engineering, and Construction, 7–9 ноября 2012 г. – Fort Worth, Texas, United States: ICSDEC 2012. – URL: https://ascelibrary.org/doi/10.1061/9780784412688.088 (дата обращения: 02.02.2022).

11. Berardi U. Clarifying the new interpretations of the concept of sustainable building Sustain // Cities Soc. – 2013. – № 8. – P. 72–78.

12. Blayse A.M., Manley K. Key influences on construction innovation Construct // Innovat. – 2004. – № 4 (3). – P. 143–154.

13. Агапова К. Сертификация зданий по стандартам LEED и BREEAM в России // Здания высоких технологий. – 2013. – Т. 3, № 3. – С. 58–65.

14. Zhou C.C., Yin G.F., Hu X.B. Multi-Objective Optimization of Material Selection for Sustainable Products: Artificial Neural Networks and Genetic Algorithm Approach // Materials & Design. – 2009. – Vol. 30, no. 4. – P. 1209–1215. – URL: http: //dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2008.06.006 (дата обращения: 02.02.2022).

15. Юраков Н.С. «Зеленые» композиты в современном строительстве // Наукоемкие технологии и инновации: сб. докл. междунар. науч.-практ. конф., Белгород, 6–7 октября 2016 г. – Белгород: Белгород. гос. технолог. ун-т им. В.Г. Шухова, 2016. – С. 470–474.

16. Шальнев О.Г., Федорова К.В., Ечкалов А.В. «Зеленое» строительство как фактор развития современной экосистемы // Цифровая и отраслевая экономика. – 2020. – № 2 (19). – С. 109–114.

17. Жуковская А.Ю., Гераськин Ю.М. Устойчивое развитие – основа «зеленого» строительства // Modern Science. – 2019. – № 4–3. – С. 171–174.

18. Веретюшкина В.С., Юраков Н.С. Использование энергоэффективных строительных материалов в «зеленом строительстве» // Междунар. науч.-техн. конф. молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, Белгород, 1–20 мая 2017 г. – Белгород: Белгород. гос. технолог. ун-т им. В.Г. Шухова, 2017. – С. 3949–3953.

19. Новые Европейские стандарты зеленого строительства: WELL и FitWel / С.Г. Шеина, В.В. Белаш, Д.С. Дементеев, А.П. Калиткин // Инженерный вестник Дона. – 2021. – № 9 (81). – С. 16–23.

20. Сухие строительные смеси для «зеленого» строительства / Г.Г. Ильинская, Г.А. Лесовик, М.Ф. Черкесов, М.Ю. Смальченко // Наукоемкие технологии и инновации: юбилейная междунар. науч.-практ. конф., посвященная 60-летию БГТУ им. В.Г. Шухова (XXI Научные чтения), Белгород, 9–10 октября 2014 г. – Белгород: Белгород. гос. технолог. ун-т им. В.Г. Шухова, 2014. – С. 164–168.

В результате литературного обзора установлено, что глины многих регионов России различны по составу, структуре и свойствам, что в первую очередь связано с условиями их образования. Дано краткое описание и представлены особенности геологического строения Усть-Игумского, Калинкинского, Таушинского Каменского и Фокинского месторождений глинистого сырья Пермского края. С целью оценки качества и сравнения особенностей состава и свойств глинистого сырья Пермского края для их рационального применения в производстве стеновых керамических изделий изучены их химический, гранулометрический и минеральный составы. В результате химического анализа установлено, что глинистое сырье крупнейших месторождений Пермского края по суммарному содержанию Al2O3 в прокаленном состоянии относится к группе полукислых и кислых глин с высоким и средним содержанием красящих оксидов (Fe2O3). Результаты рентгеноструктурного анализа показали, что большая часть глинистого сырья имеет полиминеральный состав, также имеются каолиновые (Усть-Игумское месторождение) и монтмориллонитовые (Фокинское месторождение) глины. По результатам оценки гранулометрического состава было установлено, что исследуемые пробы относятся к группе пылеватых и песчаных суглинков. В результате определения технологических, сушильных и обжиговых характеристик глинистого сырья было установлено, что все пробы глин относятся к группе неспекающихся, с преобладающим числом пластичности от 8 до 15, что подтверждает их потенциальную пригодность не только для производства полнотелого и пустотелого керамического кирпича, но и для производства клинкерного кирпича, крупноформатных блоков, керамической черепицы, плитки и прочих видов продукции.

Ключевые слова: глина, глинистое сырье, характеристики глинистого сырья, технологические свойства, минералогический состав, химический состав, гранулометрический состав, керамический кирпич.

Волосатова Ксения Андреевна (Пермь, Россия) – аспирант, старший преподаватель кафедры строительного инжиниринга и материаловедения, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail:
volosatova@cems.pstu.ru).

