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 3 (67), 2022


Математическое планирование эксперимента при подборе оптимального состава композитного материала на основе гипсового вяжущего, наполненного древесными опилками


Горохов Т. И., Ерофеев А. В., Бондарев Б. А., Корнеева А. О.

 

Горохов Т. И., аспирант кафедры конструкций зданий и сооружений, Тамбовский государственный технический университет, Россия, г. Тамбов, тел.: +7-920-482-40-05, e-mail: gorohowt@yandex.ru

Ерофеев А. В., канд. техн. наук, доц. кафедры конструкций зданий и сооружений, Тамбовский государственный технический университет, Россия, г. Тамбов, тел.: +7-910-851-67-44, e-mail: av.erofeev@yandex.ru

Бондарев Б. А., д-р техн. наук, проф. кафедры строительного материаловедения и дорожных технологий, Липецкий государственный технический университет, Россия, г. Липецк, тел.: (4742)32-80-83, e-mail: lnsp-48@mail.ru

Корнеева А. О., канд. техн. наук, доц. кафедры металлургических технологий, Липецкий государственный технический университет, Россия, г. Липецк, тел.: +7-904-285-23-83, e-mail: 2010anasta@mail.ru

 
 
Постановка задачи. Подбор оптимального состава композитного материала является сложной задачей, которая может быть решена с помощью применения метода математического планирования эксперимента. Разработка нового композитного отделочного строительного материала на основе гипсового вяжущего, наполненного древесными опилками, обусловливается необходимостью поиска путей решения проблемы снижения стоимости отделочных материалов с сохранением их экологичности и иных эксплуатационных параметров.
Результаты. Выполнено математическое планирование эксперимента по подбору оптимального состава нового строительного отделочного материала на основе гипсового вяжущего, наполненного древесными опилками. Получены уравнения отклика по следующим характеристикам материала: расход гипсового вяжущего на единицу объема, плотность, коэффициент теплопроводности, прочность на поперечный изгиб и сжатие.
Выводы. Экспериментально полученные уравнения регрессии на основе анализа уровня значимости характеристик материала (экспертного метода оценки) позволяют определить оптимальный состав нового отделочного материала на основе гипсового вяжущего, наполненного древесными опилками.
 
Ключевые слова: гипсовое вяжущие, древесные опилки, композитный материал, математическое планирование, оптимальный состав, экологичность.


DOI: 10.36622/VSTU.2022.67.3.005

 

