Search

В статье рассматривается возможность усовершенствования состава бетона, путем введения составляющей микрокремнезёма, с целью снижения расхода цемента в бетоне и, следовательно, его себестоимости. Описывается результат использования смеси на основе цемента шлакопортландского (М 400) Магнитогорского цементно-огнеупорного завода. В состав бетона также включены: щебень порфиритовый ГОП ПАО ММК фракции 10 – 20 мм; песок речной фракции 0,16 – 5 мм; вода затворения из городского водопровода и микрокремнезем Челябинского электрометаллургического комбината с содержанием SiO2 65-83.38%. Авторами рассмотрено влияние микрокремнезема на прочность равно подвижного бетона и влияние микрокремнезема на свойства равно подвижных смесей и бетона. Установлено, что при добавке микрокремнезема в количестве 5…15 % от массы цемента плотность равно подвижных, в том числе бетонов снижается на 80…85 кг/м3; удобоукладываемость смеси снижается с 5 до 0 см; прочность же бетона повышается на 45…90 % – для пропаренных бетонов; и на 19…40 % – для бетонов, твердеющих в нормальных условиях.По результатам работы экономия цемента в бетонах класса В15…В25 за счет введения микрокремнезема может составить от 41 до 183 кг/м3 в зависимости от условий твердения и свойств бетонных смесей. Авторы приходят к выводу, что существуют реальные предпосылки для системной организации промышленного производства новых теплоизоляционных материалов в промышленных масштабах с использованием региональных ресурсов., The article examines the possibility of improving the concrete composition, by introducing the component of microsilica, in order to reduce the consumption of cement in concrete and, consequently, its cost. The result of using a mixture based on Portland slag cement (M 400) of Magnitogorsk Cement and Refractory Plant is described. The composition of concrete also included the following: porphyritic gravel GOP MMK fraction 10 - 20 mm; sand river fraction 0,16 - 5 mm; mixing water from the municipal water supply system and microsilica of the Chelyabinsk electrometallurgical plant with SiO2 content of 65-83.38%. The authors reviewed the effect of microsilica on the strength of equally moveable concrete and the effect of microsilica on the properties of equally moveable mixtures and concrete. It was found that the addition of microsilica in an amount of 5 ... 15% of the weight of cement density of equally mobile, including concrete decreases by 80 ... 85 kg/m3; mix workability decreases from 5 to 0 cm; the strength of the concrete increases by 45 ... 90% – for steamed concrete; and by 19 ... 40% – for concrete hardening in normal conditions.According to the work results, saving of cement in concrete of B15...B25 class due to the introduction of microsilica may amount to 41 to 183 kg/m3, depending on curing conditions and the properties of concrete mixtures. The authors conclude that there are real prerequisites for the systematic organization of industrial production of new thermal insulation materials on an industrial scale using regional resources., Международный научно-исследовательский журнал, Выпуск 3 (129) 2023

Международный научно-исследовательский журнал, Выпуск 3 (129) 2023

В ходе данного исследования были проведены эксперименты по модификации самоуплотняющейся бетонной (СУБ) смеси микрокремнеземом и техническим углеродом. Цель исследования состояла в установлении оптимального состава и оценке технологических параметров смеси. Была получена смесь оптимальной удобоукладываемости с сохраняемостью самоуплотняющихся свойств до 2 часов.

This study investigated workability, water absorption, and drying shrinkage performances of the synergy of iron filing (IF) with silica fume (SF) in the ordinary Portland (OPC) cement paste. IF varied from 0 to 15wt. % while SF was kept constant at 10wt % of the binder. The finding revealed that at low water/binder (w/b) ratio of 0.25, the synergistic effects of the combination of IF and SF reduced the workability and shrinkage of the paste exponentially but increased water absorption. Besides, an increase in absorption was due to non-absorbent nature of IF and proliferation of interfacial transition zones (ITZ) within the matrix while addition of SF caused the increase in pore tortuosity through secondary pozzolanic reaction accompanied by its micro-filling effects. Moreover, bond characterization showed that drying shrinkage reduction was due to IF retention of evaporable water within the matrix, and the removal of hydroxyl precipitated together with an improved polymerized units of silicate. Scanning electron micrograph indicated the improvement in the microstructural density due to the formation of CASH or CSH and restriction of internal strain deformation due to the formation of Fe-infused product (CAFSH). The least shrinkage value was observed at the IF substitution level of 15% with the SF of 10%. Therefore, synergistic effects of SF and IF could enhance production of more durable concrete more especially in the hot weather climate.

Статья посвящена изучению новокузнецкой марки микрокремнезёма МКУ-85, а конкретно потенциалу применения в виде добавки в составе глиняных масс местного (приморского) происхождения. Эффективность оценивается по влиянию на усадку и водопоглощение конечного изделия.

Статья посвящена изучению новокузнецкой марки микрокремнезёма МКУ-85, а конкретно потенциалу применения в виде добавки в составе глиняных масс местного (приморского) происхождения. Эффективность оценивается по влиянию на усадку и водопоглощение конечного изделия.

Введение. Исследованы свойства бетонов, содержащих тонкомолотый кварцевый порошок, в качестве частичной замены (до 20 %) мелкого заполнителя, а также микрокремнезем и топливная зола уноса в количестве, соответственно, 0, 5, 7,5, 10, 12,5 и 30 % массы цемента. Бетон является наиболее широко применяемым строительным материалом. Постепенно обычные бетоны вытесняются высокоэффективными (ВЭБ), обладающими более высокими эксплуатационными показателями. Микроструктура ВЭБ - более плотная и однородная по сравнению с микроструктурой обычного бетона из-за химического и физического влияния тонкодисперсных минеральных добавок, пониженного водо-вяжущего отношения за счет использования водоредуцирующих суперпластификаторов, что увеличивает прочность и долговечность бетона, в том числе и из-за усиления сцепления между цементным камнем и поверхностью заполнителя. Материалы и методы. Использованы сырьевые материалы Вьетнама. В качестве вяжущего - сульфатостойкий портландцемент PCSR40 (тип V), производства завода «Luks Семент Вьетнам». В качестве крупного заполнителя - гранитный щебень фракции 9,5…20 мм, в качестве мелкого заполнителя - кварцевый песок реки Хыонг фракции 0,15…2,5 мм с модулем крупности 3,0, в качестве наполнителя - кварцевый порошок со средним размером частиц 5…10 мкм, в качестве пластифицирующей добавки - суперпластификатор Sika® Viscocrete®-151. Как активную минеральную добавку применяли золу уноса теплоэлектростанции «Фалай» и микрокремнезем Sikacrete PP1 (размер частиц < 0,1 мкм). Определение физико-механических свойств высокоэффективных бетонов проводилось с помощью стандартных методов исследования. Результаты. Установлено, что зависимость прочности разработанных бетонов от количества тонкодисперсных минеральных добавок носит экстремальный характер. Наиболее высокий результат наблюдается при введении в бетонную смесь 30 % золы уноса в сочетании с 10 % микрокремнезема. Выводы. ВЭБ, содержащий в качестве минеральных добавок микрокремнезем и золу уноса, а также тонкомолотый кварцевый порошок и суперпластификатор, обладает высокой прочностью за счет снижения пористости цементного камня и улучшения сцепления между ним и заполнителем. Оптимальным является состав, содержащий 30 % золы уноса, 10 % микрокремнезема и 20 % тонкомолотого кварцевого порошка взамен части песка. Получены математические зависимости прочности бетона на сжатие от его состава.

