СОТРУДНИЧЕСТВО – КАТАЛИЗАТОР ИННОВАЦИОННОГО РОСТА СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ 3-го БЕЛОРУССКО-ПРИБАЛТИЙСКОГО ФОРУМА Минск, 19 – 20 октября 2017 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский национальный технический университет Научно-технологический парк БНТУ «Политехник» СОТРУДНИЧЕСТВО – КАТАЛИЗАТОР ИННОВАЦИОННОГО РОСТА Сборник материалов 3-го Белорусско-Прибалтийского форума (Минск, 19–20 октября 2017 г.) Минск БНТУ 2017 УДК 082 (476+474) (06) ББК 72я43 С67 В сборник включены материалы 3-го Белорусско-Прибалтийского форума «Сотрудничество – катализатор инновационного роста» по следующим направ- лениям: новые технологии в строительстве, пищевая безопасность (производ- ство и сохранение высококачественных продуктов питания), новые материалы и технологии (в медицине, приборостроении и информационных технологиях, машиностроении, химической промышлености). ISBN 978-985-583-130-4 © Белорусский национальный технический университет, 2017 3 СОДЕРЖАНИЕ Новые технологии в строительстве .................................................................... 6 И.А. Белов, Н.П. Богданова, О.Г.-А. Бацевичус. Ячеистый бетон пониженной плотности для изоляции теплового оборудования ....................... 6 Л.П. Олецкая, И.А. Белов, Н.П. Богданова, Л.А. Чернякевич, И.И. Фоменок. Исследование и разработка составов сухих строительных смесей из отходов производства ячеистого бетона ......................................................... 8 И.А. Белов, К.С. Сенатова, Н.П. Богданова, А.А. Мечай, М.П. Попова. Результаты испытаний кальцийсульфоалюминатного (CSA) цемента……....10 В. Антонович, Р. Стонис, Р. Борис. Возможности совершенствования структуры и свойств жаростойкого бетона, предназначенного для сооружения промышленных печей.............................................................. 12 Г. Шахменко, А. Корякин, Э. Намсоне, А. Йоцис. Высокоэффективные пенобетоны ...................................................................... 14 Ю.Г. Павлюкевич, Л.Ф. Папко, Н.Н. Гундилович. Получение просветляющих пленок на листовом стекле методом пиролиза ..................... 16 Ю.Г. Павлюкевич, О.В. Кичкайло, И.В. Пищ, Ю.А. Климош, О. Кизиниевич, Н.Н. Гундилович, П.С. Ларионов. Разработка составов керамических масс для производства строительной керамики на основе техногенного и природного сырья .............................................................................................. 18 Ж.П. Чигринова, Л.Н. Махленкова. Необогащенные каолины белорусских месторождений в производстве керамических изделий ............ 20 Е.И. Барановская, А.А. Мечай, М.В. Попова, И.А. Белов, Р. Каминскас, К. Балтакис. Получение ангидрито-глиноземистого вяжущего на основе техногенных отходов ........................................................................................... 22 Е.И. Барановская, А.А. Мечай, И.А. Белов, А.А. Ярошук, М.В. Попова, Р. Шяучюнас, А. Эйсинас. Получение быстротвердеющих кальцийсульфо- алюминатных (CSA) цементов на основе техногенного сырья ....................... 24 Е.П. Шишаков, С.И. Шпак, В.В. Коваль, В.Л. Флейшер. Получение древесных плитных материалов высокого качества с использованием экологически безопасных связующих ................................................................ 26 А.В. Должонок, С.А. Романовский, Н.В. Давыденко, А.А. Бакатович. Блоки на основе растительного сырья для возведения стен малоэтажных зданий .......... 28 С.А. Романовский, А.А. Бакатович, Н.В. Давыденко. Эффективный утеплитель из очесов волокна льна ........................................... 30 А.В. Вавилов. Об использовании отходов, образуемых при расчистке и сносе старых зданий и сооружений ................................................................. 32 Пищевая безопасность: производство и сохранение высококачественных продуктов питания ..................................................................... 34 Е.М. Моргунова, И.М. Почицкая. Перспективные направления сотрудничества в области управления качеством пищевой продукции........ 34 4 Т.А. Мадзиевская. Разработка обогатительных ингредиентов для функциональных продуктов питания .......................................................... 36 Е.В. Нелюбина, Е.Н. Урбанчик, О.С. Каминская. Использование продуктов ферментированных гороховых безглютеновых для улучшения пищевой ценности безглютеновых хлебобулочных изделий .......................................... 38 Е.Н. Урбанчик, М.Н. Галдова, Н.В. Тимахова. Изготовление зерновых биологически активных смесей для пищевой промышленности .................... 39 Е.Н. Урбанчик, М.Н. Галдова, А.И. Малашенко. Сухие концентраты из пророщенного зерна и семян для приготовления витаминно- минеральных напитков и косметических средств ............................................ 41 Р.А. Бондарев, М.А. Киркор. Перспективы развития механического оборудования для производства пищевых мелкодисперсных порошков ...... 43 Н.П. Дмитрович, Т.В. Козлова, Л.С. Цвирко. Применение кормов с добавлением водорослей при выращивании ценных видов рыб .................. 45 Т.В. Никонович, Н.В. Дыдышко, М.М. Добродькин. Создание селекционного материала перца острого с высокими вкусовыми и технологическими качествами ..................................................... 47 С.А. Коваленко, Н.П. Охлопкова. Перспективы производства экологически чистой грибной продукции в Беларуси...................................... 49 Новые материалы и технологии (в медицине, приборостроении и информационных технологиях, машиностроении, химической промышлености) ................................................................................................... 51 Ю.Г. Алексеев, В.Т. Минченя, А.Ю. Королёв, Дай Вэньци. Конструкция и технология получения ультразвуковых концентраторов- волноводов трубчатого типа для устранения непроходимости кровеносных сосудов ........................................................................................... 51 М.И. Кузьменков, А.В. Сушкевич, Н.М. Шалухо, Н.Г. Короб. Стоматологические материалы отечественного производства ....................... 53 А.Г. Гривачевский, Р.Л. Кулик, Б.М. Штейн. Программный комплекс для автоматизации технологической подготовки машиностроительного производства ......................................................................................................... 55 Ю.М. Кротюк, А.Г. Гривачевский. Система информационной поддержки процессов проектирования агрегатов для обработки почвы ........................... 57 М.А. Войтешонок, А.И. Алдошин. Особенности информационной технологии блокчейн. Практические аспекты применения ............................. 59 А.В. Береснева, А.С. Антонов, В.А. Струк. Разработка импортозамещающих составов и технологий композиционных материалов для функциональных элементов транспортных коммуникаций ............................................................................. 61 В.С. Нисс, А.Ю. Королёв, А.Э. Паршуто, А.С. Будницкий. Исследование технологии импульсного биполярного электрохимического полирования изделий из алюминиевых сплавов ...................................................................... 63 5 А.Ю. Королёв, А.Э. Паршуто, В.С. Нисс, А.С. Будницкий. Электролитно- плазменная обработка титановых, циркониевых и ниобиевых сплавов ........ 65 И.А. Левицкий, О.В. Кичкайло, Л.В. Кузьбар. Термостойкая литийалюмосиликатная керамика многофункционального назначения ........ 67 А.С. Антонов, С.В. Авдейчик, А.С. Воронцов. Реализация механизма нецепной стабилизации в полимерных нанокомпозитах с повышенной стойкостью к термоокислительному старению ................................................ 69 Ю.Г. Алексеев, А.Ю. Королёв, А.Э. Паршуто, Е.В. Сорока. Исследование процессов нанесения гальванических покрытий с использованием миллисекундных импульсных электрических режимов ................................. 71 Т. Дамбраускас, К. Балтакис, Р. Шяучюнас, А. Мечай. Свойства вяжущего на основе α-C2SH и кварца ............................................... 73 О.В. Кичкайло, И.А. Левицкий. Исследование реологических свойств шликеров для получения термостойкой литийалюмосиликатной керамики ............................................................................................................ 75 О. Кизиниевич, В. Кизиниевич, Ю.Г. Павлюкевич, В. Войшниене, Ю.А. Климош, Ю.Малайшкиене. Определения возможностей и приоритетных направлений по утилизации шлака и золы-уноса от сжигания твердых коммунальных отходов в производстве строительных материалов.................................................................................... 77 Ю.Г. Павлюкевич, Л.Ф. Папко, Н.Н. Гундилович. Стекломатериалы для дорожной разметки и светоотражающих дорожных знаков ..................... 79 Е.П. Шишаков, В.В. Коваль, В.Л. Флейшер. Литейные смолы с улучшенными экологическими свойствами ...................................................... 81 С.Ф. Якубовский, В.Н. Линник, Е.В. Молоток, И.В. Бурая. Применение углеводородов нефтяного происхождения в технологии получения бетулина ............................................................................................. 83 С.Ф. Якубовский, Ю.А. Булавка, И.В. Бурая, Е.И. Майорова. Нефтесорбенты на основе отходов растительного происхождения ............... 85 Е.И. Грушова, А.А. Аль-Разуки, А.Р. Алрашеди, О.В. Карпенко. Использование аддитивов органических растворителей для активирования процессов разделения нефти и нефтепродуктов ............................................... 87 В.И. Русан, И.Л. Мордань. Инновационные энергоэффективные технологии в энергетическом строительстве Беларуси ................................... 88 Научно-технический профиль организаций ................................................... 90 Е.Н. Урбанчик, М.Н. Галдова, А.Е. Шалюта. Деятельность центра дистанционного обучения Могилевского государственного университета продовольствия ............................................................................. 90 Е.Н. Урбанчик, А.Л. Желудков. Инновационная деятельность научно- технологического центра «Технострарт» Могилевского государственного университета продовольствия ............................................................................. 91 6 НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЯЧЕИСТЫЙ БЕТОН ПОНИЖЕННОЙ ПЛОТНОСТИ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ТЕПЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ И.А. Белов, Н.П. Богданова, О.Г.-А. Бацевичус Государственное предприятие «Институт НИИСМ», Республика Беларусь e-mail: info@niism.by В течение последних лет экспериментальные исследования Государствен- ного предприятия «Институт НИИСМ» были направлены на повышение проч- ностных показателей автоклавного ячеистого бетона пониженной плотности как за счет увеличения прочности силикатного камня дисперсным армированием во- локнистыми добавками, так и в результате повышения качества пористой струк- туры материала [1]. Технология производства автоклавного ячеистого бетона пониженной плот- ности имеет технологические особенности. Получение ячеистого бетона средней плотностью 150-200 кг/м3 и требуемой прочности на сжатие является сложней- шей технологической задачей. У такого бетона более 90 % объема занимают га- зовые и капиллярные поры, поэтому межпоровый «скелет» должен обладать до- статочной прочностью. Для получения такого бетона необходимо применение высококачественных армирующих материалов. Дисперсное армирование силикатного камня волокнистыми добавками- эф- фективный технологический прием. Армирование позволяет активно влиять на характер напряженного состояния матрицы ячеистого бетона при приложении нагрузок и за счет перераспределения напряжений тормозить процессы развития трещин и разрушения. В качестве армирующего компонента применяли волла- стонит марки Casiflux F75 компании «Glass Technology International» насыпной плотностью 450 кг/м3 следующего химического состава: СаО – 44,5 %, SiO2 – 53 %, Fe2O3 – 0,16 %, Al2O3 – 0,8%, MgO – 0,6%. Волластонит имеет игольчатую форму с отношением длины волокна к его диаметру в зависимости от марки (L/D) от 3:1 до 20:1. Игольчатость является определяющим фактором для упрочнения и повышения долговечности и изно- состойкости строительных материалов. Использование волластонита целесооб- разно при изготовлении изоляционных плит из силиката кальция с температурой применения до 1200 оС для футеровки технологического оборудования. При расчете и подборе составов сырьевых смесей в промышленных усло- виях на ОАО «Сморгоньсиликатобетон» исходили из расчета получения яче- истого бетона марки по средней плотности 150-200 кг/м3. Расчетная актив- ность бетонной смеси составляла 20%, содержание алюминиевого газообра- зователя - (0,53-0,58) %, волластонита 2-3 %. Добавку СПК-200 вводили в ко- личестве 0,55% [2]. Исследования физико-механических и теплотехнических свойств экспери- ментальных образцов проводили по стандартным методикам. Результаты иссле- дований представлены в таблице. 7 Физико-механические свойства экспериментальных образцов ячеистого бетона № п.п Сред- няя плот- ность в сухом состо- янии, кг/м3 Теплопро- водность в сухом со- стоянии при тем- пера-туре 250С, Вт/ (м · оС) Пре- дел проч- ности при сжа- тии, МПа Пре- дел проч- ности при изги- бе, МПа Усадка при вы- сыха- нии, мм/м Линей- ная тем- пера- турная усадка при 600 оС, % Линей- ная тем- пера- турная усадка при 900 оС, % Сорбционная влажность W, % по массе при относительной влажность воздуха , % Паро- прони- цае- мость , мг/ (мчПа) 75,5 86,5 Ю-56 170 0,054 0,50 0,22 0,21 2,4 2,8 2,31 3,39 0,373 Ю-57 175 0,054 0,66 0,25 0,18 2,2 2,7 2,32 3,50 0,375 Ю-58 211 0,56 0,83 0,45 0,11 1,6 1,8 2,36 3,61 0,306 Ю-59 217 0,057 0,93 0,58 0,09 1,4 2,0 2,38 3,64 0,307 В связи с тем, что одной из основных областей использования в практике строительства плит теплоизоляционных является теплоизоляция ограждающих конструкций, были проведены экспериментальные исследования теплозащит- ных свойств теплоизоляции на основе плит из массива Ю59. Из полученных результатов следует, что термическое сопротивление фраг- мента теплоизоляционного слоя толщиной 150 мм из плит теплоизоляционных средней плотностью 200 кг/м3 составляет 2,651 м2 ·°С/Вт, теплопроводность – 0,057 Вт/(м °С), что обуславливает эффективность использования плит теплоизо- ляционных из ячеистого бетона для теплоизоляции [3]. Термическую стойкость определяли в воздушных теплосменах по режиму: нагрев 800 оС – воздушное охлаждение при 20 оС. После 20 воздушных тепло- смен экспериментальные образцы составов Ю-58, Ю59 имели потерю массы, не превышающую 5 %, остаточная прочность образцов составляла более 60 %. Что подтверждает возможность применения армированного ячеистого бетона пони- женной плотности для изоляции теплового оборудования с температурой изоли- руемой поверхности до 800 оС. Изготовленные на ОАО «Сморгоньсиликатобетон» опытные партии плит теплоизоляционных из ячеистого бетона пониженной плотности прошли успеш- ные ресурсные испытания в плавильно-раздаточных печах СВО на ОАО «БАТЭ» г. Борисов, ОАО «Минский электромеханический завод», ОАО «Минский мо- торный завод». Список использованных источников 1. В.Н. Гончарик, И.А. Белов, Н.П. Богданова, Г.С. Гарнашевич Теплоизо- ляционный ячеистый бетон // Строительные материалы. 2004. № 3. С. 24-25. 2. Патент РБ №7119. Комплексная добавка для ячеистого теплоизоляцион- ного бетона, приоритет от 27.12.2001. 3. Н.П. Богданова, В.Н. Гончарик, И.А. Белов О повышении потребитель- ских свойств ячеистобетонных изделий. // Архитектура и строительство. - 2004. №2. – С.100-102. 8 ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА Л.П. Олецкая, И.А. Белов, Н.П. Богданова, Л.А. Чернякевич, И.И. Фоменок Государственное предприятие «Институт НИИСМ» e-mail: info@niism.by На предприятиях РБ по производству автоклавного газобетона ежегодно об- разуется значительное количество сухих отходов. Основное их количество пред- ставлено браком мелких блоков и плитного утеплителя. Сегодня проблема ути- лизации сухих отходов частично решается путем переработки их в дробленый утеплитель, спрос на который на строительном рынке не высок. После рекон- струкции ОАО «Сморгоньсиликатобетон», ЗАО «Могилевский КСИ», ОАО «Минский КСИ» с установкой технологических линий фирмы «Маза-Хенке» (Германия) резко возросло количество отходов из подрезного слоя на отвержда- ющем днище формы. После выхода этих производств на полную проектную мощность суммарное количество отходов на предприятиях республики превы- сило 50 тыс. м3 в год. В Государственном предприятии «Институт НИИСМ» разработана техно- логия комплексной переработки сухих отходов ячеистого бетона с получением новых видов строительной продукции: штукатурная и кладочная сухие строи- тельные смеси. Предлагаемая разработка позволяет рационально использовать отход про- изводства ячеистого бетона в качестве заполнителя для сухих строительных сме- сей. Разработаны составы сухих смесей для кладочных и штукатурных работ, ис- следованы свойства растворных смесей и свойства растворов в условиях эксплу- атации строительных конструкций. Разрабатываемые материалы отличаются тем, что на 75 % состоят из сухих отходов, 20% портландцемента и 5% технологических добавок. В разрабатываемых сухих строительных смесях в качестве заполнителя ис- пользуется сухой фракционированный отход производства ячеистого бетона, требования к которому не регламентируются. Это предопределило необходи- мость разработки технических условий на сухие строительные смеси на основе данных отходов. Разработаны технические условия ТУ BY100122953 «Растворные смеси из отходов производства автоклавного ячеистого бетона». В технических условиях предусмотрены требования к кладочным и штукатурным растворам, требования приведены в таблице. 9 Требования технических условий к кладочным и штукатурным смесям на основе отходов производства ячеистого бетона Наименование показателя Нормы для смесей кладочная штукатурная 1. Марка по подвижности Пк2 св. 4 до 8 см включ. Пк2 св. 4 до 8 см включ. 2. Прочность раствора в проектном воз- расте, не менее М25 М50 3. Теплопроводность, Вт/(м·К), не более 0,3 0,3 4. Средняя плотность раствора, кг/м3, не более 1250 1300 5. Морозостойкость, циклов, не менее 35 25 6. Прочность сцепления с основанием, МПа, не менее 0,2 0,4 Влажность смесей по массе - не более 5%. Водоудерживающая способность смесей - не менее 95 %. Насыпная плотность - не более 1000 кг/м3. Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в смесях - не более 370 Бк/кг согласно ГОСТ 30108. Организация производства и освоение технологии производства сухих стро- ительных смесей на основе отходов производства автоклавного ячеистого бетона для кладочных и штукатурных растворов осуществлена на предприятиях строи- тельного комплекса Республики Беларусь по производству автоклавного ячеи- стого бетона: ОАО «Сморгонь-силикатобетон», ЗАО «Могилевский КСИ», ОАО «Минский КСИ». 10 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ КАЛЬЦИЙСУЛЬФОАЛЮМИНАТНОГО (CSA) ЦЕМЕНТА И.А. Белов, К.С. Сенатова, Н.П. Богданова Государственное предприятие «Институт НИИСМ» А.А. Мечай, М.П. Попова УО «Белорусский государственный технологический университет» e-mail: info@niism.by Технология производства специального цемента (далее CSA-цемента) прин- ципиально не отличается от технологии портландцемента. Температура спека- ния сырьевой смеси мела, бокситовой глины и фосфогипса составляет (1200±50) оС, что значительно ниже (на 250 оС) температуры спекания клинкера для произ- водства портландцемента. Специальные клинкеры легче размалываются. Сум- марные удельные энергозатраты на производство специальных цементов на 20- 30 % ниже, чем для производства портландцемента. Совместно с БГТУ (кафедра ХТВМ) в Государственном предприятии «Ин- ститут НИИСМ» изготовлены и испытаны опытные образцы CSA-цемента. Це- мент получен совместным помолом до Sуд.=4200 см2/г клинкера КСА, микро- кремнезема и пластификатора С-3. Цемент испытан по показателю прочность при изгибе и сжатии в соответствии с методикой испытаний СТБ ЕН 196-1-2007. Образец для сравнения – портландцемент ОАО «Кричевцементношифер». Прочность в возрасте, МПа После пропаривания (при В/Ц=0,4) В 2 суток (при В/Ц=0,5) В 28 суток (при В/Ц=0,5) изгиб сжатие изгиб сжатие изгиб сжатие Контрольный состав: Портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ОАО «Кричевцементношифер» 5,9 39 6,2 36 6,8 54 Основной состав: Опытный образец CSA-цемента 8,6 54 6,8 42 6,4 55 Проведены испытания расширяющегося цемента по показателю линейное расширение в соответствии с методикой СТБ 942-93. Образец для сравнения – добавка РД-1 (ООО «Консолит», РФ по ТУ5743-023-46854090-98). Состав Линейное расширение 48 часов 28 суток При хранении в воде При хранении в ка- мере нормального твердения При хране- нии в воде При хранении в ка- мере нормального твердения Контрольный 0,003 усадка 0,006 усадка О1* 0,03 0,05 0,49 0,20 О2** 0,03 0,01 0,23 0,14 * - состав с заменой 10% цемента бездобавочного на добавку РД-1; ** - состав с заменой 10% цемента бездобавочного на CSA-цемент 11 Прочность опытных образцов, изготовленных с использованием CSA-цемента. Состав Прочность в возрасте, МПа 48 часов 28 суток При хранении в воде При хранении в камере нормал. твердения При хранении в воде При хранении в камере нормал. твердения изгиб сжатие изгиб сжатие изгиб сжатие изгиб сжатие Контрольный 6,8 40,4 8,6 45,4 10,1 70,1 8,9 68,3 О1 5,7 33,2 6,3 31,2 6,4 50,2 7,8 54,3 О2 7,1 43,2 8,9 47,5 10,4 75,6 10,9 73,4 Самонапряжение в соответствии с требованиями СТБ 1335-2002 для напрягающего цемента по ГОСТ 30515-2013 (тип II-с) составляет 1,3 МПа (3 суток) и 2,4 МПа (28 суток), что соответствует требованиям для НЦ - 2 (ГОСТ Р 56727-2015). CSA-цемент испытан в соответствии с требованиями СТБ ЕН 14647-2011. Прочность изготовленных образцов цементов представлена в таблице. Прочность на сжатие, МПа через 6 ч через 24 ч после пропаривания нормируемая фактическая нормируемая фактическая фактическая ≥18,0 27,8 ≥40,0 45,0 56,7 Цемент испытан по ГОСТ 969-91. В таблице приведены сравнительные дан- ные испытаний CSA-цемента и глиноземистых цементов различных производи- телей. Наименование цемента Прочность на сжатие, МПа через 24 ч через 72 ч нормируемая фактическая нормируемая фактическая CSA-цемент (в/ц=0,35) - 50,5 - 60,4 Цемент глиноземистый марки Ciement Fondu марки 60 (в/ц=0,36) («Kerneos S.A.», Франция) ≥32,4 (для марки 60) 52,0 ≥60,0 (для марки 60) 63,8 Цемент глиноземистый марки GORKAL 40М («GORKA CEMENT Sp. z o.o.», Польша) (в/ц=0,36) ≥22,5 (для марки 40) 42,4 ≥40,0 (для марки 40) 43,7 Цемент глиноземистый марки 40 (CIMSA ISIDAC 40) («CIMSA CIMENTO SANAYI VE TICARET A.S.», Турция) (в/ц=0,37) ≥22,5 (для марки 40) 49,6 ≥40,0 (для марки 40 61,8 Проведены испытания CSA-цемента в составах бетонов и строительных растворов. Установлено, что его использование в смеси с портландцементом в соотношении 1:9 приводит к увеличению водонепроницаемости на 4-6 ступеней с одновременным упрочнением и повышением морозостойкости до марок F300÷F500. 12 По результатам испытаний опытного образца цемента установлено: 1. Опытный образец CSA-цемента является быстротвердеющим гидравли- ческим вяжущим материалом и соответствует классу 52,5R (52,5Б по ГОСТ 31108-2003). 2. В смесях опытного цемента с портландцементом 1:9 и 3:7 при испыта- ниях по СТБ 942-93 наблюдается линейное расширение от 0,04 до 0,3% с одно- временным упрочнением на (10-20) %. 3. Опытный цемент имеет сопоставимые прочностные характеристики с глиноземистыми цементами при испытании по ГОСТ 969-91 и СТБ ЕН 14647- 2011. 4. Испытания опытных цементов в составе строительных растворов и бе- тонов показали увеличение водонепроницаемости последних на 4-6 ступеней с одновременным упрочнением и повышением морозостойкости до марок F300÷F500. ВОЗМОЖНОСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЖАРОСТОЙКОГО БЕТОНА, ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЕЧЕЙ В. Антонович, Р. Стонис, Р. Борис Вильнюсский технический университет им. Гедиминаса Институт строительных материалов (Литва) e-mail: valentin.antonovic@vgtu.lt Тенденцией огнеупорной промышленности последнего десятилетия явля- ется развитие высокотехнологичных жаростойких бетонов и постепенное вытес- нение ими формованных огнеупоров (кирпич и др. изделия) из футеровок раз- личных промышленных печей. При модернизации футеровок путем замены шамотных огнеупорных изде- лий жаростойким бетоном образуются отходы, загрязняющие окружающую среду. Отсюда экономически целесообразным становится применение отрабо- танного шамота в качестве заполнителя в новых видах бетона. Однако следует отметить, что высокая пористость отработанного шамота вызывает значитель- ные трудности при проектировании составов высокотехнологичного бетона, т.к. пористость влияет на водопотребность бетонной смеси и, как следствие, на свой- ства такого бетона. Тем не менее, при подборе оптимальной матрицы для жаро- стойкого бетона с заполнителем из шамота повышенной пористости (17–22%) возможно получение бетонов с удовлетворительными физико-механическими характеристиками. Одна из применяемых в последнее время матриц бетонов нового поколения состоит из микрокремнезема, реактивного глинозема, высокоглиноземистого це- мента и диспергатора. Несмотря на пористость заполнителя, в бетоне с такой 13 матрицей удается значительно сократить количество воды (до 4–6%) и цемента (в 5–10 раз). Ультрадисперсные компоненты интегральной матрицы в сочетании с дис- пергаторами в составе жаростойкого бетона и низкая водопотребность такой бе- тонной смеси, позволяют изготовить бетон с более плотной структурой, по срав- нению с плотностью традиционного бетона. По этой причине, а также в связи с образованием субмикрокристаллических гидратных фаз, прочность низкоце- ментного бетона после твердения достигает того же значения, как и прочность традиционного бетона, не смотря на 10-ти кратное уменьшение количества це- мента. Преимуществами нового бетона по сравнению с аналогичным традицион- ным бетоном являются его эксплуатационные свойства: высокая термическая стойкость (>30 циклов нагрева и охлаждения), постоянство объема после обжига при температурах 800–1300C, высокая плотность и прочность при сжатии (>70 МПа) после обжига при температурах 1100–1300C. Список использованных источников 1. Огнеупорные материалы. Структура, свойства испытания: справочник / Перевод с немецкого под ред. Г. Роучка, Х. Вутнау, Москва: Интермет Инжини- ринг, 2010. 392. 2. Парр, К., Симонен, Ф., Муха, В., Вермейер, К., 2006. Алюминат- кальцевые цементы для бетонов с пониженным содержанием цемента, Новые огнеупоры, 4. 135-141. 3. Antonovič, V., Pundienė, I., Stonys, R., Čėsnienė, J., Kerienė, J., 2010. A review of the possible applications of nanotechnology in refractory concrete, Journal of Civil Engineering and Management 16(4). 595–602. 