mgssuvestВестник МГСУVestnik MGSU1997-09352304-6600Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)10.22227/1997-0935.2024.3.394-402mgssuvest-213Research ArticleСтроительное материаловедениеConstruction material engineeringОпределение долговечности строительной керамикиDetermination of durability of building ceramicshttps://orcid.org/0000-0002-4629-5583ЖелдаковД. Ю.ZheldakovD. Yu.

Дмитрий Юрьевич Желдаков — кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

127238, г. Москва, Локомотивный пр., д. 21

SPIN-код: 5885-5335, Scopus: 57197842900, ResearcherID: AAX-2291-2020

Dmitriy Yu. Zheldakov — Candidate of Technical Sciences, leading researcher

21 Lokomotivny proezd, Moscow, 127238

Scopus: 57197842900, ResearcherID: AAX-2291-2020

djeld@mail.ruЕрофеевВ. Т.ErofeevV. T.

Владимир Трофимович Ерофеев — доктор технических наук, профессор, академик РААСН

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26

РИНЦ ID: 161483

Vladimir T. Erofeev — Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician of RAASN

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337

ID RSCI: 161483

erofeevvt@bk.ruНаучно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН)РоссияResearch Institute of Building Physics of the Russian Academy of Architecture and Building Sciences (NIISF RAASN)Russian FederationНациональный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)РоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)Russian Federation202430032024193394402Copyright © Желдаков Д.Ю., Ерофеев В.Т., 20242024Желдаков Д.Ю., Ерофеев В.Т.Zheldakov D.Y., Erofeev V.T.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnikmgsu.ru/jour/article/view/213Введение

Введение. Масштабные натурные исследования разрушения кирпичной кладки, проведенные во многих регионах мира, показали, что подход к изучению долговечности строительной керамики на основании параметров прочности и морозостойкости не является показательным. Данные параметры не дают возможности получить временнóе значение долговечности материала, а служат лишь основанием для экспертной оценки.

Материалы и методы

Материалы и методы. Доказывается выдвинутая научная гипотеза о том, что разрушение материала кирпича в кирпичной кладке ограждающих конструкций происходит под действием процессов химической коррозии. Описывается процесс химической коррозии, кратко приводятся результаты термодинамических расчетов химических процессов. Дается краткое описание методик исследования долговечности материала строительной керамики, которые в настоящее время получили статус стандартов.

Результаты

Результаты. Представлены результаты лабораторных исследований процесса химической деструкции материала строительной керамики, а также расчетов долговечности материала строительной керамики, выполненных на основании разработанного метода расчета долговечности материала.

Выводы

Выводы. На базе разработанного теоретического обоснования и проведенных лабораторных исследований процесса химической деструкции материала стеновой керамики делается вывод о том, что созданная методика исследований и метод расчета позволяют определить долговечность материала на любых стадиях его эксплуатации.

Introduction

Introduction. Large-scale field studies of the destruction of brickwork carried out by the author in many regions of the world showed that the approach to the research of the durability of building ceramics based on the strength parameter and the frost resistance parameter are not indicative. These parameters do not make it possible to obtain a temporary value of the durability of the material, but are just the basis for an expert assessment.

Materials and methods

Materials and methods. This paper proves the scientific hypothesis put forward by the author that the destruction of brick material in the brickwork of enclosing structures occurs under the influence of chemical corrosion processes. The process of chemical corrosion is described, the results of thermodynamic calculations of chemical processes are briefly presented. A brief description of the methods of studying the durability of the building ceramics material, which have now received the status of standards, is given.

Results

Results. The results of laboratory studies of the process of chemical destruction of the building ceramics material, as well as calculations of the durability of the building ceramics material performed on the basis of the developed method of calculating the durability of the material are presented.

Conclusions

Conclusions. Based on the developed theoretical justification and laboratory studies of the process of chemical destruction of the wall ceramics material, it is concluded that the created research methodology and calculation method allow to determine the durability of the material at any stage of its operation.