Приведены результаты экспериментального исследования влияния концентрации микрокремнезема на открытую (капиллярную) пористость и теплопроводность бетона. Установлено, что введение добавки микрокремнезема в бетоны приводит к изменению поровой структуры бетона. Определена оптимальная концентрация добавки микрокремнезема. Введение микрокремнезема в состав бетона не существенно влияет на их теплопроводность., Herewith the results of the experimental study of microsilica concentration infl uence on the open (capillary) porosity and concrete heat conductivity are presented. It is established that the admixture of microsilica in concrete leads to a change in the pore structure of concrete. The optimal concentration of the additive of microsilica in concrete was determined. In this work it is shown that the introduction of microsilica in the composition of concrete does not signifi cantly affect their heat conductivity., №8(134) (2020)

The world nowadays is trying to find alternative approaches to be used in manufacturing instead of consuming raw materials. Using recycled aggregates in new concrete is one of these effective approaches, which in turn reduces the quantity of waste and reduces the required landfills. In this present work, an attempt was made to study the effect of using recycled aggregates as an alternative to raw aggregates in pervious concrete with different levels (0 %, 25 %, 50 %, 75 % and 100 %), in addition to the impact of adding 5 % and 10 % of silica fume as a replacement of cement weight on the pervious recycled aggregate concrete properties. The concerned properties are as follows: fresh and hardened density, fresh and hardened voids content, water permeability, compressive strength, splitting tensile strength, flexural tensile strength, and potential resistance to degradation of the pervious concrete. Additionally, relations between water permeability and other parameters of the pervious concrete were deduced. Experimental results generally showed that by increasing the recycled aggregates' percentages, there was a consequent deterioration in concrete properties. Whereas, the addition of silica fume enhanced the mechanical properties. It was observed that the addition of 5 % silica fume to concrete with 50 % recycled aggregate was subsequently accompanied by 4.2 % and 5.5 % increase in the fresh and hardened pervious concrete density, respectively, while a 17.5 %, 11.7 % and 17.2 % decrease in the hardened concrete voids content, concrete permeability and concrete degradation, respectively. Regarding the strength parameters, the pervious concrete’s 28 days compressive strength, 28 days splitting tensile strength and flexural tensile strength increased by 100 %, 20 % and 20.3 %, respectively, As follows, the addition of silica fume significantly improves the mechanical properties of the pervious concrete, with a slight decrease in the permeability parameters.

Приведены данные о стойкости бетонов с разными типами цементов. Установлено, что для создания технологии высокофунциональных бетонов на ЦЕМ I и долговечных железобетонных конструкций, эксплуатируемых в суровых климатических условиях, необходимо применять эффективные пуццолановые и водоредуцирующие добавки. Для таких бетонов микроструктура цементного камня и его стабильность в процессе эксплуатации – основной критерий долговечности.

В настоящее время лёгкие бетоны, как правило, применяются в малоэтажном строительстве, что связано с их относительно невысокими прочностными характеристиками. Снижение средней плотности при одновременном повышении прочности лёгких бетонов является актуальной научно-практической задачей современного материаловедения. Очевидно, что для решения данной задачи требуется использование новых видов наполнителей для бетонных смесей. Мировой опыт показывает, что наилучшие результаты по увеличению удельной прочности лёгких бетонов достигнуты с применением полых стеклянных и алюмосиликатных микросфер. В данной работе произведена оценка экономической эффективности применения лёгких бетонов на полых стеклянных микросферах. Оценка эффективности осуществлена на примере расчёта общественного здания в программном комплексе МОНОМАХ. Разработанные конструкционные лёгкие бетоны обладают средней плотностью 1373-1914 кг/м3 и прочностью, соответствующей классам бетона по прочности на сжатие В20-В35. Данные композиты получены с применением: портландцемента ЦЕМ I 42,5 Н; микрокремнезёма конденсированного неуплотнённого (МК-85); тонкомолотого мраморного наполнителя Микрокальцит КМ-100; природного кварцевого песка; поликарбоксилатного суперпластификатора Melflux 1641 F. В качестве наполнителя использовались полые стеклянные микросферы типа К20 производства 3М с истинной плотностью 0,18-0,22 г/см3. Рассчитываемое здание относится к категории уникальных и выполнено в монолитном железобетонном каркасе из тяжёлого бетона класса В25. В результате расчёта были определены усилия и напряжения, произведены подбор и проверка сечений элементов, выполненных из четырех видов конструкционного лёгкого бетона. Количество требуемой арматуры снизилось на 11 %, объем бетона – на 5,46 %. Применение разработанных составов легких конструкционных бетонов в зданиях и сооружениях позволяет более чем на 40 % снизить собственный вес несущих конструкций, сохранив при этом их несущие характеристики и улучшив теплофизические показатели., Lightweight concrete is typically used in low-rise construction due to its relatively low strength characteristics. Reducing the average density while increasing the strength of light concrete is a crucial scientific and practical task of modern materials science. In order to solve this problem it is necessary to use new types of fillers for concrete mixtures. International researchers prove that the best results in increasing the specific strength of light concrete are achieved by using hollow glass and aluminosilicate microspheres. In this work the authors have assessed the economic efficiency of the use of light concretes on hollow glass microspheres. Performance evaluation is made on the example of calculation of a public building using the MONOMAKH software. The developed lightweight construction concrete has an average density of 1373-1914 kg/m3 and the strength that corresponds to concrete classes of compressive strength B20-B35. These composites were obtained using: Portland cement CEM I 42.5 N; microsilica condensed unconsolidated (MK-85); fine ground marble filler Microcalcite KM-100; natural quartz sand; Melflux 1641 F polycarboxylate superplasticizer. Hollow glass microspheres of K20 type produced by 3M with a density of 0.18- 0.22 g/cm3 were used as fillers. The building under study can be categorized as unique and is constructed in the monolithic reinforced concrete frame of heavy concrete of B25 class. As a result of calculation, the authors determined the values of force and stress, selected and checked the elements made of four types of structural lightweight concrete. The amount of reinforcement required decreased by 11 %, the volume of concrete - by 5.46 %. The use of the developed lightweight concrete structures in buildings allows reducing their own weight by 40 %, while maintaining their bearing characteristics and improving thermal and physical performance., ВЕСТНИК ПОВОЛЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ: МАТЕРИАЛЫ. КОНСТРУКЦИИ. ТЕХНОЛОГИИ, Выпуск 3 (15) 2020, Pages 16-23