14 ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ ПЕНОБЕТОНЫ (HIGH PERFORMANCE FOAM CONCRETE) Г. Шахменко, А. Корякин, Э. Намсоне, А. Йоцис (G. Šahmenko, A. Korjakins, A. Jocis) Рижский Технический университет, e-mail: genadijs.sahmenko@rtu.lv Пенобетон является перспективным и универсальным материалом для со- временного строительства. В отличии от традиционного автоклавного газобе- тона, технология пенобетона сравнительно проста и позволяет получить широ- кий диапазон плотности от 200 до 1800 кг/м3, а так же быть использована в мо- нолитном варианте. В то же самое время, прочность пенобетона обычно ниже прочности автоклавного газобетона соответствующей плотности, что значи- тельно ограничивает его широкое применение. Повышенная усадка так же явля- ется существенным недостатком пенобетона. Последние достижения в технологии бетона (использование микродобавок, волокон, в.т.ч. нановолокон и наночастиц, новые технологии перемешивания) позволяют значительно улучшить физико-механические свойства пенобетона, а так же расширить область его использования. Традиционная технология пенобетона предусматривает приготовление пены и ее последующее перемешивание с цементно-песчаным раствором. В данном случае смесь готовилась по совмещенной технологии, согласно кото- рой перемешивание и порообразование происходит одновременно в высокоин- тенсивном смесителе. В целях получения высокоэффективных пенобетонов, были проведены ис- следования в следующих направлениях: 1. Введение активных пуццолановых добавок в пенобетонную смесь. 2. Использование особо интенсивных технологий турбулентного высоко- скоростного перемешивания с эффектом кавитации. 3. Введение пористых наполнителей (фракции керамзита и пеностекла). Исследования показали, что кавитационное перемешивание особенно эф- фективно при использовании микрокремнезема и других пуццолановых добавок, т.к. способствует диспергации микрочастиц и активации цемента, в результате вяжущие свойства цементно пуццолановой композиции используются наиболее эффективно. Установлено так же, что интенсивное перемешивание способствует формированию более мелких пор. Например, для традиционного пенобетона (D800) максимальный диаметр ячейки до 2 мм, при кавитационной технологии не более 0,5 мм. Введением пористых наполнителей (фракции до 8 мм керамзита и пено- стекла) получены композитные пенобетоны (рис. 1), которые характеризуются значительно меньшей усадкой и водопоглощением. 15 Рисунок 1 – Структура композитного пенобетона с пеностеклом (слева) и керамзитом (справа) В целом, совместное использование вышеперечисленных технологий поз- воляет получить более эффективные материалы с точки зрения обеспечения луч- ших свойств. Согласно схеме на рис. 2, попадание в область высоко-эффектив- ных пенобетонов означает возможность повышения прочности при той же плот- ности, или снижение плотности при той же прочности, что обеспечивает лучшие теплофизические показатели. Рисунок 2 – Зависимость плотность - прочность y = 0,0000001604x2,5250959169 R² = 0,9312058681 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 П р о ч н о ст ь п р и с ж а т и и , M P a Плотность, kg/ m3 Высокоэффектианые ПБ Низкоэффективные ПБ 16 ПОЛУЧЕНИЕ ПРОСВЕТЛЯЮЩИХ ПЛЕНОК НА ЛИСТОВОМ СТЕКЛЕ МЕТОДОМ ПИРОЛИЗА Ю.Г. Павлюкевич, Л.Ф. Папко, Н.Н. Гундилович УО «Белорусский государственный технологический университет» e-mail: pavliukevitch.yura@yandex.ru При производстве листового стекла большое внимание уделяется обеспече- нию требуемых параметров пропускания света. Остекление зданий многокамер- ными стеклопакетами и многослойными безопасными стеклами, производство солнечных коллекторов, солнечных отопительных систем, остекление теплиц требует использования стекла с высоким светопропусканием. Однако коэффици- ент направленного пропускания света даже особо прозрачного листового стекла составляет 0,91–0,92 при толщине 4 мм, что связано с отражением света от его поверхностей. Повышение светопропускания листового стекла может быть достигнуто при модифицировании его поверхности путем нанесения просветляющих тонких пленок. Эффект «просветления», т.е. повышения светопропускания стекла за счет уменьшения отражения, обеспечивается при нанесении пленочных покры- тий с низкими значениями показателя преломления. Оптимальное сочетание фи- зико-химических свойств поверхности достигается при ее модифицировании просветляющими пленками диоксида кремния [1]. Преимуществами пленок диоксида кремния являются: высокая механиче- ская прочность и химическая устойчивость, высокая термостабильность, хоро- шая адгезия к стеклу, прозрачность в широкой области спектра. Для нанесения аморфных пленок диоксида кремния на поверхность листо- вого стекла нами использован метод пиролиза. Преимуществом данного метода перед широко используемым для нанесения просветляющих пленок золь-гель методом является высокая скорость процесса формирования покрытия, что важно в случае поточного производства [2]. Схема работы установки для нане- сения тонких пленок на образцы листового стекла представлена на рисунке. Для осаждения пленок SiO2 в качестве исходного материала использовали тетраэтоксилан Si(OC2H5)4. Диспергирование тетраэтоксисилана происходит в ультразвуковой ванне, в которую подается поток инертного газа (аргона). Дис- пергированный тетроэтоксисилан в потоке аргона подается в электрическую печь, где размещается образец листового стекла. Температура в реакционной зоне варьировалась в интервале 250–600 оС. Регулируется расход газа-носителя (аргона) и кремнийорганического соединения, подаваемых в реакционную зону. Формирование пленки SiO2 происходит при термическом разложении тет- раэтоксилана, гидролизе продуктов разложения и полимеризации. При этом со- здаются прочные связи Si–O–Si формируемой пленки и стекла. Продолжитель- ность процесса формирования пленки и ее толщина определяется скоростью по- дачи кремнийорганического соединения в реакционную зону и температурой нагрева реакционной смеси. 17 Схема работы установки для нанесения тонких пленок Установлена возможность повышения светопропускания листового стекла за счет снижения отражающей способности при формировании пленок SiO2, ха- рактеризующихся более низким показателем преломления, чем листовое стекло. При нанесении пленок на поверхность листового стекла максимальный эффект просветления достигается в диапазоне длин волн 450–700 нм. Показатель отра- жения листового стекла без покрытия составляет 8,2 %. При нанесении одно- слойного одностороннего покрытия показатель отражения снижается до 5,8 %. Соответственно пропускание листового стекла толщиной 4 мм при длине волны 550 нм возрастает от 90 % до 92,4 %. Повышение светопропускания листового стекла за счет химического моди- фицирования его поверхности позволяет улучшить оптические характеристики светопрозрачных конструкций. Нанесение просветляющих покрытий на листо- вое стекло методом пиролиза может быть реализовано непосредственно на тех- нологической линии. В отличие от вакуумных методов осаждения функциональ- ных пленок на листовое стекло метод пиролиза проводится при атмосферным давлении и не требует значительных затрат на производственное оборудование и его эксплуатацию. Кроме этого, методом пиролиза могут быть нанесены функ- циональные пленки, такие как упрочняющие, оптические, защитные, электро- проводящие. Список использованной литературы 1. Суйковская Н.В. Химические методы получения тонких прозрачных пле- нок. – М.: Химия, 1971. – 200 с. 2. Сыркин В. Г. CVD-метод. Химическое парофазное осаждение. – М.: Наука, 2000. – 482 с. 18 РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ КЕРАМИЧЕСКИХ МАСС ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНОЙ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННОГО И ПРИРОДНОГО СЫРЬЯ Ю.Г. Павлюкевич1, О.В. Кичкайло1, И.В. Пищ1, Ю.А. Климош1, О. Кизиниевич2, Н.Н. Гундилович1, П.С. Ларионов1 1УО «Белорусский государственный технологический университет» e-mail: pauliukevich@belstu.by 2Вильнюсский технический университет имени Гедиминаса e-mail: olga.kizinievic@vgtu.lt Традиционный способ отопления малоэтажных жилых домов предусматри- вает наличие специальных капитальных сооружений разных видов. Материалом для них является печной кирпич характеристики, которого обеспечивают необ- ходимую устойчивость к высокотемпературным воздействиям. Замена шамот- ного огнеупорного кирпича в бытовых тепловых агрегатах более дешевыми и распространенными материалами является актуальной научной задачей. К числу таких материалов может быть отнесен керамический строительный кирпич, об- ладающий повышенными термомеханическими характеристиками. Целью настоящей работы являлась разработка составов и технологических параметров получения изделий печной керамики на основе широко распростра- ненного глинистого сырья и отходов промышленности. В работе исследованы составы, содержащие в качестве основного компо- нента легкоплавкую полиминеральную каолинито-монтмориллонито- гид- рослюдистую глину месторождения «Заполье» (Витебская обл., г.п. Оболь) (50– 80 мас. %). Корректирующими добавками при синтезе печной керамики служили глина «Городное» (Брестская обл., Столинский р-н), шамот, доломит, отходы обогащения кварцевых песков и керамзитового производства. Применение туго- плавкой каолинито- монтмориллонито-гидрослюдистой глины месторождения «Городное» в количестве 10–30 мас. % способствует расширению интервала спе- кания керамических масс. Для повышения термомеханических характеристик, интенсификации спекания и фазообразования разрабатываемой печной кера- мики вводилось 10–20 мас. % отходов керамзитового производства ОАО «Завод керамзитового гравия г. Новолукомль» и глинистой части отходов обогащения кварцевых песков месторождения «Лениндар» (Гомельская обл., Добрушский р- н). Как компонент, обеспечивающий формирование термостойких структур и протекание необходимых физико-химических процессов в керамическом че- репке при сушке и обжиге, использовалась зернистая добавка шамота – бой ке- рамического кирпича производства ОАО «Обольский керамический завод» в ко- личестве 10–20 мас. %. На основе каждой серии синтезировано по одному со- ставу, модифицированному добавкой 5 мас. % доломита «Руба» (Витебская об- ласть, г.п. Руба), выступающего в роли плавня. 19 Синтез керамических материалов осуществлялся методом пластического формования с сухим способом подготовки масс. Обжиг образцов проводился в электрической печи при температурах 1000, 1050 и 1100 С с выдержкой 1 ч. Синтезированные материалы характеризовались красно-оранжевыми и ко- ричневато-оранжевыми оттенками. Причем, интенсивность окраски образцов усиливается при увеличении количества глины «Городное», а также техноген- ного сырья в составах масс. При комбинировании глинистого сырья «Заполье» и «Городное» с отходами керамзитового гравия получены керамические мате- риалы, характеризующиеся наименьшей насыщенностью цвета, в основном кремово-оранжевых тонов. Добавка доломита существенно не влияет на цвет синтезированных образцов. Увеличение температуры обжига до 1100 °С спо- собствует усилению интенсивности цвета печного кирпича до коричневато- оранжевого. Установлено, что при температурах обжига 1000 и 1050 °С все опробован- ные материалы и добавки не оказывают существенного интенсифицирующего действия на спекание материалов. При этом не происходит достаточного уплот- нения керамического черепка, а именно снижения водопоглощения до 6–12 %. Повышение температуры обжига на 50 °С, способствует уплотнению струк- туры образцов печной керамики. Так, на основании проведенных исследований установлено, что комбинация глинистого сырья «Заполье» (60 мас. %) и «Город- ное» (30 мас. %) при содержании шамота 10 мас. %, а также замена 30 мас. % глины «Заполье» на 20 мас. % отхода керамзитового производства и 10 мас. % глины «Городное» при температуре обжига 1100 °С позволяет получать бездефектные материалы насыщенных коричневато-оранжевых тонов с наиболее высоким ком- плексом физико-механических свойств: общая линейная усадка 9,7–10,7 %, водо- поглощение 6,4–9,7 %, кажущаяся плотность 2017–2094 кг/м3, прочность при из- гибе и при сжатии соответственно 13,3–14,0 и 39,9–42,0 МПа. Результаты экспериментального определения термической стойкости образцов оптимальных составов при нагреве до температуры 800 оС и охла- ждении в проточной воде показали, что они выдерживают пять циклов «нагрев – охлаждение» без видимых изменений. В настоящее время прово- дятся дальнейшие испытания образцов и исследование влияния термоцикли- рования на их физико-химические свойства. Разработанные керамические массы обеспечивают возможность получения материалов для производства печной керамики пластическим способом при тем- пературе обжига 1100С со следующими техническими характеристиками: моро- зостойкость более 25 циклов; удельная эффективная активность естественных радионуклидов 161,1–168,9 Бк/кг; теплопроводность 0,66–0,69 Вт/(м·К). 20 НЕОБОГАЩЕННЫЕ КАОЛИНЫ БЕЛОРУССКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Ж.П. Чигринова, Л.Н. Махленкова Государственное предприятие «Институт НИИСМ», Республика Беларусь e-mail: info@niism.by С расширением сырьевой базы производства гранитного щебня в респуб- лике возникла необходимость установления возможности использования вскрышных пород гранитов месторождения «Ситница» Лунинецкого р-на Брест- ской обл. Геологические изыскания показали, что вскрышные породы месторож- дений гранитов представлены песком и первичными каолинами. Запасы первич- ного каолина составляют 2,41млн. тонн. Каолин месторождения «Ситница» представляет собой глинистую поро-ду светло-серого цвета с белыми и черными пятнами, для которой характерна кус- коватая отдельность и чешуйчатый излом. Качественный состав представлен та- кими кристаллическими фазами, как каолинит, галлуазит, иллит, кварц. Проведенные физико-химические исследования показали, что каолин дан- ного месторождения относится к группе неспекающегося малопластичного по- лукислого и низкодисперсного глинистого сырья со средним содержанием кра- сящих оксидов. Степень запесоченности каолина высокая. Также высокое содер- жание крупнозернистых включений в каолиновом сырье. И, следова-тельно, в природном виде каолин не может быть использован для производства фарфоро- фаянсовых, электротехнических и санстройфаянсовых изделий. Для расширения области применения в строительных материалах первич- ный каолин «Ситница» подвергали мокрому обогащению (промывка через сито № 0063) и отбеливанию (химическое обогащение). Проведенные физико-хими- ческие исследования показали, что обогащенный гидравлическим способом као- лин месторождения «Ситница» по содержанию Al2O3 и Fe2O3 не соответствует требованиям ГОСТ 21286-82 «Каолин обогащенный для керамических изделий. Технические условия». Выход полезного продукта (концентрата) после обогаще- ния составил всего 32,8 %. Полученные результаты исследований показывают, что и первичный и обо- гащенный каолин месторождения «Ситница» мало пригоден для производства керамических сантехнических изделий. Глинистое сырье белорусских месторождений, особенно шихты, состоя- щие из монт-мориллонитовых высокочувствительных к сушке глин, а также среднечувствительных каолинито-гидрослюдистых глин требует ввода отоща- ющих добавок для корректировки химико-технологических свойств, в качестве которых используются пески, различные техногенные отходы и т.д. Ис-пользо- вание в этом качестве гранитного отсева (отхода дробления гранитов) с твердо- стью по шкале Мооса – 6-8 и остроугольной формой частиц, приводит к повы- шенному износу глиноперерабатывающего и формующего оборудования. 21 Для установления возможности использования первичного каолина «Сит- ница» в качестве сырьевой добавки были проведены лабораторно-технологиче- ские исследования и изготовлены опытные образцы плиток керамических для внутренней облицовки стен (полов), опытные образцы кирпича и камня керами- ческих и алюмосиликатного огнеупора (шамотного). При изготовлении опытных образцов керамических плиток за основу были взяты составы масс и технология изготовления, используемые на ОАО «Береза- стройматериалы» (Брестская обл.). Сырьевые шихты составляли на основе за- водской рецептуры с заменой на каолин «Ситница» глины ДНПК (Украина) от 20 до 50 %. При изготовлении опытных образцов алюмосиликатного огнеупора за ос- нову был взят состав шихты для шамотного огнеприпаса с заменой Прося-нов- ского (Украина) обогащенного каолина в количестве от 20 до 50 % на исследуе- мый каолин. Согласно результатам проведенных испытаний опытные образцы кера-ми- ческой плитки и алюмосиликатного огнеупора соответствуют СТБ 1354-2002 «Плитки керамические для внутренней облицовки стен. Технические условия», ГОСТ 6787-2001 «Плитки керамические для полов. Технические условия» и ГОСТ 390-96 «Изделия огнеупорные шамотные и полукислые общего назначе- ния и массового производства. Технические условия». Для установления влияния каолина на химико-технологические свойства глиномасс были изготовлены лабораторные образцы и выпущены опытные пар- тии кирпича и камня керамических на основе монтмориллонитовой, высокочув- ствительной к сушке глины месторождения «Городное» и среднечувсвительной каолинито-гидрослюдистой глины месторождения «Лукомль», гранитного от- сева и каолина «Ситница». В результате проведенных полузаводских исследований получены: кирпич керамический пустотелый и полнотелый одинарные марки М 200; камень кера- мический марки М 175, соответствующие требованиям ТНПА: СТБ 1160-99 «Кирпич и камни керамические. Технические условия» и СТБ 1787-2007 «Кир- пич керамический клинкерный. Технические условия» На основании полученных результатов исследований можно сделать вывод, что каолин необогащенный месторождения «Ситница» может использоваться как отощающая добавка в производстве керамических стеновых материалов. Список использованных источников 1. В.К. Канаев Новая технология строительной керамики. М.: Стройиздат, 1990. - 263 с. 2. К.К.Стрелов, И.Д.Кащеев, П.С.Мамыкин Технология огнеупоров. М.: Ме- таллургия, -1998. -527 с. 3. Л.В.Рафеенкова, В.Ю.Мелешко, О.А.Климашевская, Д.Ю.Жуков, Л.Н.Махленкова Использование вскрышных пород месторождения гранитов «Ситница» в производстве керамических стеновых материалов. //Строительная наука и техника. -2010. -№1-2. - С. 11-14. 22 ПОЛУЧЕНИЕ АНГИДРИТО-ГЛИНОЗЕМИСТОГО ВЯЖУЩЕГО НА ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ Е.И. Барановская1, А.А. Мечай1, М.В. Попова1, И.А. Белов2, Р. Каминскас3, К. Балтакис3 1УО «Белорусский государственный технологический университет», 2Государственное предприятие «Институт НИИСМ», 3Каунасский технологический университет e-mail: AA_M@tut.by1; beton2007@yandex.ru2; rimvydas.kaminskas@ktu.lt3 Применение промышленных отходов в производстве строительных матери- алов является одним из основных направлений снижения материалоемкости этого производства, поскольку многие минеральные отходы по своему химиче- скому составу и техническим свойствам близки к природному сырью. Утилиза- ция техногенных отходов не только позволяет улучшить экологическую обста- новку, но и экономить природные ресурсы. В Республике Беларусь в отвалах ОАО «Гомельский химический завод» накопилось свыше 20 млн.т. фосфогипса – отхода производства экстракционной фосфорной кислоты. По содержанию CaSO42H2O (96%) его можно отнести к гипсовому сырью первого сорта. Основная причина, сдерживающая применение фосфогипса – наличие в его составе примесей, в частности, водорастворимых со- единений фосфора и фтора. Для устранения влияния последних на свойства по- лучаемых вяжущих можно либо удалять их путем многократной промывки фос- фогипса водой, либо связывать в нерастворимые соединения. Данные техноло- гии основаны на использовании свежего фосфогипса. Более рациональным явля- ется использование отвального фосфогипса, который в течение длительного вре- мени подвергался воздействию атмосферных осадков, и содержит минимальное количество кислых примесей. В настоящее время в стекольной промышленности накоплено значитель- ное количество отходов химической полировки стекла, которые могут ис- пользоваться в качестве компонента сырьевой смеси при получении гипсо- вых вяжущих. Целью данной работы является получение ангидрито-глиноземистого вяжу- щего с использованием гипсосодержащих отходов. В качестве сырьевых матери- алов применялись фосфогипс (ОАО «Гомельский химический завод»), отход хи- мической полировки стекла (ОАО "Стеклозавод "Неман"), мел белорусских ме- сторождений и огнеупорная глина месторождений Российской Федерации с со- держанием Al2O3 около 50%. Составы сырьевых смесей разрабатывались таким образом, чтобы обеспе- чить образование в обожженном продукте наряду с нерастворимым ангидритом сульфоалюминатов кальция (в частности минерала иелимита (4СаО·3Al2O3·SO3), что в дальнейшем позволит использовать продукт как самостоятельное вяжущее либо как расширяющую добавку в бетон. Исследовались три состава сырьевых 23 смесей для получения ангидрито-глиноземистого вяжущего: I – 32F; II – 32PF; III – 32P. В качестве гипсосодержащего компонента в первом составе использовался отход химической полировки стекла, во втором – отход химической полировки стекла и фосфогипс, в третьем – фосфогипс. Синтез ангидрито-глиноземистого вяжущего осуществлялся в лабораторной печи при температуре 1170˚С и вре- мени обжига – 2 часа. Затем продукт обжига совместно с интенсификатором по- мола ИП-73 в течение 2 часов подвергался измельчению в шаровой мельнице до удельной поверхности 3500 см2/г. Далее вяжущее испытывалось по методике, приведенной в стандарте EN 14647-2007 «Цемент глиноземистый. Состав, технические условия и крите- рии соответствия». Для определения предела прочности при изгибе и сжатии вя- жущее смешивали с полифракционным песком в соотношении 1:3 и далее при водоцементном отношении 0,4 формовали образцы-балочки размером 40×40×160 мм, которые твердели в течение 2-х суток в камере нормального твер- дения, а затем в воде. Результаты представлены в таблице 1. Физико-механические свойства ангидрито-глиноземистого вяжущего Состав вя- жущего Предел прочности при изгибе/сжатии, МПа Сроки схватывания, мин Начало Конец 2 сут 7 сут 28 сут I 2,3/12 3,4/15 3,8/17 35 60 II 3,5/19 4,2/24 5,5/35 15 45 III 4,6/27 5,8/39 6,7/51 6 20 Анализ результатов показывает, что наибольшей прочностью как на изгиб, так и на сжатие обладают образцы ангидрито-глиноземистого вяжущего III состава. Это можно объяснить повышенным содержанием в обожженном продукте минерала иелимита, который при гидратации образует игольчатые кристаллы эттрингита, армирующие и упрочняющие твердеющую структуру вяжущего. Таким образом показана возможность получения ангидрито-глиноземи- стого вяжущего с заданными свойствами на основе техногенных отходов. На данный момент установлено, что в качестве гипсосодержащего сырья лучше ис- пользовать или фосфогипс или фосфогипс совместно с отходом полировки стекла. Для более полной интерпретации результатов дальнейшие исследования в этой области будут продолжены. Работа выполнялась при финансовой поддержке Белорусского республи- канского фонда фундаментальных исследований (проект № Х17ЛИТГ-005) и Научного совета Литвы. 24 ПОЛУЧЕНИЕ БЫСТРОТВЕРДЕЮЩИХ КАЛЬЦИЙСУЛЬФОАЛЮМИНАТНЫХ (CSA) ЦЕМЕНТОВ НА ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ Е.И. Барановская1, А.А. Мечай1, И.А. Белов2, А.А. Ярошук1, М.В. Попова1, Р. Шяучюнас3, А. Эйсинас3 1УО «Белорусский государственный технологический университет» 2Государственное предприятие «Институт НИИСМ» 3Каунасский технологический университет e-mail: AA_m@tut.by1; beton2007@yandex.ru2; raimundas.siauciunas@ktu.lt3 Большое разнообразие строительных конструкций, особенности их соору- жения и существенные различия условий эксплуатации при разных видах агрес- сивных воздействий вызвали необходимость создания цементов со специаль- ными техническими свойствами, которые могли бы использоваться при строи- тельстве гидроэлектростанций, автомобильных дорог и аэродромов, морских и океанских сооружений, при промышленном производстве сборных обычных и железобетонных конструкций и др. Весьма перспективным в настоящее время является производство быстро- твердеющих кальцийсульфоалюминатных цементов с использованием техноген- ного сырья. Производство такого вяжущего обеспечивает не только утилизацию отходов промышленности, но и существенно снижает выбросы СО2 в атмосферу. Исследование современных тенденций мирового рынка строительных мате- риалов показывает востребованность сверхбыстротвердеющих вяжущих ве- ществ. Основной областью их применения является производство сухих строи- тельных смесей специального назначения (ремонтные смеси, гидроизоляция, наливные полы). Такие цементы широко используются в монолитном строитель- стве при быстром возведении массивных бетонных конструкций (строительство в Китае плотин ГЭС), где жёсткими требованиями является отсутствие усадоч- ных деформаций, сульфатостойкость, повышенная водонепроницаемость. В связи с развитием новых строительных технологий, расширением ассор- тимента сухих строительных смесей специального назначения, повышением тре- бований к долговечности конструкций в Республике Беларусь и Литовской Рес- публике проводятся исследования в области синтеза и научно обоснованного прогнозирования свойств продуктов гидратации быстротвердеющих вяжущих веществ. В отличие от зарубежных исследований, предполагающих применение дефицитного дорогостоящего сырья, в работе использовались такие источники CaO, Al2O3, Fe2O3, CaSO4, как фосфогипс, осадок (шлам) химической водоподго- товки, известь-недопал, железистый кек, шлаки литья алюминиевых сплавов, лом и бой огнеупоров силикатной группы. В настоящее время в Беларуси и ЕС указанные отходы складируются, загрязняя окружающую среду, либо перераба- тываются в незначительных количествах. 25 Цель – разработать составы клинкеров на основе техногенного сырья для получения быстротвердеющих высокопрочных кальцийсульфоалюминатных це- ментов и исследовать фазовые превращения при их синтезе и гидратации. Науч- ное обоснование соотношения компонентов в системе CaO – Al2O3 Fe2O3 – CaSO4 с учётом примесей в техногенном сырье позволит создать оптимальные условия для процесса гидратации сульфоалюмоферритов кальция, обеспечивающие про- гнозируемый рост кристаллов и их стабильное существование при изменении факторов окружающей среды. Были разработаны составы с различным соотношением фосфогипса, мела и бокситовой глины (шифры составов: состав 1 и состав 2). Синтез клинкеров про- водили в лабораторных условиях при температурах обжига 1150°С и 1200°С для состава 1 и состава 2 соответственно. Время обжига – 2 часа, скорость нагрева – 5°С/мин. Обожжённый материал подвергался помолу в шаровой мельнице. С по- мощью рентгенофазового анализа установлено, что основными кристалличе- скими фазами являются йеленит, сульфоалюмоферриты кальция, белит. Было определено содержание свободного СаОсв в цементе с помощью этил- глицератного метода. СаОсв во всех образцах отсутствовал, что свидетельствует об однородности и высоком качестве сырьевой смеси. Йеленит – 3CaO∙3Al2O3∙СаSO4 является одной из основных фаз и при гидра- тации играет важную роль. В процессе гидратации в клинкере наряду с эттрин- гитом образуются его железистые аналоги. Интенсивный рост таких кристаллов приводит к микроармированию и упрочнению структуры цементного камня. Бе- лит – 2CaO∙SiO2 не вносит существенный вклад в прочность цементного камня на начальных этапах гидратации и твердения, однако в более поздние сроки твер- дения прочность цементного камня значительно возрастает. Для исследования физико-механических свойств синтезированных составов кальцийсульфоалюминатных цементов они были переданы в испытательный центр ГП «Институт НИИСМ». Работа выполнялась при финансовой поддержке Белорусского республи- канского фонда фундаментальных исследований (проект № Х17ЛИТГ-005) и Научного совета Литвы. 