ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    
 


Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 








Нашли ошибку на сайте?

Сообщите нам:   







 

Архив выпусков

Выпуск 1 (65), 2022


Обоснование возможности применения шунгита в качестве эффективного радиопоглощающего материала


Подольский Вл. П., Волков В. В., Кукина О. Б., Андреев А. В.

 

Подольский Вл. П., д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой строительства и эксплуатации автомобильных дорог, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473)236-18-89, e-mail: ecodor@bk.ru

Волков В. В., канд. физ-мат. наук, доцент кафедры строительной механики, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473)271-52-30, e-mail: kotlac@yandex.ru

Кукина О. Б., канд. техн. наук, доц. кафедры химии и химической технологии материалов, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473)271-76-17, e-mail: lgkkn@rambler.ru

Андреев А. В., канд. техн. наук, доц. кафедры проектирования автомобильных дорог и мостов, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473) 271-52-02, e-mail: aandreev@vgasu.vrn.ru

 
 
Постановка задачи. Рассматривается задача исследования шунгитов для создания эффективных радиопоглощающих материалов в строительном производстве. Необходимость в этом продиктована высокой плотностью электромагнитных полей в местах нахождения или проживания человека и негативным влиянием на его здоровье.
Результаты. Исследовано влияние композиции строительных смесей на основе шунгита Зажогинского месторождения на величину поглощения СВЧ-энергии в широком диапазоне частот. Использование измерительной установки на основе скалярного анализатора цепей и измерительной ячейки в виде СВЧ-резонатора позволило измерить величины поглощения электромагнитной энергии в широком диапазоне частот. Показано увеличение поглощения шунгита при возрастании его концентрации в исследуемых образцах с величинами до 24 дБ/см.
Выводы. Доказана эффективность использования шунгита в качестве наполнителя строительных смесей или с вяжущим (гипсом, фосфогипсом) для формирования защитных покрытий стен или стеновых материалов от воздействия электромагнитной энергии на человека. Наиболее оптимальное соотношение составляет 50—60 % шунгита, остальное — вяжущее, при этом частотный диапазон поглощения составляет 3—12 ГГц.
 
Ключевые слова: шунгит, радиопоглощающие материалы, защитное покрытие, электромагнитное излучение.


DOI: 10.36622/VSTU.2022.65.1.006

 

Библиографический список

1. Антонец, И. В. Модельное представление микроструктуры, проводимости и СВЧ свойств графеносодержащего шунгита / И. В. Антонец, Е. А. Голубев, В. Г. Шавров, В. И. Щеглов // Журнал радиоэлектроники. — 2017. — № 9. — С. 7.
2. Артамонова, О. В. Исследование структуры и свойств цементного камня, модифицированного комплексной нанодобавкой / О. В. Артамонова, О. Б. Кукина, М. А. Солохин // Деформация и разрушение материалов. — 2014. ‒ № 11. ‒ С. 18‒22.
3. Волков, В. В. Прогностическая оценка работоспособности строительных полимерных эластомеров СВЧ-резонансным методом / В. В. Волков, Д. Е. Барабаш, Ю. Б. Потапов, С. П. Чернухин // Строительные материалы. — 2015. — № 1. — С. 36—40.
4. Глазков, С. С. Разработка комплексной стабилизирующей добавки для цементогрунтов / С. С. Глазков, О. Б. Кукина, С. Б. Будасов, А. М. Черепахин // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Сер.: Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения. ‒ 2014. ‒ № 2 (9). ‒ С. 53 ‒ 58.
5. Золотухин, С. Н. Бесцементные безобжиговые строительные материалы с использованием фосфогипса / С. Н. Золотухин, О. Б. Кукина, А. А. Абраменко, Е. А. Савенкова, Е. А. Соловьева, К. К. Новикова // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Сер.: Высокие технологии. Экология. ‒ 2016. ‒ № 1. ‒ С. 115‒121.
6. Кукина, О. Б. Техногенные карбонаткальциевые отходы и технология их использования в строительных материалах с учетом структурообразующей роли: дис. … канд. техн. наук: 05.23.05 / О. Б. Кукина ‒ Воронеж, 2002. ‒ 184 с.
7. Мосин, О. В. Состав и структурные свойства добываемого в России природного фуллеренсодержащего минерала шунгита / О. В. Мосин, И. Игнатов // Наноинженерия. ‒ 2012. ‒ № 6. ‒ С. 17‒23.
8. Суслин, М. А. Микроволновый измеритель толщины и диэлектрической проницаемости покрытий с цилиндрическим объемным резонатором асимметричного возмущения / В. В. Волков, М. А. Суслин // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. — 2017. — Т. 83, № 3. — С. 41—45.
9. Chan, C.-M. Strength and stiffness of a cement-stabilised lateritic soil with granulated rubber addition Proceedings of the Institution of Civil Engineers / C.-M. Chan // Ground Improvement. ‒ 2012. ‒ № 165 (1). ‒ P. 41‒52.
10. Filipiak, J. Fly ash in construction industry. strength tests of soil stabilized with mixture of ash and cement / J. Filipiak // Rocznik Ochrona Srodowiska. ‒ 2011. ‒ № 13 (1). ‒ P. 1043‒1054.
11. Makeiff, D. A. Complex Permittivity of Polyaniline-Carbon Nanotube and Nanofibre Composites in the X-band: PMMA Composites / D. A. Makeiff, T. Huber, P. Saville. — Defence R&D Canada-Atlantic, Technical Memorandum, DRDC Atlantic TM 2004-124, 2005. — P. 20.
12. Moshnikov, I. A. Composite materials based on nanostructured shungite filler / I. A. Moshnikov, V. V. Kovalevski // Materials Today: Proceedings. — 2018. — № 5. — P. 25971—25975.
13. Wells, D. Ground shaking and structural response of the Washington monument during the 2011 mineral, irginia, earthquake / D. Wells, J. A. Egan, D. G. Murphy, T. Paret // Special Paper of the Geological Society of America. ‒ 2014. ‒ № 509. — P. 199‒233.