Проведен анализ диатомитов Актюбинской области (РК) и Среднего Поволжья (РФ). На микрофотографиях с различным увеличением видны обломки скорлупок, раковин, панцирей, что подтверждает их биогенное происхождение. В структуре данных микрокремнеземов прослеживается неоднородность поверхности частиц, пронизанной порами, трещинами. Исследования по синтезу нанопорошков проводились на диатомитах Жалпакского и Атемарского месторождений, так как в них выявлено наибольшее содержание диоксида кремния. На основе анализа спектров рентгенофлуоресценции различных компонентов материала получен элементный состав диатомитов и синтезированного микрокремнезема. Экспериментальные исследования, проведенные с применением современных приборов и оборудования, показали: синтезированный микрокремнезем представлен минералом опал; имеет аморфную структуру с пористостью до 95 %; содержит 99 % SiO2, что выше по сравнению с порошком микрокремнезема, применяемым в качестве наполнителя в вакуумных изоляционных панелях FRONT-VIP китайского производства (98,46 %); поверхность частиц синтезированного кремнезема содержит в основном силанольные группы, адсорбированную воду, отличается высокой неоднородностью с фрактальной размерностью рассеивающих неоднородностей 2.64. Получена аналитическая (полиномиальная) модель зависимости крупности частиц, «чистоты» синтезированного диоксида кремния от концентрации едкого натра, температуры раствора кремниевой кислоты, длительности экспонирования, соотношения Ж:Т коллоидного раствора в процессе синтеза. Установлено, что синтезированный кремнезем отличается от диатомитов размером частиц и фрактальной размерностью. Анализ гистограмм порошка мирокремнезема, синтезированного из диатомита, свидетельствует о том, что из диатомита можно синтезировать микрокремнезем наноразмерного уровня, который по показателям качества не уступает зарубежным аналогам и благодаря элементному составу, высокопористой структуре, низкой насыпной плотности может найти применение в строительной отрасли при изготовлении теплоизоляционных материалов, высокопрочных бетонов, красок, адсорбентов и т.д. Показана возможность применения синтезированного диоксида кремния для производства: вакуумных теплоизоляционных панелей (с теплопроводностью 0,002÷0,02 Вт/м°К); высокопрочных цементных композитов (прочность более 100 МПа на седьмые сутки); увиолевых стекол., The analysis of diatomites of the Aktobe region (Kazakhstan) and the Middle Volga region (Russia). Microphotographs with various magnifications show fragments of shells, which confirms their biogenic origin. In the data structure of mikrokremnezema traced the heterogeneity of the particle surface, penetrated by pores and cracks. Research into the synthesis of nanopowders has been carried out on diatomites of the Zhalpak and Atemar deposits, as they revealed the highest content of silicon dioxide. Based on the analysis of x-ray fluorescence spectra of various material components, the elemental composition of diatomites and synthesized microsilicon has been obtained. Experimental research conducted with the use of modern devices and equipment has proved the following: synthesized microsilicon is represented by the mineral opal; it has an amorphous structure with a porosity of up to 95 %; it contains 99 % of SiO2, which is higher than the microsilicon powder used as a filler in front-VIP vacuum insulation panels of Chinese production (98.46 %); the surface of synthesized silica particles contains mainly silanol groups, adsorbed water, and is highly heterogeneous with a fractal dimension of scattering inhomogeneities D_s=2.64. an analytical (polynomial) model of the dependence of particle size, the" purity " of synthesized silicon dioxide on the concentration of caustic soda, the temperature of the silicon acid solution, the duration of exposure, and the ratio Ж:Т of colloidal solution in the synthesis process. It has been found that synthesized silica differs from diatomites in particle size and fractal dimension. Analysis of histograms of mirosilicon powder synthesized from diatomite indicates that micro-silica of nanoscale level can be synthesized from diatomite, which in terms of quality is not inferior to foreign analogues and due to its elemental composition, highly porous structure, low bulk density can be used in the construction industry in the manufacture of thermal insulation materials, high-strength concretes, paints, adsorbents. The possibility of using synthesized silicon dioxide for the production of: vacuum thermal insulation panels (with a thermal conductivity of 0.002÷0.02 W/m°C); high-strength cement composites (strength of more than 100 MPa on the seventh day); uviol glasses., ВЕСТНИК ПОВОЛЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ: МАТЕРИАЛЫ. КОНСТРУКЦИИ. ТЕХНОЛОГИИ, Выпуск 2 (14) 2020

Настоящая работа посвящена исследованию влияния на механические свойства бетона материалов, доступных на местных рынках Вьетнама, а именно: тонкомолотого кварцевого песка (кварцевая мука-Км), суперпластификатора (СП) и промышленных отходов, таких как зола-унос (ЗУ) и микрокремнезём (МК). Основной целью исследования было получение высокоэффективного бетона с использованием преимущественно местных материалов для достижения предела прочности при сжатии более 80 МПа. Материалы и методы. В исследованиях использовались следующие материалы: сульфатостойкий портландцемент PC40 (тип V) компании Luks Cement Limited (Вьетнам); ультрадисперсный микрокремнезем (МК) фирмы Sikacrete® PP1 - Sika Limited (Вьетнам); золаунос (ЗУ) тепловой электростанции PhaLai (Вьетнам); крупный и мелкий заполнители. В ходе работы реализованы методы, с помощью которых были определены прочность бетона на сжатие, прочность на осевое растяжение и прочность на растяжение при изгибе. Результаты. Для получения бетонов более плотной и однородной структуры с высокой прочностью оптимальные дозировки минеральных добавок, частично замещающих цемент в бетонной смеси, составляют 30 % золы-уноса и 10 % микрокремнезема, а также 20 % кварцевой муки вместо части мелкого заполнителя. Выводы. На основе результатов исследований был сделан вывод, что высокопрочный бетон, содержащий в своём составе минеральные добавки – микрокремнезём и золууноса, а также тонкомолотый кварцевый порошок и суперпластификатор, обладает высокой прочностью за счёт снижения пористости цементного камня и улучшения сцепления между ним и заполнителем. Полученные высокопрочные бетоны могут быть использованы при строительстве высотных зданий, мостов, транспортных туннелей и других подземных сооружений благодаря достижению высокой ранней прочности и обеспечению требуемой долговечности в условиях воздействия агрессивных сред, а также из-за сокращения стоимости и сроков строительства., The research examines the effect of the construction materials available on the Vietnamese market on the mechanical characteristics of concrete. The research particularly focuses on fineground quartz sand (quartz flour-Km), superplasticizing agent (SA) and industrial waste such as furnace dust (FD) and silica fume (SF). The main research objective was to obtain high-efficiency concrete using mainly local materials to achieve compression strength of more than 80 mPa. Materials and methods. The following materials were used in the research: sulphate-resisting portland cement PC40 (type V) by Luks Cement Limited (Vietnam); ultra-disperse silica fume (CF) by Sikacrete® PP1; Sika Limited (Vietnam); furnace dust (FD) by PhaLai thermal electric power station (Vietnam); coarse and fine aggregate. As part of the research, the relevant methods were used to determine the compression strength of concrete, direct tensile strength and bending tensile strength. Results. In order to produce a denser and more homogeneous structure with a high strength, the optimum dosing of mineral additives that partially replace cement in a concrete mixture was used: 30 % of furnace dust and 10 % of silica fume, as well as 20 % quartz flour instead of fine aggregate. Findings. Based on the results of the research, it was concluded that high-performance concrete with mineral additives such as silica fume and furnace dust; and fine quartz powder and superplasticizing agent, has high strength by reducing the porosity of the cement stone and improving the adhesion between the aggregate. The obtained high-strength concrete can be used in constructing high-rise buildings, bridges, transport tunnels and other underground installations by achieving high early strength and the required durability under the influence of corrosive environment, as well as due to the cost and construction period reduction., ВЕСТНИК ПОВОЛЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ: МАТЕРИАЛЫ. КОНСТРУКЦИИ. ТЕХНОЛОГИИ, Выпуск 3 (15) 2020, Pages 7-15