26 ПОЛУЧЕНИЕ ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫХ СВЯЗУЮЩИХ Е.П. Шишаков, С.И. Шпак, В.В. Коваль, В.Л. Флейшер УО «Белорусский государственный технологический университет» e-mail: eshishakov@mail.ru Древесные плитные материалы (ДПМ): древесностружечные плиты, фанера, плиты OSB, находят широкое применение при изготовлении мебели, в строительстве жилья, в автомобилестроении, в вагоностроении и других отраслях. В качестве свя- зующих при их изготовлении широко используются карбами-доформальдегидные, фенолформальдегидные или меламиноформальдегидные смолы различных марок. В настоящее время путем длительных исследовательских и производственных работ удалось получить ДПМ с классом токсичности Е1. Содержание основного токсич- ного элемента – формальдегида, в этих материалах снижено до 8 мг в 100 г изделия. Однако уменьшение токсичности привело к значительному снижению механиче- ской прочности и водостойкости изделия. При изменении температуры и влажности, в процессе эксплуатации, они быстро теряют потребительские свойства. В то же время получение водостойких ДПМ, выдерживающих многократное циклическое замораживание-оттаивание является достаточно актуальным для ряда отраслей про- мышленности. Авторами статьи разработан ряд новых связующих материалов для получения водостойких ДПМ. Исходными компонентами для получения смол служили крупнотоннажные продукты: карбамид, карбамидоформальдегидный концентрат, диан (дифени- лолпропан), фурфуриловый спирт (ФС), таловое масло. Карбамид и формальдегид широко используются для синтеза КФС и имеются в любом цехе по синтезу смол на деревообрабатывающем предприятии. ФС – продукт, полученный из фурфурола, сы- рьем для производства которого могут служить любые растительные материалы, в том числе и отходы деревообработки. ФС широко используется в машиностроении. Талловое масло является крупнотоннажным побочным продуктом производства целлюлозы. Состав наилучших образцов смол приведен в таблице 1. Таблица 1 – Состав образцов смол Показатели Марка связующего КФФС КДС КФДФС Содержание сухих веществ, % 71,2 68,3 82,0 Величина рН 6,8 7,2 9,4 Содержание свободного формальдегида, % 0,03 0,05 0,05 Содержание свободного фенола, % отс. отс отс. Условная вязкость по ВЗ 246, с 30-60 45-75 55-80 С использование указанных смол была изготовлена трехслойная фанера из березового шпона. Расход смолы составлял 140 г/м2, температура плит пресса 145ºС, время прессования 2,5 мин, время снятия давления − 1 мин. Механические показатели полученной фанеры приведены в таблице 2. 27 Таблица 2 – Механические показатели фанеры Показатели Марка связующего КФФС КДФС КФДФС Предел прочности в сухом состоянии, МПа 3,0 2,7 2,8 Предел прочности после вымачивания 24 ч в холодной воде, МПа 3,0 2,4 2,8 Предел прочности после кипячения 1 ч, МПа 2,1 1,7 2,0 В сухом состоянии высокую прочность фанеры обеспечивают все три вида смолы (2,7–3,0 МПа). После вымачивания в холодной воде в течение 24 час у фанеры изготовленной с использованием смол КФФС и КФДС прочность не изменилась, у смолы КФДФС снизилась на 11% (с 2,7 до 2,4 МПа). После кипячения в течение 1 часа прочность фанеры изготовленной с использованием КФФС, КФДС и КФДФС несколько снизилась и составила 2,1; 1,7 и 2,0 МПа соответственно, что составляет 70, 63 и 72% от первоначальной. В аналогичных условиях фанера, изготовленная с использованием промышленных карбамидоформальдегидных смол КФ–МТ и КФ– Ж полностью расклеилась. Синтезированные смолы были использованы для получения опытных образцов древесностружечных плит. Расход смолы составлял 12% от массы абсолютно сухой стружки, температура прессования – 160°C, толщина плиты 18 мм, продол-житель- ность прессования 3 мин. В качестве гидрофобизирующей добавки в стружку вво- дили талловое масло. Для сравнения в аналогичных условиях были получены плиты с использованием промышленных смол КФ-Ж и СФЖ-3014. Физико-механические показатели полученных плит приведены в таблице 3. Таблица 3 – Показатели древесностружечных плит Показатели Марка связующего КФФС КФДС КФДФС КФ-Ж СФЖ- 3014 Предел прочности при изгибе, МПа 24,4 24,7 26,4 20,1 24,5 Предел прочности при растяжении перпендикулярно поверхности, МПа 0,44 0,48 0,52 0,38 0,47 Набухание за 24 ч, % 18,7 18.4 17,4 25,7 19,4 Водопоглощение за 24 ч, % 51,7 48,4 42,6 68,4 46,5 Плиты, полученные с использованием КФФС и КФДС, по механическим показателям и водостойкости значительно превосходят плиты, полученные с ис- пользованием КФС, и практически не уступают плитам, полученным с исполь- зованием фенольной смолы. Плиты, полученные с использованием КФДФС по ряду показателей превосходят плиты, полученные с использованием фенольной смолы СФЖ-3014. Опытные образцы ДПМ содержат формальдегида не более 2−4 мг/100 г изделия. Выводы. Использование новых видов смол позволяет получить фанеру и древесностружечные плиты повышенной водостойкости и низкой токсичности. 28 БЛОКИ НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ СТЕН МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ А.В. Должонок, С.А. Романовский, Н.В. Давыденко, А.А. Бакатович УО «Полоцкий государственный университет» e-mail: a.dalzhonak@psu.by, s.romanovskiy@psu.by, n.davydenko@psu.by, a.bakatovich@psu.by Производство стеновых блоков на основе отходов растениеводства позволяет не только получить конкурентоспособный материал с рядом желаемых свойств, но и комплексно подходить к вопросу использования и утилизации растительного сырья. В лаборатории кафедры строительного производства Полоцкого государ- ственного университета проводятся исследования по разработке стеновых блоков на основе отходов растениеводства с использованием в качестве заполнителей со- ломы и костры льна. В таблице 1 представлены результаты исследований по подбору составов с учетом влияния изменяющегося соотношения цемента и извести на основные физико – механические свойства стеновых материалов. Испытания проводили на образцах плотностью 530 кг/м3. Таблица 1 – Физико-механические характеристики стенового материала № состава Расход компонентов, кг/м3 Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, Вт/(м∙°С) Прочность на сжатие, МПа солома костра цемент известь вода 1 93 76 360 - 268 0,073 1,4 2 169 - 360 - 268 0,081 1,3 3 93 76 180 180 373 0,088 1,6 4 169 - 180 180 373 0,095 1,4 5 93 76 216 144 342 0,084 1,7 6 169 - 216 144 342 0,09 1,5 7 93 76 253 107 293 0,08 1,9 8 169 - 253 107 293 0,087 1,65 9 93 76 289 71 268 0,075 2,2 10 169 - 289 71 268 0,085 2,0 Составы 1, 2 на цементном вяжущем имеют прочность 1,4 - 1,3 МПа соот- ветственно. При соотношении цемента и извести 50:50 (составы 3, 4), прочность увеличивается незначительно. Положительный эффект от нейтрализации саха- ров известью полностью перекрывается повышенным водопотреблением ком- плексного вяжущего. Присутствие извести в составах 3, 4 повышает расход воды на 40 % по сравнению с составами 1, 2 на цементном вяжущем. В результате формируется пористая структура цементно – известкового камня, что негативно влияет на прочность стенового материала. Снижение расхода извести на 10 – 20 % (составы 5 – 8) обеспечивает повышение прочности до 1,5 – 1,9 МПа. В составах 9, 10 расход извести равен 20 % от общей массы вяжущего. При этом количество воды затворения соответствует расходу на цементном вяжущем (составы 1, 2). За- фиксировано повышение прочности на 54 – 57 % (составы 9, 10) по сравнению с 29 показателями составов 1, 2. Необходимо отметить, что для экспериментально подобранного состава 9 одновременно решаются проблемы отрицательного вли- яния сахаров на цемент, увеличения адгезии вяжущего с заполнителем и форми- рования плотной структуры цементно - известкового камня, что в комплексе обеспечивает повышение прочности костросоломенных блоков до 2,2 МПа. Для определения влияния влажности стенового материала на коэффициент теплопроводности предварительно изготавливались плиты размером 250×250×30 мм. Образцы (составы 9, 10, таблица 1) помещали в герметичную камеру над водой и выдерживали определенное время (2, 5, 10, 25 суток). По истечении каждого временного периода измеряли плотность и коэффициент теп- лопроводности во влажном состоянии. Результаты лабораторных исследований приведены в таблице 2. Таблица 2 – Показатели плотности, влажности и теплопроводности стенового материала № об- разца Время выдержи- вания образца в камере, сутки Показатели влажного материала плотность, кг/м3 влажность, % коэффициент тепло- проводности, Вт/(м·°С) Стеновой материал на основе соломы 1 2 555 4,7 0,09 3 5 571 7,7 0,098 4 10 574 8,3 0,106 5 25 612 15,5 0,112 Стеновой материал на основе смеси соломы и костры льна 1 2 545 2,8 0,079 3 5 556 4,9 0,086 4 10 568 7,2 0,092 5 25 595 12,3 0,094 Анализ полученных данных показывает, что показатель влажности образца на основе соломы через 2 суток на 68 % больше, чем у соломы с кострой, а коэффици- ент теплопроводности увеличился на 14 %. В возрасте 5 суток происходит увели- чение влажности обоих образцов. Значения влажности у стенового материала на основе соломы составляет 7,7 %, а у смеси соломы с кострой 4,9 %. Дальнейшее выдерживание материала в герметичной камере способствует увеличению влажно- сти образцов и ухудшению коэффициента теплопроводности. Установлено, что при выдержке 25 суток, влажность стенового материала на основе соломы превышает показатель влажности образцов из смеси соломы с кострой на 26 %, а значение теп- лопроводности на 19 %. Более высокие показатели влажности составов на основе соломы объясня- ются большей сорбционной влажностью соломы по сравнению с кострой льна. По этой причине скорость насыщения материала влагой увеличивается, что нега- тивно сказывается на теплофизических свойствах соломенных блоков. Введение в состав стеновых блоков костры льна, имеющей меньшую сорбционную влаж- ность, затрудняет быстрое поглощение из воздуха влаги заполнителем, что по- ложительно влияет на теплотехнические характеристики стенового материала. 30 ЭФФЕКТИВНЫЙ УТЕПЛИТЕЛЬ ИЗ ОЧЕСОВ ВОЛОКНА ЛЬНА С.А. Романовский, А.А. Бакатович, Н.В. Давыденко УО «Полоцкий государственный университет» e-mail: s.romanovskiy@psu.by, a.bakatovich@psu.by, n.davydenko@psu.by Использование очесов волокна льна в качестве основного компонента для производства утеплителей позволит не только удовлетворить возрастающий спрос на теплоизоляционные материалы, но и решить проблему переработки данного отхода. В экспериментальных составах использовали однокомпонент- ный заполнитель из очесов или волокна льна, а также двухкомпонентный запол- нитель из волокна и очесов льна. Натриевое жидкое стекло применяли в качестве вяжущего. При изготовлении образцов материала соблюдали определенную последо- вательность выполнения технологических операций. Предварительно произво- дили дозировку компонентов. Затем, для образцов на основе смеси волокна и очесов волокна льна перемешивали компоненты заполнителя. После чего добав- ляли жидкое стекло к заполнителю и перемешивали. Далее производили фор- мовку образцов в виде плит размером 250×250×25 мм путем подпрессовки смеси под давлением 0,0020,003 МПа. После выдержки в форме образцы высушивали. Прочность на сжатие при 10% деформации исследовали на образцах-кубах разме- ром 100×100×100 мм. Необходимо отметить, что после сушки на всех образцах усадочные деформации отсутствовали. В таблице приведены характеристики теплоизоляционных плит. При рассмотрении полученных данных по составам 13 с постоянным расхо- дом жидкого стекла отмечается повышение коэффициента теплопроводности со- става 1 на 17% относительно показателя состава 3. Аналогичные зависимости по- лучены для составов 4, 6 и составов 7, 9. Замена 20% волокна очесами льна обес- печивает снижение показателя теплопроводности до 0,038 Вт/(м∙°С) (состав 2). В процессе анализа результатов составов 1 и 7 установлено, что увеличение расхода жидкого натриевого стекла приводит к повышению плотности на 43% и прочно- сти на сжатие при 10% деформации на 57%, коэффициента теплопроводности на 0,004 Вт/(м∙°С). Также отмечается повышение плотности на 43%, прочности на 60% и коэффициента теплопроводности на 0,005 Вт/(м∙°С) у состава 9 по сравне- нию с характеристиками состава 3. Анализ физико-механических характеристик показывает, что применение в качестве заполнителя очесов льна (составы 3, 6, 9), вместо смеси из волокна и очесов льна (составы 2, 5, 8), при одинаковой плотности утеплителей, снижает коэффициент теплопроводности на 0,004 Вт/(м∙°С), а проч- ность материала практически не изменяется. 31 Физико-механические характеристики теплоизоляционных плит № со ст ав а Расход компонентов на 1 м3, массовая доля С р ед н яя п л о тн о ст ь, к г/ м 3 К о эф ф и ц и ен т те п л о п р о в о д н о ст и , В т/ ( м ∙° С ) П р о ч н о ст ь н а сж ат и е п р и 1 0 % д еф о р м ац и и , М П а волокна льна очесы волокна льна жидкое стекло 1 0,93 - 0,07 70 0,041 0,026 2 0,74 0,19 0,07 70 0,038 0,026 3 - 0,93 0,07 70 0,034 0,025 4 0,81 - 0,19 85 0,043 0,032 5 0,65 0,17 0,19 85 0,04 0,032 6 - 0,81 0,19 85 0,036 0,03 7 0,73 - 0,27 100 0,045 0,044 8 0,58 0,15 0,27 100 0,043 0,043 9 - 0,73 0,27 100 0,039 0,04 Из проведенных микроскопических исследований структуры волокна льна следует, что волокно диметром 5070 мкм состоит из плотно скрепленных пучков элементарных волокон, а очесы представляют собой растрепанные пучки с разъ- единенными элементарными волокнами диаметром 812 мкм, имеющих хаоти- чески расположенные контактные соединения между собой. Такая структура обуславливает формирование сетчатого волокнистого каркаса в очесе льна. При контакте между собой очесы образуют пространственную сетчатую волокни- стую систему. Понижение теплопроводности обусловлено меньшей длиной и размером по- перечного сечения очеса по сравнению с волокном льна. Дополнительным факто- ром, положительно влияющим на снижение теплопроводности, является нали- чие у элементарных волокон внутреннего канала, уменьшающего кондуктивный перенос тепла по телу волокна. Разнонаправленное в объеме расположение элементарных волокон в струк- туре утеплителя также способствует снижению теплопроводности. Такое рас- пределение волокон препятствует конвективному переносу воздуха за счет уменьшения размеров тонких воздушных прослоек неправильной формы и их частичной локализации в виде отдельных замкнутых микропустот. Полученные теплоизоляционные плиты из очесов льна характеризуются теплопроводностью 0,0340,039 Вт/(м∙°С) при плотности 70100 кг/м3. В отли- чие от аналогов, утеплитель обладает прочностью на сжатие при 10% деформа- ции 0,0250,04 МПа, что позволяет расширить область применения теплоизоля- ционного материала. 32 УДК 625.764 ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОТХОДОВ, ОБРАЗУЕМЫХ ПРИ РАСЧИСТКЕ И СНОСЕ СТАРЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ А.В. Вавилов Белорусский национальный технический университет При расчистке и сносе старых зданий и сооружений ежегодно в Беларуси удаляется более 1,5 млн. м2 рубероидных кровель. При этом демонтированные покрытия, в основном, направляют на свалки или сжигают, загрязняя окружаю- щую среду. В то же время отслужившая свой срок рубероидная кровля содержит порядка 80 % нефтяного битума, который можно использовать как компонент при производстве ремонтных материалов в дорожной отрасли. Рекомендуется линия по переработке отработанных рулонных кровель с це- лью получения компонента ремонтных дорожных материалов. С помощью такой линии рулонные кровли измельчаются до состояния крошки. Сотрудниками БелдорНИИ и кафедры «Строительство и эксплуатация до- рог» БНТУ установлена целесообразность введения вторичного органомине- рального порошка, полученного при переработке кровельных материалов, в со- став ремонтных органоминеральных смесей. При сносе старых зданий и сооружений слабо решается вопрос использова- ния отходов минерального происхождения из бетона и железобетона. Эти неис- пользуемые отходы громоздки, объемны и из-за их доставки на свалки, послед- ние быстро растут. Ставится задача изыскать возможности эффективной переработки и исполь- зования отходов минерального происхождения, в основном в дорожной отрасли. Обеспечение возможности эффективной переработки и использования от- ходов минерального происхождения возможно при условии формирования комплекта машин, обеспечивающего минимальные затраты на разрушение от- работанных бетонных и железобетонных конструкций до размеров, требуемых потребителями. Комплект машин по возможности должен включать отече- ственные технические средства. Для выбора эффективного комплекта машин вначале исследовали отрабатываемую среду – материал дробления, то есть на что воздействуют рабочие органы машин. Документом, регламентирующим физико-механические и геометрические параметры железобетонных плит явля- ется ГОСТ 9561. Плиты изготавливают из тяжелого бетона по ГОСТ 26633, конструкцион- ного легкого бетона плотной структуры средней плотности не менее 1400 кг/м3 по ГОСТ 25820 или плотного силикатного бетона средней плотности не менее 1800 кг/м3. Плиты, извлекаемые при сносе старых зданий и сооружений имеют внуши- тельные размеры, что требует для их разрушения крупногабаритной и мощной 33 техники. Разрушаемые плиты к тому же армированы арматурной сталью, высо- копрочной проволочной арматурой по ГОСТ 7348 или канатами по ГОСТ 13840. Механические свойства арматурной стали (ГОСТ 10884-94) еще раз подтвер- ждают необходимость применения мощной техники для разрушения железобе- тонных плит. Мировой опыт показывает, что на первичном разрушении громоздких же- лезобетонных плит успешно применяют гидроножницы. Гидроножницы имеют много конструктивных исполнений каждое имеет свои достоинства и недо- статки. Гидроножницы имеют большой спектр решаемых задач и следовательно для каждой выполняемой задачи существуют свои конструкции гидроножниц. Нами предлагается гидроножницы монтировать на одноковшовый гидрав- лический экскаватор, предварительно сняв ковш. Отечественные гидронож- ницы считаем целесообразным создавать учитывая преимущества гидронож- ниц фирмы Delta серии MF18, которые можно смонтировать на белорусский экскаватор Амкодор 923, эксплуатационной массой – 23 тонны, мощностью двигателя 121 кВт. В результате работы гидроножниц образуются крупные куски железобе- тона, а заказчик готовой продукции в Беларуси, в основном, дорожник, строящий и ремонтирующий местные дороги, требует щебень для устройства подстилаю- щего слоя при строительстве дороги. Полученный щебень будет востребован в республике, поскольку руководством республики поставлена задача в больших объемах строить местные дороги. Следующими машинами в комплекте после гидроножниц для более мелкого дробления должны быть щековые дробилки. Изучение технических характеристик имеющихся в эксплуатации щековых дробилок указывает на размеры кусков бетона, которые необходимо выдавать гидроножницами для последующего более мелкого дробления. Так, если щековая дробилка имеет размер входного отверстия 1200×750мм гидроножницы должны выдать размер куска бетона несколько меньше размера 1200×750мм. Если щековая дробилка подходит для вторичного и третичного дробления с её помощью можно получить нужный дорожникам размер дроб- ленки на уровне до 20 мм. Таким образом, установлена возможность эффективного производства и ис- пользования отходов минерального происхождения. 34 ПИЩЕВАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ: ПРОИЗВОДСТВО И СОХРАНЕНИЕ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОТРУДНИЧЕСТВА В ОБЛАСТИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ Е.М. Моргунова, И.М. Почицкая РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию» e-mail: info@belproduct.com Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по про- довольствию является лидером и крупнейшим научно-исследовательским учре- ждением Беларуси, осуществляющим научное сопровождение и реализацию практических разработок более чем для 25 перерабатывающих отраслей пище- вой промышленности страны. Основной целью деятельности Научно-практический центра Национальной академии наук Беларуси по продовольствию является координация научных ис- следований, направленных на решение актуальных задач по созданию конкурен- тоспособных продуктов питания для различных групп населения, разработка но- вых инновационных технологий и проектов, научное сопровождение развития от- раслей пищевой промышленности и контроль качества продуктов питания. Сотрудники центра выполняют научные исследования в рамках республи- канских и государственных научно-исследовательских программ и программ прикладного характера («Агропромкомплекс – возрождение и развитие села», «Импортозамещение», «Фитопрепараты. Развитие сырьевой базы и переработки лекарственных и пряно-ароматических растений», «Рациональное питание», «Инновационные биотехнологии», «Инновационные технологии в АПК», «Дет- ское питание», «Пожилые люди», программ Плана НИОК(Т)Р, финансируемых из средств инновационного фонда концерна «Белгоспищепром» и др.), программ Союзного государства Беларуси и России «Отходы» и «Инновационное развитие производства картофеля и топинамбура». Специалистами разработан ассортимент многообразных высококачествен- ных продуктов питания функционального, профилактического и специального назначения, в т.ч. для детей, беременных женщин, кормящих матерей, людей по- жилого возраста, людей, страдающих сахарным диабетом, целиакией и фенилке- тонурией. Основными критериями конкурентоспособности пищевых продуктов должны быть стабильно высокое качество, натуральность и полезность. На базе Научно-практического центра Национальной академии наук Бела- руси по продовольствию успешно функционирует Республиканский контрольно- испытательный центр по качеству и безопасности продуктов питания, матери- альная база которого отвечает всем международным требованиям, предъявляе- мым к аккредитованным пищевым лабораториям и оснащена самым современ- 35 ным высокоточным аналитическим оборудованием. Современное измеритель- ное оборудование обеспечивает контроль пищевой продукции по органолепти- ческим, физико-химическим, микробиологическим, токсикологическим и радио- метрическим показателям, определение потенциально опасных загрязнителей пищевых продуктов на соответствие требований Технических регламентов ЕЭС, санитарно-гигиеническим требованиям безопасности и национальным норма- тивным документам. Вносим предложения по совместному Белорусско-Прибалтийскому сотруд- ничеству в целях разработки продуктов питания с точки зрения оценки рисков влияния на здоровье человека, включающей следующие направления: 1. Оценка рисков 1.1 Выявление вредных компонентов пищевых продуктов 1.2 Выявление опасных для здоровья продуктов 1.3 Разработка и внедрение в лабораторную практику высокочувствитель- ных методов контроля контаминантов пищевых продуктов. 2. Оценка сенсорных характеристик, витаминно-минеральной насы- щенности, пищевой и энергетической ценности пищевых продуктов 2.1 Создание многоуровневой системы аналитических методов исследова- ний, обеспечивающих контроль показателей качества, идентификации и подлин- ности, основанной на современных аналитических технологиях. 2.2 Внедрение методологии сенсорного анализа в практику создания пи- щевых продуктов. 3. Совершенствование законодательно-нормативной базы технического нормирования, стандартизации в части выявленных рисков. 3.1 Проведение корректировки существующей законодательно-норматив- ной базы и актуализация перечня вредных компонентов и ужесточение пре- дельно допустимых уровней. 3.2 Гармонизация законодательства Беларуси и ЕС. 4. Создание пищевых продуктов обеспечивающих физиологическую по- требность различных групп населения, от младенчества до старости. 4.1 Разработка технологий создания продуктов питания с заданными потре- бительскими свойствами, удовлетворяющих физиологические потребности раз- личных возрастных категорий населения с использованием отечественного сырья. 5. Формирование политики рационального пищевого поведения насе- ления и профилактики рисков. 5.1 Государственное содействие поддержки производителей продукции с нату- ральными компонентами; 5.2 Проведение обязательных информационно-просветительных мероприя- тий по формированию рационального пищевого поведения у населения и свое- временного информированию о тех или иных рисках в питании; 5.3 Создание мотивации для организаций, реализующих в торговой сети про- дукты питания с целью увеличения ассортимента продуктов здорового питания. 36 РАЗРАБОТКА ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ИНГРЕДИЕНТОВ ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ Т.А. Мадзиевская УП «Унитехпром БГУ» e-mail: matafa@mail.ru Система питания как фактор, определяющий состояние здоровья и качества жизни, интересовала людей с древних времен. Все существующие теории пита- ния опираются на знания в области биологии, медицины, химии, гигиены и направлены на поиск золотого решения для сохранения здоровья человека и про- филактики заболеваний. Одним из главных факторов, способствующих развитию производства функциональных продуктов питания (ФПП), является образ жизни среднестати- стического жителя нашей планеты, как уже упоминалось ранее, характеризую- щийся резким снижением физической активности, что приводит к повышению требований к качеству пищи. ФПП ‒ это наиболее удобная, естественная форма насыщения организма че- ловека микронутриентами: витаминами, минеральными веществами, микроэле- ментами и другими минорными компонентами. Для разработки и производства таких продуктов необходимо проведение комплекса физиологических, химических, гигиенических и технологических ис- следований. В Унитарном Предприятии «Унитехпром БГУ» на протяжении 18 лет про- водятся исследования по созданию пищевых добавок и их производству по прин- ципу полного инновационного цикла, включающего постановку задачи, разра- ботку составов композиций, изучение их физико-химических, технологических свойств, а также разработку полного пакета нормативно-технологической доку- ментации и организацию их производства. Одним из основных направлений деятельности научно-производственного центра пищевых технологий УП «Унитехпром БГУ» является разработка и про- изводство функциональных композиций для создания обогащенных и специали- зированных пищевых продуктов. Разработанные и выпускаемые нашим предприятием функциональные ком- позиции представляют собой гомогенизированные сухие смеси на основе нату- ральных растительных порошков (овощей, фруктов, зернового сырья), обога- щенные витаминами, минеральными веществами, аминокислотами, и предназна- ченные для обогащения различных продуктов питания – хлебобулочных, конди- терских, мясных изделий и безалкогольных напитков. При разработке и освоении инновационных технологий создания обогати- тельных композиции и готовых функциональных пищевых продуктов необхо- димо решать широкий спектр задач, общих и специализированных, с учетом кон- кретного потребителя, при этом нами используется следующая схема: 37 1. Выбор обогащающих нутриентов, обусловленный их дефицитом и значи- мостью для протекающих в организме человека биохимических процессов. 