МЕХАНОХІМІЧНА АКТИВАЦІЯ ЗМІШАНОГО В'ЯЖУЧОГО ТА ЇЇ ВПЛИВ НА ВЛАСТИВОСТІ БЕТОНУ
DOI:
https://doi.org/10.31650/2786-6696-2025-11-77-87Ключові слова:
механоактивація, портландцемент, мелений кварцовий пісок, суперпластифікатор, мікрокремнезем, бетон.Анотація
Розглянуті у статті питання пов’язані з визначенням сумісного впливу механохімічної активації портландцементу та його витрати, меленого кварцового піску, суперпластифікатору (в подальшому СП) та аморфного мікрокремнезему (в подальшому МК) на міцність та стираність бетону. Досліджувався вплив часткової заміни портландцементу меленим кварцовим піском, витрата якого у змішаному в’яжучому варіювалася в діапазоні від 0 до 40%. Витрата МК у змішаному в’яжучому варіювалася в діапазоні від 0 до 10%, а витрата СП ‒ від 0 до 1% маси портландцементу. Витрата портландцементу у складі бетонної суміші варіювалася в діапазоні від 350 до 450 кг/м3. Термін активації в'яжучого складав 180 сек. Одержані експериментальні результати свідчать про можливість варіювання рецептурно-технологічних факторів для підвищення міцності бетону та зниження витрати портландцементу в складі бетонної суміші.
Одержані експериментальні дані свідчать про значний вплив механохімічної активації змішаного в’яжучого на міцність бетону. Із перерахованих факторів найбільший вплив на міцність бетону на стиск надає витрата меленого піску та СП у складі змішаного в’яжучого. Добавка меленого кварцового піску (40%) до складу змішаного в’яжучого викликає зниження міцності бетону з 35,1 МПа до 22,5 МПа (на 35,9%.) в марочному віці. Зростання витрати СП (до 1%) у складі змішаного в’яжучого викликає підвищення міцності бетону з 17 МПа до 28 МПа (на 64,7%) на ранніх термінах тверднення та з 35,1 МПа до 49,7 МПа (на 41,6%.) в марочному віці. Використання МК (10%) у складі змішаного в’яжучого забезпечує відносно незначне зростання міцності (6,5%) на ранніх термінах тверднення та (4,6%) у марочному віці в порівнянні з контролем.
Використання механоактивації забезпечує зростання міцності бетону на 62,4% (на ранніх термінах тверднення) та 25,1% (у марочному віці) в порівнянні з контролем. Сумісна дія механоактивації (180 сек), добавки меленого кварцового піску (40%), добавки МК (10%) та збільшення витрати СП (1%) у складі змішаного в’яжучого (витрата портландцементу 350 кг/м3) викликає зростання міцності бетону на стиск з 35,1 МПа (контроль) до 41,7 МПа (на 18,8%), зниження стираності бетону від 0,33 (40% меленого піску) до 0,21 г/см2 та зниження витрати портландцементу з 350 кг/м3 (контроль) до 189 кг/м3 (на 46%).
Посилання
[1] L.I. Dvorkin and others, Efektivni tehnologiyi betoniv i rozchiniv iz zmicnennyam tehnogennoyi sirovini. Monografiya. Rivne: NUVGP, 2017.
[2] R.F. Runova, Yu.L. Kosovsky, Tehnologiya modifikovanih budivelnih rozchiniv. Kiyiv: KNUBA, 2007.
[3] M.A. Sanitsky, T.P. Kropivnitskaya, V.M. Gevyuk, Klinkerno-efektyvni tsementy ta betony shvydkoho tverdinnia. Monohrafiia. Lviv: TOV «Prostir-M, 2021.
[4] V. I. Gots, Betoni ta budivelni rozchini. Kiyiv: UVPK Eks Ob, 2003.
[5] S.V. Koval, Modeling and optimization of the composition and properties of modified concrete. Odessa: Astroprint, 2012.
[6] N.V. Kondratieva, "Nanotekhnolohii u vyrobnytstvi budivelnykh materialiv", Budivnytstvo Ukrainy, no. 6, pp. 2-9, 2012.