строительная керамикахимическая коррозиядолговечностькинетика процессаметодика исследованийморозостойкостьbuilding ceramicschemical corrosiondurabilitykinetics of the processresearch methodologyfrost resistanceReferencesАрхитектурный архив. I / под ред. Д. Аркина (отв. ред.), Н. Брунова, И. Маца, Д. Сухова, О. Щусева. М. : Изд-во Акад. архитектуры СССР, 1946. С. 52.Architectural Archive. I / ed. D. Arkina, N. Brunova, I. Matsa, D. Sukhova, O. Shchuseva. Moscow, Publishing House of the Academy of Architecture of the USSR, 1946; 52. (rus.).Смирнов В.Н., Ёлшин Д.Д. Кирпичные клейма Санкт-Петербургской губернии середины XIX – начала XX в. Каталог и исследование // Бюллетень Института истории материальной культуры РАН. 2017. 214 с. EDN YRLOPX.Smirnov V.N., Jolshin D.D. Material culture of St. Petersburg. Brick Stamps in Saint Petersburg Province in the Mid-19th – Early 20th Century. A Catalogue and Study. Bulletin of the Institute for History of Material Culture Ras. 2017; 214. (rus.).Желдаков Д.Ю., Пономарев О.И., Минасян А.А., Турсуков С.А. Оценка долговечности кирпичных и каменных конструкций при проведении инженерных изысканий // Вестник НИЦ Строительство. 2023. № 1 (36). С. 27–40. DOI: 10.37538/2224-9494-2023-1(36)-27-40.EDNZFIKOG.Zheldakov D.Yu., Ponomarev O.I., Minasyan A.A., Tursukov S.A. Durability assessment of brick and stone structures in engineering surveys. Bulletin of Science and Research Center of Construction. 2023; 1(36):27-40. DOI: 10.37538/2224-9494-2023-1(36)-27-40. EDN ZFIKOG. (rus.).Белелюбский Н.А. Однообразное испытание строительных материалов: Мюнхен, 1884. Дрезден, 1887. СПб. : Типография Министерства путей сообщения, 1888.Belelyubsky N.A. Monotonous testing of building materials: Munich, 1884. Dresden, 1887. St. Petersburg, Printing house of the Ministry of Railways, 1888. (rus.).Подвальный А.М. О концепции обеспечения морозостойкости бетона в конструкциях зданий и сооружений // Строительные материалы. 2004. № 6. С. 4–6. EDN IBENTJ.Podvalny A.M. On the concept of ensuring frost resistance of concrete in the structures of buildings and structures. Construction Materials. 2004; 6:4-6. EDN IBENTJ. (rus.).Шестоперов С.В. Долговечность бетона. М. : Автотрансиздат, 1955. 480 с.Shestoperov S.V. Durability of concrete. Moscow, Avtotransizdat Publ., 1955; 480. (rus.).Белозеров Г.А., Бабакин Б.С., Макаров Б.А. Математическое моделирование продолжительности процесса замораживания и плавления эвтектического раствора в аккумуляторах холода // Известия КГТУ. 2011. № 23. С. 141–147. EDN OKLUJZ.Belozerov G.A., Babakin B.S., Makarov B.A. Mathematical modeling of the duration of the process of freezing and melting of the eutectic solution in cold accumulators. News of KSTU. 2011; 23:141-147. EDN OKLUJZ. (rus.).Ананьев А.И., Лобов О.И., Можаев В.П., Вязовеченко П.А. Влияние различных факторов на долговечность конструкций, утепленных пенополистиролом // Жилищное строительство. 2003. № 3. С. 5–9. EDN JXNUBD.Ananyev A.I., Lobov O.I., Mozhaev V.P., Vyazovechenko P.A. The influence of various factors on the durability of structures insulated with polystyrene foam. Housing Construction. 2003; 3:5-9. EDN JXNUBD. (rus.).Ананьев А.И. Долговечность и теплозащитные свойства наружных кирпичных стен старинных зданий // АВОК: Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. 2018. № 2. С. 52–57. EDN YRGZXB.Ananyev A.I. Durability and heat-protective properties of external brick walls of ancient buildings. ABOK: Ventilation, heating, air conditioning, heat supply and building thermophysics. 2018; 2:52-57. EDN YRGZXB. (rus.).Бессонов И.В., Булгаков Б.И., Ланкин А.В., Говряков И.С., Горбунова Э.А. Причины разрушения лицевого кирпича // Строительство и реконструкция. 2023. № 1 (105). С. 114–122. DOI: 10.33979/2073-7416-2023-105-1-114-122.EDNRGJANF.Bessonov I.V., Bulgakov B.I., Lankin A.V., Govryakov I.S., Gorbunova E.A. The reasons for the destruction of the face brick. Building and Reconstruction. 2023; 1(105):114-122. DOI: 10.33979/2073-7416-2023-105-1-114-122. EDN RGJANF. (rus.).Александровский С.