Библиографический список

1. Бондаренко, В. М. Строительные отделочные материалы с фотокаталитическими свойствами для деградации химических поллютантов воздуха / В. М. Бондаренко, Б. А. Бондарев, А. О. Корнеева, А. В. Бондаренко // Современные проблемы строительной науки: сб. науч. тр. междунар. науч.-практ. конф. — 2017. — С. 7—11.
2. Бондаренко, А. В. Отделочные материалы для экологизации производственных помещений / А. В. Бондаренко, Е. А. Горлова, Н. В. Трунова, M. L. Ruello, V. Bondarenko // Современная металлургия начала нового тысячелетия. К 80-летию НЛМК («Кадры для регионов»): сб. науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф. — 2014. — С. 38—44.
3. Демитрова, И. П. Композиционные материалы на основе измельченной древесины для декорирования помещений / И. П. Демитрова, Н. И. Карсакова // Человек, общество, природа в эпоху глобальных трансформаций. Шестнадцатые Вавиловские чтения: материалы постоянно действующей междунар. междисциплинар. науч. конф.: в 2 ч. / Под общ. ред. проф. В. П. Шалаева. — Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет. — 2013. — С. 326—328.
4. Зима, А. Г. Экологичность отделочных строительных материалов. Оценка класса экологического качества / А. Г. Зима // Оригинальные исследования. — 2020. — Т. 10, № 12. — С. 150—169.
5. Корнеева, А. О. Теплоизоляционные штукатурные смеси / А. О. Корнеева, А. А. Курочкин // Инженерия в строительстве и транспорте. Актуальные исследования в современной науке: материалы науч.-практ. конф. студентов и аспирантов ЛГТУ. — Липецк, 2020. — С. 59—61.
6. Петрова, М. А. Технологии создания теплого и уютного дома / М. А. Петрова // Сухие строительные смеси. — 2015. — № 6. — С. 31—33.
7. Проскурякова, А. О. Оптимизация составов наполненных пенополиуретанов повышенной долговечности: автореф. дис…. канд. техн. наук / А. О. Проскурякова. — Воронеж, 2014. — 18 с.
8. Стородубцева, Т. Н. Анализ влияния изменения температуры на древесный полимерный композиционный материал / Т. Н. Стородубцева, Б. А. Бондарев, А. О. Корнеева // Современные машины, оборудование и IT-решения лесопромышленного комплекса: теория и практика: материалы Всерос. науч.-практ. конф. — Воронеж, 2021. — С. 334—339.
9. Augugliaro, V. Clean by Light Irradiation: Practical Applications of Supported TiO2 / V. Augugliaro [et al.] // The Royal Society of Chemistry. — Cambridge CB4 0WF, UK, 2010. — 150 р.
10. Bondarenko, V. Ageing of photocatalytic materials: investigation, assessment and possible solving / V. Bondarenko, M. L. Ruello, A. Bondarenko // Chemical Engineering Transactions. — 2015. — № 47. — P. 133—138.
11. Goncharova, М. А. Prediction of the durability of filled rigid polyurethane foam of sandwich panels / М. А. Goncharova, B. A. Bondarev, A. O. Proskuryakova // Scientific Herald of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Construction and Architecture. — 2015. — № 1 (25). — P. 25—33.
12. Influence of binders and aggregates on VOCs adsorption and moisture buffering activity of mortars for indoor applications Cement & Concrete Composites / F. Tittarelli [et al.]. — 2015. — № 57. — P. 75—83.
13. Korneeva, A. O. The influence of structure-forming factors on the properties of polymer composite material under static loading / A. O. Korneeva, R. Y. Saprykin, A. B. Bondarev // Solid State Phenomena. — 2018. — Vol. 284. — P. 163—166.
14. Kubacka, A. Advanced Nanoarchitectures for Solar Photocatalytic Applications / A. Kubacka, M. F. Garcia, G. Colon // Chemical Reviews, Instituto de Catálisis y Petroleoquímica, Madrid. — 2012. — Vol. 112. — P. 1555—1614.
15. Liu, S. Fluorinated semiconductor photocatalysts: Tunable synthesis and unique properties / S. Liu, J. Yu, B. Cheng, M. Jaroniec // Advances in Colloid and Interface Science. — 2012. — Vol. 173. — P. 35—53.
16. Mamontov, S. A. An artificial and natural aging of wood-fiber composite / S. A. Mamontov, V. P. Yartsev, P. V. Monastyrev // Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Seriya Teknologiya Tekstil'noi Promyshlennosti. — 2017. — January (1). — P. 95—100.
17. Pereira, V. M. Valorization of industrial by-product: phosphogypsum recycling as green binding material / V. M. Pereira, R. H. Geraldo, T. A. M. Cruz, G. Camarini // Cleaner Engineering and Technology. — 2021. — Vol. 5. — P. 100310.
18. Photocatalytic and adsorptive properties of the materials obtained by depositing of titanium dioxide on the silicate matrix / M. L. Ruello [et al.] // V междунар. конф. — школа по химической технологии ХТ16: сб. тезисов докладов саттелитной конф. ХХ Менделеевского съезда по общей и прикладной химии, 16—20 мая 2016 г.: в 3 т. Т. 1. — Волгоград: ВолгГТУ, 2016. — С. 328—330.
19. Ruello, M. L. Photocatalytic and adsorptive properties of the materials obtained by depositing of titanium dioxide on the silicate matrix / M. L. Ruello, V. B. Bondarenko, A. V. Bondarenko, N. P. Sklyarenko, E. A. Gorlova // Cб. тезисов докладов сателлитной конференции ХХ Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. — 2016. — С. 328—330.
20. Utegenova, G. Modified gypsum binder for interior systems / G. Utegenova, M. Asamatdinov, B. Kalbaev, A. Medvedev, A. Zhukov // Lecture Notes in Networks and Systems. — 2022. — Vol. 247. — Р. 891—898.

 
 

Ссылка для цитирования

Горохов, Т. И. Математическое планирование эксперимента при подборе оптимального состава композитного материала на основе гипсового вяжущего, наполненного древесными опилками / Т. И. Горохов, А. В. Ерофеев, Б. А. Бондарев, А. О. Корнеева // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2022. - № 3 (67). - С. 53-60. - DOI: 10.36622/VSTU.2022.67.3.005.