[7] A.V. Usherov-Marshak, A.V. Kabus, "Funkcionalno-kinetichnij analiz vplivu dobavok na tverdinnya cementu", Neorganichni materiali, vol. 52, no. 4, pp. 479-484, 2016. doi.org/10.1134/S0020168516040129
[8] B.G. Rusin, Visokofunkcionalni betoni na osnovi portlandcementiv, modifikovanih ultradispersnimi mineralnimi dobavkami: avtorec. dis. na zdobuttya nauk. st. k.t.n. za spec. 05.23.05. Nacionalnij universitet "Lvivska politehnika". Lviv, 2014.
[9] V.N. Vyrovoy, Kompozicijni budivelni materiali ta konstrukciyi. Struktura, samoorganizaciya, vlastivosti. Odesa: Vid-vo "TES", 2010.
[10] M.V. Shpyrko, T.M. Dubov, "Doslidzhennya vplivu elektromagnitnoyi aktivaciyi koncentrovanoyi cementnoyi suspenziyi na vlastivosti cementnogo kamenyu ta betonu", Visnik PDABA, no. 2, pp. 102-107, 2020.
[11] L.I. Dvorkin, O.L. Dvorkin, Yu.V. Garnitsky, Modifikovani zolovmisni suhi budivelni sumishi dlya muruvalnih ta klejovih rozchiniv. NUVGP. Rivne, 2013.
[12] A.G. Maslov, Yu.S. Salenko, E.V. Stukota, "Rozrobka ustanovki dlya vibromehanichnoyi obrobki budivelnih sumishej", Visnik Harkivskogo nac. avtodor. un-tu, vol. 57, pp. 59-62, 2012.
[13] Łaźniewska-Piekarczyk, Beata & Miera, Patrycja & Szwabowski, Janusz, "Plasticizer and Superplasticizer Compatibility with Cement with Synthetic and Natural Air-Entraining Admixtures", IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 245, no. 3, 2017. doi.org/10.1088/1757-899X/245/3/032094
[14] Linbo Jiang, Zhi Wang, Xueliang Gao, "Effect of nanoparticles and surfactants on properties and microstructures of foam and foamed concrete", Construction and Building Materials, vol. 411, 2024. doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.134444
[15] Mehran Khan, Majid Ali, "Effect of super plasticizer on the properties of medium strength concrete prepared with coconut fiber", Construction and Building Materials, vol. 182, pp. 703-715, 2018. doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.06.150
[16] Kligys, Modestas & LAUKAITIS, Antanas, "The Influence of Some Surfactants on Porous Concrete Properties", Materials Science, vol. 13, no. 4, pp. 310-316, 2007.
[17] Nilforoushan, Mohammad, "The Effect of Micro Silica on Permeability and Chemical Durability of Concrete Used in the Corrosive Environment", Iranian journal of chemistry & chemical engineering-international english edition, vol. 24, no. 2, pp. 31-37, 2005. doi.org/10.30492/ijcce.2005.8122
[18] Ehsan Hosseinzadehfard, Behnam Mobaraki, "Investigating concrete durability: The impact of natural pozzolan as a partial substitute for microsilica in concrete mixtures", Construction and Building Materials, vol. 419, 2024. doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.135491.
[19] Ram, Shobha & Dengri, Abhinav & Kumar, Rahul, "Assessment of Compressive Strength in Ordinary Portland Cement Concrete: A Study of Curing Methods and Duration", Evergreen, vol. 11, 2024. doi.org/10.5109/7183321.
[20] Huang, Baoshan & Shu, Xiang & Dong, Qiao, "Laboratory Evaluation of Abrasion Resistance of Portland Cement Pervious Concrete", Journal of Materials in Civil Engineering, vol. 697, 2011. doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000210.
[21] Xinhua Cai, Zhen He, Shengwen Tang, Xiaorun Chen, "Abrasion erosion characteristics of concrete made with moderate heat Portland cement, fly ash and silica fume using sandblasting test", Construction and Building Materials, vol. 127, 2016. doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.09.117.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