В. Напряжения в пористом теле, возникающие при замерзании жидкой влаги в его порах // Стены и фасады. Актуальные проблемы строительной теплофизики : сб. докл. 2003. С. 9–17.Aleksandrovsky S.V. Stresses in a porous body that arise when liquid moisture freezes in its pores. Walls and facades. Current problems of building thermal physics : collection of reports. 2003; 9-17. (rus.).Александровский С.В. Расчет бетонных и железобетонных конструкций на изменения температуры и влажности с учетом ползучести. М. : Стройиздат, 1973. 432 с.Aleksandrovsky S.V. Calculation of concrete and reinforced concrete structures for changes in temperature and humidity, taking into account creep. Moscow, Stroyizdat Publ., 1973; 432. (rus.).Артамонова А.В. Вяжущие вещества на основе шлаков электросталеплавильного производства // Строительные материалы. 2011. № 5. С. 11–13. EDN OBHCFZ.Artamonova A.V. Binders based on slag from electric furnace production. Construction Materials. 2011; 5:11-13. EDN OBHCFZ. (rus.).Иванов Ф.М., Алексеев С.Н., Гусев Б.В. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты. М. : Стройиздат, 1980. 536 с. EDN UYVZTF.Ivanov F.M., Alekseev S.N., Gusev B.V. Corrosion of concrete and reinforced concrete, methods of their protection. Moscow, Stroyizdat Publ., 1980; 536. EDN UYVZTF. (rus.).Castellote M., Andrade C. Modelamiento del proceso de carbonatación del hormigón (UR-CORE), con datos de conversión fraccional obtenidos a través de experimentos de difracción de neutrones monitoreados in-situ // Revista ingeniería de construcción. 2009. Vol. 24. Issue 3. DOI: 10.4067/s0718-50732009000300003Castellote M., Andrade C. Modelamiento del proceso de carbonatación del hormigón (UR-CORE), con datos de conversión fraccional obtenidos a través de experimentos de difracción de neutrones monitoreados in-situ. Revista ingeniería de construcción. 2009; 24(3). DOI: 10.4067/s0718-50732009000300003Jennings H.M. Refinements to colloid model of C-S-H in cement: CM-II // Cement and Concrete Research. 2008. Vol. 38. Issue 3. Pp. 275–289. DOI: 10.1016/j.cemconres.2007.10.006Jennings H.M. Refinements to colloid model of C-S-H in cement: CM-II. Cement and Concrete Research. 2008; 38(3):275-289. DOI: 10.1016/j.cemconres.2007.10.006Jennings H.M. A model for the microstructure of calcium silicate hydrate in cement paste // Cement and Concrete Research. 2000. Vol. 30. Issue 1. Pp. 101–116. DOI: 10.1016/s0008-8846(99)00209-4Jennings H.M. A model for the microstructure of calcium silicate hydrate in cement paste. Cement and Concrete Research. 2000; 30(1):101-116. DOI: 10.1016/s0008-8846(99)00209-4Бабушкин В.И., Матвеев Г.М., Мчедлов-Петросян О.П. Термодинамика силикатов. М. : Стройиздат, 1972. 351 с.Babushkin V.I., Matveev G.M., Mchedlov-Petrosyan O.P. Thermodynamics of silicates. Moscow, Stroyizdat, 1972; 351. (rus.).Zheldakov D.Yu. The brick material durability in brickwork // AlfaBuild. 2020. No. 3 (15). P. 1504. DOI: 10.34910/ALF.15.4.EDNXSSJKS.Zheldakov D.Yu. The brick material durability in brickwork. AlfaBuild. 2020; 3(15):1504. DOI: 10.34910/ALF.15.4.EDNXSSJKS.Zheldakov D.Yu., Kozlov V.V., Kuznetsov D.V., Sinitsin D.A. Moisture crystallization in bricks // Nanotechnologies in Construction a Scientific Internet-Journal. 2020. Vol. 12. Issue 6. Pp. 305–312. DOI: 10.15828/2075-8545-2020-12-6-305-312Zheldakov D.Yu., Kozlov V.V., Kuz-netsov D.V., Sinitsin D.A. Moisture crystallization in bricks. Nanotechnologies in Construction A Scientific Internet-Journal. 2020; 12(6):305-312. DOI: 10.15828/2075-8545-2020-12-6-305-312Zheldakov D., Mustafin R., Kozlov V., Gaysin A., Sinitsin D., Bulatov B. Durability control of brickwork’s material including operation parameters of the building enclosure // Mathematical Modelling of Engineering Problems. 2021. Vol. 8. Issue 6. Pp. 871–880. DOI: 10.18280/mmep.080605Zheldakov D., Mustafin R., Kozlov V., Gaysin A., Sinitsin D., Bulatov B. Durability control of brickwork’s material including operation parameters of the building enclosure. Mathematical Modelling of Engineering Problems. 2021; 8(6):871-880. DOI: 10.18280/mmep.080605

The authors declare that there are no conflicts of interest present.