НИЗЬКОВУГЛЕЦЕВИЙ МОДИФІКОВАНИЙ ПУЦОЛАНОВИЙ ЦЕМЕНТ ДЛЯ БЕТОНІВ МАСИВНИХ КОНСТРУКЦІЙ
DOI:
https://doi.org/0.31650/2786-6696-2026-17-65-76Ключові слова:
низьковуглецевий пуцолановий цемент, цеоліт, зола-винесення, органо-мінеральна добавка, міцність, теплота гідратації, бетон масивних конструкцій.Анотація
Показано можливість застосування низьковуглецевого модифікованого сульфатостійкого пуцоланового цементу для бетонів масивних конструкцій. Встановлено, що пуцолановий цемент CEM IV/B(P-V) 32,5 R-SR виробництва ПрАТ «Івано-Франківськцемент» забезпечує достатньо високу стандартну міцність на стиск (46,0 МПа) при нижчій теплоті гідратації (254,1 Дж/г) порівняно зі шлакопортландцементом CEM III/A (267,7 Дж/г); при цьому питомі викиди діоксиду вуглецю складають 362 кг/т. Досліджено вплив органо-мінеральних добавок різних типів на фізико-механічні характеристики низьковуглецевих пуцоланових цементів та кінетику тепловиділення. Модифікування пуцоланового цементу органо-мінеральною добавкою сприяє підвищенню рухливості розчинової суміші та зростанню стандартної міцності до 50,0 МПа, при цьому температурний максимум у процесі гідратації зміщується на 80 хв. Модифікований пуцолановий цемент забезпечує зниження В/Ц бетонної суміші та підвищення міцності бетону на стиск у віці 28 діб від 35,1 до 40,7 МПа; понижене тепловиділенням сприяє обмеженню температурних градієнтів і ризику утворення термічних тріщин у бетоні масивних конструкцій. Для бетону на модифікованому пуцолановому цементі вуглецевий слід становить 123,1 кг CO₂/м³ бетону, при цьому CO₂-інтенсивність складає 3,0 кг CO₂/(м³·МПа), а клінкер-інтенсивність ‒ 3,6 кг клінкеру/(м³·МПа). Встановлено, що для бетону класу С25/30 максимальне значення температури Т=33,9°C досягається через 18 год після замішування суміші. Отримані результати підтверджують перспективність застосування модифікованого пуцоланового цементу з низькою теплотою гідратації типу CEM IV/B(P-V) для одержання низьковуглецевих бетонів масивних конструкцій.
Посилання
1. Schneider M. The cement industry on the way to low-carbon future. Cement and Concrete Research. 2019. Vol. 124. P. 1–19.
2. Regulation (EU) 2024/3110 of the European Parliament and of the Council of 27 November 2024 laying down harmonised rules for the marketing of construction products and repealing Regulation (EU) No 305/2011. Official Journal of the European Union. L series, 18.12.2024.
3. Scrivener K., John V., Gartner E. Eco-efficient cements: Potential economically viable solutions for a low-CO₂ cement-based materials industry. Cement and Concrete Research. 2018. Vol. 114. P. 2–26
4. Троян В.В. Забезпечення тріщиностійкості бетону масивних споруд: монографія. Київ: ТОВ НВП «Інтерсервіс», 2019. 92 с.
5. Дворкін Л.Й. Гідротехнічні бетони: навч. посібник. Київ: Каравела, 2023. 285 с.
6. Zhang J., Lv T. Hydration and durability of low-heat cementitious composites for dam concrete: Thermodynamic modeling and experiments. Frontiers in Materials. 2023. Vol. 10. Art. 1120520. https://doi.org/10.3389/fmats.2023.1120520
7. Саницький М.А., Кропивницька Т.П., Гев’юк І.М. Швидкотверднучі клінкер-ефективні цементи та бетони: колективна монографія. Львів: Простір-М, 2021. 215 с.
8. Кровяков С.О., Мішутін А.В., Дудник Л.В., Заволока М.В., Ткаченко Г.Г. Порівняння міцності і довговічності бетонів на сульфатостійкому портландцементі ССПЦ 400-Д0 та портландцементі з добавкою пуцолани ПЦ ІІ/А-П-500 Р-Н. Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури. 2019. Вип. № 75. С. 91–98.
9. Саницький М.А., Кропивницька Т.П., Трефлер Р.Ю. Модифіковані сульфатостійкі портландцементи з добавкою цеоліту. Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури. 2022. Вип. № 87. С. 100–107. https://doi.org/10.31650/2415-377X-2022-87-100-107
10. Shekarchi M., Ahmadi B., Azarhomayun F., Shafei B., Kioumarsi M. Natural zeolite as a supplementary cementitious material – A holistic review of main properties and applications. Construction and Building Materials. 2023. Vol. 409. Art. 133766. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.133766
11. Milovi T., Šupic S., Malešev M., Radonjanin V. The Effects of Natural Zeolite as Fly Ash Alternative on Frost Resistance and Shrinkage of Blended Cement Mortars. Sustainability. 2022. Vol. 14. Art. 2736. https://doi.org/10.3390/su14052736
12. ECOPlanet Endure. Holcim. URL: https://www.holcim.co.uk/sites/uk/files/2023-05/agi7514_lafarge-ecoplanet-tds-2_0.pdf (дата звернення: 29.05.2026).
13. Deng K., Song R., Lou B., Uhm D., Arola D. Improving the strength and reliability of mortar composites with zeolite substitution. Case Studies in Construction Materials. 2024. Vol. 21. Art. e04037. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2024.e04037
14. Li G., Zhou C., Ahmad W. et al. Fly Ash Application as Supplementary Cementitious Material: A Review. Materials. 2022. Vol. 15. Art. 2664. https://doi.org/10.3390/ma15072664
15. Kotsay G. Pozzolanic activity diagnostics of fly ash for portland cement. Chemistry & Chemical Technology. 2016. Vol. 10, No. 3. P. 355–360.
16. Sanytsky M., Kropyvnytskyi T., Hevyuk I., Siromakha I. Characteristics and applications of wet fly ash in the production of low-carbon cements. Theory and Building Practice. 2026. Vol. 8, № 1. P. 141–147. https://doi.org/10.23939/jtbp2026.01.141
17. Sanytsky M., Kropyvnytska T., Ivashchyshyn H. Sustainable modified pozzolanic supplementary cementitious materials based on natural zeolite, fly ash and silica fume. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2023. Vol. 1254, iss. 1. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1254/1/012004
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