2. Отбор растительного сырья с учетом особенностей макрокинетики техно- логического процесса и качественных характеристик готовой продукции. 3. Физико-химические и санитарно-гигиенические исследования отдельных ингредиентов и композиций. 4. Отработка технологического цикла производства добавки. 5. Проведение лабораторных и производственных испытаний добавок на пищевых предприятиях и разработка рекомендаций по их применению. 6. Получение полного нормативно-технологического пакета документации на созданную добавку. Как правило, все композиции в нашем ассортиментом перечне (их сегодня более 100) разрабатывались в рамках Государственных научно-исследователь- ских, инновационных и фундаментальных программ. В перечне разработанных центром композиций:  композиции для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний: витаминно-минеральные премиксы «Арбарвит», фитосоли диетические профи- лактические с пониженным содержанием хлористого натрия серии «Универ- сум»; а также фитокомпозиции обогатительные селеносодержащие серии «Ав- рора;смеси комплексные обогатительные серии «Долголет».  обогатительные добавки - концентраты пищевых волокон: «Нектар», «Янтарь», «Мальва»;  смеси для производства пищевых продуктов специализированного профиля:  композиции для людей с нарушением углеводного обмена: добавки функ- ционального назначения серии «Веда»  для питания людей пожилого возраста, смеси комплексные обогатитель- ные серии «Даўгалецце»;  для питания школьников: добавки обогатительные «Юность», «Раница», композиции обогатительные серии «Пеликан»;  смеси безглютеновые и с низким содержанием глютена и фенилаланина серии «Вита», «Целивита», «Добровита»;  фитокомпозиции для питания спортсменов «Степ», «Лотос», «Грация» и др. Использование обогатительных фитодобавок при производстве хлебобу- лочных изделий, в том числе массовых сортов хлеба, является удачным приме- ром внедрения инновационных разработок в промышленность Республики Бела- русь, обеспечивает увеличение сегмента функционального питания на рынке продуктов питания Республики Беларусь и за ее пределами как одного из важ- нейших факторов, определяющих здоровье человека. 38 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОДУКТОВ ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ ГОРОХОВЫХ БЕЗГЛЮТЕНОВЫХ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ БЕЗГЛЮТЕНОВЫХ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ Е.В. Нелюбина, Е.Н. Урбанчик, О.С. Каминская УО «Могилевский государственный университет продовольствия» e-mail: nelubina-elena@tut.by Одним из приоритетных направлений развития политики в области здоро- вого питания является разработка продуктов специализированной направленно- сти, в частности, безглютеновых изделий. Анализ литературных данных и па- тентной информации показал, что основное направление в создании безглютено- вых хлебобулочных изделий заключается в конструировании изделий на основе природного растительного безглютенового сырья, к которому, прежде всего, от- носится рисовая и кукурузная мука, нативные и модифицированные крахмалы. Перечисленное растительное сырье отличается повышенным содержанием лег- коусвояемых углеводов при недостатке белков, витаминов и минеральных ве- ществ. В результате безглютеновые хлебобулочные изделия имеют несбаланси- рованную пищевую ценность, т.е. характеризуются низкой биологической и фи- зиологической ценностью на фоне высокой энергетической ценности. Поэтому для улучшения пищевой ценности безглютеновых хлебобулочных изделий ак- туален поиск нового растительного безглютенового сырья. С этих позиций пер- спективным сырьем являются продукты ферментированные гороховые безглю- теновые. Исследования химического состава, проведенные в РУП «Научно-прак- тический центр гигиены» Министерства здравоохранения Республики Беларусь, показали, что их можно отнести к сырью с высокой биологической и физиологи- ческой ценностью. При разработке безглютеновых хлебобулочных изделий с использованием продуктов ферментированных гороховых безглютеновых важной задачей явля- ется формирование желаемых реологических свойств теста и готового продукта. Традиционные мучные изделия являются структурированными дисперсными си- стемами, относящимися к пищевым пенам, гелям, эмульсиям или к смешанным типам. Основную роль в формировании подобных систем играют клейковинные белки. Для образования хороших структурно-механических свойств теста в без- глютеновых изделиях необходимо использовать добавки, которые могли бы за- менить клейковину и обеспечить тесту пластичную структуру. Были проведены исследования влияния различных структурообразующих компонентов на фор- мирование структурно-механических свойств теста с использованием продуктов ферментированных гороховых безглютеновых. На основании проведенных ис- следований установлены оптимальные дозировки структурообразующих компо- нентов, позволяющих придать тесту пластичную структуру и сформировать у го- товых изделий достаточную пористость и удельный объем. Использование про- дуктов ферментированных гороховых безглютеновых позволит получать без- глютеновые изделия с улучшенной пищевой ценностью со структурно-механи- ческим свойствами приближенными к свойствам пшеничных изделий. 39 ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЗЕРНОВЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Е.Н. Урбанчик, М.Н. Галдова, Н.В. Тимахова УО «Могилевский государственный университет продовольствия» e-mail: urbanchik@tut.by В ходе проведенного учеными Могилевского государственного универси- тета продовольствия опроса выявлена заинтересованность потребителей таким продуктом, как пророщенное зерно. Около 62 % респондентов готовы его поку- пать, 38 % опрошенных равнодушны к продукту. Следовательно, большая часть потребителей информирована о полезных свойствах пророщенных зерновых культур, и заботится о своем здоровье. В настоящее время в продовольственных магазинах можно встретить в про- даже пророщенные зерна различных культур. Как свидетельствуют исследова- ния, в процессе хранения на полках магазина число вредных микроорганизмов на ростках увеличивается в логарифмической прогрессии. Исследования продук- тов свидетельствуют о том, что они не соответствуют требованиям санитарной безопасности. Таким образом, полезный продукт превращается в небезопасный и вредный. Сухие порошковые смеси для приготовления напитков на основе пророщен- ного зерна характеризуются повышенным содержанием витамина Е и витаминов группы В. В химическом составе пророщенного зерна (в отличие от непророс- шего) уже присутствует ценный природный иммуномодулятор – витамин С. Для выбора размера частиц сухой смеси для приготовления напитков изу- чены органолептические показатели микса воды и сухой зерновой смеси различ- ной дисперсности, растворенной при температуре 35 ˚С. В ходе исследований установлено, что оптимальная дисперсность частиц измельченного пророщен- ного зерна для приготовления напитков составляет 30…50 мкм. Микс воды и сухой зерновой смеси различной дисперсии имеет бежевый цвет и послевкусие теста. Для устранения нестандартного послевкусия и созда- ния гаммы вкусов был внесен измельченный сухой продукт из фруктов, трав и ягод (клубника, киви, банан, вишня, мята, смородина). Методом анкетного опроса собрана первичная информация о предпочитае- мых вкусах. Выборка респондентов составила 215 человек. Для расчета числа респондентов в выборке использовали формулу Светунькова С.Г. 𝑛 = 1 ∆2 𝑝 ∙ (1 − 𝑝) ∙ 𝑡2 + 1 𝑁 , где N – размер генеральной совокупности; ∆ – ошибка выборки; 40 p – доля потребителей, предпочитающих данный товар другим; t – значение статистики Стьюдента. Генеральная совокупность – число жителей г. Могилева (по официальным данным 365 тыс. человек). В соответствии с предпочтениями потребителей выбраны сухие смеси для приготовления напитков со вкусом смородины и вишни. Для создания привлекательной упаковки учитывалось желание покупателя употреблять натуральный продукт. Поэтому предлагается изобразить на упа- ковке готовый продукт в природной среде. Пшеничное поле создает настроение «У бабушки в деревне», а спелые и вкусные ягоды в коктейльном стакане вызы- вают у потребителя эмоциональный восторг и желание попробовать продукт. Вкусовые предпочтения потребителей будут определяться видом ягод, изобра- женных на упаковке. Чем шире будет ассортимент напитков, тем больше потребительский сег- мент. Обязательным является использование в рекламных компаниях и в описа- нии продукции слов «энергия», «витамины» и «здоровье». Их использование позволит максимально точно позиционировать новый продукт в системе выбора потенциальных потребителей. С той же целью рекомендуется использование в рекламных компаниях и на упаковке новой продукции изображений красивого тела, ягод и фруктов, а также информации о полезных свойствах нового продукта и его эффективности. Одна из основных проблем, которую необходимо решить при разработке технологии изготовления сухих смесей для напитков – патогенные микроорга- низмы, которыми естественным образом обсеменено исходное зерновое сырье. Требования к качеству конечного продукта в рамках ЕврАзЭС (страны-участ- ники: Россия, Беларусь, Казахстан, Кыргыстан, Таджикистан) определяются Техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности пищевой про- дукции», в частности требованиями п. 1.7 к концентратам порошкообразным, напиткам, в связи с чем, были изучены качественные характеристики готового продукта. Предлагаемая технология позволяет получить продукт соответствую- щий требованиям качества и безопасности. На основании проведенного анализа выработаны рекомендации для даль- нейшей разработки технологии сухой зерновой смеси с фруктово-ягодными наполнителями: дисперсность частиц измельченного пророщенного зерна и фруктово-ягодных наполнителей 30 – 50 мкм; в качестве фруктово-ягодных наполнителей на первых этапах производства использовать наиболее востребо- ванные измельченные сухофрукты смородины, вишни, киви; влажность сухой зерновой смеси для приготовления напитков должна быть не более 10 – 12 %. 41 СУХИЕ КОНЦЕНТРАТЫ ИЗ ПРОРОЩЕННОГО ЗЕРНА И СЕМЯН ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВИТАМИННО-МИНЕРАЛЬНЫХ НАПИТКОВ И КОСМЕТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ Е.Н. Урбанчик, М.Н. Галдова, А.И. Малашенко УО «Могилевский государственный университет продовольствия» e-mail: urbanchik@tut.by Проращивание зерна и семян до появления ростков обеспечивает макси- мальную концентрацию в них полезных веществ. При использовании в пищу та- кого зерна организм человека получает и усваивает уже обработанные фермен- тами вещества. Концентраты из растительного сырья для приготовления напитков содержат зерновую (высокоуглеводную) или зернобобовую (высокобелковую) основу, от- личающуюся тем, что в составе зерновой части использованы продукты из про- рощенных зерен злаковых и (или) зернобобовых культур. В связи с этим концен- траты характеризуются повышенным содержанием витаминов группы В, Е и С в легкоусваиваемой форме. При приготовлении напитка сохраняются все вита- минно-минеральные комплексы, в связи с отсутствием термической обработки. Употребление 400 г напитка обеспечивает до 60 % рекомендованного с суточ- ного потребления витаминов и минеральных веществ. Концентраты (рисунок 1,а) представляют собой уникальную смесь компо- нентов на основе растительного сырья, созданную с помощью передовых био- технологий – не содержат генномодифицированных и химических компонентов. Концентраты, изготавливаются на основе пророщенного в специальных вита- минно-минеральных средах зерна злаковых и зернобобовых культур, с включе- нием плодово-ягодных наполнителей и (или) лекарственных трав. Напитки, приготовленные из концентратов, являются профилактическим средством от простудных заболеваний, спортсменам помогают выдерживать нагрузки, повышают работоспособность, утоляют голод, могут заменить завтрак или ужин, рекомендуются к применению после интенсивной физической или психологической нагрузки. Для приготовления напитка необходимо взбить в шейкере или перемешать 2 столовые ложки концентрата (20-30 г) с 250 мл воды или сока до получения однородной массы. Для лучшего растворения сок или воду можно подогреть. Сухие концентраты являются также уникальной основой косметических ма- сок. Прорастание зерна связано с изменением его химического состава. Основ- ное направление всех процессов – распад сложных органических соединений (белков, углеводов, жиров) обладающих высокой молекулярной массой, на более простые легко передвигающиеся растворимые соединения. Вследствие этого вы- свобождается большое количество источников энергии, которые в будущем пре- образуются в энергию клетки кожи при использовании маски. 42 Маска-инновация (рисунок 1,б) использует энергию самой природы. В ее состав входят только натуральные компоненты – биологически активная зерно- вая смесь, лечебные травы и цветы, плоды, ягоды, подобранные в таком составе, который обеспечивает максимальное действие компонентов маски с учетом типа кожи и возрастных характеристик. Маски косметические зерновые 100% натуральный продукт. Они не содер- жат консервантов, разрыхлителей, красителей, ароматизаторов, генномодифици- рованных компонентов; обладают повышенной ферментативной активностью; имеют длительный омолаживающий эффект. Маски косметические зерновые со- держат витамины группы В, РР, β-каротин, Е; способствуют ускорению регене- рации, подтягиванию и разглаживанию кожи; улучшают работу капилляров; очищают кожу; обладают эффектом лифтинга и антибактериальными свой- ствами; питают и увлажняют кожу. Могут быть использованы в косметологиче- ских салонах или в домашних условиях. а б Рисунок 1 – Концентрат напитка (а), концентрат косметической маски (б) Внедрение в производство новой продукции позволит значительно расши- рить ассортимент конкурентоспособной продукции повышенной биологической ценности, обеспечить население качественными продуктами и товарами массо- вого и лечебно-профилактического назначения. Мини-линия для производства сухих концентратов установлена на экспери- ментальном участке научно-технологического центра «Техностарт» Института повышения квалификации и переподготовки кадров Могилевского государ- ственного университета продовольствия. Возможно создание производства и выпуск продукции на базе существую- щих предприятий, выпускающих сухие пищевые смеси, а также на имеющихся свободных площадях пищевых и перерабатывающих производств. 43 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИЩЕВЫХ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ Р.А. Бондарев, М.А. Киркор УО «Могилевский государственный университет продовольствия» Могилев, Республика Беларусь Современные тенденции развития пищевых производств указывают на воз- растающий спрос порошковых материалов растительного происхождения. Мелкодисперсные порошки в пищевой промышленности имеют довольно широкий спектр применения и могут быть использованы как в виде готового продукта, так и в виде промежуточного полуфабриката. Развитие порошковых технологий в отдельных направлениях пищевой промышленности стимулирует тот факт, что масштаб использования растительных добавок в последнее время возрос за счет появления новых перспективных технологий. Одним из актуаль- ных направлений в перерабатывающей промышленности стало производство натуральных порошковых ароматизаторов и красителей. Пищевая промышленность Республики Беларусь имеет опыт производства данных видов продукции. В то же время бурная динамика развития технологий в мировом масштабе требует совершенствования механического оборудования, используемого при производстве порошков. Одной из ключевых тенденций совершенствования переработки раститель- ного сырья являются повышение степени однородности пищевых порошков, а также снижение размеров отдельных частиц. Оба указанных пути позволят интенсифицировать массообменные и биохи- мические процессы, в которых используются мелкодисперсные пищевые по- рошки за счет более высокой площади поверхности контакта фаз, возрастающей с уменьшением размера частиц. Однородность частиц также оказывает суще- ственное влияние на качественные показатели продуктов питания, полученных с применением растительных порошков, за счет одинаковых условий для раство- рения и исключения остаточных крупных частиц, формирующих осадок и нару- шающих структуру и консистенцию готового продукта. В свою очередь со стороны механических процессов переработки расти- тельного сырья требуется создание таких условий, при которых гранулометри- ческий состав полученных порошков стремится к идеальному случаю – размеры всех частиц порошка однородны и имеют одинаковые размеры. В то же время известно, что процесс измельчения, применяемый при пере- работке растительного сырья, не может обеспечить достаточной однородности поученного порошка, особенно при значительном снижении размеров частиц (менее 50 мкм) [1]. В данных условиях является актуальной классификация из- мельченного продукта с последующим разделением его на фракции по размеру. Однако, классификация относительно мелких частиц (до 50 мкм) является весьма сложной задачей, так как основная движущая сила процесса разделения теряет свою значимость на фоне побочных факторов, таких как адгезия частиц, 44 напряженность электромагнитного поля в рабочей камере аппарата, возмущения несущей среды, и т.д. Таким образом, весьма актуальным является совершенствование оборудо- вания для измельчения растительного сырья, направленное на получение макси- мально однородных частиц заданного размера, совмещенное с процессом клас- сификации в котором влияние побочных факторов минимизировано по сравне- нию с движущей силой данного процесса. На основании анализа можно выделить основные направления совершен- ствования:  выбор способа измельчения, основанный на анализе механических свойств исходного продукта и оптимизация факторов разрушающего воздействия;  синхронизация процессов измельчения и классификации порошков, подбор оптимального способа разделения и доизмельчения некондиционного продукта;  обеспечение преобладания движущей силы классификации порошков над побочными факторами, возникающими в данном процессе;  минимизация возмущений несущей среды в рабочей камере классифика- торов в условиях значительной производительности аппаратов, соответствую- щей требованиям промышленного производства;  анализ свойств пищевых материалов растительного происхождения, и ре- ализация их особенностей при проектировании механического оборудования. Научные исследования, производимые по данным направлениям, их систе- матизация и комплексный анализ, а также реализация полученных результатов на конструкциях механического оборудования позволит добиться единого ре- зультата – эффективного производства мелкодисперсных пищевых раститель- ных порошков, отличающихся высокой степенью однородности и относительно малыми размерами частиц. Последующие использование полученных порошков будет оказывать положительное влияние на широкий спектр процессов произ- водства продуктов питания, как с точки зрения их активации, так и с точки зре- ния более высоких качественных показателей готового продукта. Список использованных источников: 1. Сиваченко, Л.А. Новое технологическое оборудование для комплексной переработки пищевого сырья растительного происхождения / Л.А. Сиваченко [и др.] // Вестник ПГУ. Серия Б. Промышленность. Прикладные науки.– 2014. – № 11. – С. 52 – 58. 45 ПРИМЕНЕНИЕ КОРМОВ С ДОБАВЛЕНИЕМ ВОДОРОСЛЕЙ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ЦЕННЫХ ВИДОВ РЫБ Н.П. Дмитрович1, Т.В. Козлова2, Л.С. Цвирко1 1УО «Полесский государственный университет» 2УО «Гродненский государственный аграрный университет» e-mail: natali-rigo@rambler.ru, kozlovaliv@yandex.ru В настоящее время в Республике Беларусь все большее внимание уделяется такому направлению аквакультуры, как производство ценных видов рыб, в част- ности лососевые, осетровые и сомовые. Это связано с тем, что в составе мяса этих рыб содержатся витамины, ферменты и другие соединения, ценные для ор- ганизма человека. Также здесь имеются все незаменимые аминокислоты, что определяет особую ценность рыбы как одного из наиболее высококачественных источников белкового питания. Следует отметить, что белки мяса рыбы после правильной технологической обработки характеризуются высокой усвояемо- стью, в значительной мере превосходящей аналогичные белки мяса наземных животных. Установлено что, химический состав мяса рыбы напрямую зависит от качества среды обитания и кормов, используемых для ее выращивания. Этим объясняется внимание к применяемым новым технологиям, и качеству кормов, используемых при выращивании рыбы в рыбоводных хозяйствах, для получения высококачественной продукции. Целью настоящих исследований являлось определение значения водорос- лей как кормовой добавки в индустриальной аквакультуре. При использовании комбикормов в виде крупки для кормления молоди ра- дужной форели и стерляди, комбикорма замачивали в суспензии водорослей с различным соотношением корма и суспензии. После этого комбикорм, обога- щенный суспензией водорослей, задавали рыбам. В дальнейшем, совместно с Жабинковским комбикормовым заводом, была разработана технология введе- ния суспензий хлореллы (вариант 1) и сценедесмуса (вариант 2) в экструдиро- ванные комбикорма для осетровых и сомовых рыб, и изготовлена опытная пар- тия комбикормов. Количество суспензии водорослей составляло 5% от массы комбикорма. Радужную форель (Оncorhynchus mykiss (Walbaum)) выращивали, используя два варианта корма с соотношением корм (г) / суспензия (мл) 1:4 (вариант 1) и 1:5 (вариант 2). При выращивании в лотках мальков стерляди (Acipenser ruthenus (Linnaeus)) в корм добавляли суспензию Chlorella vulgaris ИФР № С–111 в коли- честве 4 мл/г (вариант 1) и 8 мл/г корма (вариант 2). При выращивании двухго- довиков ленского осетра (Acipenser baeri Brandt) рыб кормили экструдирован- ным комбикормом с добавлением суспензии Chl. vulgaris (опыт, вариант 1) и та- ким же комбикормом с добавлением суспензии Scenedesmus acutus (опыт, вари- ант 2). В контроле рыб кормили только импортным комбикормом фирмы «Coppens». Аналогично проводили эксперимент по выращиванию сеголетков клариевого сома (Clarias gariepinus Burchell). 46 При кормлении личинок радужной форели кормом с добавлением суспен- зии хлореллы, их выживаемость в опытных лотках была выше на 10% по срав- нению с контролем. Относительный прирост по массе при кормлении опытным кормом №2 был выше на 20,3%, чем в контроле и на 31,0%, выше, чем в варианте №1. Использование суспензии хлореллы как кормовой добавки при выращива- нии мальков стерляди обусловило достоверное увеличение конечной массы до 4,99±0,17г (опыт, вариант 2), по сравнению с контролем. В контроле этот пока- затель составил 2,93±0,00г и был ниже, чем у мальков, получавших меньшее ко- личество суспензии (опыт, вариант 1) – 3,02±0,19г. Выживаемость мальков, по- треблявших корм (опыт, вариант 1) составила 38,15%, а мальков, потреблявших корм (опыт, вариант 2) – 39,41%. В контроле этот показатель был равен 17,94%. Анализ результатов выращивания ленского осетра показал, что величина аб- солютного прироста массы была максимальной, при использовании в качестве кормовой добавки суспензии сценедесмуса (150,20г). При кормлении комбикор- мом с добавлением суспензии хлореллы абсолютный прирост равнялся 141,87 г, самым низким этот показатель был в контроле и составил 131,03г. Кормовой ко- эффициент при использовании комбикорма с добавкой суспензии хлореллы рав- нялся 1,05, при добавке суспензии сценедесмуса – 1,06, а в контроле – 1,24. Сравнительный анализ результатов кормления клариевого сома показал, что средняя величина абсолютного прироста массы рыб, была максимальной при ис- пользовании корма, с добавлением суспензии хлореллы (192,86г), с добавлением суспензии сценедесмуса он равнялся 196,67г, а в контроле – 179,52г. Импортный комбикорм имел кормовой коэффициент 1,25, комбикорм с суспензией хлореллы – 1,16, а с суспензией сценедесмуса – 1,14. Таким образом, исследования показали, что корма, содержащие в своем со- ставе суспензии хлореллы и сценедесмуса, не уступают импортным комбикор- мам по питательности и пищевой ценности. При использовании кормов с сус- пензией водорослей достигнут положительный экономический эффект. Так за- траты на кормление молоди радужной форели при использовании суспензии хло- реллы снизились до 0,0050€ на 1 г прироста рыбы. Для партии радужной форели (42000 экз.) экономия денежных средств составила 5,76€. Использование суспен- зии хлореллы при выращивании молоди стерляди позволило снизить затраты на кормление рыб с 0,15$ до 0,07$ в день. Применение суспензий хлореллы и сце- недесмуса при кормлении ленского осетра показало, что с учетом прироста рыб, экономия за 108 дней кормления комбикормом с суспензией хлореллы составила 10,2$, а с суспензией сценедесмуса – 11,6$ на каждые 100 экз. выращиваемой рыбы. Для клариевого сома использование комбикормов с суспензий хлореллы и сценедесмуса давало экономию за 64 дня кормления 13,4$ / 100 экз. рыб. 47 СОЗДАНИЕ СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПЕРЦА ОСТРОГО С ВЫСОКИМИ ВКУСОВЫМИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ КАЧЕСТВАМИ Т.В. Никонович, Н.В. Дыдышко, М.