Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science


  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
  • Исследование фрактальной структуры межфазного слоя битума на поверхности минерального порошка
  • УДК 665.775.4:535.135 DOI: 10.33622/0869-7019.2020.12.86-92
    Светлана Юрьевна ШЕХОВЦОВА, кандидат технических наук, доцент, e-mail: shehovtsovasyu@mgsu.ru
    ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Евгений Валерьевич КОРОЛЕВ, доктор технических наук, профессор, проректор по учебно-методической работе, e-mail: korolevev@nocnt.ru
    ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» (СПбГАСУ), 190005 Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4
    Аннотация. Проанализированы методы изучения параметров структуры строительных материалов с помощью фрактальных множеств. Предложен метод определения фрактальной размерности в асфальтобетоне для основной структурирующей бинарной системы "минеральный наполнитель-битумное вяжущее". Интенсивность взаимодействия происходящих межфазовых процессов оценивали по площади поверхности контакта и адсорбционной активности минерального компонента, структурированность бинарной системы определяли по показателю сопротивления сдвиговому усилию. Используя уравнение А. Эйнштейна, рассчитывали толщину адсорбционно связанной прослойки. Для изучения возможной фрактальной структуры образованного межфазного слоя применяли метод анализа самоподобных структур. Установлено, что в начальный момент образования межфазного слоя в бинарной системе "минеральный наполнитель - битумное вяжущее" его прочность характеризуется количеством адсорбирующихся молекул и их агрегатов, что свидетельствует о том, что структура межфазного слоя проявляет фрактальные свойства.
    Ключевые слова: фракталы, структура, межфазный слой, минеральный порошок, битумное вяжущее.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Хайтун С. Д. От эргодической гипотезы к фрактальной картине мира. Рождение и осмысление новой парадигмы. М. : Ком Книга, 2007. 256 с.
    2. Федер Е. Фракталы. М. : Мир, 1991. 260 с.
    3. Фракталы в физике : Труды IV Международного симпозиума по фракталам / под ред. Л. Пьетрено, Э. Тозатти. М., 1988. 672 с.
    4. Займан Дж. Модели беспорядка. М. : Мир, 1982. 591 с.
    5. Mandelbrot B. B. The Fractal geometry nature [Природа фрактальной геометрии]. N.Y., 1983. 327 p.
    6. Фракталы в прикладной физике / под ред. А. Е. Дубнова. Арзамас, 1995. 16 с.
    7. Смирнов Б. М. Физика фрактальных кластеров. М. : Наука, 1991. 160 с.
    8. Jelиiж р., Oceliж Bulatoviж V., Rek V., JurkaУ Markoviж K. Relationship between fractal, viscoelastic, and aging properties of linear and radial styrene-butadiene- styrene polymer-modified bitumen [Взаимосвязь фрактальных, вязкоупругих и стареющих свойств линейного и радиального стирол-бутадиен-стирольного полимер-модифицированного битума]. Journal of Elastomers & Plastics, 2016, vol. 48, no. 1, pp. 14-46.
    9. Villani M. M., Scarpas A., de Bondt A., Khedoe R., Artamendi I. Application of fractal analysis for measuring the effects of rubber polishing on the friction of asphalt concrete mixtures [Применение фрактального анализа для измерения влияния полировки резины на трение асфальтобетонных смесей]. Wear, 2014, vol. 320, no. 1, pp. 179-188.
    10. Hou Y., Sun F., Sun W., Guo M., Xing C., Wu J. Quasibrittle fracture modeling of preflawed bitumen using a diffuse interface model [Моделирование квазибриттового разрушения предварительно расплавленного битума с использованием модели диффузной границы раздела]. Advances in Materials Science and Engineering, 2016, article ID 8751646. Available at: https://doi.org/10.1155/2016/8751646 (accessed 29.09.2020).
    11. Тарасевич Б. Н. О фрактальной структуре межфазных слоев // Вестник Московского университета. Серия 2. Химия. 1998. Т. 39. № 2. С. 132-133.
    12. Li J., Liu Z., Li J. et al. Fractal characteristics of continental shale pores and its significance to the occurrence of shale oil in China: A case study of Biyang Depression [Фрактальные характеристики континентальных сланцевых пор и их значение для залегания сланцевой нефти в Китае: пример Биянской депрессии]. Fractals, 2018, vol. 26, no. 02, article ID 1840008, 11 p.
    13. Garkin A. I., Daniel A., Korolev E. V. The choice of a kinetic model of degradation of composite materials. Process parameters [Выбор кинетической модели деградации композиционных материалов. Параметры технологического процесса]. Journal Review of Industrial and Applied Mathematics, 2008, vol. 15, no. 3, pp. 459-460.
    14. Бахрах Г. С. К оценке толщины адсорбционно-сольватного слоя битумов на поверхности частиц // Коллоидный журнал. 1969. Т. 39. № 1. С. 8-12.
    15. Иноземцев С. С., Поздняков М. К., Королев Е. В. Исследование адсорбционно-сольватного слоя битума на поверхности минерального порошка // Вестник МГСУ. 2012. № 11. С. 159-167.
    16. Shekhovtsova S. Yu., Korolev E. V., Inozemtcev S. S. et al. Method of forecasting the strength and thermal sensitive asphalt concrete [Метод прогнозирования прочности и термочувствительности асфальтобетона]. Magazine of Civil Engineering, 2019, vol. 89, iss. 5, pp. 129-140.
    17. Vysotskaya M. A., Shekhovtsova S. Yu. The application of nanostructured modifier additives based on zeolitebearing tuffs in asphalt [Применение наноструктурированных модифицирующих добавок на основе цеолитсодержащих туфов в асфальтобетоне]. Materials Science Forum, 2020, no. 974 MSF, pp. 471-476.
    18. Гезенцвей Л. Б. Асфальтовый бетон из активированных минеральных материалов. М. : Стройиздат. 1971. 255 с.
    19. Иванова В. С., Бапанкин В. С., Бунин И. Ж., Оксогоев А. А. Синергетика и фракталы в материаловедении. М. : Наука, 1994. 384 с.
    20. Pan Y., Li J., Yang T. et al. Optimization of gradation design of recycled asphalt mixtures based on fractal and Mohr-Coulomb theories [Оптимизация градационного проектирования переработанных асфальтобетонных смесей на основе фрактальной и мор-кулоновской теорий]. Construction and Building Materials, 2020, vol. 248, no. 11864.
  • Для цитирования: Шеховцова С. Ю., Королев Е. В. Исследование фрактальной структуры межфазного слоя битума на поверхности минерального порошка // Промышленное и гражданское строительство. 2020. № 12. С. 86-92. DOI: 10.33622/0869-7019.2020.12.86-92.

НАЗАД