Разработана технология синтеза диоксида кремния, основанная на использовании опал-кристобалитовых пород диатомита. Предложены два способа получения золя кремниевой кислоты. По первому способу измельченный диатомит сплавляют с щелочью и затем путем выщелачивания сплава дистиллированной водой выделяют кислоту. По второму способу для получения золя кремниевой кислоты измельченный диатомит выдерживают в растворе едко-го натра. Далее золь кремниевой кислоты после коагуляции осаждают раствором минеральной кислоты, получая в результате частицы диоксида кремния. Показано, что процентное со-держание и крупность осаждения частиц микрокремнезема можно регулировать путем изменения концентрации и температуры раствора едкого натра и длительности реакции синтеза, достигая при этом крупности частиц наноразмерного уровня и пористости свыше 90 . Оптимальный режим синтеза с максимальным выходом частиц диоксида кремния (раз-мер частиц диаметром 60-200 нм) рекомендовано осуществлять при температуре 90-50 С и концентрации электролита 10 , продолжительности реакции 1-2 часа, что в свою очередь является экономичным вариантом в плане энергозатрат. Получены аналитические зависимости выхода (в процентах) диоксида кремния от концентрации и температуры раствора ед-кого натра. Гранулометрический состав и крупность частиц синтезированного диоксида кремния, предварительно диспергированного в ультразвуковом поле частотой 42 кГц, мощностью источника 40 Вт, определяли методом лазерного дифракционного анализа на приборе Shimadzu SALD-3101 с диапазоном измерений от 50 нм до 3 мм. Процентное содержание диоксида кремния в синтезированном продукте определяли с применением электронного микроскопа Quanta 200 и рентгенофлуоресцентного спектрометра ARLPerformX 4200, которые позволяют проводить локальный анализ элементного состава материала. Синтезированный диоксид кремния в виде порошка относится к наиболее перспективным материалам будущего в плане решения задач энергоэффективности и энергосбережения, который рекомендовано применять для изготовления вакуумных изоляционных пане-лей, высокопрочных цементных бетонов, увиолевых стекол, фильтровальных порошков., As a result of research carried out the authors have developed the technology for the synthesis of silicon dioxide based on the use of opal cristobalite diatomite rocks. Two methods have been proposed for preparing a silica sol. In the first method the crushed diatomite has been fused with an alkali and then acid was isolated by leaching the alloy with distilled water. In the second method the crushed diatomite has been kept in caustic soda solution in order to obtain a silica sol. Further after precipitation coagulates the silica sol precipitates silica particles with a mineral acid solution. It has been shown that the percentage and particle size of sedimentation of microsilica particles can be adjusted by changing the concentration and temperature of caustic soda solution and the duration of the synthesis reaction, while achieving the particle size of nanoscale level and porosity of over 90 . The optimal synthesis mode with the maximum yield of silica particles with a particle size of 60200 nm in diameter is recommended to be carried out at a temperature and electrolyte concentration of 9050 C, 10 , and the reaction time of 12 hours, which in turn is an economical option in terms of energy costs. Analytical dependences of the yield (in ) of silicon dioxide on the concentration and temperature of sodium hydroxide solution have been obtained. The particle size of the synthesized silica particles previously dispersed in an ultrasonic field at a frequency of 42 kHz and a source power of 40 W has been determined by laser diffraction analysis using Shimadzu SALD-3101 with a measurement range from 50 nm to 3 mm. The percentage of silicon dioxide in the synthesized product was determined using Quanta 200 electron microscope and ARLPerformX 4200 X-ray fluorescence spectrometer, which allow local analysis of the elemental composition of the material. Synthesized silicon dioxide in the form of powder is among the most promising materials of the future in terms of solving problems of energy efficiency and energy saving, which is recommended for the use in the manufacture of vacuum insulation panels, high-strength cement concretes, UV glass, filter powders., №4(12) (2020)

Использование реальных комплексных технологий процес сов переработки некоторых видов техногенных отходов в преподавании специальных дисциплин в техническом университете с целью демонстрации грамотного подхода использования материалов и получения перспективных продуктов обеспечивающих не только снижение давления на окружающую среду, но и повышение нашей с вами безопасности

Supplementary cementitious materials (SCM) are used in concrete for two main reasons – to reduce the amount of cement used and to improve material properties. A material that is more sustainable, durable, environmental friendly and economical compared to the traditional Portland cement concrete can be obtained. This paper investigates the effect of two important factors on mechanical properties of high-performance concrete (HPC) containing SCM. The first factor is the content of selected SCM, the second one is the homogenization procedure used for preparation of concrete. In the first part of the research program, 10 different mixtures were compared: reference mixture with no SCM and mixtures where 10 %, 20 % or 30 % of cement weight were replaced by microsilica, fly ash or metakaolin. In the second part, three mixtures with selected replacement levels were prepared by four different homogenization procedures and studied. Tests of bulk density, compressive strength, splitting tensile strength, flexural tensile strength, dynamic and static elastic modulus and depth of penetration of water under pressure were carried out for the tested mixtures. The best results were reached when cement was partially replaced by fly ash. Resistance of concrete to penetration of water under pressure was significantly improved by all SCM. The homogenization procedure in which the SCM was added to the mixture after water led to slightly better properties than the standard mixing technique in case of mixtures containing microsilica and metakaolin. The paper provides an extensive database that can serve as a benchmark for the design of HPC containing SCM., Дополнительные вяжущие материалы (SCM) применяются при изготовлении бетонов по двум основным причинам – для уменьшения количества используемого цемента и улучшения их свойств. С их помощью возможно получить материал, являющийся более стойким, долговечным, экологически безопасным и экономичным по сравнению с традиционным портландцементным бетоном. В статье исследуется влияние двух важных факторов на механические свойства высокоэффективного бетона (HPC), содержащего SCM. Первым фактором является содержание выбранных дополнительных вяжущих материалов, вторым – вид процедуры гомогенизации, используемой при изготовлении бетона. В первой части исследования сравнивали 10 различных смесей: эталонная смесь без SCM, а также смеси, в которых 10, 20 или 30 % от массы цементы было заменено на микрокремнезем, летучую золу или метакаолин. Во второй части были изготовлены и изучены бетоны на основе трех смесей с различными уровнями замещения цемента дополнительными вяжущими материалами и четырех различных процедур гомогенизации. Для исследуемых составов определяли объемную плотность, прочности на сжатие, прочность на растяжение, динамический и статический модули упругости и глубину проникновения воды в бетон под давлением. Наилучшие результаты были достигнуты для смесей, в которых цемент частично был заменен на летучую золу. Устойчивость бетона к проникновению воды под давлением была значительно улучшена всеми SCM. Процедура гомогенизации, при которой SCM добавлялись к смеси после воды, позволила получить немного лучшие свойства бетонов, по сравнению со стандартной методикой смешивания применительно к смесям, содержащим микрокремнезем и метакаолин. В работе представлена обширная база данных, которая может служить эталоном для разработки HPC, содержащих SCM.

В статье приведены результаты исследования свойств бетона, который может быть использован для строительства морских гидротехнических сооружений, предварительный состав которого был определён с помощью стандарта ACI 211.4R-2008. Также было изучено влияние водо-вяжущего отношения (В/Вяж) и эффекта использования разработанной комплексной органо-минеральной модифицирующей добавки, состоящей из золы-уноса ТЭС «Вунг Анг» (ЗУ), микрокремнезема SF-90 (МК90) и поликарбоксилатного суперпластификатора SR 5000F (СП) на относительные деформации бетонных образцов-балочек в результате их экспозиции в 5%-ном водном растворе сульфата натрия. Для обработки полученных результатов применялся метода математического планирования эксперимента с построением четырехфакторного плана. В результате математической обработки результатов предварительных исследований было получено регрессионное уравнение первого порядка зависимости целевой функции - относительной деформации бетонных образцов в жидкой сульфатной среде от входных факторов - x1 (В/Вяж), x2 (количества ЗУ), x3 (количества МК90) и x4 (количества СП), а также изображения поверхности выражения этого регрессионного уравнения. Из полученного регрессионного уравнения следует, что водо-вяжущее отношение и содержание ЗУ, а также содержание МК90 оказывают значительное влияние на относительную деформацию бетона. Увеличение относительной деформации бетонных образцов при увеличении содержания золы-уноса можно объяснить значительным количеством топливной золы (от 20 до 40% массы цемента), содержащей 24,17% Al2O3 и 6,15% Fe2O3, которые под воздействием жидкой сульфатной среды и растворённого Ca(OH)2 способствует образованию в капиллярах цементного камня бетона высокообводнённых гидросульфоалюминатов и гидросульфоферритов кальция с большим мольным объёмом., This paper presents the experimental results of an investigation on the effect of the water-binding ratio (W/B) and the complex organo-mineral modifying additive, consisting of fly ash (FA) TPP "Vung Ang", silica fume SF-90 (SF90) and polycarboxylate superplasticizer SR 5000F (SR5000) on the deformations of concrete specimens fully immersed in 5% sodium sulfate solution according to Russian standard GOST P 56687-2015. In addition, using the mathematical planning method for four factors and the Matlab program was obtained the first-order regression equation of the mathematical model, which was adequately described the influence of the W/B, FA, SF90 and SR5000 contents on the deformation of concrete. The experimental results of the present study demonstrated that the effect of FA content is more pronounced than the water-binding ratio and content SF90. In addition, the effect of SR5000 content on the deformation of concrete is negligible, so it was discarded. The increase in the deformation of concrete samples with an increase in the fly ash content can be explained by a significant fly ash content (from 20 to 40% by mass of cement) containing 24.17% Al2O3 and 6.15% Fe2O3, which are under the influence of a liquid sulphate medium and Ca(OH)2 promotes the formation of high-water of calcium hydro sulfoaluminate and calcium hydrosulfoferrites with a large-volume in capillaries of concrete.