 
 
 
 

English version 

 

Implementation of the Mathematical Planning of an Experiment Method in Selecting Optimal Composite Material Based on Gypsum Binder Filled with Wood Filings

Gorokhov T. I., Erofeev A. V., Bondarev B. A., Korneeva A. O.
 
 

Gorokhov T. I., PhD student of the Dept. of Constructions of Buildings and Structures, Tambov State Technical University, Tambov, Russia, tel.: +7-920-482-40-05, e-mail: gorohowt@yandex.ru

Erofeev A. V., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Constructions of Buildings and Structures, Tambov State Technical University, Tambov, Russia, tel.: +7-910-851-67-44, e-mail: av.erofeev@yandex.ru

Bondarev B. A., D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Building Materials Science and Road Technologies, Lipetsk State Technical University, Lipetsk, Russia, tel.: (4742)32-80-83, e-mail: lnsp-48@mail.ru

Korneeva A. O., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Metallurgical Technologies, Lipetsk State Technical University, Lipetsk, Russia, tel.: +7-904-285-23-83, e-mail: 2010anasta@mail.ru


 
Statement of the problem. The selection of composite material optimal composition is a complex task that can be solved using the method of mathematical planning of an experiment. The development of a new composite finishing building material based on a gypsum binder filled with wood filings is conditioned by the need to find ways to solve the problem of reducing the cost of finishing materials while maintaining their environmental friendliness and other operational parameters.
Results. The article carried out the mathematical planning of an experiment on the selection of the optimal composition of a new building finishing material based on a gypsum binder filled with wood filings. Response equations are obtained for the following characteristics of the material: gypsum binder consumption per unit volume, density, thermal conductivity coefficient, transverse bending strength and compression.
Conclusions. Based on the analysis of the level of perception of the characteristics of the material (application of an expert assessment method), the experimentally obtained results of the regression assessment allow one to determine the composition of a new finishing material based on the perception of gypsum binder by wood filings.
 
Keywords: gypsum binders, wood filings, composite material, mathematical planning, optimal composition, environmental friendliness. 