 
 

Ссылка для цитирования

Подольский, Вл. П. Обоснование возможности применения шунгита в качестве эффективного радиопоглощающего материала / Вл. П. Подольский, В. В. Волков, О. Б. Кукина, А. В. Андреев // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2022. - № 1 (65). - С. 69-75. - DOI: 10.36622/VSTU.2022.65.1.006.

 
 
 
 

English version 

 

Substantiation of the Possibility of using Shungite as an effective Radio-absorbing Material

Podolsky Vl. P., Volkov V. V., Kukina О. B., Andreev A. V.
 
 

Podolsky Vl. P., D.Sc.in Engineering, Prof., Head of the Dept. of Construction and Operation of Highways, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: (473) 236-18-89, e-mail: ecodor@bk.ru

Volkov V. V., PhD in Physics and Mathematics, Assoc. Prof. of the Dept. of Structural Mechanics, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: (473)271-52-30, e-mail: kotlac@yandex.ru

Kukina О. B., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Chemistry and Chemical Technology of Materials, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: (473)271-76-17, e-mail: lgkkn@rambler.ru

Andreev A. V., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Designing Roads and Bridges, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: (473) 271-52-02, e-mail: aandreev@vgasu.vrn.ru


 
Statement of the problem. The task of studying shungite to create effective radio-absorbing materials in construction production is considered. The need for this is dictated by a high density of electromagnetic fields in places of finding or resolving a person and a negative influence on his health.
Results. The influence of the composition of building mixtures based on shungite of the Zazhogihinsky membrane is investigated by the absorption of microwave energy in a wide frequency range. The use of the measuring unit based on a scalar chain analyzer and measuring paths in the form of a microwave resonator, made it possible to measure the absorption values of the electromagnetic energy in a wide range of frequencies. The increase in the absorption of shungite is shown in increasing its concentration in the samples under study with values up to 24dB/cm.
Conclusions. The effectiveness of the use of shungitis is proved as a filler of building mixtures or with binders (plaster, phosphogypsum) to form protective coatings of walls or wall materials from the effects of electromagnetic energy per person. The most optimal ratio is 50—60 percent of shungite and the rest of the knit, while the frequency range of the absorption is 3—12 GHz.
 
Keywords: shungite, phosphogypsum, microwave, protective coatings. 