Шаманов Виталий Альбертович (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры строительного инжиниринга и материаловедения, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: shamanov@cems.pstu.ru).

Казымов Констанстин Павлович (Пермь, Россия) – кандидат геолого-минералоги­чес­ких наук, доцент кафедры минералогии и петрографии, Пермский государственный национальный исследовательский университет (614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15, e-mail: kazymov@psu.ru).

Томилина Елена Михайловна (Пермь, Россия) – старший преподаватель кафедры минералогии и петрографии, Пермский государственный национальный исследовательский университет (614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15, e-mail: mineral@psu.ru).

1. Управление экологически значимыми параметрами производства строительных материа­лов / А.В. Вычегжанин, Д.Н. Кривогина, Н.И. Сафонов, В.А. Харитонов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прик­лад­ная экология. Урбанис­тика. – 2017. – № 2. – С. 40–52.
2. Александрова Т.В., Козловская Г.П., Голощапова Н.В. Исследование свойств глинистого сырья для оптимизации состава шихты в производстве керамического кирпича // Известия высших учебных заведений. Серия: химия и химическая технология. – 2010. – Т. 53, № 4. – С. 108–111.
3. Ибламинов Р.Г., Алванян А.К. Региональная минерагения общераспространенных полез­ных ископаемых (на примере Пермского края): монография / Перм. гос. нац. исслед. ун-т. – Пермь, 2018. – 120 с.
4. Изменение минерального состава глин в процессе их нагревания / Р.Г. Ибламинов, И.В. Бадья­нова, Г.А. Исаева, Е.А. Меньшиков, П.В. Магданов // Проблемы минералогии, петрографии и метал­логении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского. – 2019. – № 22. – С. 98–109.
5. Чумаченко Н.Г, Хафизов И.М. Требования к глинистому сырью для производства кера­ми­ческих материалов различного назначения // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительные технологии. – 2017. – С. 52–55.
6. Тацки Л.Н., Ильина Л.В., Шоева Т.Е. Вещественный состав и технологический свойства глинистого сырья для производства кирпича в западной Сибири // Региональная архитектура и строительство. – 2021. – № 3 (48). – С. 32–44.
7. Thermally treated soil clays as ceramic raw materials: Characterization by X-ray diffraction, photoacoustic spectroscopy and electron spin resonance / L. Mota, R. Toledo, R.T. Faria Jr., E.C. da Silva, H. Vargas, I. Delgadillo-Holtfort // Applied Clay Science. – 2009. – Vol. 43, iss. 2. – P. 243–247. DOI: https://doi.org/10.1016/j.clay.2008.07.025
8. Vasić M.V., Pezo L.L., Radojević Z. Optimization of adobe clay bricks based on the raw material properties (mathematical analysis) // Construction and Building Materials. – 2020. – Vol. 244. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118342
9. Semiz B. Characteristics of clay-rich raw materials for ceramic applications in Denizli region (Western Anatolia) // Applied Clay Science. – 2018. – Vol. 137. – P. 83–93. DOI: https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.12.014
10. Mohsen Q., El-maghraby A. Characterization and assessment of Saudi clays raw material at different area // Arabian Journal of Chemistry. – 2010. – Vol. 3, iss. 4. – P. 271–277. DOI: https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2010.06.015
11. Усачев А.М., Алымова Е.В. Оценка приоритетных свойств глинистого сырья для произ­вод­ства керамического кирпича // Химия, физика и механика материалов. – 2018. – № 2 (17) . – С. 30–36.
12. Vicente Albino Manjate, Zaquir Issufo, Anastancia Lucas Magenge Evaluation of clay soils from Manjacazi district (Mozambique) as potential raw material for the ceramic industry // Heliyon. – 2020. – № 6. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e05189
13. Алванян А.К., Ибламинов Р.Г. К вопросу о методике разведки месторождений глин (на примере Усть-Игумского месторождения в Пермском крае) // Вестник Пермского университета. Геология. – 2009. – № 11. – С. 27–35.
14. Объяснительная записка к обзорной карте месторождений строительных материалов Пермской области масштаба 1:1000000. – М., 1988.
15. Гайдай М.Ф. Разработка экологически безопасной технологии производства строи­тель­ной керамики с применением отходов угледобычи (террикоников) // Вестник Пермского нацио­нального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. – 2016. – № 1. – С. 79–100.

