Установлены закономерности изменения удельной энергоемкости разрушения мелкозернистого бетона в зависимости от содержания базальтового волокна (фибры) и воздействия циклов замораживания-оттаивания. Энергоемкость определялась при помощи вертикального копра К.И. Сыскова, в качестве дисперсной армирующей фазы применялось базальтовое волокно Æ23 мкм, длиной 6 мм. Циклическому замораживанию-оттаиванию подвергались образцы, насыщенные раствором хлористого натрия по третьему ускоренному методу (температура замораживания -50±5 °С) в соответствии с ГОСТ 10060.0-95 и 10060.2-95. Установлено, что дисперсное армирование мелкозернистого бетона базальтовой фиброй способно увеличить его энергоемкость разрушения до 1,8÷1,9 раз. При воздействии 5 циклов замораживания-оттаивания снижение энергоемкости разрушения неармированных образцов достигает 58% от исходной. Энергоемкость разрушения образцов, содержащих 2 и 4% базальтовой фибры, после 5 циклов по-прежнему превосходит энергозатраты на разрушение образцов контрольной неармированной серии в 1,2÷1,6 раз соответственно. Полученные закономерности могут быть использованы при разработке составов бетонов и конструкций из них, более стойких к воздействию ударных нагрузок и знакопеременных температурных воздействий. Область применения: строительство и эксплуатация различных бетонных конструкций в условиях Севера и рудников криолитозоны
The article presents the results of the investigations aimed to relate variation in energy consumption of fined-grained concrete destruction, content of basalt fiber and cyclic freeze-thaw effect. The energy consumption of fine-grained concrete destruction was determined using the vertical impact testing machine by Syskov, the reinforcement of concrete was basalt fibers with a diameter of 23 μm and 6 mm long. Concrete samples saturated with sodium chlorite solution were subjected to cyclic freeze and thaw by the third rapid method (freezing temperature 50±5°С) as per state standards GOST 10060.0-95 and 10060.2-95. It is found that dispersed reinforcement of fine-grained concrete with basalt fibers increases energy consumption of concrete destruction up to 1.8-1.9 times. The fiber-reinforced concrete samples are capable to resist impact loading after effect of alternating temperature. After 5 freeze and thaw cycles, reduction in the energy consumption of nonreinforced concrete destruction reaches 58% of initial value...

Приведены некоторые результаты исследований по определению влияния базальтовой фибры длиной 6 мм и диаметром 23 мкм на прочность мелкозернистого бетона (цементно-песчаной матрицы) при изгибе и сжатии, в том числе после знакопеременных температурных воздействий. Установлено, что наибольшее увеличение прочности мелкозернистого бетона при изгибе на 31÷36% наблюдается при содержании фибры в количестве 4÷6% от массы сухих компонентов смеси (цемент + песок). Существенного прироста предела прочности при сжатии - не наблюдается, кроме того, при содержании фибры в количестве 6% происходит снижение прочности на 16% от образцов исходной (неармированной) серии. Воздействие 5 циклов замораживания-оттаивания по третьему ускоренному методу (температура замораживания минус 50±5 °С, ГОСТ 10060.2-95) привело к снижению прочности при изгибе образцов неармированной серии на 73% от исходной, в то время как прочность образцов содержащих фибру в количестве 2 и 4% снизилась на 40 и 35% соответственно. При испытаниях на сжатие воздействие 5 циклов замораживания-оттаивания привело к снижению прочности образцов контрольной неармированной серии на 47%, в то время как, снижение прочности у образцов содержащих фибру в количестве 2% составило 5% от контрольной, что в соответствии с ГОСТ 10060.0-95 соответствует марке морозостойкости F200. Полученные результаты свидетельствуют, что дисперсное армирование мелкозернистого бетона базальтовой фиброй способно увеличить его морозостойкость, сопротивляемость нагрузкам при изгибе и сжатии и тем самым расширить область его применения.
The article presents some research findings on the effect of basalt fiber 6 mm in length with a diameter of 23 μm on strength of fine-grained concrete (cement-and-sand matrix) under bending, compression and alternating thermal forces. It is found that the maximum increase in the bending strength of concrete by 31-36% is reached at the fiber content of 4-6% of dry mixture weight (cement+sand). There is no considerable increment in the compressive strength; moreover, at the fiber content of 6%, the compressive strength decreases by 16% as compared with the initial (non-reinforced) specimens. Exposure to 5 accelerated freezing-thawing cycles (freezing temperature 50±5°С, State Standard GOST 10060.2-95) resulted in the reduction in the bending strength of non-reinforced specimens by 73% as against the untreated specimens whereas the strength of the specimens with the fiber content of 2 and 4% lowered by 40 and 35%, respectively. In the compression testing, 5 freezing-thawing cycles decreased the strength of the check non-reinforced specimens by 47% while the decrease in the strength of the reinforced specimens with the fiber content of 2% made 5% as against the check specimens, which corresponded to the freeze resistance grade F200 in compliance with GOST 10060.2-95. The obtained results prove that disperse reinforcement of fine-grained concrete with basalt fiber can increase freezing resistance of concrete and its resilience under bending and compression, which expands application field of concrete.

Монография посвящена проблеме строительства и эксплуатации под земных сооружений в криолитозоне. Дается общая характеристика массива мерзлых грунтов как среды для сооружений. Излагаются методика и результаты исследования размываемости мерзлых грунтов. Описывается технология создания подземных резервуаров способом скважинной гидроразработки. Приводятся основные результаты исследования тепло- и массообменных процессов, происходящих при взаимодействии мерзлых грунтов с жидкостями и газами. Рассматриваются способы и средства охлаждения массива мерзлых грунтов и аккумулирования холода в подземных резервуарах.