Представлены результаты исследования влияния технологических режимов на свойства и структуру пеносиликатов. Опробована многоступенчатая технология получения блочных вспененных материалов. Получены пеносиликаты с плотностью 0,32–0,40 г/см³, прочностью 2,6–3,7 МПа., The article presents the results of studying the influence of technological regimes on the properties and structure of foam silicates. A multi-stage technology for block foamed materials has been tested. Foam silicates with density of 0,32–0,40 g/cm3, strength of 2,6–3,7 MPa have been obtained., №1 (2018)

This paper examines the intensive separation technology for producing a self-compacting concrete (SCC). We substantiate the proposed technology of SCC production through the effective control over viscosity of cement-water compositions, which to a large extent ensure the mobility of concrete mixes. A separate preparation of cement-water compositions at a high-speed mixer with its subsequent mixing with fillers in a regular concrete mixer profoundly changes the priorities in the production technology of a concrete mix. We substantiate the idea on that the use of the separation technology could optimize the modes of high-speed mixing in order to separately prepare the highly concentrated cement-containing suspensions under conditions of intensive hydrodynamic impacts on them. Particular attention is paid to studying the effect of content of the superplasticizer of polycarboxylate type Relaxol-Super PC, microsilica, and polypropylene fibers, on effective viscosity of the cement-containing suspension. Comparative analysis of influence of the original formulation factors on its value is described. It was found that the mechanoactivation of a cement-containing suspension in the presence of the admixture Relaxol-Super PC leads to the complete destruction of its original structure, which is necessary for the uniform distribution of microsilica and polypropylene fibers in the volume.We describe the features of grain composition, rendering exclusive fluidity to the concrete mix, as well as the possibility of laying it in the mold without vibration. The intensive separation technology makes it possible to obtain SCC with the F4, F5 grades for fluidity, and compressive strength at the age of 28 days not less than 55 MPa.We have scientifically substantiated and experimentally confirmed the effectiveness of mechanical activation for the separation technology of self-compacting concrete mixes and the high-strength concretes based on them., Матеріали пропонованої статті присвячені інтенсивній роздільній технології виробництва самоущільнюючого бетону (СУБ). Обґрунтовується запропонована технологія виробництва СУБ можливістю ефективного управління в'язкістю цементоводних композицій, що забезпечують, в основному, рухливість бетонних сумішей. Окреме приготування цементоводної композиції в швидкісному змішувачі з подальшим її змішуванням з заповнювачами в ординарному бетонозмішувачі в корені змінює пріоритети технології виробництва бетонної суміші. Обґрунтовується ідея про те, що за допомогою роздільної технології можливо оптимізувати режими швидкісного змішування і окремо готувати висококонцентровані цементовміщюючі суспензії в умовах інтенсивних гідродинамічних впливів на них. Особлива увага приділяється вивченню впливу вмісту суперпластифікатору полікарбоксилатного типу Релаксол-Супер ПК, мікрокремнезему і поліпропіленової фібри на ефективну в'язкість цементовміщюючої суспензії. Наведено порівняльний аналіз впливу вхідних рецептурних факторів на її значення. Встановлено, що механоактивація цементовміщюючої суспензії в присутності добавки Релаксол-Супер ПК призводить до граничного руйнування її початкової структури, що необхідно для рівномірного розподілу мікрокремнезему і поліпропіленової фібри в об’ємі.Виявлено вплив наведених вище рецептурних факторів на механічні характеристики СУБ. Показано, що інтенсивна роздільна технологія виготовлення самоущільнюючих бетонних сумішей забезпечує отримання СУБ з міцністю при стиску в 28-и денному віці не менше 55 МПа та покращує характеристики його зі стиранності та ударної міцності, Материалы предлагаемой статьи посвящены интенсивной раздельной технологии производства самоуплотняющегося бетона (СУБ). Обосновывается предлагаемая технология производства СУБ возможностью эффективного управления вязкостью цементоводных композиций, обеспечивающих, в основном, подвижность бетонных смесей. Отдельное приготовление цементоводной композиций в скоростном смесителе с последующим её смешиванием с заполнителями в ординарной бетономешалке в корне меняет приоритеты технологии производства бетонной смеси. Обосновывается идея о том, что с помощью раздельной технологии возможно оптимизировать режимы скоростного смешивания и отдельно готовить высококонцентрированные цементосодержащие суспензии в условиях интенсивных гидродинамических воздействий на них. Особое внимание в статье уделяется исследованию влияния содержания суперпластификатора поликарбоксилатного типа Релаксол-Супер ПК, микрокремнезема и полипропиленовой фибры на эффективную вязкость цементосодержащей суспензии. Приведен сравнительный анализ влияния исходных рецептурных факторов на её значение. Установлено, что механоактивация цементосодержащей суспензии в присутствии добавки Релаксол-Супер ПК приводит к предельному разрушению её начальной структуры, что необходимо для однородного распределения микрокремнезема и полипропиленовой фибры в объеме.Приведены особенности зернового состава, придающего бетонной смеси исключительную текучесть и возможность укладки её в форму без вибрации. Интенсивная раздельная технология обеспечивает получение СУБ с марками по текучести F4, F5 и прочностью при сжатии в 28-и суточном возрасте не менее 55 МПа.Научно обосновали и эксперементально подтвердили эффективность механоактивации в раздельной технологии приготовления самоуплотняющихся бетонных смесей и высокопрочных бетонов на их основе

Исследованы особенности влияния комплексных добавок, включающих метакаолин, на структуру и свойства бетона. Выявлено, что наиболее эффективное влияние на свойства бетона и его стойкость к сульфатной коррозии оказывают комплексные добавки, включающие микрокремнезем, метакаолин и суперпластификатор СП-1.

Иванов Илья Михайлович, аспирант кафедры строительных материалов и изделий, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), ivanov.im@bk.ru Крамар Людмила Яковлевна, доктор технических наук, профессор кафедры строительных материалов и изделий, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), kramar-l@mail.ru Кирсанова Алёна Андреевна, кандидат технических наук, доцент кафедры строительных материалов и изделий, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), kiss421@mail.ru Тьери Винсент, PhD, доцент кафедры гражданского строительства и окружающей среды, Школа минералогии (Дуэ, Франция) vincent_thiery@hotmail.fr I.M. Ivanov1, ivanov.im@bk.ru L.Ya. Kramar1, kramar-l@mail.ru. A.A. Kirsanova1, kiss421@mail.ru V. Thiery2, vincent_thiery@hotmail.fr 1 South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation 2 Ecole des Mines, Douai, France Изучены и дополнены особенности гидратации и твердения цементных систем высокофункциональных бетонов при помощи метода калориметрии. По результатам исследования определено влияние комплексных добавок на основе микрокремнезема и суперпластификаторов на процессы формирования структуры и свойств цементного камня. В исследовании применяли электронную микроскопию, рентгенофазовый анализ, дериватографию, калориметрию и физико-механические методы анализа свойств цементного камня. Установлено, что суперпластификаторы, помимо реологических и водоредуцирующих свойств, проявляют функции регуляторов схватывания и твердения цемента, а поликарбоксилатные суперпластификаторы способствуют формированию особенной, аморфизированной микроструктуры цементного камня. Так, поликарбоксилатный суперпластификатор в комплексе с микрокрем- незёмом способствует формированию структуры цементного камня, состоящей преимущественно из слабозакристаллизованных низкоосновных гидросиликатов кальция. Такая структура способна сопротивляться циклическому замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высушиванию и даже циклическому нагружению, что очень важно для дорожных бетонов. The features of hydration and hardening of cement systems of high performance concretes with the use of calorimetric measurement method have been studied and supplemented. Based on the results of the study, the influence of complex additives based on microsilica and superplasticizers on the processes of formation of the structure and properties of cement stone was determined. Electronic microscopy, X-ray phase analysis, derivatography, calorimetry and physicalmechanical methods for analyzing the properties of cement stone were used for the studies. It was established that superplasticizers, in addition to rheological and water-reducing properties, reveal the functions as regulators of setting and hardening of cement, and polycarboxylate superplasticizers contribute to the formation of a special, amorphized microstructure of cement stone. Thus, the polycarboxylate superplasticizer in combination with microsilica favors the formation of a cement stone structure consisting mainly of weakly crystallized low-basic calcium hydrosilicates.This structure is able to resist cyclic freezing and thawing, moistening and drying and even cyclic loading, which is very important for road concretes.