Рассмотрены основные предпосылки получения жаростойких бетонов на основе серпентин-фосфатных композиций. Показана необходимость разработки новых технологий, позволяющих задействовать маловостребованные отвалы серпентинсодержащих пород. Определены свойства исходных материалов. Показана возможность получения прочного камня на основе серпентин-фосфатной вяжущей композиции с прочностью 36,2 МПа. Выявлено, что камень вяжущей системы теряет не более 35 % прочности после обжига при 1000 °С. Установлен основной фактор, влияющий на эксплуатационные характеристики серпентин-фосфатных композиций, – отношение кислоты и серпентина. Установлено, что серпентин с ортофосфорной кислотой и шамотом в качестве крупного заполнителя в оптимальных пропорциях способны образовывать прочный камень, стойкий к воздействию высоких (до 1000 °С) температур. Представлены результаты исследования жаростойкости серпентин-фосфатных бетонов. Выявлено снижение прочностных характеристик серпентин-фосфатных композитов после обжига, зависящее от повышенного количественного содержания ортофосфорной кислоты в составе исходной смеси. Предложена причина снижения прочности жаростойких бетонов в процессе обжига, связанная с различиями в фазовом составе композитов, а именно образованием двухзамещенных и трехзамещенных фосфатов, по-разному реагирующих на повышенные температуры. Показано, что предпочтительно снижение количества ортофосфорной кислоты, способствующее формированию трехзамещенных фосфатов магния. Выявлено, что при получении бетонной смеси с отношением серпентин /кислота, равным 0,44, прочность при сжатии жаростойкого бетона на ее основе снижается не более чем на 38 % и соответствует классу по прочности В3,5. По предельно допустимой температуре применения разработанный серпентин-фосфатный бетон относится к классу И10.

Ключевые слова: серпентин, фосфаты магния, жаростойкий бетон, температура применения, жаростойкость, замещенные фосфаты, серпентин-фосфатная композиция.

Орлов Александр Анатольевич (Челябинск, Россия) – кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой строительных материалов и изделий, Архитектурно-строительный институт Южно-Уральского государственного университета (Челябинск, просп. Ленина, 76,
e-mail: orlovaa@susu.ru)

Аверина Галина Федоровна (Челябинск, Россия) – кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры строительных материалов и изделий, Архитектурно-строи­тель­ный институт Южно-Уральского государственного университета (Челябинск, просп. Ленина, 76, e-mail: averinagf@susu.ru)

Ульрих Дмитрий Владимирович (Челябинск, Россия) – доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой градостроительства, инженерных сетей и систем, Архитектурно-строительный институт Южно-Уральского государственного университета (Челябинск, просп. Ленина, 76, e-mail: ulrikhdv@susu.ru)

Черных Тамара Николаевна (Челябинск, Россия) – доктор технических наук, доцент, профессор кафедры строительных материалов и изделий, Архитектурно-строительный институт Южно-Уральского государственного университета (Челябинск, просп. Ленина, 76, e-mail: chernykhtn@susu.ru)

1. Кр амар Л.Я. Пр имен ен ие серпентиновых отходов добычи хр изотил-асбеста в пр оизводстве стр оительн ых матер иалов // Сухие стр оительн ые смеси. – 2011. – № 2. – С. 14–16.
2. Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Стр оительн ые матер иалы из отходов пр омышлен н ости: учеб.-спр ав. пособие. – Ростов н/Д: Фен икс. – 2007. – 363 с.
3. Lyon I.E., Fox T.H. Phosphate binder // J. Am. Ceram. Soc. Bull. – 1966. – Vol. 45, № 7. – P. 661–665.
4. Подболотов К.Б. Огн еупор н ые матер иалы н а осн ове втор ичн ых р есур сов и фосфатн ых соедин ен ий // Н овые огн еупор ы. – 2018. – № 12. – С. 9–13.
5. Deng Dehua. The mechanism for soluble phosphates to improve the water resistance of magnesium oxychloride cement // Cement and Concrete Research. – 2003. – Vol. 33, № 9. – P. 1311–1317.
6. Hall D.A., Stevens R., El-Jazairi B. The effect of retarders on the microstructure and mechanical properties of magnesia-phosphate cement mortar // Cement and Concrete Research. – 2001. – Vol. 31, iss. 3. – P. 455–465.
7. Абзгильдин  Ф.Ю., Тресвятский С.Г. Асбо-фосфатн ые матер иалы: мон огр афия. – Киев: Изд-во Наукова думка, 1980. – 99 c.
8. Бер ежн ой А.С. Использован ие силликатов магн ия для получен ия огн еупор ов // Жур н ал Прикладной химии. – 1940. – Т. 13, № 6. – С. 800–822.
9. Судакас Л.Г Фосфатн ые вяжущие системы. – СПб.: Р ИА «Квин тет», 2008. – 260 с.
10. Абызов В.А., Пак Ч.Г., Батрашов В.М. Ячеистые жаростойкие бетоны на фосфатном вяжущем и заполнителях из кремнеграфитовых и алюмохромсодержащих промышленных отходов // Огнеупоры и техническая керамика. – 2011. – № 11–12. – С. 27–29.