М. Добродькин Белорусская государственная сельскохозяйственная академия e-mail: tvnikonovich@gmail.com Перец острый относится к иммуностимулирующим продуктам и пользуется популярностью во многих национальных кухнях. Спрос на свежие плоды довольно высок. Но сдерживающими факторами его производства являются повышенные требования к агротехнике, меньшая урожайность, по сравнению с другими культурами, и более позднее созревание. Поэтому создание селекцион- ного материала перца острого с высокими технологическими и вкусовыми каче- ствами является актуальным для современного овощеводства с целью получения сортов и гибридов белорусской селекции. Перец острый наделен множеством полезных свойств. Острота его зависит от концентрации особого вещества – капсаицина, которое встречается как в тка- нях, так и в семенах этого растения. Капсаицин представляет собой одну из разновидностей природных алкалоидов. Относится к группе раздражающих веществ природного происхождения. Он воздействует на слизистые оболочки, кожные покровы и дыхательные пути. В чистом виде представляет собой кристаллическое бесцветное вещество с очень жгучим вкусом. Этот алкалоид – самый острый из всех известных человечеству. Важным свойством капсаицина является его обезболивающее действие при некоторых заболеваниях, что объясняется воздействием алкалоида на P-вещество, которое задействовано в передаче болевых ощущений мозгу. Также он способствует образованию простагландинов и коллагеназы, благодаря чему снижаются выраженность воспалительного процесса и болевые ощущения. Мази и кремы с капсаицином применяют при лечении ревматоидных артритов с целью ослабления боли кожи. Капсаицин применяют для лечения неврологических синдромов, связанных с опоясывающим лишаем или диабетической невропатией. Этот алкалоид входит в состав медицинских препаратов, предназначенных для лечения мигрени, кожного зуда, псориаза. Исследования показывают, что еще одним свойством капсаицина является способность разрушать митохондрии раковых клеток, способствуя повышению защиты организма от злокачественных заболеваний. А это, в свою очередь, может стать прорывом в лечении онкологических болезней. Капсаицин используется как один из компонентов биодобавок для спортсменов и людей, страдающих избыточным весом. Это связано со способностью этого алкалоида увеличивать производство ферментов, принимающих участие в обмене веществ и сжигании жиров. Кроме того, капсаицин является сильным антиоксидантом, устраняет инфекционные заболевания бактериального характера. Лечебные свойства капсаицина, используются в официальной медицине. Капсаицин является ингредиентом препаратов, предназначенных для лечения 48 послеоперационных и головных болей, неврологических расстройств, заболеваний кожи, воспалений суставов, язв в ротовой полости, образовавшихся вследствие облучения или химиотерапии. Регулярное использование в пищу острого перца предотвращает сердечные заболевания, снижает уровень холестерина и нормализует кровяное давление. Нами выполняются исследования по оценке и выявлению исходного мате- риала для создания сортов и гибридов, представляющих интерес в селекции на продуктивность, скороспелость, повышенное содержание в плодах перца острого капсаицина. Объектами изучения послужили константные образцы перца острого. Исследования проводились на опытном поле кафедры сельскохо- зяйственной биотехнологии и экологии УО БГСХА. Изучена коллекция перца острого, состоящая из 32 сортов. Наиболее перспективным 14-ти сортам дана комплексная оценка по хозяйственно–ценным признакам. В качестве исходного материала для селекции на продуктивность были отобраны сорта со средней урожайностью более 3,5 кг/м2 Халапеньо, Пат- риот, Огненный вулкан, Пламя, Михалыч. Эти же сорта отличались повышен- ным содержанием капсаицина в плодах. По скороспелости выделены Каин, Ха- лапеньо, Лара, Феферона красная, Кобра, Чегевара. Для успешного проведения селекционного процесса следует отбирать роди- тельские образцы, обладающие крупными цветками, а также формы, у которых совпадают фазы цветения. Это значительно повышает эффективность гибриди- зации. Нами отобраны в качестве материнских образцов следующие сорта: Ог- ненный вулкан, Пламя, Pasa, Agdas, Ziimriid, Халапеньо, Каин. Таким образом, изучение коллекции сортов перца острого позволило вы- явить формы с высокими технологическими и вкусовыми качествами, а также сорта, которые являются донорами признака «высокое содержание капсаицина» для включения их в селекционный процесс и получение новых сортов и гибридов белорусской селекции. Кроме того, нами был проведен эксперимент о выявлении особенностей совместного выращивания растений перца острого с перцем сладким на ранних этапах онтогенеза, которые проявляются в повышении количества капсаицина в плодах перца сладкого. Выявлено, незначительное содержание капсаицина в образце перца слад- кого контрольного варианта. У образцов, совместно выращенных растений перца острого и сладкого на стадии сеянцев и на стадии рассады содержание капсаи- цина в плодах перца сладкого увеличивалось в три раза. Это свидетельствует, о том, что для получения качественной продукции сладкого перца необходимо ис- ключить совместное его выращивание с перцем острым даже на ранних этапах онтогенеза. 49 ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ ГРИБНОЙ ПРОДУКЦИИ В БЕЛАРУСИ С.А. Коваленко, Н.П. Охлопкова ГНУ «Институт леса НАН Беларуси» e-mail: snejana.kovalenko@mail.ru, natokhlopkova@mail.ru Пищевая ценность – понятие, интегрально отражающее всю полноту полез- ных качеств продукта, включающее такие характеристики, как содержание пи- щевых веществ, биологическая и энергетическая ценность, ароматические, вку- совые достоинства и т. д. [1]. В свою очередь, пищевая ценность грибов неоспо- рима. Значение грибов, как продукта питания, определяет наличие в их составе уникального, отличающегося от продуктов растительного и животного проис- хождения, комплекса незаменимых веществ, включающих аминокислоты, вита- мины и минеральные вещества, многие из которых входят в структуру жизненно важных для человека белков, коферментов, гормонов и клеточных мембран. Стремительное развитие промышленного грибоводства в мире обусловлено тем, что грибы – самая высокоурожайная сельскохозяйственная культура, техно- логия культивирования съедобных грибов является экологически чистой и безот- ходной. Выход продукции с единицы площади при выращивании грибов в 5–10 раз превышает аналогичный показатель всех остальных отраслей сельскохозяй- ственного производства. Высоко технологичные производства грибов имеют рен- табельность 50–70 % при сроке окупаемости капитальных вложений 2,5–3 года. В Беларуси созданы все необходимые предпосылки для искусственного вы- ращивания новых видов съедобных и лекарственных грибов, перспективных для получения веществ пищевого и медико-биологического назначения. После аварии на ЧАЭС значительные площади естественных грибовищ Беларуси оказались за- грязненными радиоактивными элементами. Так, по состоянию на 1 января 2017 г. площадь загрязненных лесов 137Cs в Гомельской области составила 824,8 (44,49%) тыс. га, по прогнозу на 2018 г. – 784,8 тыс. га. Уровни загрязнения грибов 137Cs сохраняются на высоком уровне – до 37 % от всех проверенных в 2017 г. на территории радиоактивного загрязнения лесного фонда Минлесхоза (режим до- ступа: http://bellesozaschita.by). В этой связи альтернативой сбору дикорастущих грибов является их искусственное культивирование в регулируемых условиях и на специализированных плантациях. В условиях техногенного загрязнения есть реальная возможность получать экологически чистую пищевую продукцию, а также выращивать плодовые тела ценных лекарственных макромицетов, не про- израстающих в природных условиях Беларуси. Выполняемые в данном контексте исследования, направленные на интро- дукцию новых видов грибов, на изучение лекарственных свойств базидиомице- тов, специфики искусственного биосинтеза грибной субстанции и физиологиче- ски активных веществ, являются актуальными для страны. Соединение основ- ных биологических знаний с практическими технологиями культивирования грибов, основанных на утилизации широкодоступных растительных отходов, со- 50 здает конъюнктуру для долговременного снабжения населения пищевой продук- цией, поддержания здоровья людей, сохранения и восстановления естественной природной среды, улучшения экономического и социального положения. Развитие биотехнологий промышленного выращивания съедобных и лекар- ственных грибов в стране напрямую связано с использованием чистых культур из коллекции штаммов грибов ГНУ «Институт леса НАН Беларуси». Коллекция включает 355 штаммов 75 видов, которые относятся к 51 родам. В депозитарии поддерживается жизнеспособность более 250 штаммов грибов пищевого и ле- чебно-профилактического назначения. Некоторые виды базидиальных грибов (Pleurotus ostreatus, L. edodes, Flammulina velutipes, G. lucidum) нашли примене- ние при разработке экстенсивных и интенсивных технологий производства по- севного мицелия и плодовых тел грибов. На основе коллекционных штаммов разработано 16 нормативных документов для выращивания плодовых тел и по- севного мицелия съедобных и лекарственных грибов (технические условия, ре- комендации, технологические инструкции). Чистые культуры промышленных штаммов вешенки и сиитаке из коллекци- онного фонда ГНУ «Институт леса НАН Беларуси» сегодня являются базой для получения качественной маточной культуры и посевного мицелия для таких про- изводителей грибной продукции в нашей стране, как ОАО «Комбинат «Восток» с проектной мощностью 80 т вешенки и сиитаке в год, ОАО «Александрийское» с объемом производства плодовых тел вешенки 50 т, ОДО «Лесная криница», ГЛХУ «Кореневская экспериментальная лесная база», лесхозов Беларуси. В пер- спективе география субъектов хозяйствования, выпускающих грибы и продукты на их основе, будет расширяться. В нашей стране имеются все необходимые условия для становления и раз- вития грибоводства, как подотрасли сельского хозяйства: наличие необходимого сырья для культивационных субстратов, большое количество неиспользуемых зданий и сооружений, которые могут быть приспособлены для выращивания грибов; квалифицированные кадры; коллекция высокопродуктив-ных штаммов; производится качественный посевной мицелий; имеются опытные специалисты- микологи. Отвечая на запросы времени, ГНУ «Институт леса НАН Беларуси» оказывает сервисные услуги по научному сопровождению производственных биотехнологи- ческих процессов культивирования съедобных и лекарственных грибов, обеспе- чивает заинтересованные стороны высококачественным посевным мицелием. Список использованной литературы 1. Биологические особенности лекарственных макромицетов в культуре: сб. науч. тр.: в 2 т. / Под ред. чл.-кор. НАН Украины С.П. Вассера. − Киев: Аль- терпрес, 2011. − Т. 1. – 212 с. 51 НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ (В МЕДИЦИНЕ, ПРИБОРОСТРОЕНИИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ, МАШИНОСТРОЕНИИ, ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕНОСТИ) УДК 621.77 КОНСТРУКЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОНЦЕНТРАТОРОВ-ВОЛНОВОДОВ ТРУБЧАТОГО ТИПА ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ НЕПРОХОДИМОСТИ КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ Ю.Г. Алексеев, В.Т. Минченя, А.Ю. Королёв, Дай Вэньци Белорусский национальный технический университет В качестве альтернативы существующим дорогостоящим и травматическим процедурам устранения непроходимости магистральных артерий нижних конеч- ностей у больных с сахарным диабетом предложен метод разрушения внутрисо- судистых образований – ультразвуковая реканализация. Метод основан на при- менении ультразвукового оборудования, основным компонентом которого явля- ется ступенчатый концентратор-волновод трубчатого типа, обеспечивающий возможность подачи жидкости в зону обработки через внутреннюю полость. Концентратор-волновод (рис. 1) состоит из трубки ступенчатой формы 1, узла крепления, включающего винт 2 с шайбой 3 и разъёма 4 для подключения магистрали подачи жидкости. Длина рабочей части концентратора-волновода достигает 635 мм, диаметр ступеней – 1,5 мм, 1,3 мм и 1,0 мм. Диаметр внутрен- ней полости – от 0,5 до 1,0 мм. Рисунок 1 – Конструкция трубчатого концентратора-волновода Для обеспечения максимального эффекта разрушения внутрисосудистых образований путем виброударного воздействия при ультразвуковых колебаниях на дистальном конце концентратора-волновода сформирован сферический нако- нечник, в котором имеются осевое и боковые отверстия предназначенные для воздействия кавитационной струей как на внутрисосудистое образование, так и на пораженный участок сосудистой стенки (рисунок 2). Рисунок 2 – Рабочий наконечник концентратора-волновода 52 Разработаны и исследованы методы формообразования поверхностей труб- чатого элемента концентратора-волновода, представляющего собой цилиндри- ческую трубку ступенчатой формы с плавным переходом от проксимальной ча- сти большего диаметра к дистальной части меньшего диаметра, изготовленную из стали 12Х10Н10Т (рисунок 3). Рисунок 3 – Конструкция трубчатого элемента концентратора-волновода Анализ конструкции трубчатого элемента показывает, что наиболее прием- лемым методом формирования требуемого количества ступеней на заготовке в виде трубки малого диаметра с толщиной стенки 0,25 мм является многократное безоправочное волочение с неполным проходом и реверсированием, выполняе- мым с целью извлечения заготовки из фильеры. По результатам эксперименталь- ных исследований процесса установлены маршруты, позволяющие выполнять безобрывное волочение с сохранением исходной толщины стенки и обеспечива- ющие высокие прочностные и акустические характеристики концентраторов- волноводов. Установлено, что выполнения таких условий вытяжка за проход не должна превышать 1,11, а обжатие должно быть не более 0,1. Для формирования ступени диаметром 1,3 мм из исходной заготовки диаметром 1,5 мм принят сле- дующий маршрут волочения: 1,5–1,4–1,3. Для формирования дистальной сту- пени диаметром 1,0 мм: 1,3–1,2–1,12–1,06–1,0. Получение сферического наконечника на ступенчатой заготовке выполня- ется в две операции: раздача трубки в форму конуса на угол и длину будущего сферического наконечника и вальцовка наконечника для придания ему сфериче- ской формы. Установлено, что для формирования сферического наконечника диаметром 1,35 мм из трубки диаметром 1,0 мм требуется предварительная раз- дача в форму конуса с диаметром 1,45 мм. Для выполнения этой операции необ- ходимо использование конических пуансонов трёх типоразмеров. Для заваль- цовки конуса в выпуклую сферическую форму используется матрица с требуе- мым радиусом закругления (0,65 мм). При этом осевое перемещение матрицы выполняется с таким условием, чтобы в сферическом наконечнике оставалось центральное отверстие диаметром 0,5 мм. Боковые отверстия в сферическом наконечнике формируются методом электрохимической прошивки. По результатам исследований установлены ре- жимы обработки обеспечивающие получения боковых отверстий диаметром 0,3 мм с отклонением не более +0,05 мм без плавления поверхностей с высокой про- изводительностью: материал электрода – медь, напряжение – 17 В, скорость пе- ремещения электрода – 20 мкм/с. 53 СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА М.И. Кузьменков, А.В. Сушкевич, Н.М. Шалухо, Н.Г. Короб УО «Белорусский государственный технологический университет» e-mail: kuzmenkov.bgtu@mail.ru На фоне высокой распространенности кариеса зубов у пациентов Респуб- лики Беларусь (заболеваемость у 15-летнего населения составляет 91,7% и до- стигает 100% в возрастной группе 3544 года) возникает необходимость лече- ния, успех которого напрямую зависит от правильного выбора пломбировочного материала. Процесс совершенствования пломбировочных материалов идет непре- рывно: улучшаются механические и эстетические свойства, возрастают требова- ния по их биологической совместимости с тканями зуба. Поэтому большое вни- мание в клинической практике придается характеру механического и химиче- ского взаимодействия пломбы с тканями зуба, что позволяет восстанавливать не только его форму и внешний вид, но биологические и механические свойства. К биологическим требованиям относятся биосовместимость с окружаю- щими живыми тканями и организмом в целом, т.е. материал не должен оказы- вать раздражающего действия на ткани, при этом обладать определенным сти- мулирующим действием на процессы регенерации в тканях. Помимо этого пломбировочный материал должен обладать бактерицидным и бактериостати- ческим действием. К физико-механическим требованиям относятся следующие: материал должен быть практически безусадочным в процессе твердения и обладать по- стоянством объема в твердом состоянии, не рассасываться под воздействием тканевой жидкости и быть непроницаемым, не окрашивать твердые ткани зуба или зуб в целом, обладать адгезионными свойствами по отношению к тканям зуба. Материал должен иметь необходимую консистенцию, в случае необходи- мости легко удаляться, обеспечивать оптимальное рабочее время, быть рентге- ноконтрастным. Еще с 1995 года в Республике Беларусь на базе Белорусского государствен- ного технологического университета (БГТУ) совместно с кафедрой общей сто- матологии Белорусского государственного медицинского университета начали проводиться исследования по разработке составов и технологии собственных стоматологических материалов. За прошедшие годы были разработаны, внед- рены и освоены стоматологические материалы различного назначения. Одним из первых разработан цемент «Аквадент» (ТУ РБ 02071837.006-96) назначение которого пломбирование кариозных полостей, фиссур с кариесом, молочных зубов, фиксация коронок. Технология получения данного цемента включает стадии синтеза наполнителя  алюмофторсиликатного стекла, связую- щего  полиакриловой кислоты и их совместный помол с модифицирующими добавками. 54 В современной практике широко используют светоотверждаемые пломби- ровочные материалы. Композиционный материал «Мигрофил-М» (ТУ BY 500028540.011-2010), включающий полимерную матрицу и неорганический наполнитель, применяется для реставрирования полостей во фронтальных и бо- ковых зубах, реконструкции травматических повреждений зубов, прямых и не- прямых виниров при нарушении цвета фронтальных зубов, коррекции наруше- ний цвета и формы, ремонта высокоэстетических виниров, шинирования фрон- тальных зубов. Разработан состав и технология получения пломбировочного цемента «Эн- досил» (ТУ РБ 500028540.002-2005), предназначеного для заполнения корневых каналов в сочетании с гуттаперчевыми штифтами. Технология его получения включает стадии синтеза наполнителя  барийалюмофторсиликатного стекла, свя- зующего  полиакриловой кислоты, биоактивной добавки  гидросиликата и их совместный помол с модифицирующими добавками. В стоматологической практике необходимы материалы, обеспечивающие клиническую эффективность при хирургическом вмешательстве. К таким мате- риалам относится, разработанный в БГТУ «Рутсил» (ТУ BY 500028540.014- 2013), предназначенный для пломбирования корневых каналов, лечения апи- кальных периодонтитов, резекции верхушек корня, цистэктомии, апиксифика- ции, перфорацийи коронковых и корневых, прямого покрытия, лечебных про- кладок. Технологический процесс получения стоматологического цемента для реставрации твердых тканей зубов включает синтез клинкера, его помол с рент- геноконтрасным наполнителем и пластифицирующей добавкой. Отдельную нишу в линейке отечественных стоматологических материалов занимает стеклокристаллический материал «Мигростек» (ТУ BY 500028540.007-2010), предназначенный для изготовления металлокерамических зубных протезов путем послойного нанесения стеклокристаллических порошков (опака, дентина и эмали) на металлический колпачок. Осуществлялся синтез сте- кол, их последующая термообработка и помол. Достигнутый комплекс физико-химических, механических и эксплуатаци- онных свойств позволил использовать данные материалы и цементы в практиче- ской стоматологии. Представленные цементы по своим свойствам находятся на уровне широко используемых в Республике Беларусь импортных аналогов и полностью удовле- творяют требованиям действующей нормативно-технической документации, од- нако их стоимость более чем в 2 раза ниже. Данные материалы были разработаны в рамках Государственных научно- технических программ, и исследования в этой области продолжаются. В настоящее время ставится задача наращивания объемов производства, с целью экспортных поставок стоматологических материалов. 55 УДК 004.89:004.4; 621:658.011.56; 658.511.4:621.7 ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА А.Г. Гривачевский, Р.Л. Кулик, Б.М. Штейн Государственное научное учреждение «Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси», Минск Комплекс программных средств обеспечивает выполнение следующих ос- новных функций:  автоматизированное проектирование технологических процессов основ- ных переделов технологической подготовки производства в сквозном цикле с формированием комплектов технологических документов, а также сводных до- кументов по материальному и трудовому обеспечению производства;  информационное обеспечение проектирования техпроцессов основных переделов технологической подготовки производства с использованием единой базы данных;  архивирование технологических документов;  интеграция программного обеспечения комплекса с информационными системами предприятий;  возможность формирования различных модификаций комплекса по пере- делам в зависимости от конкретных условий предприятий;  адаптируемость к условиям пользователей в части охвата всей номенкла- туры обрабатываемых деталей общемашиностроительного применения и учета производственных условий предприятий, включая состав используемого обору- дования и средств технологического оснащения, состав формируемой техноло- гической документации и количество рабочих мест технологов. Для выполнения вышеуказанных функций комплекс программных средств для автоматизированного проектирования технологических процессов основных переделов технологической подготовки производства включает нижеперечис- ленные программные компоненты:  проблемно-ориентированный программный модуль для графического ввода геометрической информации с электронного чертежа детали, формирова- ния исходных данных для систем комплекса и автоматизированного проектирова- ния операционных эскизов на основании данных об операциях, полученных в ре- зультате проектирования техпроцесса;  объектно-ориентированный модуль автоматизированного проектирова- ния техпроцессов механической обработки на универсальном оборудовании де- талей всех технологических групп, обеспечивающий функционирование в сле- дующих режимах: 1) автоматическом (детали типа тел вращения и плоскостные, включая эле- менты сварных конструкций); 56 2) диалоговом, включая проектирование с редактированием (детали любого типа, в т.ч. корпусные и сложной конфигурации);  объектно-ориентированные модули автоматизированного проектирова- ния управляющих программ для обработки на станках с ЧПУ: деталей типа «Тел вращения», плоскостных и корпусных деталей;  объектно-ориентированные модули автоматизированного проектирова- ния технологических процессов сварки, холодной штамповки, гальванических покрытий, лакокрасочных покрытий;  проблемно-ориентированный программный комплекс генерации форм технологических и других документов (ПК Генератор);  единую базу данных технологического назначения, содержащую ин- формацию по оборудованию, материалам, средствам технологического осна- щения и другую, необходимую при проектировании технологических процес- сов по переделам;  архив входных данных о деталях с информацией прохождения этих дета- лей по переделам и выходных документов с возможностью записи их в архив, поиска и получения из архива необходимых документов для использования их при проектировании или непосредственно в производстве. Работа выполняется в рамках задания ГНТП «Интеллектуальные информа- ционные технологии» на 2016-2018 годы. Комплекс программных средств включает в себя следующие основные компоненты:  CAD - систему (графический пакет «Компас» и др.);  программный модуль для графического ввода геометрической информа- ции с электронных чертежей и 3D-моделей. В качестве операционных систем для рабочих мест пользователей должны использоваться Windows 7 и выше. Для обеспечения производительной работы пользователей рабочие станции системы должны строиться на базе компьютеров со следующими параметрами: – процессор с количеством ядер не менее 2 и с тактовой частотой 2,7 ГГц или выше: – не менее 2 Гб оперативной памяти; – 5 Гб свободного места на диске; – видеопамять не менее 256 Мб. В качестве СУБД для работы используется СУБД MS SQL Server. Внедрение комплекса производится на предприятиях: – ОАО «Минский Агросервис»; – ОАО «Светлогорский Агросервис». 57 СИСТЕМА ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРОЦЕССОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АГРЕГАТОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ Ю.М. Кротюк, А.Г. Гривачевский Государственное научное учреждение «Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси», г. Минск e-mail: krotiouk@newman-bas-net.by В лаборатории «Моделирования технологических процессов» ОИПИ НАН Беларуси в период с 2011 по 2017 год были разработаны ряд САПР для проекти- рования конструкций различной функциональной направленности: САПР кон- струкции почвообрабатывающих агрегатов, САПР конструкции широкозахват- ных пахотных агрегатов, САПР конструкции рабочих органов машин по уходу за мелиоративными каналами (каналоочистителя и косилки – измельчителя ро- торного типа). Анализ функциональных задач разработанных САПР позволил выделить инвариантные по отношению к предметной области функциональные задачи, которые были объединены в интегрированную среду информационной поддержки процессов проектирования и инженерного анализа элементов кон- струкции сложных технических объектов (ИСППИА) [1]. Структура ИСППИА была сформирована в виде набора инструментальных программных средств, направленных на реализацию функциональных задач САПР. Инструментальные программные средства обеспечивают возможность по- строения интегрированной среды информационной поддержки процессов проек- тирования и инженерного анализа при создании САПР различной функциональ- ной направленности. ИСППИА обеспечивает возможность автоматизированного выполнения пе- речисленных ниже функций:  функции создания и ведения базы данных, обеспечивающей: хранение библиотечных сборочных моделей конструктивных элементов и моделей эле- ментов конструкции, а также шаблонов их чертежей; хранение параметров про- ектов конструкций и файлов моделей этих проектов.  функции редактирования элементов конструкции проекта путем ввода, замены, удаления значений параметров с применением специальных таблич- ных форм;  функции запуска выполнения задачи расчета параметров геометрических моделей проектируемых элементов конструкции;  функции справочной поддержки конструктора в процессе работы в виде встроенного в КПС руководства пользователя;  функции взаимодействие со средой геометрического моделирования кон- струкций: открытие, перестроение моделей элементов конструкции, создание сборочных конструкций; 58  функции автоматизации и информационной поддержку процессов рас- чета параметров элементов конструкции;  функции поддержки процессов оптимизации параметров конструкции, которая осуществляется путем вариации параметров формы, размеров и свойств конструкции;  поддержку процессов инженерного анализа элементов конструкции, включая подготовку данных для расчет напряженно-деформированного состоя- ния конструкции, проведение прочностных расчетов балочных элементов и рам);  функцию удаленной поддержки процессов инженерного анализа унифи- цированных элементов для сложных задач с использованием вычислительных мощностей высокопроизводительной мультипроцессорной вычислительной си- стемы (ВМВС) класса «СКИФ К-1000»;  функцию поддержки процессов выпуска конструкторской документации (чертежи, спецификации) по результатам проектирования. В составе ИСППИА в единый программный комплекс интегрированы раз- личные приложения, обеспечивающие информационную поддержку процессов проектирования и инженерного анализа элементов конструкций СТО (SOLIDWORKS, EXСEL, ANSYS/LS-DYNA, FOXPRO). Структура ИСППИА допускает расширение, совершенствование и обновле- ние средств автоматизации проектирования без изменения основной части ком- плекса. При этом важным аспектом является возможность совершенствования и адаптации к условиям конкретного производства самими пользователями (соот- ветствующими подразделениями предприятия-потребителя). Использование разработанных на основе инструментальных программных средств САПР показало их функциональную достаточность и эффективность, что позволило сократить затраты на разработку образцов прототипов конструк- ции, проведение их натурных испытаний, сократить количество исправлений на каждом цикле подготовки конструкторско-технологической документации. Список литературы 1. Кротюк Ю.