One of the most often and successfully applied admix as a part of the modified concrete is active amorphous silica fume. The increased practical interest in this admix has led to emergence in the market of various producers and also to emergence of different types (brands) of the silica fume produced from various raw materials with use of various technologies. At the same time their makeup, dispersion and content of silicone dioxide drastically ranges. It takes toll on results of use of such admixes in relation to the same recipes of concrete mixtures. The research is focused on the experimental study of the most useful types of active silica fume and the comparison of results of their using in fine-grained concrete. Results of these researches have shown a dependence of properties of the modified concrete on the content of active silica fume and from degree of its dispersion. The best results had silica fumes produced as the accompanying product by silicon production and including some additional quantity of particles of nanodimensional carbon.

The results of silica fume (SF) influence on the properties of fine concrete are presented in the report. It is established that when replacing part of the cement with silica fume in an amount of 15 %, the consumption of Portland cement is reduced by 23–25 % and the grade of concrete strength rises to B40. В работе представлены результаты влияния микрокремнезема (МК) на свойства мелкозернистого бетона. Установлено, что при замене части цемента микрокремнеземом в количестве 15 % снижается расход портландцемента на 23–25 % и повышается класс прочности бетона до В40.

У статті наведено склади високоміцних легких керамзитобетонів і результати дослідження експлуатаційних властивостей легкого керамзитобетону на основі портландцементу, модифікованого комплексними органо-кремнеземистими добавками, і встановлено, що використання таких добавок сприяє не тільки підвищенню міцності, але й зменшенню відносних деформацій усадки, підвищенню корозійної стійкості, морозостійкості та водонепроникності легкого бетону за рахунок зменшення відкритої пористості та направленого формування фазового складу продуктів гідратації порівняно зі зразками без добавок., The article has the compound of high-lightweight concrete and research results of operational properties of lightweight concrete based on portland cement modified by a complex of organic-silica additives based polycarboxylates superplasticizers different brands and finely ground tripoli. It is established that the use of such additives contributes not only for increase strength of concrete, but decrease deformation of shrinkage, increase corrosion resistance, frost resistance, waterproof of lightweight concrete by reducing the open porosity and directed the formation of the phase composition of products hydration compared in comparison with the samples of concrete without additives., В статье приведены составы высокопрочных легких керамзитобетонов и результаты исследования эксплуатационных свойств легкого керамзитобетона на основе портландцемента, модифицированного комплексными органо-кремнеземистыми добавками, и установлено, что использование таких добавок способствует не только повышению прочности, но и уменьшению относительных деформаций усадки, повышению коррозионной стойкости, морозостойкости и водонепроницаемости легкого бетона за счет уменьшения открытой пористости и направленного формирования фазового состава продуктов гидратации по сравнению с образцами без добавок.

целью представленной работы является рассмотрение влияния добавок на введение их в цементогрунты и теоретические изменения физико-механических свойств полученного композиционного строительного материала.

The questions of influence of prescription factors (microsilica, superplasticizer Super PK, polypropylene fiber) on changing of effective viscosity mechanical activated cement containing suspensions that are using in technology of producing self-sealing concrete mixture are consider. Synergistic effect of decreasing of viscosity of cement containing suspensions during activating in speeding mixture of turbulence type with Super PK was identify. Modes of mechanical activated suspensions provided decline of effective viscosity was optimize, В статье рассматриваются вопросы влияния рецептурных факторов (микрокремнезем, суперпластификатор Супер ПК, полипропиленовая фибра) на изменение эффективной вязкости механоактивированных цементосодержащих суспензий, используемых в технологии изготовления самоуплотняющихся бетонных смесей. Выявлен синергетический эффект снижения вязкости цементосодержащих суспензий при активации их в скоростных смесителях турбулентного типа в присутствии Супер ПК. Оптимизированы режимы механоактивации суспензий, обеспечивающих максимальное снижение их эффективной вязкости, У статті розглядаються питання впливу рецептурних факторів (мікрокремнезем, суперпластифікатор Супер ПК, поліпропіленова фібра) на зміну ефективної в’язкості механоактивованих цементовмісних суспензій, що використовуються в технології виготовлення самоущільнюваних бетонних сумішей. Виявлено синергетичний ефект зниження в'язкості цементовмісних суспензій при їх активації у швидкісних змішувачах турбулентного типу при наявності Супер ПК. Оптимізовані режими механоактивації суспензій, що забезпечують максимальне зниження їх ефективної в’язкості.

Бутакова Марина Дмитриевна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительные материалы», Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), marinabutakova@yandex.ru Михайлов Александр Владимирович, студент архитектурно-строительного института, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), mihailovw94@mail.ru Сарибекян Севак Сейранович, студент архитектурно-строительного института, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), sss174ru@mail.ru M.D. Butakova, marinabutakova@yandex.ru A.V. Mikhailov, mihailovw94@mail.ru S.S. Saribekyan, sss174ru@mail.ru South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation В статье исследуется влияние кремний содержащих добавок на свойство водонепроницаемости бетонных образцов.Приведен литературный обзор общих подходов и технологий, повышающих водонепроницаемость бетонных и железобетонных конструкций. Получены образцы нормального твердения на основе бетонов, содержащих в своем составе микрокремнезем, аэросил или золу, или их комбинации. Данное исследование направлено на изучение влияния комплексного модификатора на основе метакаолина, суперпластификатора и кремний содержащих добавок на свойство водонепроницаемости бетона. Указано на необходимость применения суперпластификатора для снижения водоцементного отношения и метакаолина как ускорителя твердения и набора прочности. Данная статья описывает часть результатов эксперимента, проводимого для поиска альтернативных вариантов кольматирующим дорогостоящим добавкам, используемых при бетонировании фундаментов частного домостроительства. Реализация научной работы не только внесет ясность в данную область, но и расширит знания о такой добавке, как аэросил. The article examines the influence of silicon-containing additives on the property of watertightness of concrete samples. A literature review of common approaches and technologies improving the watertightness of concrete and reinforced concrete structures is given. Samples of normal hardening are obtained based on the concretes containing microsilica, aerosil or ash, or their combinations. This research is aimed at examining the influence of complex modifying agent comprised of metakaolin, superplasticizer and silicon-containing additives on the property of concrete watertightness. The necessity of using superplasticizers for the decrease in water-cement ratio and metakaolin as an early-strength admixture and hardener is shown. This article describes a part of the results of an experiment conducted to find alternative options for expensive illuvial additives used in concreting the foundations of private house-building. The implementation of scientific work will help clarify the matter and expand knowledge about such an additive as aerosil.