Разработка, производство и внедрение инновационных композиционных материалов, различных методов их модификации, которые совмещают высокотехнологичные подходы современного материаловедения и направленность на ресурсо- и энергосбережение, относятся к одним из перспективных секторов экономики. В этой связи снижение энергозатрат и экологической нагрузки на природу за счет внедрения в производство альтернативных источников энергии в виде плазмы является весьма актуальным. Высокотемпературная обработка бетонных изделий даст возможность улучшить ряд физико-механических характеристик, что позволит повысить их надёжность и функциональные параметры, а также расширит выбор декора. В работе исследована возможность применения красящих солей металлов в декоративном слое композиционного материала, подвергаемого плазменной обработке. Установлено, что использование боя высокоглинозёмистого огнеупора в качестве защитного слоя позволило снизить количество трещин в дегидратационном слое. Представлены результаты исследований влияния плазмохимического модифицирования на микроструктуру поверхностного слоя мелкозернистого бетона, установлены закономерности формирования структуры защитно-декоратив­ных покрытий на бетоне. Высокая микротвёрдость и прочность сцепления разработанных покрытий, полученных после плазменного оплавления мелкозернистого бетона, улучшает его сопротивляемость к влиянию ударов, царапин и другим внешним воздействиям, что повышает долговечность и надёжность многослойного композита. Многофункциональная плазменная установка позволяет регулировать среду, что дает возможность расширить цветовую гамму покрытий. В процессе плазменного оплавления образовались стекловидные покрытия темно-синего окраса из солей кобальта, коричнево-серого окраса из солей никеля и различных оттенков красного цвета из солей меди.

Ключевые слова: плазменное оплавление, композит, защитно-декоративные покрытия, цветные соли металлов, химические свойства, микротвёрдость, прочность сцепления.

Бондаренко Диана Олеговна (Белгород, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения и технологии материалов, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, Белгород, ул. Костюкова, д. 46, e-mail: di_bondarenko@mail.ru).

Строкова Валерия Валерьевна (Белгород, Россия) – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой материаловедения и технологии материалов, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, Белгород, ул. Костюкова, д. 46, e-mail: vvstrokova@gmail.ru).

Бондаренко Надежда Ивановна (Белгород, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры технологии стекла и керамики, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, Белгород, ул. Костюкова, д. 46, e-mail: bondarenko-71@mail.ru).

1. Thermal plasma in construction industry / V.V. Shekhovtsov, O.G. Volokitin, N.K. Skripnikova, G.G. Volokitin, M.A. Semenovykh // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2021. – Vol. 688. – Article number 012010.

2. Bondarenko D.O., Strokova V.V. Operating properties of the coating, depending on the composition during plasma-chemical modification // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2019. – Vol. 341. – Article number 012141.

3. Fedosov S.V., Akulova M.V., Shchepochkina Yu.A. Tinting glaze with iron-containing compounds on nonfired inorganic materials // Glass and Ceramics. – 2005. – Vol. 62, iss. 1–2. – P. 30–31.

4. Bondarenko N.I., Bondarenko D.O. Processes of forming protective and decorative coatings on concrete at plasma treatment // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2020. – Vol. 945. – Article number 012038.

5. Plasma treatment of wood / G.G. Volokitin, N.K. Skripnikova, O.G. Volokitin, V.V. Shekhovtsov, V.A. Sinitsyn, S.P. Vaschenko, V.I. Kuz’min // Thermophysics and Aeromechanics. – 2016. – Vol. 23, iss. 1. – P. 119–124.

6. Федосов С.В., Акулова М.В., Кошелев Е.В. Закрепление плазмооплавленного стекловидного декоративного слоя на бетоне с помощью пропиток // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. – 2008. – № 3. – С. 44–49.

7. Plasma technologies in construction industry / G. Volokitin, V. Vlasov, N. Skripnikova, O. Volokitin, V. Shekhovtsov // Key Engineering Materials. – 2018. – Vol. 781. – P. 143–148.

8. Высокотемпературная отделка бетона стекловидными покрытиями / Ю.М. Баженов, С.В. Фе­досов, Ю.А. Щепочкина, М.В. Акулова. – М.: Изд-во АСВ, 2005. – 128 с.

9. Плазменное оплавление строительных композитов / С.В. Федосов, М.В. Акулова, Ю.А. Щепочкина, Э.Д. Подлозный, Н.Н. Науменко. – М.: Изд-во АСВ; Иваново: Изд-во ИГАСУ, 2009. – 228 с.

10. Volokitin O.G., Shekhovtsov V.V. Рrospects of application of low-temperature plasma in construction and architecture // Glass Physics and Chemistry. – 2018. – Vol. 44, iss. 3. – P. 251–253.

11. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Волокитин О.Г. Разработка плазменных технологий для стройиндустрии / O. Volokitin, G. Volokitin, N. Skripnikova, V. Shekhovtsov // Актуальные проблемы современности. – 2017. – № 1 (15). – С. 150–154.