DOI: 10.36622/VSTU.2022.65.1.006

References

1. Antonets, I. V. Model’noe predstavlenie mikrostruktury, provodimosti i SVCh svoistv grafenosoderzhashchego shungita / I. V. Antonets, E. A. Golubev, V. G. Shavrov, V. I. Shcheglov // Zhurnal radioelektroniki. — 2017. — № 9. — S. 7.
2. Artamonova, O. V. Issledovanie struktury i svoistv tsementnogo kamnya, modifitsirovannogo kompleksnoi nanodobavkoi / O. V. Artamonova, O. B. Kukina, M. A. Solokhin // Deformatsiya i razrushenie materialov. — 2014. ‒ № 11. ‒ S. 18‒22.
3. Volkov, V. V. Prognosticheskaya otsenka rabotosposobnosti stroitel’nykh polimernykh elastomerov SVCh-rezonansnym metodom / V. V. Volkov, D. E. Barabash, Yu. B. Potapov, S. P. Chernukhin // Stroitel’nye materialy. — 2015. — № 1. — S. 36—40.
4. Glazkov, S. S. Razrabotka kompleksnoi stabiliziruyushchei dobavki dlya tsementogruntov / S. S. Glazkov, O. B. Kukina, S. B. Budasov, A. M. Cherepakhin // Nauchnyi vestnik Voronezhskogo GASU. Ser.: Fiziko-khimicheskie irgini i vysokie tekhnologii stroitel’nogo materialovedeniya. ‒ 2014. ‒ № 2 (9). ‒ S. 53 ‒ 58.
5. Zolotukhin, S. N. Bestsementnye bezobzhigovye stroitel’nye materialy s ispol’zovaniem fosfogipsa / S. N. Zolotukhin, O. B. Kukina, A. A. Abramenko, E. A. Savenkova, E. A. Solov’eva, K. K. Novikova // Nauchnyi vestnik Voronezhskogo GASU. Ser.: Vysokie tekhnologii. Ekologiya. ‒ 2016. ‒ № 1. ‒ S. 115‒121.
6. Kukina, O. B. Tekhnogennye karbonatkal’tsievye otkhody i tekhnologiya ikh ispol’zovaniya v stroitel’nykh materialakh s uchetom strukturoobrazuyushchei roli: dis. … kand. tekhn. nauk: 05.23.05 / O. B. Kukina ‒ Voronezh, 2002. ‒ 184 s.
7. Mosin, O. V. Sostav i strukturnye svoistva dobyvaemogo v Rossii prirodnogo fullerensoderzhashchego irgini shungita / O. V. Mosin, I. Ignatov // Nanoinzheneriya. ‒ 2012. ‒ № 6. ‒ S. 17‒23.
8. Suslin, M. A. Mikrovolnovyi izmeritel’ tolshchiny i dielektricheskoi pronitsaemosti pokrytii s tsilindricheskim ob’emnym rezonatorom asimmetrichnogo vozmushcheniya / V. V. Volkov, M. A. Suslin // Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov. — 2017. — T. 83, № 3. — S. 41—45.
9. Chan, C.-M. Strength and stiffness of a cement-stabilised lateritic soil with granulated rubber addition Proceedings of the Institution of Civil Engineers / C.-M. Chan // Ground Improvement. ‒ 2012. ‒ № 165 (1). ‒ P. 41‒52.
10. Filipiak, J. Fly ash in construction industry. strength tests of soil stabilized with mixture of ash and cement / J. Filipiak // Rocznik Ochrona Srodowiska. ‒ 2011. ‒ № 13 (1). ‒ P. 1043‒1054.
11. Makeiff, D. A. Complex Permittivity of Polyaniline-Carbon Nanotube and Nanofibre Composites in the X-band: PMMA Composites / D. A. Makeiff, T. Huber, P. Saville. — Defence R&D Canada-Atlantic, Technical Memorandum, DRDC Atlantic TM 2004-124, 2005. — P. 20.
12. Moshnikov, I. A. Composite materials based on nanostructured shungite filler / I. A. Moshnikov, V. V. Kovalevski // Materials Today: Proceedings. — 2018. — № 5. — P. 25971—25975.
13. Wells, D. Ground shaking and structural response of the Washington monument during the 2011 mineral, irginia, earthquake / D. Wells, J. A. Egan, D. G. Murphy, T. Paret // Special Paper of the Geological Society of America. ‒ 2014. ‒ № 509. — P. 199‒233.

 


 
Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS