ХИМИЯ, ФИЗИКА И МЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВ

В статье подробно описана методика определения морозостойкости щебня методом многократного попеременного замораживания и оттаивания, а также ускоренным методом путем погружения материала в раствор сульфата натрия и последующим высушиванием. Проведено исследование морозостойкости щебня из песчаника ускоренным способом, а также выполнена оценка данного показателя для щебня Обуховского (Тульская область) и Апанасовского (Ростовская область) месторождений. Полученные экспериментальные данные показали, что песчаник обладает высокими показателями и может быть использован в качестве крупного заполнителя в бетонных и железобетонных конструкциях, не подверженных многократному замораживанию и оттаиванию, а также применяться при возведении временных дорог и строений, для которых долгосрочная устойчивость материала не является основным требованием.

Перспективным методом улучшения характеристик бетона, железобетона, а также цементного раствора является применение послеспиртовой барды – побочного продукта дистилляции этилового спирта. Детальное изучение состава барды, состава добавки, в которую предполагается включить данный материал, поможет в разработке новых методов переработки данного отхода спиртовой промышленности, повысить качество и уменьшить стоимость изготовления бетонных изделий. В ходе анализа проведен литературный обзор научных материалов, посвященных изучению влияния послеспиртовой барды на бетон, а также зависимости данного влияния от состава добавки. Проведенные исследования подтверждают актуальность направления исследования влияния добавки барды в состав бетона, а также могут служить основой для выбора направления дальнейших исследований по данному вопросу.

Исследованы возможности микроволновой химии в части активации реакций растворения кислотоупорных компонентов при переработке минерального сырья. Выявлены и разграничены два альтернативных режима обработки гетерогенных реакционных смесей сверхвысокочастотным (СВЧ) электромагнитным полем. При этом, с одной стороны, необходимо приведение частоты активирующего микроволнового поля в соответствие с гранулометрическим составом гетерогенной реакционной смеси, а с другой стороны, целесообразно вовлечение в реакционный процесс сильнодиэлектрических веществ, обладающих большими диэлектрическими потерями. Обозначенный подход послужил отправной точкой для разработки технологических схем извлечения осмия и золота. Для извлечения осмия предложена двухступенчатая схема СВЧ обработки сырья, позволяющая обеспечить продуцирование атомарного кислорода в жидкой фазе пульпы, а в конечном итоге – интенсивное окисление еѐ твѐрдой фазы. При этом для улавливания летучего оксида OsO4 осмийсодержащие возгоны следует пропускать через термостатированный при температуре  295  298 K раствор олефина в инертном органическом растворителе. Для извлечения тонкого (ультрадисперсного) золота предложен метод гидратного хлорирования. При его осуществлении решающее значение имеет контролируемое нагнетание углекислого газа, стабилизирующее кислотность реакционной смеси и тем самым обеспечивающее автоколебательный характер результирующего процесса растворения золота с образованием тетрахлороаурат(III)-анионов [AuCl4]–

Устойчивое развитие строительных материалов требует создания цементных композитов с эффектом самовосстановления, обладающих встроенной способностью «заживления» трещин. Эта статья рассматривает методы получения и основные характеристики неавтономного (аутогенного) самовосстановления цементных композитов. К аутогенным «заживляющим» модификаторам цементных систем можно отнести минеральные добавки, волокна, наночастицы, наполнители и отвердители. Технологии их применения доказали свою эффективность для частичного и для полного ремонта трещин. Однако, эти методы самовосстановления, ограничиваются «заживлением» трещин шириной менее 150 мкм. Технология самовосстановления обеспечивает цементным композитам, способность адаптироваться и реагировать на окружающую среду, демонстрируя большой потенциал для облегчения создание широкого спектра устойчивых материалов и конструкций на основе цементного бетона.

В этой статье дается обзор научно-технической литературы по механизмам самовосстановления современных композитов. Рассмотрены основные способы получения полимерных, керамических и металлических композитов, перечислены и описаны механизмы их самовосстановления, а также области их применения. Показано, что изучение механизмов самовосстановления современных композитов открывает перед инженерами перспективы для создания более долговечных и надежных конструкций и изделий.

Рассмотрены вопросы макроскопической кинетики роста нитевидных нанокристаллов (ННК) полупроводников без исследования атомно-молекулярной стороны процессов, что позволяет изучить закономерности основного химического взаимодействия и исключить влияние побочных явлений. Показано, что на чисто химические ростовые реакции образования ННК накладываются физические процессы, прежде всего явления переноса вещества от фазы к фазе и передачи энергии (диффузия, теплообмен и др.), в литературе имеются противоречивые данные о характере влияния различных факторов на скорость роста кристаллов и существуют неоднозначные оценки лимитирующей стадии. Определено, что для правильного описания кинетики роста ННК полупроводниковых материалов нельзя игнорировать влияние всей совокупности параметров ростовых режимов, таких как давление прекурсора, температура, скорость потока, тип катализатора, кристаллографическая ориентация и др., на баланс физико-химических процессов.