12. Plasma technology for creation of protective and decorative coatings for building materials / O. Volokitin, G. Volokitin, N. Skripnikova, V. Shekhovtsov // AIP Conference Proceedings. – 2016. – Vol. 1698. – Article number 070022.

13. Листовые строительные стёкла с защитно-декоративными покрытиями / Н.И. Бондаренко, Д.О. Бондаренко, Д.В. Кочурин, Л.Л. Брагина, Т.А. Яловенко // Строительные материалы и изделия. – 2019. – Т. 2, № 1. – С. 11–16.

14. Минько Н.И., Калатози В.В. Использование стеклобоя в технологии материалов строительного назначения // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. – 2018. – № 1. – С. 82–88.

15. Павлушкина Т.К., Кисиленко Н.Г. Использование стекольного боя в производстве строительных материалов // Стекло и керамика. – 2011. – № 5. – С. 27–34.

16. Исследование влияния плазмохимического модифицирования на макро- и микроструктуру поверхностного слоя автоклавных стеновых материалов / Н.И. Бондаренко, Д.О. Бондаренко, Н.М. Бурлаков, Л.Л. Брагина // Строительные материалы и изделия. – 2018. – Т. 1, № 2. – С. 4–10.

Представлена математическая модель конвективной диффузии дисперсной взвеси в проточном водоеме, учитывающая седиментацию частиц. Необходимость исследования и моделирования течений дисперсных сред связана с экологическими проблемами углубления русла рек. Природные условия в водоемах подвергаются отрицательному воздействию в результате проведения дноуглубительных работ. Добыча песчано-гравийных смесей в руслах рек приводит к загрязнению водотоков взвешенными веществами, оказывающему отрицательное воздействие на водные экосистемы. Кормовая база рыб, места их нереста подрываются в результате изъятия песчано-гравиевых смесей из русел рек. На гидробионтах сказывается многократное увеличение мутности, вторичное загрязнение тяжелыми металлами, содержание которых может превышать предельно допустимую концентрацию для водоемов. В данной работе рассматриваются и сопоставляются различные методики математического моделирования динамики твердых взвесей в движущемся потоке воды. Уравнения двухмерной стационарной математической модели выведены из уравнения конвективной диффузии в трехмерном нестационарном виде. Совокупность уравнений диффузии для каждой фракции формирует математическую модель диффузии многофракционной твердой примеси с учетом различных скоростей седиментации фракций. Получено точное решение для уравнений математической модели диффузии нескольких фракций частиц. С помощью полученного решения проведены исследования влияния параметров моделируемого процесса на диффузию твердой примеси в проточном водоеме. В работе сопоставлены результаты различных подходов в расчетах скорости седиментации на процесс распространения твердых примесей в движущемся потоке. Также рассматривались различные методики вычисления коэффициента турбулентной диффузии. Выявленные закономерности возможно использовать для экологической оптимизации гидротехнических работ.

Ключевые слова: загрязнение окружающей среды, уравнение диффузии, математическое моделирование, осаждение частиц.

Тукмаков Дмитрий Алексеевич (Казань, Россия) – кандидат физико-математических наук, Казанский научный центр Российской академии наук (420111, г. Казань, ул. Лобачевского, д. 2/31, e-mail: tukmakovda@imm.knc.ru).

1. Полянин А.Д. Справочник по линейным уравнениям математической физики.  – М.: Физматлит, 2001. - 576 с.

2. Осаждение мелкодисперсных пылевых частиц в дыхательном тракте с использованием средств индивидуальной защиты / Мухаметзанов И.Т., Зарипов Ш.Х., Фатхутдинова Л.М., Гриншпун С.А. // Медицина труда и промышленная экология. - 2017. - № 7. - С. 56–60.

3. Тукмаков А.Л. Распределение твердых частиц в акустическом поле резонансной трубы при различных режимах возбуждения колебаний // Теплофизика и аэромеханика. -2005. - № 2. - С. 219–227.

4. Tukmakov A.L., Tukmakov D.A. Dynamics of a charged gas suspension with an initial spatially nonuniform distribution of the average dispersed phase density during the transition to the equilibrium state // High Temperature. – 2017. – № 4. – P. 491–495.

5. Тукмаков Д.А. Численная модель течения аэрозоля, обусловленного взаимодействием частиц и газа // Сложные системы. - 2021. - № 1. - С. 64–71.

6. Тукмаков Д.А. Математическая модель нестационарной сорбции в двухфазной среде, учитывающая пространственную неравномерность распределения концентрации микрокомпонента в фазе сорбента//Вестник Тверского государственного университета. Серия: Химия. - 2019. - № 4. - С. 24–35.

7. Кутушев А.Г. Математическое моделирование волновых процессов в аэродисперсных и порошкообразных средах. – СПб.: Недра, 2003. - 284 с.

