Звукопоглощающие газобетоны на основе золы-уноса Китая

Введение. Pазработка газобетонов с повышенным содержанием открытых пор, с применением полиминеральных вяжущих со сниженной цементоемкостью и значительной утилизацией местных техногенных ресурсов (в частности обогащенных отходов предприятий теплоэнергетики) актуальна для современной строительной индустрии. Для систематизации современных методов изучения характеристик звукоизоляции и звукозащиты зданий необходимо учитывать многообразие международных строительных норм. Целью работы является освоение научно обоснованного технологического решения, обеспечивающего получение эффективных газобетонов на основе золы-уноса Китая с улучшенными звукопоглощающими характеристиками.
Материалы и методы. В данной работе использована методологическая основа, которая предусматривает всестороннее использование фундаментальных подходов в строительном материаловедении. Для разработки композиционных материалов заданного качества на нано-, микро- и макроуровнях было применено комплексное проектирование. Физико-механические свойства сырья и требуемые характеристики разработанных материалов изучались с использованием физико-химических методов анализа, включая лазерную гранулометрию, рентгенофазовый анализ, электронную сканирующую микроскопию, термические методы и т.д. Экспериментальные исследования проведены в лабораториях БГТУ им. В.Г. Шухова, а также китайских университетах.
Заключение. В данной работе были сформулированы научные подходы для проектирования и синтеза газобетонов с улучшенными акустическими характеристиками в различных регионах страны, с учетом местного сырья. Дальнейшие исследования могут быть направлены на расширение ассортимента лег ких материалов для ограждающих конструкций с целью обеспечения безопасной среды обитания человека. Это может быть достигнуто путем синтеза многокомпонентных композиционных вяжущих, которые влияют на формирование нано-, микро- и макроструктуры материалов.

1. Harding J. L., Preston L. A., Hafla E. Modeling the acoustic noise from a wave energy converter farm and its impact on marine mammals at the PacWave South site, offshore Newport Oregon. Renewable Energy. 2023. https://doi.org/10.1016/j.renene.2023.04.014

2. Savin A., Ermakov V., Egorov M. Acoustic impact on bridges. Transportation Research Procedia. 2022. Vol. 63, Pp. 618-627

3. Kim J., Lee S., Kim S., Song H., Ryu J. Quantitative study on the influence of non-acoustic factors on annoyance due to floor impact noise in apartments. Applied Acoustics. 2023. Vol. 202, 109144.

4. Seyyednourani M., Akgun S., Ulus Y., Yildiz M., Sas H.S. Experimental investigation on Compression-After-Impact (CAI) response of aerospace grade thermoset composites under low-temperature conditions assisted with acoustic emission monitoring. Composite Structures. 2023. Vol. 321, 117260

5. Zhong S., Punpongsanon P., Iwai D., Sato K. Estimation of fused-filament-fabrication structural vibro-acoustic performance by modal impact sound. Computers & Graphics. 2023. Vol. 115, Pp. 137-147.

6. Lyu Q., Dai P., Chen A. Sandwich-structured porous concrete manufactured by mortar-extrusion and aggregate-bed 3D printing. Construction and Building Materials. 2023. Vol. 392, 131909.

7. Veloso M., Pereira M., Godinho L., Amado-Mendes P., Redondo J. Insertion loss prediction of sonic crystal noise barriers covered by porous concrete using the Method of Fundamental Solutions. Applied Acoustics. 2023. Vol. 211, 109543.

8. Niyomukiza J. B., Eisazadeh A., Tangtermsirikul S. Recent advances in slope stabilization using porous vegetation concrete in landslide-prone regions: A review. Journal of Building Engineering. 2023. Vol. 76, 107129.

9. Bagaria A., Juneja D. Experimental research on influence of marble powder, silica fume and polypropylene fiber on the porous concrete. Materialstoday: Proceedings. 2023. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.03.240

10. Pal R., Sarkar P.P. Developing a model of porous concrete-filled rigid pavement. Materialstoday: Proceedings. 2023. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.05.333

11. Jin X, Haider M. Z., Cui Y., Jang J. G., Kim Y. J., Fang G., Hu J. W. Development of nanomodified self-healing mortar and a U-Net model based on semantic segmentation for crack detection and evaluation. Construction and Building Materials. 2023. Vol. 365, 129985.

12. Haider M. Z., Jin X., Hu J. W. Development of nanomodified-cementitious composite using phase change material for energy saving applications. Applied Energy. 2023. Vol. 340, 121067

13. Sldozian R. J., Tkachev A. G., Burakova I. V., Mikhаleva Z. A. Improve the mechanical properties of lightweight foamed concrete by using nanomodified sand. Journal of Building Engineering. 2021. Vol. 34, 101923.

14. Moroni F., Palazzetti R., Zucchelli A., Pirondi A. A numerical investigation on the interlaminar strength of nanomodified composite interfaces. Composites Part B: Engineering. 2013. Vol. 55, Pp. 635-641.

15. Konsta-Gdoutos M. S., Batis G., Danoglidis P. A., Zacharopoulou A. K., Zacharopoulou E. K., Falara M. G., Shah S.P. Effect of CNT and CNF loading and count on the corrosion resistance, conductivity and mechanical properties of nanomodified OPC mortars. Construction and Building Materials. 2017. Vol. 147, Pp. 48-57.

16. Pan Q., Hu J., Hu C., Yan Y. Reparation and characterization of carbon nanotubes coated on expanded perlite as sound absorption composite materials. Materials Science and Engineering: B. 2023. Vol. 296, 116697.

17. Zhang L., Zhang W., Xin F. Broadband low-frequency sound absorption of honeycomb sandwich panels with rough embedded necks. Mechanical Systems and Signal Processing. 2023. Vol. 196, 110311.

18. Shi K., Hu D., Li D., Jin G. Sound absorption behaviors of composite functionally graded acoustic structure under hydrostatic pressure. Applied Acoustics. 2023. Vol. 211, 109474.

19. Cai L., Tian J., Feng K., Liu Y., Jiang Q. Sound absorption model of foam glass-ceramics based on microstructure. Journal of Non-Crystalline Solids. 2023. Vol. 604, 122136.

20. Zhu J., Gao H., Dai S., Qu Y., Meng G. Multilayer structures for high-intensity sound energy absorption in low-frequency range. International Journal of Mechanical Sciences. 2023. Vol. 247, 108197.

21. Sun D., Yin F., Deng Y., Liu K., Tang J., Shen C., Sun Y., Wang A., Huang N., Hu C. Utilization of carbide slag in autoclaved aerated concrete (CS-AAC) and optimization: foaming, hydration process, and physic-mechanical properties. Case Studies in Construction Materials. 2023, e02354

22. Gu X., Wang S., Liu J., Wang H., Xu X., Wang Q., Zhu Z. Effect of hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) as foam stabilizer on the workability and pore structure of iron tailings sand autoclaved aerated concrete. Construction and Building Materials. 2023. Vol. 376, 130979

23. Khunt Y., Nathwani V., Patel H., Joshi T., Gandhi D. Investigation on properties of autoclave aerated concrete using different pre-curing and curing techniques. Materialstoday: Proceedings. 2023. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.04.047

24. Bukhari S. A., Patil D., Gogate N. G., Minde P. R. Utilization of waste materials in non-autoclaved aerated concrete blocks: State of art review. Materialstoday: Proceedings. 2023. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.02.334

25. Poongodi K., Murthi P. Effects of using autoclaved aerated concrete block debris as lightweight aggregate on internal curing of concrete. Materialstoday: Proceedings. 2023. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.03.180