М. Интегрированная система информационной поддержки процессов проектирования и инженерного анализа машиностроительных кон- струкций / Ю.М. Кротюк, А.Г. Гривачевский // Проблемы создания инфор-маци- онных технологий. – М. : ООО «Техполиграфцентр», 2013. – С.201 – 205. 59 ОСОБЕННОСТИ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ БЛОКЧЕЙН. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ М.А. Войтешонок, А.И. Алдошин Республиканское инновационной унитарное предприятие «Научно-техноло- гический парк БНТУ «Политехник» e-mail: voiteshonok@icm.by Блокчейн представляет собой современную технологию обмена ресурсами (как материальными, так и нематериальными), построенную на пиринговых се- тях. Наиболее важной отличительной особенностью данной информационной технологии является ее децентрализованная структура хранения информации, что повышает устойчивость сети, использующей данную технологию, к различ- ным рода программным ошибкам и отказам, обеспечивая тем самым сохранность данных. На практике она может применяться для учета, хранения и мониторинга любых данных (активов). Для функционирования технологии необходима спе- циальная экосистема, включающая в себя решения для хранения данных, созда- ния коммуникаций и проведения расчётов. В качестве примеров подобных про- ектов можно привести: Storj (хранение файлов), IPFS (файловый сервис, управ- ление ссылками, хранение), Maidsafe и Ethereum (коммуникации, управление файлами) [1]. Как информационная технология блокчейн начал получать широкое распро- странение с 2008 года. Основными направлениями его использования стало со- здание систем (сетей) для обмена различного вида ресурсами: денежные сред- ства (в виде криптовалют), вычислительные мощности компьютеров, место для хранения данных на жестких дисках и др. В настоящее время блокчейн исполь- зуется преимущественно для создания систем обмена денежными средствами на базе виртуальных валют (криптовалют). Одним из наиболее известных примеров в данном контексте является биткоин. Станет ли блокчейн в будущем полноцен- ным финансовым сервисом и индустрией, во-многом зависит от государствен- ного регулирования. Например, некоторые страны полностью запретили бит- коин (Бангладеш, Боливия, Эквадор, Исландия и другие). Великобритания клас- сифицировала биткоин как валюту, а значит, биткоин не облагается НДС. В Ав- стралии биткоин также рассматривают как валюту, однако он облагается НДС и налогом на товары и услуги. В США биткоин представляет собой частную соб- ственность, поэтому пользователям биткоинов приходиться платить налоги на доходы [1]. Вместе с тем, как показывают исследования, проведенные Garrick Hileman и Michel Rauchs, криптовалюты уже широко применяются в платежных операциях B2B и сделках C2B. Средний чек платежа B2B в этом году составил чуть менее 2000 долларов США, а C2B —210 долларов США, но стоит отметить, что более 60% проведенных операций с криптовалютами – инвестиции. Данная статистика свидетельствует о том, что уже в скором времени на фондовых бир- жах ценных бумаг может появиться множество новых игроков. Важным направлением развития блокчейн технологий являются смарт- контракты (умные контракты), отличительной особенностью которых является 60 отсутствие необходимости в доверии между сторонами – все оговоренные усло- вия в рамках умного контракта выполняются автоматически (без каких-либо ис- ключений), что обеспечивается за счет компьютерного кода. В основе смарт-контрактов находится ряд преимуществ: 1) независимость – исключение посредников для заключения сделок; 2) безопасность – смарт-контракт располагается в распределенном реестре, его содержание нельзя изменить в одностороннем порядке; 3) экономия – исключение посредников, позволяет сторонам осуществлять деятельность на более выгодных условиях; 4) минимизация издержек – при добросовестном выполнении условий кон- тракта заказчик и исполнитель мгновенно могут произвести полный взаиморасчет. В Республике Беларусь в настоящее время использование блокчейн техно- логии не предполагает разработки масштабных систем и механизмов для работы с виртуальными валютами. Вместе с тем не существует каких-либо значитель- ных ограничений на ее применение в сфере информационных технологий. Так, в ближайшем будущем технология может найти широкое применение как в бан- ковской сфере, так и других отраслях. В частности, уже в этом году Националь- ный банк Беларуси объявил о создании на основе технологии блокчейн инфор- мационной сети, которая может использоваться для решения широкого спектра современных и перспективных банковских и небанковских задач. В перспективе также возможна постепенная работы по направлению «умных контрактов» [2]. В области научно-исследовательской деятельности одним из основных направлений использования блокчейн технологий является реализация на базе пиринговых сетей распределенных систем вычислений, позволяющих организо- вывать масштабные вычисления для решения важных научных проблем. В дан- ном случае ученым предоставляется возможность доступа к вычислительным и аналитическим мощностям, стоимость которых значительно меньше в сопостав- лении с традиционными облачными вычислениями, что позволяет снизить из- держки и, как следствие, увеличить экономическую эффективность при разра- ботке и создании инновационной продукции. Список использованной литературы 1. Блокчейн: схема новой экономики (Мелани Свон) [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://biz360.ru/materials/blokcheyn-proekt-novoy-ekonomiki/. Дата доступа: 02.10.2017. 2. В Беларуси создана информационная сеть по технологии блокчейн [Элек- тронный ресурс]. Режим доступа: http://www.belta.by/economics/view/v-belarusi- sozdana-informatsionnaja-set-po-tehnologii-blokchejn-257699-2017/. Дата доступа: 02.10.2017. 61 РАЗРАБОТКА ИМПОРТОЗАМЕЩАЮЩИХ СОСТАВОВ И ТЕХНОЛОГИЙ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАНСПОРТНЫХ КОММУНИКАЦИЙ А.В. Береснева, А.С. Антонов, В.А. Струк УО «Гродненский государственный университет имени Янки Купалы» e-mail: antonov.science@gmail.com В условиях становления и развития нового «инновационного социума», обу- словливающего переход действующего мирового социума на новый 6-й техно- логический уклад, в основе которого лежит реализация эффекта конвергенции и синергии в рамках базисных НБИК-технологий, предполагающих интенсивное взаимодействие, интеграцию и коэволюцию нано-, био-, информационно-комму- никационных и когнитивных технологий, ключевая роль будет отводится фор- сированию индустриализации экономики развивающихся стран при создании высокотехнологичных наукоемких видов продукции и услуг, обладающих ши- роким доступом к энерго-, ресурсосберегающим и импортозамещающим техно- логиям широкого применения 5-го технологического уклада [1, 2]. В этом ас- пекте особую актуальность приобретают наблюдающиеся тенденции повышения комфортного и безопасного существования всех типов социально-политических систем, развивающихся в условиях глобализации, становления экономики зна- ний и НБИК-конвергенции, что обусловливает особый научный и практический интерес в области национальной безопасности государства, одним из составля- ющих компонентов которой является обеспечение безопасности дорожного дви- жения и разработка системы мер предупреждения ДТП или снижения их нега- тивных последствий на базе системного междисциплинарного подхода. Наибо- лее перспективным направлением решения указанной проблемы является совер- шенствование организационно-правовых механизмов организации дорожного движения и разработка новых конструкций и материалов для функциональных элементов транспортных коммуникаций, составляющих основу дорожно-транс- портной инфраструктуры и обеспечивающих безопасность на дорогах страны [3, 4]. Целью данного исследования являлась разработка импортозамещающих со- ставов и технологий композиционных материалов для функциональных элемен- тов транспортных коммуникаций. Основным предназначением транспортной системы является удовлетворе- ние транспортных потребностей человека. Функционирование транспортной си- стемы предполагает взаимодействие следующих ее компонентов: транспортных коммуникаций, участников дорожного движения и окружающей среды. Для реализации эффективной системы мер профилактики ДТП нами был предложен комплекс технических решений, направленный на обеспечение без- опасности дорожного движения и состоящий в разработке новых материалов и технологий для функциональных элементов транспортных коммуникаций. 62 Разработаны составы композиционных материалов для дорожной разметки на основе акриловых эмалей производства ОАО «Лакокраска» (г. Лида), моди- фицированные минеральными компонентами контролируемого дисперсного со- става – отходами производства и переработки стекла (стеклянная пыль), повы- шающие эксплуатационный ресурс горизонтальных разметочных покрытий на 40 – 50 %. Предложены составы и технологии получения газонных решеток («Зе- леная парковка») на основе регенерированных полиолефинов производства ОАО «Белвторполимер» (г. Гродно). Разработаны составы битумов для асфаль- тобетонных смесей, с повышенной водо- и теплостойкостью, которые содержат в составе высокомолекулярные модификаторы, формирующие пространствен- ную трехмерную структуру. Разработаны составы композиционных материалов на основе регенерированных полиолефинов, модифицированных термоэласто- пластами и низкоразмерными частицами, которые могут быть применены в ка- честве опознавательных и сигнальных знаков (столбиков) при прокладке инже- нерных коммуникаций и ограничительных элементов дорог. Все перечисленные разработки защищены патентами Республики Беларусь и Российской Федерации на изобретение и предполагают вторичное использование отечественных мате- риалов, то есть являются импортозамещающими. Предложенные технические решения позволили создать предпосылки для реализации эффективной системы мер виктимологической профилактики ДТП, основанной на разработке инновационных конструкторских и материаловедче- ских решений в области технического обеспечения безопасности дорожного дви- жения в совокупности с применением криминологических механизмов противо- действия дорожно-транспортным преступлениям и совершенствования законо- дательной базы в сфере организации дорожного движения. Список использованной литературы 1. Прайд, В. Феномен NBIC-конвергенции: Реальность и ожидания / Вале- рия Прайд, Д.А. Медведев // Философские науки. – 2008. – № 1, С. 97–117. 2. Глазьев, C.Ю. Стратегия опережающего развития России в условиях гло- бального кризиса / C. Ю. Глазьев. – М. : Экономика, 2010. – 255 с. 3. Береснева, А.В. Основные направления предупреждения дорожно-транс- портных преступлений / А.В. Береснева, И. А. Моисеева, А.С. Антонов // Вест- ник ГрГУ им. Я. Купалы. Сер. 4. Правоведение. – 2017. – Т. 7. – № 2. – С. 75–84. 4. Береснева, А.В. Обеспечение безопасности дорожного движения в усло- виях интеграции Республики Беларусь в европейскую дорожно-транспортную систему / А. В. Береснева, И.А. Моисеева, А.С. Антонов // Вестник ГрГУ им. Я. Купалы. Сер. 4. Правоведение. – 2017. – Т.7. – № 4. – С.102–110. 63 УДК 621.9.047.7 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИМПУЛЬСНОГО БИПОЛЯРНОГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ В.С. Нисс, А.Ю. Королёв, А.Э. Паршуто, А.С. Будницкий Белорусский национальный технический университет Электрохимическое полирование (ЭХП) алюминия и его сплавов в настоя- щее время является одним из наиболее прогрессивных технологических процес- сов повышения качества поверхности, не смотря на то, что используется в про- мышленности на протяжении многих десятилетий. Однако ЭХП в его классиче- ском виде имеет ряд существенных недостатков. Одним из них является зависимость режимов обработки и составов электролита от обрабатываемого материала. Кроме того, для электрохимического полирования применяются агрессивные дорогостоящие, электролиты, требующие специальных технологий по утилизации. Для электрохимического полирования алюминия в настоящее время применяют электролиты на основе ортофосфорной кислоты, а также смесь соляной кислоты с уксусным ангидридом. Электролиты при электрохимическом полировании алюминия требуют подогрева до температуры 60 – 90 °С. Обработка при таких температурах наносит значительный вред окружающей среде и производственному персоналу. Для устранения существующих недостатков процесса ЭХП и расширения его технологических возможностей нами был предложен способ обработки с применением одно- и биполярных электрических импульсов. По результатам ис- следований способа разработаны принципиально новые процессы импульсной электрохимической обработки с длительностью импульсов 0,2–20,0 мс, обеспе- чивающие снижение энергетических затрат на процесс полирования и очистки поверхностей по сравнению обработкой при постоянном токе. Разработан ряд универсальных электролитов для электрохимического полирования алюминия и его сплавов, не содержащих соединений хрома (VI), позволяющих снизить эко- логическую опасность процесса. Разработанный способ позволяет выполнять полирование, глянцевание, очистку, скругление острых кромок и удаление заусенцев на изделиях, изготовленных из алюминия и алюминиевых сплавов. Обработка осуществляется в неподвижном электролите с рабочей температурой 20 С при плоских катодах и нерегламентируемых межэлектродных зазорах, что принципиально упрощает всю технологическую оснастку и процесс обработки. Достигаемая шероховатость поверхности составляет Ra 0,04 мкм. Продолжительность полирования 2 – 4 мин, глянцевания – 30 с. Разработанные процессы импульсной биполярной электрохимической об- работки по сравнению с традиционным электрохимическим полированием обеспечивают: 64  выполнение обработки в универсальных электролитах простых составов на основе серной и ортофосфорной кислот без добавления хромового ангидрида;  выполнение обработки без дополнительного подогрева электролита;  выполнение обработки с большей эффективностью, при которой скорость сглаживания микронеровностей обрабатываемой поверхности, отнесённая к об- щему съёму металла, значительно возрастает;  стабильность геометрических и физико-химических свойств рабочей по- верхности деталь-электролит за счет удаления катодных отложений. По результатам исследования влияния параметров импульсов на характери- стики поверхности установлено, что съем материала образца из алюминия зави- сит от длительности импульсов, при этом наблюдается увеличение съема при плотности тока 0,39 А/см2 и увеличении длительности положительного импульса до 1600 мкс (рисунок 1). Кроме того, установлено что наибольшее снижение ше- роховатости поверхности достигается при длительности импульса 400 мкс и плотности тока 0,39 А/см2. 1 – 0,17 А/см2, 2 – 0,28 А/см2, 3 – 0,39 А/см2 Рисунок 1 – Зависимости съема материала образца из алюминия технического АД1 от длительности импульсов и плотности тока По результатам экспериментальной обработки изделий из алюминия и алю- миниевых сплавов установлено, что наиболее целесообразно применение разра- ботанной технологии для обработки поверхности изделий из технического алю- миния и деформируемых сплавов на его основе, типа АД, Д16, АМГ, АМЦ с це- лью последующего оксидирования или нанесения гальванических покрытий. 65 УДК 621.9.047.7 ЭЛЕКТРОЛИТНО-ПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА ТИТАНОВЫХ, ЦИРКОНИЕВЫХ И НИОБИЕВЫХ СПЛАВОВ А.Ю. Королёв, А.Э. Паршуто, В.С. Нисс, А.С. Будницкий Белорусский национальный технический университет Качество поверхности является одним из важнейших факторов, определяю- щих эксплуатационные характеристики изделий современного машино- и при- боростроения, изделий медицинской техники. Разработка высокоэффективных экологически безопасных процессов повышения качества поверхности металли- ческих изделий, обеспечивающих высокую производительность, является в настоящее актуальной технологической задачей промышленности. Одним из прогрессивных методов повышения качества поверхности метал- лических изделий является электролитно-плазменная обработка (ЭПО), которая широко используется в процессах полирования, удаления заусенцев и очистки изделий медицинского назначения, декоративных изделий, деталей машин и приборов, а также с целью с повышения физико-механических и химических свойств поверхности. Это связано с рядом существенных преимуществ процесса ЭПО по сравнению с механическим и электрохимическим полированием: – высокая экологическая безопасность по сравнению с классическим элек- трохимическим полированием за счёт применения электролитов на основе вод- ных растворов солей общей концентрацией не более 5 %; – повышение коррозионной стойкости поверхности; – возможность обработки деталей и изделий любой конфигурации; – возможность получения зеркальной поверхности с высотой микронеров- ностей вплоть до Ra = 0,01 мкм; – устранение в процессе обработки некондиционного поверхностного слоя и остаточных напряжений, что улучшает физико-механические и химические свойства поверхности; – достаточно короткая продолжительность процесса полирования; – существенное снижение ручного труда; – возможность обработки высокотвердых и вязких материалов. Однако массовое использование технологии ЭПО ограничивается тем, что в промышленных масштабах к настоящему времени освоены процессы ЭПО только небольшого перечня материалов: низкоуглеродистые и коррозионностой- кие стали, алюминиевые сплавы, бронзы и латуни. Технологии обработки таких материалов как, например, титан и магниевые сплавы, отработаны лишь в лабо- раторных условиях. Качественное полирование с достижением высокой отража- тельной способности достигается только на чистом титане, одно- и двухфазные титановые сплавы обрабатываются с нагревом поверхности и образованием се- рого окисного слоя. Причём один из компонентов электролита для обработки ти- тана (фторид калия) запрещен к поставке на территорию Республики Беларусь. 66 В то же время существует и ряд других распространённых материалов вклю- чая титановые, ниобиевые, циркониевые и танталовые сплавы (сплавы металлов IV и V группы периодической системы химических элементов), широко приме- няемых при производстве ответственных изделий, технология изготовления ко- торых предусматривает выполнение качественной финишной обработки. К та- ким изделиям относятся, например, зубные и костные имплантаты, имплантаты для травматологии, черепные пластины, фиксаторы позвоночника и другие ме- дицинские изделия из титановых сплавов; турбинные лопатки авиационных дви- гателей из титановых сплавов; листы, фольга и проволока из тантала, использу- емые для скрепления тканей, нервов, наложения швов, изготовления протезов; детали тепловыделяющих и теплообменных элементов ядерно-энергетических систем из циркониевых и танталовых сплавов; детали ускоряющих структур кол- лайдеров из ниобия. Как правило, такие детали имеют сложную геометрическую форму, поэтому при полировании их механическими методами возникают зна- чительные трудности. Для электрохимических технологий указанные материалы являются труднообрабатываемыми, а процессы их полирования требуют приме- нения токсичных электролитов. Для решения указанных проблем разработана технология электролитно- плазменного полирования и очистки изделий из титановых, никель-титановых, циркониевых и ниобиевых сплавов. Технология обладает высокой экологиче- ской безопасностью по сравнению с классическим электрохимическим полиро- ванием за счёт применения безвредных электролитов. Технология обеспечивает снижение шероховатости поверхности с Ra = 1,25 – 0,8 мкм до Ra = 0,2 – 0,04 мкм. Продолжительность обработки составляет в среднем 5 мин. Новый метод электролитно-плазменной обработки реализуется в электро- литах на основе водных растворов солей общей концентрацией не более 5 %. Для сравнения, традиционное полирование, например, титановых сплавов выполня- ется в электролитах с температурой 80 °С, содержащих помимо серной и азотной кислот, токсичную плавиковую кислоту концентрацией 20–25 %. Разработанная технология обеспечивает качественное полирование и очистку с приданием поверхности высокой отражательной способности. Компо- ненты, применяемые для приготовления электролитов, имеют низкую стоимость и доступны на рынках СНГ и Европейского союза. 67 ТЕРМОСТОЙКАЯ ЛИТИЙАЛЮМОСИЛИКАТНАЯ КЕРАМИКА МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ И.А. Левицкий, О.В. Кичкайло, Л.В. Кузьбар УО «Белорусский государственный технологический университет» E-mail: kichkailo@belstu.by Целью настоящего исследования является разработка керамических ли- тийалюмосиликатных материалов с низкими значениями температурного коэф- фициента линейного расширения (ТКЛР) для изготовления как конструкцион- ных элементов, способных работать в современных установках (индукторах, пе- чах сопротивления, лазерах, плазмотронах, атомных реакторах и т.п.) в условиях резких температурных перепадов, не разрушаясь при этом и сохраняя высокие эксплуатационные свойства, так и для кухонной посуды, предназначенной для приготовления пищи на любых источниках нагрева. Исследования по синтезу термостойких материалов проводились в следую- щей системе компонентов: глина огнеупорная – каолин – песок кварцевый – кар- бонат лития – технический глинозем. В целях активизации процессов спекания литийалюмосиликатной керамики использовались ортофосфат кальция (Ca3(PO4)2) и ортофосфат магния (Mg3(PO4)2), которые вводились раздельно в ко- личестве 2, 4 и 6 мас. % сверх 100 мас. % при помоле компонентов. Изготовление изделий осуществлялось по технологии полусухого прессования со шликерной подготовкой массы. Высушенные образцы подвергались обжигу в электрической печи в температурном интервале (1100–1200)10 °С с выдержкой при макси- мальной температуре в течение 1 ч. В ходе исследований установлено, что добавка ортофосфата магния в коли- честве 6 мас. % активно снижает температуру образования жидкой фазы вслед- ствие образования легкоплавких эвтектик, о чем свидетельствует смещение тем- пературного интервала на кривых дифференциальной сканирующей калоримет- рии, отвечающего указанному процессу, в более низкотемпературную область на 30–40 С. При этом активно интенсифицируется процесс спекания литийалюмо- силикатной керамики, что позволяет при температуре обжига 1200 °С снизить водопоглощение материалов до 0,1–0,5 %, повысить механическую прочность при изгибе до 25–28 МПа (рисунок 1). Термостойкость образцов составляет более 100 термоциклов; температурный коэффициент линейного расширения – (1,45– 1,52)10–6 К–1. Рентгенофазовое исследование продуктов термообработки модифициро- ванных ортофосфатом магния составов показало, что основная кристаллическая фаза, обеспечивающая высокую термостойкость образцам, представлена β-спо- думеновыми твердыми растворами, количество которых увеличивается при по- вышении температуры обжига от 1100 до 1200 °С. Получение указанной фазы наиболее целесообразно, так как именно она характеризуется низкими значени- ями ТКЛР, что обеспечивает высокую термостойкость изделий. В качестве со- путствующих фаз присутствуют муллит и корунд. 68 Рисунок 1 – Зависимость свойств синтезированных образцов от количества добавки (Тобж. – 1200 oC) Полученные данные свидетельствуют о перспективности и целесообразно- сти использования материалов данной системы, что обеспечивает возможность получения термостойких изделий многофункционального назначения. 69 РЕАЛИЗАЦИЯ МЕХАНИЗМА НЕЦЕПНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ В ПОЛИМЕРНЫХ НАНОКОМПОЗИТАХ С ПОВЫШЕННОЙ СТОЙКОСТЬЮ К ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОМУ СТАРЕНИЮ А.С. Антонов, С.В. Авдейчик, А.С. Воронцов УО «Гродненский государственный университет имени Янки Купалы» e-mail: antonov.science@gmail.com В различных металлополимерных конструкциях изделия из композицион- ных материалов подвергаются длительному воздействию повышенных темпера- тур, которые интенсифицируют процессы термоокислительной деструкции, при- водящие к снижению параметров деформационно-прочностных, триботехниче- ских, адгезионных и других характеристик. Повышение стойкости изделий из полимерных и композиционных материалов к старению под действием эксплуа- тационных факторов относится к числу актуальных проблем функционального материаловедения. Очевидно, что композиционные материалы нового поколе- ния должны с высокой степенью адекватности трансформировать первоначаль- ную структуру при воздействии переменных эксплуатационных факторов с из- меняющейся интенсивностью для оптимального противостояния и сохранения заданных параметров безопасной, эффективной и комфортной эксплуатации ме- таллополимерной системы определенного конструктивного исполнения и функ- ционального назначения. В этом аспекте особую перспективу представляет раз- работка технологических методов практической реализации принципа много- уровневого модифицирования, предложенного в [1, 2]. Целью данного исследования являлась разработка составов и технологий нанокомпозиционных полимерных материалов с повышенной стойкостью к тер- моокислительному старению для конструкций технологического оборудования и автокомпонентов повышенного ресурса. Для проведения исследования в качестве матричного компонента использо- вали полиамид ПА 6-210/310 производства филиала «Завод Химволокно» ОАО «Гродно Азот». Для управления параметрами структуры и эксплуатационных ха- рактеристик изделий из композитов использовали дисперсные, в том числе нано- размерные, частицы углерод- и металлсодержащих соединений, полученных по оригинальным технологиям производителей (НП ЗАО «Синта», ГНУ «Институт тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова НАН Беларуси»). Эффективным направлением повышения стойкости изделий из полимерных и композиционных материалов к термоокислительному старению является реа- лизация механизма нецепной стабилизации, предложенного в работах Г.П. Гла- дышева и сотрудников [3], сущность которого состоит во введении в состав ком- понентов, способных к преимущественному взаимодействию с активным кисло- родом с образованием оксидных соединений. При этом тормозятся цепные про- цессы термоокисления и деструкции матричного связующего, что благоприятно сказывается на стойкости изделий. 