8. Заделенов В.А., Трофимова М.А., Космаков И.В. Основные виды техногенного воздействия на водные биоресурсы при освоении минерально-сырьевой базы // Вестник Томского государственного университета. - 2001. – № 274. – С. 133–135.

9. Денисенко О.С. Воздействие на основные компоненты биоты Краснодарского водохранилища добычи песка в границах месторождения строительных песков «Пшишское» // Научное обозрение. - 2018. - № 6. – С. 15–19.

10. Григорян О.П., Магомедова М.Р. Имитационное  математическое   моделирование   распространения   взвешенных   частиц   для   определения   зон   повышенной   мутности   при   оценке   ущерба   водным   биологическим   ресурсам   реки   Черек // Вестник Дагестанского государственного технического университета. – 2016. – № 3. – С. 92–100.

11. Dietrich W.E. Settling Velocity of Natural Particles // Water Resources Research. – 1982. – № 6. – P. 1615–1626.

12. Студёнов И.И., Шилова Н.А. Расчет гидравлической крупности взвеси при моделировании динамики концентрации взвешенных веществ в приустьевых районах арктических морей на примере Белого моря // Научные исследования в Арктике. – 2015. – № 3. – С. 40–47.

13. Промахова Е.В. Моделирование распределения мутности воды вдоль участков рек ниже техногенных источников поступления взвешенных наносов // Эрозионные, русловые и устьевые процессы (исследования молодых ученых университетов): сб. ст. по материалам XI Семинара молодых ученых вузов, объединяемых советом по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. – Нижний Новгород, 2016. – С. 197–203.

14.  Волынов М.А. Влияние плановой геометрии речного русла на диффузию и дисперсию примеси // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 6. – С. 535–540.

15. Наумов В.А. Математическое моделирование распространения взвешенных примесей от точечного источника и их осаждения в водотоке // Известия Калининградского государственного технического университета. – 2017. – № 44. – С. 46–58.

16. Альхименко А.И., Загрядская Н.Н., Калинин С.Г. Численное моделирование распространения взвесей при дноуглублении // Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. – 2014. – № 35. – С. 186–204.

17. Порядок проведения расчета условных фоновых концентраций химических веществ в воде водных объектов для установления нормативов допустимых сбросов сточных вод. – URL: http://
www.pfo.meteorf.ru/assets/files/56/52.24.622-2019.pdf (дата обращения: 10.12.2021).

18. Корпачев В.П. Теоретические основы водного транспорта леса: учеб. пособие. – М., 2009. – URL: https://monographies.ru/ru/book/view?id=52 (дата обращения: 10.12.2021).

19. Караушев А.В. Методические основы оценки антропогенного влияния на качество поверхностных вод. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – 176 с.

20. Аллагулова Е.Э. Расчет концентрации речной взвеси от дноуглубительных работ: выпускная квалификационная работа. – Казань, 2021. – 67  с.

Демонстрируются результаты экспериментальных исследований массообменных процессов в системе «жидкая среда – цементный бетон». Особенностью проведенных испытаний является учет влияния температуры на интенсивность массопереноса при жидкостной коррозии бетонов. Описана методика подготовки образцов цементного камня, проведения испытаний на коррозионную стойкость с последующими исследованиями изменений физико-химического состава. Получены профили концентраций гидроксида кальция по толщине образца на моменты времени отбора проб. Представлены кинетические кривые изменения концентраций гидроксида кальция в жидкой фазе. Рассчитаны коэффициенты массопроводности и массоотдачи по пространственно-временным координатам, на основании которых выполнен переход к температурно-концентрационным зависимостям. Полученные зависимости можно применить в расчетах динамики и кинетики массобменных процессов, происходящих в капиллярно-пористой структуре бетона при эксплуатации железобетонной конструкции в неизотермических условиях при постоянном или переменном воздействии воды.

Ключевые слова: массоперенос, выщелачивание, температура, цементный бетон, коэффициент массопроводности, коэффициент массоотдачи.

Красильников Игорь Викторович (Иваново, Россия) – кандидат технических наук, доцент, руководитель центра научно-исследовательских работ и технической экспертизы, Ивановский государственный политехнический университет (153000, г. Иваново, Шереметевский пр-т, 21), старший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (127238, г. Москва, Локомотивный проезд, 21, е-mail: korasb@mail.ru).