Методические указания содержат методические рекомендации, разъяснения и дополнения для оценки хладостойкости материалов и конструкций, эксплуатирующихся в условиях Севера. При подготовке методических указаний учтены результаты научно-исследовательских работ по оценке хладостойкости опасных объектов нефтегазовой отрасли после длительной эксплуатации. Предназначены для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки 20.03.01 "Техносферная безопасность", 23.03.02 "Наземные транспортно-технологические комплексы", а также для специалистов научно-исследовательских, проектных и других организаций, занимающихся вопросами анализа прочности и надежности конструкций.

Основу книги составляют результаты многолетних научных исследований (1970-2007 гг.), проведенных совместными усилиями сотрудников Якутского государственного университета им. М. К. Аммосова, Якутского проектного и научно-исследовательского института строительства, Института физико-технических проблем Севера СО РАН, в области строительного материаловедения, строительства и эксплуатации каменных зданий в условиях северной строительно-климатической зоны России.

Представлены результаты исследований по разработке износостойких полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена и активированных базальтовых волокон. Показана эффективность использования активированных базальтовых волокон для получения материалов с повышенной износостойкостью без ухудшения физико-механических характеристик.
The results of the researches on the development of wear resistant polymeric composite materials on the base of polytetrafluorethylene and activated basalt fibre are represented. The effectiveness of the usage of activated basalt fibre for acquisition of the materials with increased wear resistance without the reduction of the physical and mechanical characteristics is showed.

Работа посвящена физическим основам проблемы хладноломкости конструкционных сталей с ОЦК-решеткой и методам снижения температуры вязкохрупкого разрушения. Проведено комплексное исследование деградации структурно-фазового состояния трубной стали 09Г2С магистрального газопровода Якутии после длительной (более 30 лет) эксплуатации. Выявлены важные закономерности разрушения перлитных колоний с выделением карбидов на границах зерен феррита. С этим связано хрупкое разрушение газопроводов. Показано, что низкотемпературные кинетические процессы в магистральных трубопроводах, обусловливающие деградацию их структуры и свойств, связаны с межузельными атермическими структурными состояниями в зонах локальной кривизны кристаллической решетки. Это принципиально новый механизм, который ранее не был известен. Теплая прокатка трубных сталей создает в них продольную текстурированную полосовую структуру, в которой чередуются полосы исходных ферритных зерен и полосы мелких зерен с карбидными выделениями, возникающими при деградации пластинчатого перлита. Такая структура позволяет сместить температуру вязкохрупкого перехода до -80 °С и обеспечить при этой температуре пластичность δ = 22 %. Создание в поверхностных слоях трубной стали наноструктурированной вихревой структуры с развитой кривизной повышает их усталостную долговечность в 3.5 раза.
The paper considers the physics of cold shortness of structural bcc steels and methods of reducing the ductile-brittle fracture temperature. A complex study was performed to examine the degradation of structural phase state of pipe steel 09Mn2Si from the main gas pipeline of Yakutia after long-term (over 30 years) operation. Important regularities of fracture of pearlite colonies with carbide precipitation on ferrite grain boundaries were revealed. This phenomenon is associated with ductile fracture of gas pipelines. It is shown that the low-temperature kinetic processes in main pipelines which define the degradation of their structure and properties are related to interstitial athermal structural states in the zones of local crystal structure curvature. This is a fundamentally new, as yet unknown, mechanism. Pipe steels in hot rolling acquire a longitudinal textured band structure with alternating bands of initial ferrite grains and bands of fine grains with carbide precipitates formed during lamellar pearlite degradation. This type of structure allows for a shift of ductile-brittle transition temperature down to -80 °C and plasticity δ = 22% at this temperature. The production of high-curvature vortex structure in pipe steel surface layers results in a 3.5-fold increase in their service life.

В книге обобщается опыт использования вакуумирования как эффективного технологического приема при изготовлении сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций на предприятиях строительной индустрии и строительных площадках осваиваемых промышленных районов Севера и трассы БАМа. Приводятся примеры применения этого способа производства железобетонных изделий в нашей стране и за рубежом. Излагаются основные вопросы теории формирования структуры бетонных конструкций, подвергнутых различным видам вакуумирования (обезвоздушиванию бетонных смесей, имплозивному формованию, контактному вакуумированию). Дается подробное описание технологических процессов с указанием основных параметров и режимов

В обзоре излагаются вопросы морозостойкости ограждающих конструкций для условий Край него Севера. Рассматриваются существующие гипотезы морозного разрушения и особенности поведения различных видов бетона при замораживании - оттаивании. Выдвигается гипотеза 3-этапного морозного разрушения, на основе ко торой анализируются и объясняются случаи аномального поведения бетона. В обзоре приводятся выводы и рекомендации по повышению морозостойкости ограждающих конструкций для условий Крайнего Севера.

В сборнике представлены доклады и тезисы Региональной научно-практической конференции "Наука - строительному комплексу Севера". Рассмотрены актуальные вопросы развития архитектуры, проектирования, строительства и промышленности строительных материалов, жилищно-коммунального хозяйства, а также ряд проблемных направлений строительства (методологических, научно-технических, организационных, экономических, связанных с региональными особенностями)