70 Наши исследования показали, что при введении в состав композитов на ос- нове алифатических полиамидов нанодисперсных углеродсодержащих частиц наблюдается синергический эффект повышения параметров деформационно- прочностных, адгезионных, триботехнических характеристик и стойкости к тер- моокислительной деструкции благодаря формированию дополнительных физи- ческих связей адсорбционного типа, изменяющих интенсивность межмолеку- лярного взаимодействия и приводящих к трансформированию структуры компо- зита на межмолекулярном, надмолекулярном и межфазном уровнях. В резуль- тате образуется оптимизированная структура композита с сеткой лабильных фи- зических связей. В связи с чем можно предположить, что наноразмерные угле- родсодержащие частицы выполняют функцию физического компатибилизатора, способствуя образованию более совершенной структуры композита на различ- ных уровнях организации. Аналогичный эффект увеличения стойкости к термо- окислительной деструкции был обнаружен при введении наноразмерных частиц металлов путем термолиза металлсодержащих прекурсов непосредственно в рас- плаве матричного связующего в процессе переработки композита в изделие ме- тодом литья под давления или экструзии. Наноразмерный металлсодержащий модификатор получали термообработкой гранулированных или порошкообраз- ных полуфабрикатов, диффузионно модифицированных в водных растворах ме- таллсодержащего прекурсора в течение 1 – 10 часов. Сравнительную оценку эффективности действия наноразмерных модифика- торов различного состава в композиционных материалах осуществляли по пара- метрам деформационно-прочностных характеристик стандартных образцов, по- вергнутых термоокислительному старению при температуре 150 ± 5 °С в среде воздуха в течение 200 часов. Установленные закономерности формирования структуры нанокомпозитов на основе алифатических полиамидов позволили разработать составы компози- ционных материалов для изготовления изделий различных металлополимерных конструкций – покрытий для узлов трения карданных валов и токарных патро- нов, элементов запорной и регулирующей арматуры, применяемой в трубопро- водах низкого давления. Список использованной литературы 1. Введение в физику нанокомпозиционных машиностроительных материа- лов: монография / С.В. Авдейчик [и др.]; под науч. ред. В.А. Лиопо, В.А. Струка. – Гродно: ГГАУ, 2009. – 438 с. 2. Реализация принципа многоуровневого модифицирования в материалове- дении и технологии полимерных композитов / С.В. Авдейчик [и др.] // Горная механика и машиностроение. – 2017. – № 3. – С. 86 – 100. 3. Гладышев, Г.П. Стабилизация термостойких полимеров / Г.П. Гладышев, Ю.А. Ершов, О.А. Шустов. – М.: Химия, 1979. – 272 с. 71 УДК 544.654.2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИЛЛИСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ Ю.Г. Алексеев, А.Ю. Королёв, А.Э. Паршуто, Е.В. Сорока Белорусский национальный технический университет Практика показала, что наиболее эффективное воздействие на равномер- ность распределения металла на поверхности, а также на процесс осаждения, структуру и свойства гальванических покрытий оказывает импульсный электро- лиз. Применение импульсного тока в гальванотехнике при гальваническом оса- ждении металлов и сплавов позволяет расширить спектр их эксплуатационных свойств: повысить адгезию покрытия с основой, уменьшить пористость и наво- дораживание, повысить твердость и износостойкость, увеличить коррозионную стойкость и защитную способность, повысить чистоту и электрическую прово- димость, а также существенно улучшить другие физико-химические и функцио- нальные свойства гальванических покрытий. Эффективность импульсного элек- тролиза определяется не столько большим числом регулируемых параметров, по сравнению с постоянным током, но теми особенностями изменения потенциала электрода, который положительно влияет на стадию переноса заряда, адсорбцию и кристаллизацию металла покрытия [1]. Неравномерность толщин осаждений при электролизе обусловлена в основ- ном неравномерностью распределения плотности тока и концентрационной ка- тодной поляризацией. До настоящего времени эти проблемы решались интенси- фикацией обмена электролита у катодной поверхности: барботажем, возвратно- поступательным перемещением катода в электролите, вибрацией катода, приме- нением ультразвука. Однако диффузионные механизмы обмена существенно ограничивают производительность процесса. Для обеспечения равномерности распределения тока от периферии детали к середине используются выравниваю- щие экраны, используют металлическую обечайку вокруг детали, изменяют форму анода, чтобы выровнять электрическое поле у поверхности детали. Для предотвращения этого эффекта используются также выравнивающие добавки, которые создают барьерный слой в местах наибольших градиентов. Предложенный импульсный режим питания гальванических ванн позволяет при обратном (отрицательном) импульсе тока проводить анодное стравливание металла на больших градиентах тока, то есть в местах, где произошло большое наращивание при прямом токе. С другой стороны, интенсивное разрушении кон- центрационной катодной поляризации будет способствовать обновлению рас- твора в прикатодном слое. При этом выравнивающие добавки, которые адсорби- руются на катодной поверхности при реверсе тока позволяют создать барьерный слой, который препятствует осаждению металла на острых кромках, и получить равномерное покрытие. 72 Применяемые в промышленности на данный момент электролиты цинкова- ния и меднения в силу своих особенностей обладают недостаточной рассеивающей способностью. Это приводит к большому разбросу толщины покрытия, особенно на сложном профиле, не говоря о нанесении меди в производстве печатных плат. Так, гарантированное получение 9 мкм цинкового покрытия на деталях средней сложности приводит к тому, что неравномерность толщины на некоторых поверх- ностях может составлять до 12 – 16 мкм. Все это приводит к существенному пере- расходу ценных компонентов и увеличению цены конечного продукта. В результате выполнения работы разработаны процессы цинкования и мед- нения с использованием миллисекундных импульсных электрических режимов. Установлено, что применение разработанных процессов повышает эффектив- ность процесса, поскольку позволяет в зависимости от вида гальванопокрытия значительно увеличить скорость осаждения, производительность процесса, по- лучать покрытия с заданными физико-механическими свойствами, получать многослойные покрытия и т.п. Для изменения свойств покрытий используются также импульсы тока разной полярности. Для того чтобы обеспечить более быст- рый подвод ионов металла к катоду в начале процесса гальванического осажде- ния, можно временно использовать ток гораздо выше допустимого предельного стационарного значения. По результатам исследований установлено, что использование положитель- ных электрических импульсов миллисекундной длительности позволяет прово- дить процесс нанесения цинка и меди при более высоких плотностях тока (до 10 А/дм2) по сравнению с нанесением на постоянном токе. Кроме того, использова- ние положительных электрических импульсов миллисекундной длительности при нанесении цинка позволяет устранить дендритообразование. Удельная масса мед- ного покрытия зависит от периода следования импульсов и их длительности, при этом наблюдается увеличение массы покрытия при увеличении длительности от- рицательного импульса до 12 мс и повышении плотности тока с 3 до 8 А/дм2. Список использованной литературы 1. Костин, Н.А. Импульсный электролиз / Н.А. Костин, В.С. Кублановский, В.А Заблудовский.– Киев: Наук. думка, 1989. – 168с. 73 СВОЙСТВА ВЯЖУЩЕГО НА ОСНОВЕ α-C2SH И КВАРЦА Т. Дамбраускас1, К. Балтакис1, Р. Шяучюнас1, А. Мечай2 1Каунасский технологический университет 2 УО «Белорусский государственный технологический университет» e-mail: tadas.dambrauskas@ktu.lt Широко признается, что потепление климата является одной из основных угроз для природного и экономического мира. По данным МГЭИК (межправи- тельственной группы экспертов по изменению климата), в 2014 году в атмосферу было выброшено около 50 Гт „парниковых газов“, связанных с деятельностью человека [1-2]. Прогнозы показывают, что к 2030 году объем выбросов только CO2 может вырасти до 65 Гт. Следует отметить, что на цементную промышлен- ность приходится около 5–7 % глобальных выбросов парниковых газов. В ре- зультате этого растет интерес к альтернативным вяжущим материалам, которые могут заменить традиционные цементы [3]. В последние годы большое внимание уделяется синтезу и свойствам гидросилиатов кальция (CSH), поскольку на их основе созданы новые вяжущие материалы, такие как „Solidia“, „Celitement“ и др. [4-5]. Известно, что двухосновной гидросиликат кальция α-C2SH во время интен- сивного помола с песком, приобретает гидравлические свойства [5-6]. На основе этого соединения, в котором CSH фаза формируется в процессе производства, а не гидратации цементного камня, можно получить вяжущее вещество. Однако, литературные данные о механизме гидратации α-C2SH и прочностных свойствах являются неполными и часто противоречивыми. Чтобы оценить целесообраз- ность применение α-C2SH в производстве альтернативных цементов, необхо- димо подробно изучить процессы, происходящие во время его гидратации и твердения. α-C2SH был синтезирован из оксида кальция (Sigma-Aldrich) и аморфного диоксида кремния (Reaktiv). Молярное соотношение смеси CaO/SiO2 = 1,5. Син- тез проводился в не перемешиваемых суспензиях при температуре насыщенного водяного пара 200 °С, продолжительность изотермической выдержки – 16 часов. Вяжущее вещество было приготовлено из α-C2SH и кварцевого песка (3:7 по весу). После гомогенизации смесь была измельчена в вибрационной мельнице со скоростью 950 об/мин в течение 5 мин и подверглась обжигу в течение 1 часа при 450 °С. Во время гидратации выделяется тепло, поэтому происходящие в нем реак- ции могут быть представлены как зависимость тепловыделения от продолжи- тельности гидратации (рис. 1, a). Было установлено, что первую и вторую реак- ции гидратации вяжущего вызывают смачивание материала и растворение ионов Ca2+ и SiO44+ из прекурсора. Было замечено, что количество теплоты, выделяемое во время этих реакций, составляет всего 2,01 Дж/г. После начальных реакций, на микрокалориметрической кривой наблюдается основная третья реакция гидра- тации, связанная с разрушением защитного слоя гидратов, образованием заро- дышей и ростом кристаллов. Указанная реакция начинается через 3 часа и закан- чивается после 8 часов гидратации, при которой выделяемое количество тепла 74 составляет 17,04 Дж/г. Установлено, что после 72 часов гидратации общее коли- чество выделенного тепла равна 56,17 Дж/г. a б Рисунок 1 – Микро калориметрические кривые (а) и прочность при сжатии (б) образцов Для определения механических свойств вяжущего была установлена проч- ность при сжатии образцов (рис.1, б). После трех дней твердения она составила 4,6 МПа. Как и ожидалось, тенденция роста прочности наблюдалась после 7–28 дней гидратации: прочность при сжатии увеличилась до 12,9 и 14,2 МПа, соот- ветственно. Таким образом, α-C2SH, полученный во время гидротермального синтеза из нестехиометрических смесей, после активации способом помола–об- жига, может быть использован для производства альтернативных цементов. Благодарность: Исследование финансируется Научным советом Литвы (контракт № S-LB-2017-6). Работа была выполнена в сотрудничестве с Белорус- ским государственным технологическим университетом. Список использованной литературы 1. Climate Change 2014; Mitigation of Climate Change. Cambridge University Press. 2014. p. 1436. ISBN 978-1-107-65481-5 2. http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/Cement_Road map_Foldout.ppd. Доступ в Интернете: просмотрено 2017-09-25. 3. Chen C., Habert G., Bouzidi Y., Jullien A. Environmental impact of cement production: detail of the different processes and cement plant variability evaluation. Journal of Cleaner Production, 2010, vol. 18, p. 478–485. 4. Sahu S., DeCristofaro N. Part One of a Two - Part Series Exploring the Chem- ical Properties and Performance Results of Sustainable Solidia Cement ™ and Solidia Concrete ™. Solidia Cement. 2013, p. 1-12. 5. Stemmermann P, Schweike U, Garbev K, Beuchle G. Celitement – a sustaina- ble prospect for the cement industry. Cement International. 2010 vol. 8, p. 52-66. 6. Siauciunas R., Gendvilas R., Mikaliunaite J., Urbonas L. Heat flow and strength properties of perspective hydraulic binder material. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2015, vol. 121, p. 57-65. 0 5 10 15 20 25 30 35 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0 10 20 Т еп л о во й п о то к , В т/ г Продолжительность, часы 1 2 3 О б щ ее к о л и ч ес тв о вы д ел ен н о го те п л а, Д ж /гВт/г Дж/г 0 3 6 9 12 15 3 8 13 18 23 28П р о ч н о ст ь п р и с ж ат и и , М П а Продолжительность твердения, сутки 75 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ШЛИКЕРОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКОЙ ЛИТИЙАЛЮМОСИЛИКАТНОЙ КЕРАМИКИ О.В. Кичкайло, И.А. Левицкий УО «Белорусский государственный технологический университет» E-mail: kichkailo@belstu.by В результате исследований, проведенных ранее [1], синтезирована термо- стойкая керамика на основе литийалюмосиликатной системы методом шликер- ного литья, способного обеспечить получение изделий сложной формы. В связи с этим возникла необходимость в исследовании реологических характеристик керамической суспензии разработанного состава массы, а также в подборе опти- мального состава и количества разжижителя, применение которого обеспечит как требуемые технологические показатели шликера, так и свойства изделий. В качестве исходных компонентов для получения термостойкой керамики использовались просяновский каолин, огнеупорная глина «Керамик-Веско», кварцевый песок, технический глинозем, карбонат лития и апатитовый концен- трат. Приготовление опытных масс осуществлялось по шликерной технологии ме- тодом совместного мокрого помола составляющих. Для изучения влияния содержания карбоната лития на реологические свой- ства водных суспензий приготовлены керамические массы, содержащие от 5,5 до 23,6 мас. % Li2CO3. Дополнительно для сравнения подготовлен состав, полу- ченный путем выведения карбоната лития из оптимального состава. Шликеры для исследования готовились без введения разжижающих добавок при влажно- сти 50 мас. %. На основе полученных экспериментальных данных сделан вывод, что карбонат лития способствует улучшению реологических характеристик шли- кера, воздействуя на глинистую суспензию как электролит, однако без дополни- тельного использования электролитов не удается получить суспензии с прием- лемыми литьевыми параметрами. По всей видимости, концентрация растворив- шегося Li2CO3 превышает емкость поглощения, что вызывает, наряду с процес- сами, обусловливающими перевод связанной воды в свободную, процессы об- ратного характера. Эффективным методом регулирования литьевых характеристик керамиче- ских шликеров является введение добавок электролитов. Для разжижения кера- мического шликера оптимального состава использовались наиболее изученные и доступные в промышленности электролиты – кальцинированная сода, жидкое стекло, триполифосфат натрия и углещелочной реагент. Влажность шликеров составляла 40 мас. %. Проведенные исследования по подбору электролитов поз- волили сделать вывод о низкой эффективности указанных разжижителей, а также их комбинаций. В настоящее время на керамических предприятиях для получения стабиль- ных агрегативно устойчивых шликеров используются комплексные электро- литы. В связи с этим проводилось исследование влияния электролитов марок: 76 Terrablend (Франция), Complex M (Беларусь), Fluimis FL70, Fluicer PD96/F, Hydrocer LC (Италия) (рисунок 1). а) б) Марка электролита: Terrablend; Fluimis FL70; Hydrocer LC; Complex M; Fluicer PD96/F Рисунок 1 – Зависимость текучести (а) и коэффициента загустеваемости (б) шликера от марки и количества электролита Установлено, что применение электролитов марок Fluicer PD96/F и Complex M оказывает максимально положительный эффект на вязкость керами- ческого шликера. В качестве оптимального выбран электролит марки Complex M, так как является более дешевым отечественным разжижителем, что дает возмож- ность снизить себестоимость готовой продукции. Использование электролита Complex M уже при содержании 0,3 мас. % позволяет увеличить подвижность и уменьшить степень тиксотропного упрочнения керамического шликера, что обес- печивает снижение текучести до 8 с и коэффициента загустеваемости до 1,23. Кроме этого, для указанной марки разжижителя характерен широкий интервал ко- личества добавки (от 0,3 до 0,6 мас. %), при котором шликер характеризуется тре- буемыми литьевыми параметрами. Использование комплексного разжижителя Complex М в количестве 0,3 мас. % (сверх 100 мас. %) позволяет получить суспензии с требуемыми тех- нологическими характеристиками: влажность 38–40 %, текучесть 8 с, коэффици- ент загустеваемости 1,23, -потенциал –48 мВ. Список использованной литературы 1. Кичкайло, О.В. Интенсификация спекания термостойкой керамики на ос- нове системы Li2O−A12O3−SiO2 / О.В. Кичкайло, И.А. Левицкий // Огнеупоры и техническая керамика. – 2015. – № 10. – С. 3–13. Кз Содержание электролита, мас. % 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,8 1,9 1,7 Те ку че ст ь, с Содержание электролита, мас. % 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 5 8 11 14 17 20 23 26 77 ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ И ПРИОРИТЕТНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ПО УТИЛИЗАЦИИ ШЛАКА И ЗОЛЫ-УНОСА ОТ СЖИГАНИЯ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ О. Кизиниевич1, В. Кизиниевич1, Ю.Г. Павлюкевич2, В. Войшниене1, Ю.А. Климош2, Ю. Малайшкиене1 1Вильнюский технический университет им. Гедиминаса, Литовская Республика E-mail: olga.kizinievic@vgtu.lt 2УО «Белорусский государственный технологический университет», Республика Беларусь E-mail: pauliukevich@belstu.by В любой стране мира образуются огромные количества твердых коммуналь- ных отходов. В странах Европейского Союза, как правило, такие отходы сжига- ются на мусоросжигательных заводах, при этом не только утилизируются от- ходы, но и производится энергия, так как твердые коммунальные отходы, в со- ответствии с Директивой Европейского Союза 2009/28/EN признаны как возоб- новляемый источник энергии. Наибольшее количество таких заводов построено во Франции, Швеции, Испании и Германии. В Литовской Республике на сего- дняшний день построен один мусоросжигательный завод, планируется строи- тельство еще двух, в Республике Беларусь мусоросжигательных заводов нет, од- нако периодически появляется информация о намерениях по строительству та- ких предприятий. В Европейском Союзе сжигают почти половину отходов, но это та часть, которая остается после тщательной сортировки и вторичной пере- работки. Однако после сжигания твердых коммунальных отходов остается зна- чительное количество шлака и золы-унос. В мировой практике существуют раз- личные способы утилизации таких типов отходов, однако, в реальности объёмы утилизации пока не значительные. В настоящее время задача утилизации таких отходов весьма актуальна, а уровень оперативной утилизации остается низким. Это связано с тем, что при определении путей использования такого вторичного сырья в промышленности необходимо всестороннее их исследование для установления минералогиче- ского, химического и гранулометрического составов, физических свойств, осо- бенностей технологического процесса и т.д. Проблема состоит и в том, что часто шлаки и зола-унос неоднородны по химическому составу, зола-унос как правило, имеет высокое количество тяжелых металлов. Нередко применение побочных продуктов ухудшает свойства строительных материалов, требует дополнитель- ных производственных затрат, что оказывает влияние и на конечную стоимость продукта. Приоритетным направлением является изучение возможности применения шлака и золы-уноса в производстве строительных материалов. В результате чего 78 можно уменьшить количества такого типа отходов, возможно улучшить опреде- ленные свойства строительных материалов, а также положительно повлиять на экологическую обстановку в регионе. Анализирую научную литературу установлено, что шлаки и зола-унос мо- гут быть использованы в производстве бетонов [1–4], портландцемента [5, 6], керамический и стекло-керамической промышленности [7-9], также в дорож- ном строительстве [10]. Поэтому в дальнейшие планируются совместные науч- ные исследования по определению возможностей утилизации шлака и золы- уноса от сжигания твердых коммунальных отходов в производстве строитель- ных материалов. Список использованной литературы 1. J. Pera, L. Coutaz, J. Ambroise, M. Chababbet. Use of incinerator bottom ash in concrete. Cement and Concrete Research. 27(1), 1997, Pages 1–5; 2. Urs Müller, , Katrin Rübner. The microstructure of concrete made with municipal waste incinerator bottom ash as an aggregate component. Cement and Concrete Research. 36(8), 2006, Pages 1434–1443; 3. J.E Aubert, , B Husson, A Vaquier. Use of municipal solid waste incineration fly ash in concrete. Cement and Concrete Research. 34 (6), 2004, Pages 957–963; 4. Rafat Siddique. Use of municipal solid waste ash in concrete. Resources, Conservation and Recycling. 55 (2), 2010, Pages 83–91; 5. Ryunosuke Kikuchi. Recycling of municipal solid waste for cement production: pilot-scale test for transforming incineration ash of solid waste into cement clinker. Resources, Conservation and Recycling. 31(2), 2001, Pages 137–147; 6. J.E. Aubert, , B. Husson, N. Sarramone. Utilization of municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash in blended cement: Part 1: Processing and characterization of MSWI fly ash. Journal of Hazardous Materials. 136 (3), 25 2006, Pages 624–631; 7. C Ferreira , A Ribeiro, L Ottosen. Possible applications for municipal solid waste fly ash.. Journal of Hazardous Materials. 96 (2–3), 2003, Pages 201–21; 8. T.W. Cheng, , Y.S. Chen. Characterisation of glass ceramics made from incinerator fly ash. Ceramics International. 30 (3), 2004, Pages 343–349 9. Zhikun Zhang, Lei Zhang, Aimin Li. Development of a sintering process for recycling oil shale fly ash and municipal solid waste incineration bottom ash into glass ceramic composite. Waste Management. 38, 2015, Pages 185–193; 10. F. Colangelo , R. Cioffi, F. Montagnaro, L. Santoro. Soluble salt removal from MSWI fly ash and its stabilization for safer disposal and recovery as road basement material. Waste Management. 32 (6), June 2012, Pages 1179–1185. 79 СТЕКЛОМАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ДОРОЖНОЙ РАЗМЕТКИ И СВЕТООТРАЖАЮЩИХ ДОРОЖНЫХ ЗНАКОВ Ю.Г. Павлюкевич, Л.Ф. Папко, Н.Н. Гундилович УО «Белорусский государственный технологический университет» e-mail: pavliukevitch.yura@yandex.ru Стеклянные микрошарики используются в технологиях поверхностной об- работки металлов, при изготовлении фильтров и многослойных конструкцион- ных материалов (ламинаты), в качестве наполнителей красок, слепочных мате- риалов для медицины, компаундов для радиотехнической промышленности и материалов для спортинвентаря. Стеклянные микрошарики нашли широкое применение в составе светоотра- жающих материалов, используемых в дорожной разметке и при изготовлении дорожных знаков. Традиционный способ получения стеклянных микрошариков энергоемок, многостадиен и включает в себя ряд этапов: синтез стекла заданного химиче- ского состава; получение стеклянного гранулята отливкой расплава стекла на воду; измельчение гранулята и рассев полученного порошка по фракциям; по- дача стеклянного порошка в реактор и формование микросфер в вертикальном воздушном потоке, их воздушное охлаждение и улавливание в осадительных ка- мерах и циклонах. В Белорусском государственном технологическом университете на кафедре технологии стекла и керамики разработана энергосберегающая одностадийная технология получения стеклянных микрошариков, включающая синтез стекла и формование стеклошариков непосредственно из расплава стекла. В разработанной технологии формование осуществляется ротором с режу- щими элементами. Расплав стекла сливается из печи и перерабатывается на капли, сферизация которых в процессе охлаждения позволяет получать стекло- шарики. Проведенные исследований показали, что при формовании стеклошариков решающее значение имеют следующие факторы: химический состав стекла, вид формующих устройств и характер их контакта со стекломассой при формовании, температурный режим формования, а также условия охлаждения. Каждый из этих факторов оказывает влияние на скорость твердения стекломассы и, в конеч- ном счете, определяет качество микросфер и производительность метода. Вид формующего устройства, режим формования и охлаждения определяются спосо- бом формования и конструкцией формующей установки. Основное требование к составам применяемых стекол – быстрое твердение в процессе охлаждения, поскольку время прохождения рабочего интервала вяз- кости, характеризующего продолжительность формования и фиксацию формы шарика, составляет доли секунд. 80 Оптические снимки световозвращающих стеклошариков разного грануло- метрического состава, полученные по одностадийной технологии, показаны на рисунке. а) б) Световозвращающие стеклошарики разного гранулометрического состава, полученные по одностадийной технологии: а – фракция 250–500 мкм; б – фракция 500–1000 мкм Процесс формования характеризуется высокой производительностью и ка- чеством получаемых микрошариков. Доля дефектных шариков составляет 5–10 %. Технология эффективна при получении стеклошариков размером 500– 2000 мкм. ×14 ×14 ×14 ×28 ×14 ×28 81 ЛИТЕЙНЫЕ СМОЛЫ С УЛУЧШЕННЫМИ ЭКОЛОГИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ Е.П. Шишаков, В.В. Коваль, В.