1. Милованов А.Ф. Железобетонные температуростойкие конструкции. – М.: Изд-во: НИИЖБ, 2005. – 234 с.
2. Травуш В.И., Емельянов С.Г., Колчунов В.И. Безопасность среды жизнедеятельности – смысл и задача строительной науки // Промышленное и гражданское строительство. – 2015. – № 7. – С. 20–27.
3. О концепции развития нормативно-технической базы строительных объектов в период их эксплуатации / В.И. Травуш, В.В. Гурьев, А.Н. Дмитриев, В.М. Дорофеев, Ю.С. Волков // Academia. Архитектура и строительство. – 2021. – № 1. – С. 121–133.
4. Рудобашта С.П. Массоперенос в системах с твердой фазой. – М.: Химия, 1980. – 248 с.
5. Овчинников Н.М. Обзор методов реконструкции причалов типа «Больверк» // Вестник Перм­ского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная эко­логия. Урбанистика. – 2021. –  № 1 (41). – С. 98–107.
6. Исследование диффузионных процессов массопереноса при жидкостной коррозии первого вида цементных бетонов / С.В. Федосов, В.Е. Румянцева, И.В. Красильников, Н.Л. Федосова // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. – 2015. – Т. 58,  № 1. – С. 99–104.
7. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Красильников И.В. Оценка влияния параметров массо­переноса на кинетику и динамику процессов, протекающих при жидкостной коррозии первого вида цементных бетонов // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии. – 2018. – № 1. – С. 14–22.
8. О моделировании процессов коррозии бетона / В.М. Латыпов, Т.В. Латыпова, Е.В. Луцык, Г.К. Дербинян // Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения. – 2016. –  № 1. – С. 28–31.
9. Monitoring of the penetration of chloride ions to the reinforcement surface through a concrete coating during liquid corrosion / S.V. Fedosov, V.E. Roumyantseva, I.V. Krasilnikov, V.S. Konovalova, A.S. Evsyakov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – Vladivostok, 2018. – Article number 042048. DOI: 10.1088/1757-899X/463/4/042048
10. Formulation of mathematical problem describing physical and chemical processes at concrete corrosion / S.V. Fedosov, V.E. Roumyantseva, I.V. Krasilnikov, B.E. Narmania // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. – 2017. – Т. 13,  № 2. – С. 45–49.
11. Математическое моделирование массопереноса в системе «цементный бетон – жидкая среда», лимитируемого внутренней диффузией переносимого компонента при жидкостной коррозии первого вида / С.В. Федосов, В.Е. Румянцева, И.В. Красильников, И.А. Красильникова // Строитель­ные материалы. – 2021. – № 7. – С. 4–9.
12. Теоретические и экспериментальные исследования процессов коррозии первого вида це­мент­ных бетонов при наличии внутреннего источника массы / С.В. Федосов, В.Е. Румянцева, Н.С. Ка­сья­ненко, И.В. Красильников // Строительные материалы. – 2013. –  № 6. – С. 44–47.
13. Шалый Е.Е., Леонович С.Н., Ким Л.В. Долговечность морских сооружений при комбини­ро­ванной коррозии железобетона // Вестник Поволжского государственного технологического уни­верситета. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии. – 2018. – № 1. – С. 65–72.
14. Ферронская А.В. Долговечность конструкций из бетона и железобетона. – М.: АСВ, 2006. – 336 с.
15. Яковлев B.B., Головачева Т.С., Щуркова Т.А. Исследование процесса выщелачи­ва­ния це­мент­ного камня // Строительные материалы и конструкции: тр. НИИпромстроя. – Уфа, 1985. – С. 17–29.

В настоящее время при изготовлении металлических строительных конструкций широкое распространение получила термическая резка металла. Данная технология обработки материала позволяет значительно уменьшить время изготовления изделий, увеличить объемы производства и снизить объем ручного труда. Кроме этого, в связи с использованием современных станков с числовым программным управлением процесс вырезания заготовок существенно интенсифицируется, повышается точность их изготовления, появляется возможность формирования деталей любой сложности. Целью работы является анализ технологии применения термической резки металла при изготовлении болтовых и монтажных отверстий. Проведены комплексные теоретические и экспериментальные исследования в Научно-образовательном центре инновационных технологий Архитектурно-строительного института Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет», на основе которых предложены практические рекомендации. Рассмотрено применение термической резки металла при изготовлении отверстий под болтовые и монтажные соединения элементов металлических строительных конструкций. Представлены результаты полученных данных влияния силы тока на формирование структуры зоны термического влияния. Макроструктурный анализ показал, что структура в зоне воздействия повышенных температур претерпела изменения. В результате теплового нагрева вблизи кромки образуется зона термического влияния, которая состоит из двух характерных участков: внешнего литого и примыкающего к нему внутреннего участка, представляющего собой характерную структуру металла для зоны перегрева с различным ростом зерна по мере уменьшения температуры нагрева в направлении основного металла. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в том, что разработаны оптимальные режимы плазменной резки металла для выполнения болтовых монтажных соединений.

Ключевые слова: термическая резка металла, зона термического влияния, микротвердость металла, металлографический анализ.