DOI: 10.36622/VSTU.2022.67.3.005

References

1. Bondarenko, V. M. Stroitel'nye otdelochnye materialy s fotokataliticheskimi svoistvami dlya degradatsii khimicheskikh pollyutantov vozdukha / V. M. Bondarenko, B. A. Bondarev, A. O. Korneeva, A. V. Bondarenko // Sovremennye problemy stroitel'noi nauki: sb. nauch. tr. mezhdunar. nauch.-prakt. konf. — 2017. — S. 7—11.
2. Bondarenko, A. V. Otdelochnye materialy dlya ekologizatsii proizvodstvennykh pomeshchenii / A. V. Bondarenko, E. A. Gorlova, N. V. Trunova, M. L. Ruello, V. Bondarenko // Sovremennaya metallurgiya nachala novogo tysyacheletiya. K 80-letiyu NLMK («Kadry dlya regionov»): sb. nauch. tr. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. — 2014. — S. 38—44.
3. Demitrova, I. P. Kompozitsionnye materialy na osnove izmel'chennoi drevesiny dlya dekorirovaniya pomeshchenii / I. P. Demitrova, N. I. Karsakova // Chelovek, obshchestvo, priroda v epokhu global'nykh transformatsii. Shestnadtsatye Vavilovskie chteniya: materialy postoyanno deistvuyushchei mezhdunar. mezhdistsiplinar. nauch. konf.: v 2 ch. / Pod obshch. red. prof. V. P. Shalaeva. — Ioshkar-Ola: Povolzhskii gosudarstvennyi tekhnologicheskii universitet. — 2013. — S. 326—328.
4. Zima, A. G. Ekologichnost' otdelochnykh stroitel'nykh materialov. Otsenka klassa ekologicheskogo kachestva / A. G. Zima // Original'nye issledovaniya. — 2020. — T. 10, № 12. — S. 150—169.
5. Korneeva, A. O. Teploizolyatsionnye shtukaturnye smesi / A. O. Korneeva, A. A. Kurochkin // Inzheneriya v stroitel'stve i transporte. Aktual'nye issledovaniya v sovremennoi nauke: materialy nauch.-prakt. konf. studentov i aspirantov LGTU. — Lipetsk, 2020. — S. 59—61.
6. Petrova, M. A. Tekhnologii sozdaniya teplogo i uyutnogo doma / M. A. Petrova // Sukhie stroitel'nye smesi. — 2015. — № 6. — S. 31—33.
7. Proskuryakova, A. O. Optimizatsiya sostavov napolnennykh penopoliuretanov povyshennoi dolgovechnosti: avtoref. dis…. kand. tekhn. nauk / A. O. Proskuryakova. — Voronezh, 2014. — 18 s.
8. Storodubtseva, T. N. Analiz vliyaniya izmeneniya temperatury na drevesnyi polimernyi kompozitsionnyi material / T. N. Storodubtseva, B. A. Bondarev, A. O. Korneeva // Sovremennye mashiny, oborudovanie i IT-resheniya lesopromyshlennogo kompleksa: teoriya i praktika: materialy Vseros. nauch.-prakt. konf. — Voronezh, 2021. — S. 334—339.
9. Augugliaro, V. Clean by Light Irradiation: Practical Applications of Supported TiO2 / V. Augugliaro [et al.] // The Royal Society of Chemistry. — Cambridge CB4 0WF, UK, 2010. — 150 р.
10. Bondarenko, V. Ageing of photocatalytic materials: investigation, assessment and possible solving / V. Bondarenko, M. L. Ruello, A. Bondarenko // Chemical Engineering Transactions. — 2015. — № 47. — P. 133—138.
11. Goncharova, М. А. Prediction of the durability of filled rigid polyurethane foam of sandwich panels / М. А. Goncharova, B. A. Bondarev, A. O. Proskuryakova // Scientific Herald of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Construction and Architecture. — 2015. — № 1 (25). — P. 25—33.
12. Influence of binders and aggregates on VOCs adsorption and moisture buffering activity of mortars for indoor applications Cement & Concrete Composites / F. Tittarelli [et al.]. — 2015. — № 57. — P. 75—83.
13. Korneeva, A. O. The influence of structure-forming factors on the properties of polymer composite material under static loading / A. O. Korneeva, R. Y. Saprykin, A. B. Bondarev // Solid State Phenomena. — 2018. — Vol. 284. — P. 163—166.
14. Kubacka, A. Advanced Nanoarchitectures for Solar Photocatalytic Applications / A. Kubacka, M. F. Garcia, G. Colon // Chemical Reviews, Instituto de Catálisis y Petroleoquímica, Madrid. — 2012. — Vol. 112. — P. 1555—1614.
15. Liu, S. Fluorinated semiconductor photocatalysts: Tunable synthesis and unique properties / S. Liu, J. Yu, B. Cheng, M. Jaroniec // Advances in Colloid and Interface Science. — 2012. — Vol. 173. — P. 35—53.
16. Mamontov, S. A. An artificial and natural aging of wood-fiber composite / S. A. Mamontov, V. P. Yartsev, P. V. Monastyrev // Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Seriya Teknologiya Tekstil'noi Promyshlennosti. — 2017. — January (1). — P. 95—100.
17. Pereira, V. M. Valorization of industrial by-product: phosphogypsum recycling as green binding material / V. M. Pereira, R. H. Geraldo, T. A. M. Cruz, G. Camarini // Cleaner Engineering and Technology. — 2021. — Vol. 5. — P. 100310.
18. Photocatalytic and adsorptive properties of the materials obtained by depositing of titanium dioxide on the silicate matrix / M. L. Ruello [et al.] // V mezhdunar. konf. — shkola po khimicheskoi tekhnologii KhT16: sb. tezisov dokladov sattelitnoi konf. KhKh Mendeleevskogo s'ezda po obshchei i prikladnoi khimii, 16—20 maya 2016 g.: v 3 t. T. 1. — Volgograd: VolgGTU, 2016. — S. 328—330.
19. Ruello, M. L. Photocatalytic and adsorptive properties of the materials obtained by depositing of titanium dioxide on the silicate matrix / M. L. Ruello, V. B. Bondarenko, A. V. Bondarenko, N. P. Sklyarenko, E. A. Gorlova // Cb. tezisov dokladov satellitnoi konferentsii KhKh Mendeleevskogo s'ezda po obshchei i prikladnoi khimii. — 2016. — S. 328—330.
20. Utegenova, G. Modified gypsum binder for interior systems / G. Utegenova, M. Asamatdinov, B. Kalbaev, A. Medvedev, A. Zhukov // Lecture Notes in Networks and Systems. — 2022. — Vol. 247. — Р. 891—898.

 


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