CC BY
40
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №05/2017 ISSN 2410-6070
Рисунок 2 - Вихревые структуры при движении газа в акустическом поле
Частота акустических волн звуковой колонны лежит в оптимальном диапазоне частот от 15 до 16 кГц, при этом продолжительность обработки излучателем звука осуществляется во временном интервале от 2 до 5 минут.
Список использованной литературы:
1.Кочетов О С. Экологическая безопасность производственных процессов. Технологии техносферной безопасности. 2014. № 4 (56). с. 37.
2.Шмырев В.И., Шмырев Д.В., Сошенко М.В.Характеристики акустических форсунок для распылительных сушилок. Общество, наука и инновации: сборник статей Международной научно-практической конференции.2015.С.72-75.
© Сошенко М.В., Лебедева М.В., Кочетов О.С., 2017
УДК 691.3
К.С. Стенечкина,
к.т.н.
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»
г. Москва, Российская Федерация
ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ТВЕРДЕНИЯ НА СВОЙСТВА НАНОМОДИФИЦИРОВАННЫХ БЕТОНОВ
Аннотация
В статье рассмотрены вопросы влияния наполнителей, содержащих частицы наноразмеров на образование макро- и микроструктуры бетонов, влияние на свойства бетонных композитов раннего замораживания бетонных смесей с наномодификаторами. Выявлено, что морозостойкость уменьшается, в 310 раз увеличивается водонепроницаемость, прочностные показатели наномодифицированных бетонов на сжатие и на растяжение при изгибе снижаются на 30-50%. Изучено изменение количественных показателей прочности, водонепроницаемости и морозостойкости бетонов с наномодификаторами, твердеющих в различных погодных условиях. Установлено, что требуются благоприятные условия твердения бетонов с наномодификаторами, особенно в раннем возрасте при первоначальном образовании структуры композита для получения надежных бетонов.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №05/2017 ISSN 2410-6070_
Ключевые слова
Прочность, морозостойкость, стойкость, наномодифицированный бетоны, наночастицы, вяжущие вещества, отходы промышленности, композит.
Наполнители в бетонах играют активную структурообразующую роль, тесно связанную с механизмом контактных и адгезионных свойств. Начальное формирование структуры оказывает существенное влияние на концентрацию новообразований и процесс формирования прочности цементных композитов с наномодификаторами.
Наномодифицированные бетоны [1, с. 45] были получены на основе механоактивированного отхода производства минеральных удобрений, который в результате активации имел частицы наноразмеров. Было изучено влияние температурно-влажностных условий твердения наномодифицированных бетонов на формирование их структуры и свойств.
На основании проведенных исследований было установлено, что даже незначительные колебания положительной температуры окружающей среды заметно влияют на прочность бетона. Например, относительная прочность бетона в возрасте 3 сут при твердении при + 5оС составляет около 0,27R28 , а при + 30оС - 0,5 R28, т.е. почти в два раза выше.
Требуется понимать, что окончательная прочность бетона зависит от того, в каком возрасте будут происходить различные колебания температуры, т.к со временем прекращается кинетика прибавления прочности [ 2, с. 309 ].
Предположительно прочность цементного композита с наномодификатором, твердеющем при разных температурах, к установленному возрасту можно установить как сумму прочностей, набранных за время твердения при различной температуре:
Rs = AR1 + AR 2 + ...+ ARn,
где: ARi , AR 2, ... ARn - изменение прочности за периоды температуры ti , t 2, tn.
Во время образования будущей структуры бетона большую роль играет создание подходящих условий твердения, преимущественно в раннем возрасте. Изменить структуру, которая была нарушена в раннем возрасте, в последующем, создавая благоприятные условия, невозможно. Следовательно, необходимо правильно ухаживать за бетоном в раннем возрасте, для получения высококачественного материала с наномодификаторами на основе техногенных отходов.
Нормальными условиями твердения бетона считается температурный интервал +15...+20оС. При понижении температуры твердения прочность бетонов нарастает намного медленнее [3, с. 1311].
Полученная зависимость периода формирования структуры (Т) от температуры твердения (t) цементного композита выражается формулой:
Т = 20,1729 - 0,49837 t + 0,00337 t2
В сущности твердение прекращается, когда температура цементного композита с наномодификатором ниже 0°С. На твердение цементного камня с наномодификаторами [4, с. 87] оказывает большое влияние частые переходы температуры через 0°С в зимнее время года. Бетон, начавший твердеть, а затем замерший, после оттаивания продолжает твердение в теплой окружающей среде, прочность его постепенно увеличивается при условии, что замерзшая вода не повредила его. Если же в самом начале твердения произошло повреждение замерзшей водой, то происходят деструкции цементного наномодифицированного композита при его раннем замораживании, главное причиной является фазовый переход воды в твердое агрегатное состояние, т.е. образование льда, которому сопутствует разуплотнение структуры замораживаемого материала. Из-за особого строения молекул воды плотность ее при замерзании уменьшается с 1 до 0,917 г/см3. Образующийся лед имеет «рыхлую» структуру с низкой плотностью. Происходит нарушение связи между поверхностью заполнителя и слабым цементным камнем, т.к. лед увеличивается в объеме. Чем позднее цементный композит с наномодификатором был заморожен, тем его прочность будет приближаться к нормальной.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №05/2017 ISSN 2410-6070_
Для предотвращения снижения качества композита он должен набрать определенную прочность. Величины критической прочности представлены в табл. 1.
Таблица 1
Минимальная прочность, которую цементный композит с наномодификатором должен приобрести к моменту замерзания
R28, МПа Минимальная прочность, не менее Время выдержки композита при 20+-2 оС,
% от R28 МПа сут
10 50 5 5...7
20 40 7 3...5
30 35 10 2.2,5
40 30 12 1,5.2
50 25 12,5 1.2
Снижение прочностных показателей композита с наномодификаторами происходит из-за физических деструктивных процессов. Пластическая усадка является одним из основных процессов, так как возникающие в начале твердения бетона процессы масообмена и массопереноса, капиллярные силы и контракционные величины приводят к деформации композита.
Внутренние структурные напряжения, из-за которых образуются микро- и макротрещины, изменяют строительно-технические свойства и уменьшают долговечность бетона с наномодификаторами.
Испытания на морозостойкость и водонепроницаемость показали, что нарушается структура бетона с начальной кратковременной выдержкой в условиях интенсивного массообмена с окружающей средой. Выявлено, что коэффициент морозостойкости у наномодифицированных бетонов с выдержкой после 300 циклов замораживания и оттаивания выше, чем у контрольных образцов [5, с. 36].
В результате проделанных исследований можно сделать вывод о том, что у бетонов с наномодификаторами, твердевшими в первые 2,5-3 ч. в различных погодных условиях, далее 28 суток в нормальных условиях, прочностные показатели уменьшаются на 30-50%, водопроницаемость увеличивается в 3-10 раз и значительно уменьшается морозостойкость [6, с.7].
Следовательно, создание благоприятных условий для первоначального формирования структуры является главной задачей при возведении конструкций из бетонов с наномодификаторами. Список использованной литературы:
1. Баженов Ю.М., Алимов Л.А., Воронин В.В. Структура и свойства бетонов с наномодификаторами на основе техногенных отходов // М.: МГСУ. 2013. 204 с.
2. Минаков Ю.А., Кононова О.В., Анисимов С.Н., Грязина М.В. Управление кинетикой твердения бетонов при отрицательных температурах // Фундаментальные исследования. 2013.№ 4-2. С.307-311.
3. Кононова О.В., Минаков Ю.А., Грязина М.В., Иванов Н.А., Черепов В.Д. Исследование кинетики твердения бетонов и растворов с противоморозными добавками после воздействия отрицательных температур // Фундаментальные исследования. 2014. №806. С. 1309-1312.
4. Алимов Л.А., Булдыжов А.А. Самоуплотняющиеся бетоны с наномодификаторами на основе техногенных отходов // Промышленное и гражданское строительство. 2014. №8. С.86-88.
5. Фролов А.В., Черкашин А.В., Акимов Л.И., Кольцова Т.С., Ватин Н.И., Насибулин А.Г., Толочко О.В., Чумадова Л.И. //Ускорение процесса формирования структуры цементного камня с помощью углеродных наномодифицированных добавок // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. №7 (34). С.32-40.
6. Хрусталев Б.М., Яглов В.Н., Ковалев Я.Н., Бурак Г.А., Меженцев А.А., Гуриненко Н.С. Наномодифицированный бетон // Наука и техника. 2015. №6. С.3-7
© Стенечкина К.С., 2017
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №05/2017 ISSN 2410-6070_
УДК 004.514
Н.В. Фролов
АО «ИСС»
г. Железногорск, Российская Федерация
ТЕХНОЛОГИЯ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ ПРИ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Аннотация
В данной статье рассмотрены возможности использования технологии дополненной реальности для наложения виртуальных данных на реальные объекты. Выявлена и обоснована потребность в визуализации оборудования специального назначения.
Ключевые слова
Дополненная реальность, визуализация, восприятие, оборудование, технология
Введение
Визуализация в инженерном деле является одним из способов наиболее эффективно передать внешние характеристики того или иного технического объекта. Особенно это актуально на этапах проектирования и сборки сложного оборудования специального назначения (ОСН), такого как приборы и сборочные единицы систем ракетно-космической, атомной, военной и прочих областей. Зачастую, это - уникальная, технологически сложное оборудование, состоящее из большого количества связанных друг с другом модулей. Благодаря визуализации такого оборудования, можно наглядно оценить удобство стыковки модулей, их расположение, а также выполнить проверку на корректность стыковки элементов изделия еще на этапе конструирования. Для этого существует множество технологий комплексного информационного сопровождения (например, специальные программы для САПР и моделирования). Но на этапе непосредственной сборки ОСН возможности визуализации обычно ограничиваются лишь инструкцией. В связи с этим может быть полезна такая технология, которая могла бы обеспечить визуальное сопровождение процесса сборки непосредственно при работе в цехе. В качестве решения модно использовать технологию дополненной реальности, которая позволяет в режиме реального времени давать подсказки по установке и подключению модулей, их стыковке и расположению. Это достигается за счёт наложения на воспринимаемую глазами человека картину реального мира виртуальных данных, используя специальное программное и аппаратное обеспечение.
Технология дополненной реальности и её принцип
Технология дополненной реальности - результат введения в поле восприятия человека сенсорных данных с целью дополнения сведений об окружении и улучшения восприятия информации [1]. Эта технология позволяет существенно расширить область данных, воспринимаемых человеком, за счёт переноса в реальный мир цифровой информации. Процесс формирования дополненной реальности происходит с помощью камеры или иного устройства, которое может обрабатывать видеосигнал. Специальная программа дополнит картинку необходимыми виртуальными объектами, такими как видео и аудио материалы, SD-модели, а также текстовый контент. Сам термин «дополненная реальность», предположительно, был предложен исследователем корпорации Boeing Томом Коделом (Tom Caudell) в 1990 году [2]. По сути, и несмотря на название, эта технология может как дополнять окружающий мир, так и устранять из него объекты - возможности дополнительной реальности ограничиваются лишь возможностями соответствующих устройств и программ. Главный принцип технологии - расширить понимание происходящих процессов, а не всецело «поглотить» настоящий мир. Устройства, способные расширять границы реальности, уже давно продаются в специализированных магазинах, а разработчики и ученые давно занимаются созданием нового поколения техники, дополняющей окружающую реальность.
Основными элементами технологии дополненной реальности являются специальные маркеры, которые считываются с помощью камеры и, на основании полученных данных, специальное программное