Л. Флейшер УО «Белорусский государственный технологический университет» e-mail: eshishakov@mail.ru Республика Беларусь имеет хорошо развитую машиностроительную про- мышленность. В настоящий момент в Беларуси действуют более 50 предприя- тий, имеющих литейное производство, среди них такие крупные как МАЗ, Бе- лАЗ, МТЗ, Минский завод отопительного оборудования, Гомельский завод «Центролит» и другие. Согласно укрупненных отраслевых норм средний расход связующих составляет 5 кг на 1 т чугунного литья, 6 кг на 1 т стального и 8 кг на 1 т отливок из цветных металлов. Укрупненный расчет показывает, что в 2016 году в литейном производстве было израсходовано около 2 тыс. т литейных смол. Цена связующих составляет от 2000 до 4000 $ за 1 т. При средней цене 2500 $ затраты на закупку смол составили около 5 млн. $. В Республике Беларусь литейные смолы не производятся, и вся потребность в них удовлетворяется за счет экспорта. Литейное производство характеризуется зна- чительным разнообразием технологических процессов и используемого оборудова- ния. Это связано как с видом используемого металла (сталь, чугун, алюминий, бронза), так и с видом технологических процессов («горячие» ящики, «холодные» ящики, тепловая сушка, холодно-твердеющие смеси). Вследствие указанных причин к литейным смолам предъявляются различные требования как по химическому составу, так и по технологическим свойствам. В БГТУ разработаны основы технологического процесса получения карбами- додианфурановых смол. Исходным сырьем для их производства служат: карбамид (мочевина), формальдегид (формалин), едкий натр, дифенилолпропан (диан, бисфе- нол А), фурфуриловый спирт и талловое масло. Указанные вещества являются круп- нотоннажными продуктами и используются во многих отраслях промышленности. Выполненные исследования позволили отобрать два наиболее перспективных образца смол для испытаний. Химический состав образцов смол № 85 и 93 приведен в таблице. Испытания смол проводились в лаборатории специальных методов литья чер- ных металлов УП «Институт БелНИИлит». С использованием указанных смол на ла- бораторном смесителе готовились песчано-смоляные смеси. Использовался кварце- вый песок марки Об1К025. Расход смолы составлял 2,5% от массы песка. Смесь пе- ремешивалась 3 мин. Катализатор или модификатор в состав смеси не вводился. Из песчано-смоляной смеси изготавливались образцы «восьмерки» по типовой мето- дике. «Восьмерки» отверждались методом нагрева в сушильном шкафу при темпе- ратуре 200ºС в течение 15 мин. Прочность образцов «восьмерок» на растяжение про- водили на установке модели 04116. Каждое измерение проводили три раза. Проч- ность образцов на разрыв составила 2,2-2,4 МПа и 1,2-1,6 МПа для смол № 85 и 93 82 соответственно. При хранении образцов на воздухе в условиях лаборатории в тече- ние 1 сут их прочность не изменилась. Химический состав полученных смол Показатели Величина показателя Смола № 85 Смола № 93 Содержание нелетучих веществ, % 62,4 68,5 Водородный показатель, рН 9,7 10,6 Содержание свободного формальдегида, % 0,05 0,07 Содержание свободного фенола, % отсутствует отсутствует Содержание свободного фурфурилового спирта, % 5,7 8,9 Содержание азота, % 7,7 12,5 Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-4, с 45 64 На втором этапе испытаний проводилось изготовление опытных стержней и их использование при изготовлении чугунных отливок. Исследование полученных от- ливок показало, что при использовании смолы № 85 отливки не имеют внутренних дефектов. Чистота поверхности удовлетворительная. При использовании смолы № 93 качество поверхности несколько хуже (при- гар), что связано, вероятно, с недостаточной механической прочностью стержней. На основании проведенных испытаний можно заключить, что смола № 85 может быть использована для изготовления отливок из серого чугуна. Испытания смолы марки СКФ проводилось в цехе алюминиевого литья ОАО «Минский моторный завод» по технологии «НОТ-ВОХ» процесс. При изготовлении стержней модели 50-1307044-Б «Патрубок». В ходе отработки режима были установлены необходимые параметры: темпе- ратура 230–235С, время – 75–85 с. Полученные при указанных параметрах стержни имели плотную набивку, поверхность стержней гладкая и ровная с невысокой по- верхностной осыпаемостью. Заливку металла проводили по действующим техноло- гическим режимам. Температура расплавленного алюминия составляла 680–690С. Заливка проходила в штатном режиме, без нарушения технологического режима. После остывания отливки поступали на выбивку отработанных стержней на машине модели 3748Б2К2. Отработанные стержни удалялись хорошо, время выбивки не пре- вышало нормативного. После удаления стержня проводился визуальный осмотр внутренней поверхности отливки. Шероховатость внутренней поверхности не отли- чалась от поверхности отливок, полученных по действующему технологическому режиму. Пригара и остатков песка на поверхности отливок не отмечено. Для выяв- ления возможных внутренних дефектов отливок проводили их продольное распили- вание на ленточной пиле. Исследование состояния поверхности разреза показало, что раковин, ситовидной пористости, трещин, ужимин и других скрытых дефектов в отливках не обнаружено Результаты исследования свойств полученных смол показали возможность их использования в машиностроительной промышленности. 83 ПРИМЕНЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДОВ НЕФТЯНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ БЕТУЛИНА С.Ф. Якубовский, В.Н. Линник, Е.В. Молоток, И.В. Бурая УО «Полоцкий государственный университет» Новополоцк, Республика Беларусь e-mail: i.buraya@psu.by Бетулин (С30Н50О2) является природным соединением пентациклическим тритерпеновым спиртом ряда лупана, содержащим две гидроксильные группы в молекуле, температура плавления 258°С, внешний вид - кристаллический поро- шок белого цвета. Бетулин синтезируется для защиты от неблагоприятных фак- торов внешней среды и накапливается исключительно во внешней оболочке рас- тения, в частности, содержание бетулина в бересте может достигать 40%. Бету- лин обладает широким спектром ценных медицинских свойств, биологическая активность реализуется через ферментативные механизмы действия. В послед- ние годы в мировой фармакологии наблюдается повышенный интерес к изуче- нию его фармакологической активности, в научных публикациях приводятся сведения о возможном его применении как противовирусное, противовоспали- тельное, антисептическое противоопухолевое, антимутагенное, иммуномодуля- торное, гепатопротекторное, желчегонное, антиоксидантное, гипохолестери- немическое, гиполипидемическое антигипоксантное, гастропротекторное, нейропротекторное средство [1]. Существующие способы извлечения бетулина из бересты, характе- резующиеся:  небольшым выходом целевого продукта;  низким качеством (чистотой);  многостадийностю процессов выделения и очистки. В рамках научного общества кафедры химии и технологии переработки нефти и газа Полоцкого государственного университета разработан способ экс- трактивного извлечения бетулина из бересты с использованием углеводородов нефтяного происхождения. Предлагаемая технология предусматривает следую- щие стадии: разделение коры на бересту и луб; измельчение бересты в дробилке; экстракцию бересты углеводородами нефтяного происхождения; отделение рас- твора от шрота; отделение выпавших кристаллов от маточного раствора, промы- вание кристаллов углеводородом нефтяного происхождения с последующей суш- кой полученного продукта; упаривание маточного раствора до получения сухого остатка, промывание его дистиллированной водой с последующей сушкой полу- ченного продукта, содержание бетулина в остатке более 70% масс. Техническая характеристика полученного продукта приведена в таблице 1. Для получения продукта более высокой степени частоты (95% масс. и выше) можно выполнять перекристаллизацию бетулина-экстракта, его характеристика приведена в таб- лице 1. Полученные ИК-спектры (Рисунок 1) подтверждают чистоту выделен- ного бетулина. 84 Техническая характеристика полученных продуктов Продукт Температура плавления, ºС Степень чистоты, % масс. Бетулин-экстракт 244 более 70 Бетулин после перекристаллизации 254 более 95 Рисунок 1 – ИК-спектры бетулина после перекристаллизации Таким образом, отличительными особенностями, предлагаемого способа от существующих способов извлечения бетулина является:  высокий выход до 38,5% масс. от массы абсолютно сухой бересты;  простота и малая финансововая затратность процесса выделения и очистки продукта;  высокая степень чистоты, полученный продукт представляет собой мел- кодисперсный кристаллический порошок белого цвета (внешний вид получен- ного продукта приведен на Рисунке 2. с содержанием бетулина не ниже 70%, что соответствует требованиям для получения биологически активной добавки, при- меняемой в ветеринарии. Рисунок 2 – Внешний вид бетулина-экстракт Возможно применение после доочистки, предла- гаемого бетулина-экстакта:  в парфюмерно-косметической (противовос- палительное и увлажняющее средство) промыш- ленности;  пищевой (антиоксидант) промышленности;  фармацевтической промышленности. Список использованной литературы 1. Влияние природы растворителя на выход экстрактов, содержащих бету- лин /С.Ф. Якубовский, В.Н. Линник/ Вестник Полоцкого государственного уни- верситета. Серия B, Промышленность. Прикладные науки. - 2016. - № 11. – С. 108-114. 85 НЕФТЕСОРБЕНТЫ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРИСХОЖДЕНИЯ С.Ф. Якубовский1, Ю.А. Булавка1, И.В. Бурая1, Е.И. Майорова2 1УО «Полоцкий государственный университет» Новополоцк, Республика Беларусь e-mail: i.buraya@psu.by 2ОАО «Нафтан», Новополоцк, Республика Беларусь e-mail: maykate1995@gmail.com В рамках научного общества кафедры химии и технологии переработки нефти и газа Полоцкого государственного университета проведены исследова- ния в области использования в качестве нефтесорбента отхода агропромышлен- ного комплекса – шелухи ячменной. Исследуемые образцы шелухи ячменной можно отнести к объемно-пори- стым сорбентам, поглощающим нефтепродукт за счет капиллярных сил и удер- живающих его в объеме за счет адгезии. Анализ поверхности шелухи ячменной в сравнении с шелухой гречихи выполнен на атомно-силовом микроскопе. На рисунке 1,б видно, что структура поверхности шелухи ячменной характеризу- ется наличием пор, относящихся к гетеропористым, при этом поверхность ше- лухи ячменной (1,б) больнее развита, чем шелухи гречихи (1,а). Рисунок 1 – Поверхность в нативном виде шелухой гречихи (а) и шелухи ячменной (б), полученная на атомно-силовом микроскопе. 86 Адсорбционная активность по йоду, характеризующая объем микропор (около 1 нм) и соответственно способность к сорбции относительно низкомоле- кулярных органических веществ у шелухи ячменной составляет 23,37%, а у остатка шелухи ячменной после экстракции щелочью 28,56%, т.е. по данному показателю превышает белорусский энтеросорбент «Полифам» (24,16%) и при- ближается к российскому энтеросорбенту марки «Полифепан» (29,63%), что сви- детельствует о развитии пористой структуры остатка. Адсорбционная активность по метиленовому синему, позволяющая судить о содержании в сорбенте микропор с размерами эффективных диаметров около 1,5 нм и косвенно характеризующая сорбционную способность по отношению к нефтепродуктам, в нативном виде у шелухи ячменной равна 95,11 мг/г, а после экстракции щелочью составляет 210 мг/г, что эквивалентно показателю для ак- тивированного угля и выше, чем у «Полифепана» (125,8 мг/г). Методом «молекулярных щупов» по толуолу и воде установлена общая по- ристость шелухи ячменной, которая составляет 5,05-5,33 мм³/г. Анализ сорбционной способности шелухи ячменной в нативном виде со- ставляет: по нефти 3,07 г/г, по керосину 3,06 г/г, по дизельному топливу 3,00 г/г, по масляному дистилляту 3,16 г/г. Общеизвестно, что экономически эффектив- ная сорбционная способность сорбентов на уровне 3,0 г/г и выше. Сорбционная способность у остатка после экстракции щелочью шелухи ячменной увеличива- ется в 4,2 раза по нефти, в 3,4 раза по керосину, в 3,2 раза по дизельному топливу, в 4,8 раза по масляному дистилляту. Благодаря экологической чистоте, широкой сырьевой базе, достаточной нефтеемкости при низкой стоимости (до 338 у.е./т) сорбенты на основе шелухи ячменной могут успешно конкурировать с промышленно производимыми анало- гами (например, широко применяемого для сбора проливов на НПЗ сорбента «Белнефтесорб - экстра» (цена до 400 у.е.) из фрезерного торфа). Список использованной литературы 1. Якубовский С.Ф., Булавка Ю.А. Майорова Е.И. Ликвидация разливов нефти и нефтепродуктов с использованием сорбента на основе целлюлозосодер- жащего растительного сырья // Проблемы обеспечения безопасности при ликви- дации последствий чрезвычайных ситуаций: сборник статей по материалам IV Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч. 15-16 дек. 2015 г.: в 2-х ч. Ч. 1 / ФГБОУ ВО Воронежский институт ГПС МЧС России. – Воронеж, 2015.С.467-471. 2. Анализ пористости и сорбционных свойств отходов растениеводства, по- лучение на их основе нефтяных сорбентов /Майорова Е. И. Якубовский С.Ф., Бу- лавка Ю.А. //Дальневосточная весна– 2017: материалы15-й Междунар. науч.- практ. конф. по проблемам экологии и безопасности, Комсомольск-на-Амуре, 5 июня 2017 г. / редкол.: И. П. Степанова(отв. ред.) [и др.]. – Комсомольск- на- Амуре: ФГБОУ ВО«КнАГТУ», 2017. – С. 92-95. 87 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АДДИТИВОВ ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ ДЛЯ АКТИВИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РАЗДЕЛЕНИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ Е.И. Грушова, А.А. Аль-Разуки, А.Р. Алрашеди, О.В. Карпенко e-mail: ahmed_adnan19@yahoo.com Цель данной работы состояла в разработке технологических приемов, обес- печивающих повышение эффективности разделения углеводородсодержащих смесей при фракционировании нефти, масляных фракций от нежелательных компонентов. Как известно, под действием сил межмолекулярного взаимодей- ствия смолисто-асфальтеновые вещества нефти и высококипящих нефтепродук- тов могут формировать ассоциаты – пакеты конденсированных ароматических углеводородов. Ассоциаты распределяются в жидкой углеводородной фазе и об- разуют ядро нефтяной частицы. Ядро нефтяной частицы окружают сольватная оболочка из смол, а затем углеводороды средней молекулярной массы, между которыми практически не действуют связывающие их силы. Такая нефтяная дис- персная система термодинамически неустойчива и под действием внешних воз- действий любой природы легко разрушается. В результате создаются благопри- ятные условия для разделения, очистки нефтепродуктов. В данной работе в качестве фактора, воздействующего на нефтяные дис- персные системы, исследовали аддукты органических веществ. Их вводили в нефть перед перегонкой в рафинаты, выделенные из масляных фракций нефти, перед их депарафинизацией методом низкотемпературной кристаллизации. Установлено, что аддитивы органических веществ за счет воздействия на дисперсионную среду или дисперсную фазу нефти или масляного рафината вы- зывают перераспределение компонентов сосуществующих фаз и, соответ- ственно, изменение структуры нефтяных дисперсных систем. В результате обо- гащения дисперсионной среды нефти углеводородами средней молекулярной массы возрастает выход дистиллятных фракций при атмосферной перегонке нефти и/или вакуумной перегонке мазута до 4–6 мас. %. При этом эффективность воздействия аддитивов на перегонку зависит от их химической природы, расхода и сопровождается изменением свойств выделяемых фракций. Например, при введении в нефть 1,5 мас.% ε–капролактама температуры 50%-ого отгона узких фракций (н.к.÷180°C; 350÷440°C; 440÷480°C), выделенных при перегонки нефти снижаются относительно аналогичных показателей для перегонки, не содержа- щих аддитив органического вещества, а при введении в нефть 1,5 мас.% эти- ленгликоля – эти параметры возрастают. Оценку экстракционных свойств исследуемых систем N-МП+ сораствори- тель проводили на основе сопоставительного анализа результатов серии одно- ступенчатых экстракций выбранными экстрагентами. Условия проводимой экс- тракцим определялись промышленным вариантом для данных масляных фрак- ций, а именно: температура экстракции 50 ̊С, кратность растворитель: сырье 3:1. Серию опытов по экстракции проводили в термостатированных стеклянных ко- ланках-экстракторах. 88 Получаемые рафинаты, как правило содержат большое количество парафи- новых углеводородов, которые повышают температуру застывание рафинатов. Поэтому полученные рафинаты подвергают депарафинизации, а потом иссле- дуют свойства и выход депарафинированых рафинатов. При депарафинизации рафинатов в присутствии аддитива ε-капролактама повышается селективность разделения на депарафинированное масло и гач при использовании в качестве растворителя в процессе низкотемпературной депар- афинизации любой системы: метилэтилкетон-толуол, ацетон-толуол и др. В ре- зультате снижаются потери нефтяного масла в процессе очистки и существенно улучшается качество гача – сырья для получения парафина, так как уменьша- ется содержание ароматических структур и увеличивается содержание алхиль- ных групп в усредненной молекуле гача, растет соотношение парафиновых уг- леводородов нормального строения к парафиновым углеводородам изострое- ния на 20-40%. Таким образом, не изменяя практически технологию промышленных про- цессов перегонки, очистки, можно улучшить их технико-экономические показа- тели за счет воздействия на исходное сырье аддитивами органических веществ. ИННОВАЦИОННЫЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ БЕЛАРУСИ 1В.И. Русан, И.Л. Мордань 1Белорусский государственный аграрный технический университет Состояние экономики любого государства в мире и жизненный уровень населения во многом определяются наличием запасов топливно-энергетических ресурсов и эффективностью их использования на основе национальных целевых программ экономии, которые охватывают обширный комплекс мероприятий по совершенствованию структуры потребления энергоносителей, развитию матери- ально-технической базы экономии ресурсов, более полному извлечению полез- ных компонентов, сбору и использованию вторичного сырья, контролю и учету энергопотребления, а также внедрению инновационных технологий в энергети- ческое строительство. В решении изложенного выше – важная роль отводится инвестиционному проектированию энергоэффективных технологий. В настоящее время, в усло- виях ограниченности финансовых ресурсов любой инвестиционный проект дол- жен проходить этап разработки технико-экономического обоснования. Основ- ной показатель эффективности использования инвестресурсов является чистый дисконтированный доход, внутренняя норма рентабельности и срок возврата ка- питала. Сравнение проектов для принятия правильных инвестиционных реше- ний - самая сложная проблема в планировании развития предприятия. В докладе излагаются примеры энергоэффективных технологий различных предприятий. Важная роль в решении этих проблем принадлежит комплексной системе автоматизации, которая обеспечивает безопасную и безотказную работу 89 котлоагрегата без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Ка- бельные линии выполнены огнестойким кабелем, не распространяющим горе- ние, с низким дымо- и газовыделением. Система автоматики и управления обеспечивает:  сблокированный автоматизированный режим запуска комплекса обору- дования и отдельных подсистем.  централизованный контроль параметров технологического процесса и оборудования с индикацией и регистрацией отклонений в виде сводных отчет- ных форм.  сбор, обработку, хранение и состояние оборудования, средств контроля и автоматизации.  архивацию и учет расходов энергоносителей.  диагностику состояния и неисправностей оборудования, средств кон- троля и автоматизации. В последние годы в Беларуси достигнуты определенные успехи в развитии возобновляемой энергетики. В докладе изложен передовой опыт в этой области. Одно из главных условий успешной реализации стратегии научно техниче- ского и делового сотрудничества, определения и продвижения инновационных процессов , является открытость их взаимоотношений с потребителями, про- зрачность стратегии и финансовых рисков, постоянных диалог через различные источники информаций со всеми категориями потребителей по существенным вопросам, включая элементы белорусского законодательства, что могло бы при- вести к более высокой степени систематизации и унификации правовых норм в инновационной сфере! С учетом тенденции на развитие инновационных процессов необходимо продолжать совершенствование законодательство Республики Беларусь в этой области и в сфере Государственно- частного партнерства. С этой целью необходимо: 1. Долгосрочные гарантии для инвесторов Обеспечить путем фиксирования стимулирующих тарифов, расширить структуру стимулирующих коэффициен- тов с учетов возводимых мощностей на весь период реализации проекта. 2. Предусмотреть возможность введения налоговых льгот для субъектов, участвующих в реализации проекта. 3. Государственная поддержка масштабных научных разработок в соответ- ствии с утвержденным Премьер-министром РБ А. Кобяковым планом меропри- ятий на 2017 год «Развитие научной, научно-технической и инновационной дея- тельности» при государственно-частном партнерстве. 4. Совершенствование инновационного законодательства, правовых актов, в различных ее проявлениях: а) На основе права более эффективно внедрять прогрессивные инновации в реальный сектор экономики, б) создание правового режима наибольшего благоприятствования для граж- дан и юридических лиц, г) а также защита законных интересов инвесторов. 90 НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ ОРГАНИЗАЦИЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЦЕНТРА ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ МОГИЛЕВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ПРОДОВОЛЬСТВИЯ Е.Н. Урбанчик, М.Н. Галдова, А.Е. Шалюта УО «Могилевский государственный университет продовольствия» e-mail: ipkdist@tut.by, urbanchik@tut.by Центр дистанционного обучения создан в структуре Института повышения квалификации и переподготовки кадров Могилевского государственного уни- верситета продовольствия в 2011 году с целью разработки и реализации развития дистанционных образовательных технологий в обучении и предназначен для наиболее полного обеспечение потребителей современными образовательными услугами. Основными задачами центра являются создание современной технологиче- ской, информационно-аналитической и коммуникационной среды для осуществ- ления и поддержки образовательного процесса с применением дистанционных образовательных технологий; осуществление организационно-методического и программно-технического сопровождения образовательного процесса с приме- нением дистанционных образовательных технологий; формирование базы обра- зовательных ресурсов учебного назначения в рамках системы дистанционного обучения; проведение международных научных онлайн-семинаров, конферен- ций, а также участие студентов, магистрантов, аспирантов в международных конкурсах дистанционно. Одним из основных направлений в работе центра является организация ди- станционного обучения по специальностям переподготовки: 1-25 03 75 Бухгал- терский учет и контроль в промышленности; 1-25 04 71 Коммерческая деятель- ность на рынке товаров народного потребления; 1-25 01 75 Экономика и управ- ление на предприятии промышленности. Ведется подготовка к обучению по спе- циальностям 1-49 01 72 Технология производства хлебопекарной, макаронной, кондитерской продукции и пищевых концентратов; 1-57 01 71 Промышленная экология и рациональное использование природных ресурсов. Специалистами центра разработана компьютерная программа для создания электронных учебно-методических комплексов по дисциплинам (ЭУМКД) и совместно с преподавателями университета разработаны ЭУМКД по всем чита- емым дисциплинам. ЭУМКД внедрены в учебный процесс. Сотрудники центра учувствовали в организации ряда онлайн-семинаров и конференций с участием ученых и специалистов Республики Беларусь, Респуб- лики Казахстан, Республики Польша, Российской Федерации, Федеративной Республики Германии. 29-31 мая 2017 года в рамках визита делегации Могилевской области в Литву для участия в XIII Литовско-Белорусском экономическом форуме прове- дены встречи и переговоры с сотрудниками Каунасского технологического уни- верситета, намечен ряд совместных мероприятий. 91 ИННОВАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ЦЕНТРА «ТЕХНОСТРАРТ» МОГИЛЕВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ПРОДОВОЛЬСТВИЯ Е.Н. Урбанчик, А.Л. Желудков НТЦ «Техностарт» УО «Могилевский государственный университет продовольствия» e-mail: urbanchik@tut.by Научно-технологический центр «Техностарт» создан в структуре Института повышения квалификации и переподготовки кадров МГУП в 2016 году с целью продвижения результатов научно-исследовательских, опытно-технологических и учебно-методических работ в реальный сектор экономики. Деятельность центра направлена на объединение структурных подразделе- ний университета и материально-технических ресурсов для организации новой площадки, позволяющей отработать и реализовать инновационные идеи партне- ров и сотрудников университета. Задачами научно-технологического центра являются: содействие формиро- ванию и реализации инновационных проектов; создание новых продуктов пита- ния и косметических средств; организационное сопровождение научных проек- тов, семинаров, конференций, выставок; укрепление взаимосвязей между уни- верситетом и промышленными предприятиями для упрощения доступа к новым технологиям, совместного выхода на внешние рынки. Структура НТЦ «Техностарт» включает: научно-производственную лабора- торию, виртуальную лабораторию технологического оборудования, интернет- магазин, научную отраслевую лабораторию зерновых продуктов. Деятельность научно-производственной лаборатории направлена на прове- дение исследований учеными и студентами университета. Лаборатория позволит оперативно реагировать на запросы рынка, вести разработку новых линеек про- дуктов и на месте проводить их испытания. Сотрудники центра участвовали в научно-исследовательских работах вы- полняемых в рамках ГПНИ «Фундаментальные основы биотехнологий» (под- программа «Новые биотехнологии»), ГПНИ «Качество и эффективность агро- промышленного производства» (подпрограмма «Продовольственная безопас- ность»), ГПНИ «Биотехнологии» (подпрограмма «Микробные биотехнологии»), ГНТП «Создание и производство новых видов наукоемкой био- и нанотехноло- гической продукции для различных отраслей экономики страны и охраны окру- жающей среды» (подпрограмма «Промышленные био- и нанотехнологии – 2020»). Выполнены 2 работы по зарубежным контрактам. Участвовали в реали- зации проектов в рамках международной программы Tempus. Целью работы виртуальной лаборатории является обучение студентов и персонала промышленных предприятий оборудованию и работе технологиче- ских линиях при помощи 3d-моделей. Научное издание СОТРУДНИЧЕСТВО – КАТАЛИЗАТОР ИННОВАЦИОННОГО РОСТА Сборник материалов 3-го Белорусско-Прибалтийского форума (Минск, 19–20 октября 2017 г.) Подписано в печать 13.10.2017. Формат 60×84 1/8. Бумага офсетная. Ризография. Усл. печ. л. 10,70. Уч.-изд. 4,18. Тираж 120. Заказ 883. Издатель и полиграфическое исполнение: Белорусский национальный технический университет. Свидетельство о государственной регистрации издателя, изготовителя, распространителя печат- ных изданий № 1/173 от 12.02.2014. Пр. Независимости, 65. 220013, г. Минск. БЕЛОРУССКО-ПРИБАЛТИЙСКИЙ ФОРУМ й 3 Государственный комитет по науке и технологиям Республики Беларусь www.gknt.gov.by Министерство образования Республики Беларусь www.edu.gov.by Белорусский национальный технический университет www.bntu.by Государственное предприятие «Научно-технологический парк БНТУ «Политехник» www.park.bntu.by Посольство Литовской Республики в Республике Беларусь www.by.mfa.lt Посольство Латвийской Республики в Республике Беларусь www.mfa.gov.lv Латвийское агентство инвестиций и развития www.liaa.gov.lv ISBN 978-985-583-130-4