The paper considers the influence of complex additives on the properties of concrete. As mineral additive microsilica is proposed, it contributes to the corrosion resistance of concrete. Combined introduction of mineral and chemical additives will increase the sulfate resistance of concrete structures, which will preserve the durability of facilities and reduce energy and resource costs. В работе рассмотрено влияние комплексной добавки на свойства бетона. В качестве минеральной добавки предложен микрокремнезем, который способствует коррозионной стойкости бетона. Совместное введение минеральной и химической добавки увеличит сульфатостойкость бетонных конструкций, что позволит сохранить долговечность объектов и снизить энерго- и ресурсозатраты.

The article covers the importance of environmental assessments of building materials. Magnesium binding materials were selected as the subject of the environmental analysis. The water resistance of these materials is regarded as one of environmental criteria. Thus, the purpose of this paper is an assessment of the life cycle of additives proposed to improve the water resistance of magnesium binding materials. Redispersible polymer powder based on the copolymer of vinyl acetate and vinilversatata, polyvinyl acetate dispersion, sodium carboxymethyl cellulose, oxalic acid, chrysotile asbestos, modified using concentrated sulfuric acid and micro-silica were selected for research purposes.The following findings have been generated in the course of the research:1. Correlation between the environmental assessment of the application of modifiers with the strength test results of caustic magnesite samples in dry and saturated states is identified.2. Organic additives classified as producing an unsatisfactory environmental impact do not significantly affect the water resistance of the caustic magnesite sample.3. Oxalic acid, chrysotile asbestos modified using sulfuric acid and micro-silica are acceptable for magnesium binding materials in terms of their environmental analysis.4. Micro-silica is the additive that demonstrates the best properties both in terms of its environmental analysis and in terms of improving the water resistance of magnesium binding materials.5. Environmental analysis of the life cycle of modifiers can be recommended as an important stage in the planning of experiments aimed at improvement of properties of building materials.Обоснована важность экологической оценки строительных материалов. Предложено проводить экологическую оценку модифицирующих добавок. Приведены данные о водостойкости изделий на основе каустического магнезита с различными модифицирующими добавками.

The objective of the research project was to design multi-component concrete with an optimized pore structure designated for sewage water treatment facilities. It was followed by the study of their stability in aggressive environments. Measurement of mesopores and macropores with diameters of 0.0055 to 360 mcm was taken using AutoPore IV 9500 porosimeter. X-ray analysis of samples was performed using diffractometer ARL X’TRA produced by Thermo Scientific (Switzerland). Modified 28-day concrete cubes were exposed to aggressive environments for 1 year at low (+4 ± 2 °C) and high temperatures (+20 ± 2 °C) to identify their linear deformation characteristics. Compressive strength of samples was tested upon completion of each three-month period.The authors have found out that degradation of concrete samples in the corrosive environment of waste waters accompanied by generation of thaumasite is less intensive than that in the waste waters that have ettringite generated. Thus, the authors have discovered that the lower the temperature of the aggressive environment of the waste water, the more intensive the formation of ettringite that causes destruction of the concrete. Optimization of the concrete structure is attained through the optimization of the concrete composition. Application of fine-grained silica causes generation of concrete that is highly resistant to the aggressive effects of sulfates and chlorides.Приведены результаты исследований влияния различных видов модификаторов на коррозионную стойкость модифицированных бетонов в агрессивной среде сточных вод. Дана характеристика агрессивной среды. Спроектированы составы модифицированных бетонов с оптимальной поровой структурой.

автор данной статьи указывает, что одной из основных причин появления высолов на поверхности цеметного камня является несвязный гидроксид кальция. При введении в качестве добавки микрокремнезема в состав бетона отмечается повышение прочностных характеристик, а также уплотнение цементной матрицы вследствие связывания свободного гидроксида кальция.

Для обеспечения высокого качества дорожных покрытий в Челябинской области принято решение при ремонте трассы М 5 использовать высокопрочные цементные бетоны. Как показывает анализ мировых тенденций в строительстве автомагистралей РФ отстаёт от развитых стран как по общей протяжённости дорог, так и по использованию бетонных покрытий. Асфальтобетонные покрытия несколько дешевле бетонных, но срок службы их в 2–3раза меньше, чем цементнобетонных, применение же покрытий из высокофункционального дорожного бетона позволит обеспечить их долговечность при соответствующем уходе не менее 50 лет. Основными показателями качества дорожных бетонов являются прочность при изгибе и морозостойкость с учётом действия антиобледенителей. Наши эксперименты показали, что использование современного комплекса добавок – микрокремнезёма и суперпластификатора позволяет получать не только прочные, но и сверхстойкие бетоны на рядовых портландцементах класса СЕМ 1 42,5 Н, что обеспечивает их высокие эксплуатационные характеристики, необходимые для создания долговечных покрытий в суровых климатических условиях.

Досліджено сумісність роботи кремнеземистої добавки та полікарбоксилатних суперпластифікаторів, підібрані оптимальні склади комплексної органо-мінеральної добавки. Встановлено вплив цієї добавки на процеси гідратації та структуроутворення, а також на фізико-механічні властивості цементного каменю. Показано можливість заміни відомих силікатних добавок на більш дешеві та доступні природні або техногенні речовини., Исследована совместимость работы кремнеземистой добавки и поликарбоксилатных суперпластификаторов, подобраны оптимальные составы комплексной органо-минеральной добавки. Установлено влияние этой добавки на процессы гидратации и структурообразования, а также на физико-механические свойства цементного камня. Показана возможность замены известных силикатных добавок на более дешевые и доступные природные или техногенные вещества., Forming the optimal structure of the cement stone using various chemical modifiers is one of the most promising areas of technological progress in concrete technology. In most cases, these modifiers are complex additives that may include various plasticizing additives and active mineral substances, such as fly ash, silica fume, metakaolin.At the same time, the problem of silica fume compatibility with various types of superplasticizers, used in modern binding systems is partially disclosed. This necessitates more research in this area.In the paper, the physical and mechanical properties of cement compositions, modified by complex organic-silica additives were investigated, and it was shown that the complex additive efficiency reaches 100% when compared with pure Portland cement and 30% when compared with the cement systems, modified by superplasticizers only. It was found that the complex organic-silica additive, represented by polycarboxylate superplasticizer and silica fume of different nature, creates conditions for forming the low-basic hydrosilicates, plazolite and hydrogarnets, which provide a high-strength dense structure of cement stone, which were used to obtain high-strength lightweight ceramsite concrete of classes С20/25…С32/40 (В25…В40) with an average density of 1600...1800 kg/m3, while using unmodified Portland cement allows to obtain ceramsite concrete of classes С10/12,5…С20/25 (В12,5…В25) with the same average density.

В результате проведенных исследований разработан высокопрочный самоуплотняющийся бетон, содержащий крупный заполнитель фракции 5–10, который может быть применен в качестве верхнего слоя двухслойных бетонных полов., У результаті проведених досліджень розробленовисокоміцний самоущільнюваний бетон, що містить великий заповнювач фракції 5–10, котрий може бути застосований як верхный шар двошарових бетонних підлог., As a result of these studies, a high-strength self-compacting concrete has been developed containing coarse aggregate fractions 5–10, which can be used as the top layer of two-layer concrete floors.

As a result of these studies, a high-strength self-compacting concrete has been developed containing coarse aggregate fractions 5–10, which can be used as the top layer of two-layer concrete floors., В результате проведенных исследований разработан высокопрочный самоуплотняющийся бетон, содержащий крупный заполнитель фракции 5–10, который может быть применен в качестве верхнего слоя двухслойных бетонных полов., У результаті проведених досліджень розробленовисокоміцний самоущільнюваний бетон, що містить великий заповнювач фракції 5–10, котрий може бути застосований як верхный шар двошарових бетонних підлог.