Рязанова Виктория Альбертовна (Уфа, Россия) – кандидат технических наук, доцент, Уфимский государственный нефтяной технический университет, e-mail: vryazanova@hotmail.com

Габитов Азат Исмагилович (Уфа, Россия) – доктор технических наук, профессор, Уфим­ский государственный нефтяной технический университет, e-mail: azat7@ufanet.ru

Соколова Виктория Владимировна (Уфа, Россия) – кандидат филологических наук, доцент, Уфимский государственный нефтяной технический университет, e-mail: vsokolova21@yandex.ru

Салов Александр Сергеевич (Уфа, Россия) – кандидат технических наук, доцент, Уфимский государственный нефтяной технический университет, e-mail: salov@list.ru

1. Manufacture of construction materials by energy-saving technology through the example of the Bashkir region / A.I. Gabitov, V.A. Ryazanova, A.S. Salov, A.M. Gaisin, A.A. Timofeev // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2020. – Vol. 907, iss. 1, 25 August 2020. – Article № 012049.
2. Исторические этапы развития теории и практики применения стали в строительной индустрии / Е.А. Удалова, А.С. Салов, А.А. Парфенова, Э.И. Ганеева, Б.Н., Габитов В.В. Ямилова // История науки и техники. – 2020. –  № 2. – С. 30–38.
3. Outlook in Making Criteria for Assessing Progressive Collapse of Buildings and Facilities / A.I. Gabitov, E.A. Udalova, A.S. Salov, A.R. Chernova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2019. – Vol. 753, iss. 2, 5 March 2020. – Article № 022085.
4. Основы лазерной и газоплазменной обработки конструкционных сталей / Н.Н. Сергеев, И.В. Минаев, И.В. Тихонова [и др.]. – М.: Металлургия, 2020. – 284 с.
5. Зуева И.И. Исследование напряженно-деформированного состояния структурных конструкций с соединениями на болтах нормальной точности // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. – 2017. – № 1. – С. 170–183. DOI: 10.15593/2409-5125/2017.01.15
6. Сергеев Н.Н., Гвоздев А.Е. Технология металлов и сплавов. – М.: Металлургия, 2020. – 480 с.
7. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. – М.: Металлургия, 1976. – 272 с.
8. Белов В.А., Турилина В.Ю., Рогачев С.О. Металловедение сварки конструкционных сталей: учебно-методическое пособие. – М., 2019. – 134 с.
9. Gabitov A.I. Application of Petrochemical Heterocyclic Compounds as Corrosion Inhibitors // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2019. – Vol. 272, iss. 2, 21 June 2019. – Article № 022082.
10. Сон М.П. Влияние механических характеристик болтов на НДС и работу фланцевых соединений балок с колоннами // Вестник Пермского национального исследовательского политех­нического университета. Прикладная экология. Урбанистика. – 2019. – № 1. – С. 142–152. DOI: 10.15593/2409-5125/2019.01.09
11. Бигеев В.А., Столяров А.М., Валиахметов А.Х. Металлургические технологии в высоко­про­из­во­дительном электросталеплавильном цехе: учеб. пособие. – М.: Инфра-Инженерия, 2020. – 320 с.
12. Gabitov A.I. Calculation of Quantum Chemical Values of Corrosion Inhibitors Molecules by Heterocyclic Compounds // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2019. – Vol. 459, iss. 2, 14 April 2020. – Article № 022064.
13. Mukhametzyanov Z.R. Modeling of construction technology of objects on the basis of technological interaction of works // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2018. – Vol. 451. – Article № 012077. DOI: 10.1088/1757-899X/451/1/012077
14. Gabitov A.I. Petrochemical Compound-Based Corrosion Inhibitors // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2019. – Vol. 272, iss. 2, 21 June 2019. – Article № 022081.
15. Габитов А.И., Рахманкулов Д.Л. Современные ингибиторы коррозии на основе гетероцик­лических соединений // Строительные материалы. – 2003. –  № 10. – С. 38–39.
16. Гуреева М.А., Овчинников В.В., Манаков И.Н. Металловедение: макро- и микроструктуры литейных алюминиевых сплавов. – 2019. – 254 с.
17. Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки: учебник / А.И. Аку­лов, В.П. Алехин, С.И. Ермаков [и др.]; под ред. А.И. Акулова. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Маши­ностроение, 2003. – 560 с.
18. Влияние теплового режима совместного электродугового и алюмотермического воздей­ст­вия на формирование структуры и свойств наплавляемого металла / Е.Е. Абашкин, С.Г. Жилин, О.Н. Комаров, А.В. Ткачева // Вестник Пермского национального исследовательского политехничес­ко­го университета. Машиностроение, материаловедение. – 2018. – Т. 20, № 2. – С. 62–74. DOI: 10.15593/2224-9877/2018.2.08
19. Исследование влияния температуры нагрева при закалке на механические свойства низко­легированной высокопрочной стали / В.М. Салганик, П.П. Полецков, Г.А. Бережная [и др.] // Производство проката. – 2015. – 37 с.