Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
  • Модели полидисперсных систем: критерии оценки и анализ показателей эффективности
  • УДК 691:51-74
    Борис Владимирович ГУСЕВ, член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор, президент, е-mail: info-rae@mail.ru
    Российская инженерная академия, 125009 Москва, Газетный пер., 9, стр. 4
    Евгений Валерьевич КОРОЛЕВ, доктор технических наук, профессор, проректор, е-mail: KorolevEV@mgsu.ru
    Анна Николаевна ГРИШИНА, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, доцент е-mail: GrishinaAN@mgsu.ru
    ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. В статье рассмотрены основные модели полидисперсных систем, которые по конфигурации расположения частиц классифицированы на две группы - неструктурные и структурные. Проведен анализ взаимосвязи базовых параметров полидисперсных систем с их прочностью. Предложены способ расчета величины конфигурационной энтропии, а также модель инвариантного заполнения (модель "Скейлингового заполнения") и модель, основанная на применении фундаментальных констант: плотности гексагональной упаковки, числа золотого сечения, чисел Фибоначчи и порогов перколяции теории протекания. Делается вывод о том, что новые модели полидисперсных систем по показателям эффективности обладают существенными преимуществами по сравнению с традиционными моделями: Фуллера, Гуммеля, Андреасана, Функа - Дингера и др. Они служат основой для проектирования не только зерновой части (смеси заполнителей) композиционных материалов, но и составов композитных вяжущих систем на основе различных вяжущих материалов.
    Ключевые слова: модели полидисперсных систем, фрактальная размерность, плотность упаковки, композиционные материалы.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Урьев Н. Б. Физико-химическая динамика дисперсных систем и материалов. Фундаментальные аспекты, технологические приложения. Долгопрудный : Издательский дом "Интеллект", 2013. 232 с.
    2. Гусев Б. В., Минсадров И. Н., Мироевский П. В., Трутнев Н. С. Исследование процессов наноструктурирования в мелкозернистых бетонах с добавкой наночастиц диоксида кремния // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2009. № 3. С. 8-14.
    3. Гусев Б. В. Развитие нанонауки и нанотехнологий // Промышленное и гражданское строительство. 2007. № 4. С. 45-46.
    4. Гусев Б. В. Наноструктурирование бетонных материалов // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 1. С. 7-10.
    5. Патент РФ № 2412919. Нановяжущее / Гусев Б. В., Минсадров И. Н., Селиванов С. Н. Опубл. 27.02.2011.
    6. Sobolev K., Amirjanov A. Application of genetic algorithm for modeling of dense packing of concrete aggregates [Использование генетических алгоритмов для моделирования плотной упаковки заполнителей в бетонах] // Construction and Building Materials. 2010. No. 24. Pp. 1449-1455.
    7. Sobolev K., Amirjanov A. The simulation of particulate materials packing using a particle suspension model [Использование модифицированной модели Нотта-Брэди для моделирования дисперсно-наполненных материалов] // Advanced Powder Technol. 2007. Vol. 18. No. 3. Pp. 261-271.
    8. Sobolev K., Amirjanov A. A simulation model of the dense packing of particulate materials [Модель плотной упаковки дисперсно-наполненных материалов] // Advanced Powder Technol. 2004. Vol. 15. No. 3. Pp. 365- 376.
    9. Физико-химическая механика дисперсных структур / под ред. П. А. Ребиндера. М. : Наука, 1966. 400 с.
    10. Бобрышев А. Н., Ерофеев В. Т., Козомазов В. Н. Физика и синергетика дисперсно-упорядоченных конденсированных композитных систем. СПб : Наука, 2012. 476 с.
    11. Белов В. В., Образцов И. В. Компьютерное моделирование и оптимизирование составов строительных композитов. Тверь : ТГТУ, 2014. 124 с.
    12. Пайтген Х. О., Рихтер П. Х. Красота фракталов. Образы комплексных динамических систем. М. : Мир, 1993. 176 с.
    13. Ильин В. А., Садовничий В. А., Сендов Бл. Х. Математический анализ. Продолжение курса / под ред. А. И. Тихонова. М. : МГУ, 1987. 358 с.
    14. Королев Е. В., Гришина А. Н., Пустовгар А. П. Поверхностное натяжение в структурообразовании материалов. Значение, расчет и применение // Строительные материалы. 2017. № 1-2. С. 104-109.
    15. Gao H., Ji B., Jдger I. l. [et al.]. Materials become insensitive to flaws at nanoscale: lessons from nature [Устойчивость материалов к дефектам на наноуровне: уроки природы] // Proceedings of the National Academy of Science. 2003. Vol. 100. No. 10. Pp. 5597-5600.
    16. Федер Е. Фракталы. М. : Мир, 1991. 254 с.
    17. Придатко Ю. М., Королев Л. В., Готовцев В. М. Моделирование плотной упаковки частиц композитного материала // Вестник Саратовского гос. техн. ун-та. 2011. № 4 (62). С. 96-100.
    18. Васютинский Н. А. Золотая пропорция. М. : Молодая гвардия, 1990. 238 с.
    19. Воробьев Н. Н. Числа Фибоначчи. М. : Наука, 1984. 144 с.
    20. Соломатов В. И., Тахиров М. К., Тахер Шах Мд. Интенсивная технология бетонов. Совм. изд. СССР - Бангладеш. М. : Стройиздат, 1989. 264 с.
    21. Королев Е. В., Баженов Ю. М., Альбакасов А. И. Радиационно-защитные и химически стойкие серные строительные материалы. Пенза-Оренбург: ИПК ОГУ, 2010. 364 с.
  • Для цитирования: Гусев Б. В., Королев Е. В., Гришина А. Н. Модели полидисперсных систем: критерии оценки и анализ показателей эффективности // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 8. С. 31-39.


НАЗАД