Исследовано влияние добавок-ускорителей включающих метакаолин на структуру и свойства бетонов. В качестве ускорите-лей использовали высокоактивные минеральные добавки – микрокремнезем и метакаолин. Выявлено, что наиболее эффективное влияние на свойства цементного камня и его стойкость к сульфатной коррозии оказывают комплексные добавки включающие микрокремнезем, метакаолин и суперпластификатор СП-1.

Исследовано влияние добавок-ускорителей на структуру и свойства бетонов на шлакопортландцементах. В качестве ускорителей использовали микрокремнезем, метакаолин, формиаты натрия и кальция. Выявлено, что наиболее эффективное влияние на свойства бетона на ШПЦ 300 оказывают комплексы включающие Glenium Ace 430 с микрокремнеземом или формиатом кальция, на ШПЦ 400 наиболее предпочтительно использовать комплексы с формиатом натрия. В начальные сроки твердения наибольший эффект оказал комплекс «Glenium Ace 430 + метакаолин» вне зависимости от вида вяжущего.

The use of microsilica in the refractory concrete on calcium aluminates cement contributes to the formation of an effective structure and physico-mechanical properties of concrete in linings of thermal units.The features of high-temperature processes in the system "calcium aluminates cement – microsilica", and the formation of the crystalline and amorphous phases are determined by the ratio of components, their mineralogical and chemical composition.The article presents the results of studies of the physical and chemical processes occurring during the thermal heating of model mixtures of hydrated compositions "cement« Gorkal-70 " – mcrosilica."Using the differential thermal analysis and X-ray diffraction, we have studied the effect of low quality microsilica on the mechanism of phase formation and established the mineralizing effect of impurities on the formation of the crystalline and amorphous phases. The article shows the possibility of directional control of the synthesis of anorthite and gehlenite by varying the proportion of the components of the system "cement« Gorkal-70 "- microsilica," which affects the formation of a given structure and properties of refractory concrete., В данной статье приведены результаты исследований высокотемпературных процессов фазообразования в системе «цемент «Gorkal-70» — микрокремнезем» на модельных смесях цемента и низкокачественного микрокремнезема. Определено минерализующее действие примесей микрокремнезема в процессе обрзования кристаллических и аморфных фаз в исследуемой системе. Установлена возможность направленного регулирования состава продуктов синтеза высокотемпературных фаз путем изменения соотношения компонентов модельных смесей., У даній статті наведено результати досліджень високотемпературних процесів фазоутворення в системі «цемент «Gorkal-70» — мікрокремнезем» на модельних сумішах цементу і мікрокремнезему низької якості. Визначена мініралізуюча дія домішок мікрокремнезему у процесі утворення кристалічних і аморфних фаз у дослідній системі. Встановлено можливість спрямованого регулювання складу продуктів синтезу високотемпературних фаз шляхом зміни співвідношення компонентів модельних сумішей.

Purpose. To study various additives of a domestic production and to estimate expediency of their use for products of transport construction. Methodology. The study was conducted by introducing a superplasticizer and active mineral additives Findings. The complex additive should include effective superplasticizing admix, as well as additives which operate stiffening and hardening kinetics, air retaining substances and defoaming agents, dispersion and fine-dispersion mineral fillers. In recent years organo-mineral modifiers such as superplasticizer - an active mineral additive (microsilica, metakaolin, ash) obtained a wide circulation. Originality. The impact of various additives on the concrete quality is studied. It is found out that the complex additive PLKP deserves the special attention because it allows producing a concrete of very high durabilityand is recommended for use in railroad ties. Thus, the introduction of additives in the concrete can significantly increase the durability and reliability of concrete products. Practical value. Results of the research can be used to improve the reliability and durability of concrete structures. This calls for further researches on the selection of the concrete mixture with complex additive PLKP, as well as adding the active mineral components., Цель. Рассмотреть различные добавки отечественного производства и оценить целесообразность их использования для изделий транспортного строительства. Методика. Исследование проводилось путем введения суперпластификатора и активной минеральной добавки. Результаты. В комплексную добавку должен входить эффективный суперпластификатор, а также могут входить добавки, которые управляют кинетикой схватывания и твердения, воздухововлекающие добавки и пеногасители, дисперсные и тонкодисперсные минеральные наполнители. В последние годы широкое распространение получили органо-минеральные модификаторы типа суперпластификатор – активная минеральная добавка (микрокремнезем, метакаолин, зола). Научная новизна. Исследовано влияние различных добавок на качество бетона. Установлено, что комплексная добавка ПЛПК заслуживает особого внимания, поскольку она позволяет получать бетоны с очень высокой долговечностью и рекомендуется для применения в железнодорожных шпалах. Таким образом, введением добавок в состав бетона можно существенно повысить долговечность и надежность железобетонных изделий. Практическая значимость. Результаты исследования могут использоваться для повышения надежности и долговечности бетонных конструкций. Это требует дальнейших исследований по подбору состава бетона с комплексной добавкой ПЛКП и добавлением активных минеральных компонентов., Мета. Розглянути різноманітні добавки вітчизняного виробництва і оцінити доцільність їх використання для виробів транспортного будівництва. Методика. Дослідження проводилося шляхом введення суперпластифікатора та активної мінеральної добавки. Результати. В комплексну добавку повинен входити ефективний суперпластифікатор, а також можуть входити добавки, які керують кінетикою тужавлення і твердіння, повітровтягуючі добавки і піногасники, дисперсні і тонкодисперсні мінеральні наповнювачі. В останні роки широке розповсюдження здобули органо-мінеральні модифікатори типу суперпластифікатор – активна мінеральна добавка (мікрокремнезем, метакаолін, зола). Наукова новизна. Досліджено вплив різноманітних добавок на якість бетону. Встановлено, що комплексна добавка ПЛПК заслуговує особливої уваги, оскільки дозволяє отримувати бетони з дуже високими характеристиками довговічності і рекомендується для застосування в залізничних шпалах. Таким чином, введенням добавок до складу бетону можна суттєво підвищити довговічність і надійність залізобетонних виробів. Практична значимість. Результати дослідження можуть використовуватися для підвищення надійності і довговічності бетонних конструкцій. Це потребує подальших досліджень з підбору складу бетону з комплексною добавкою ПЛКП і додаванням активних мінеральних компонентів.

Логанина В. И. Структурообразование известковых композитов в присутствии гидросиликатов кальция / В. И. Логанина, Л. В. Макарова, В. С. Богомолова // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. - 2013. - № 5. - С. 7-10. Рассмотрено влияние совместного действия добавок на основе гидросиликатов кальция и доба-вок, содержащих кремнезем, на процессы структурообразования и свойства известковых систем. Показано ускорение набора пластической прочности известкового теста при введении добавок ГСК и содержащих кремнезем, а также значительное повышение прочности при сжатии известко-вого камня

Модифицирование древесно-цементных композиций комплексными добавками / Лукутцева Н. П. [и др.] // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. - 2013. - №1. - С.13-16. Рассмотрены вопросы получения древесно-цементных композиций с улучшенными физико-техническими показателями при введении в состав композиции микро- и нанодисперсных добавок.

Модифицирование древесно-цементных композиций комплексными добавками / Лукутцева Н. П. [и др.] // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. - 2013. - №1. - С.13-16. Рассмотрены вопросы получения древесно-цементных композиций с улучшенными физико-техническими показателями при введении в состав композиции микро- и нанодисперсных добавок.

Логанина В. И. Структурообразование известковых композитов в присутствии гидросиликатов кальция / В. И. Логанина, Л. В. Макарова, В. С. Богомолова // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. - 2013. - № 5. - С. 7-10. Рассмотрено влияние совместного действия добавок на основе гидросиликатов кальция и доба-вок, содержащих кремнезем, на процессы структурообразования и свойства известковых систем. Показано ускорение набора пластической прочности известкового теста при введении добавок ГСК и содержащих кремнезем, а также значительное повышение прочности при сжатии известко-вого камня