Влияние тонкомолотых минеральных добавок на свойства бетона

В строительстве гидротехнических сооружений различного назначения широко используют железобетонные изделия и конструкции. Проведенные авторами научные исследования посвящены получению вяжущих материалов различного состава при одинаковом расходе цемента и водоцементном отношении, бетонов с различными заполнителями на основе этих вяжущих и изучению условий их твердения. Установлена зависимость изменения водоцементного отношения и свойств бетона при использовании разных добавок. Авторами проведены исследования по улучшению основных свойств гидротехнического бетона за счет применения местных минеральных добавок: подвергнутых активации вулканических пород и техногенных отходов. Из местных вулканических пород использованы товузский трасс, джейранчёльская вулканическая зола, а в качестве техногенных отходов – отходы производства оксида алюминия Гянджинского глиноземного завода и мартеновские шлаки. В целях сравнения также проведены исследования с использованием микрокремнезема. Минеральные добавки вводили в смеси в размере 5–20% от расхода цемента. Изучалось воздействие минеральных добавок на основные строительно-технологические свойства бетонной смеси и на основные физико-механические свойства затвердевшего бетона. Сравнительный анализ полученных результатов показывает, что использование тонкомолотых добавок возможно при замене 5–15% цемента. Использование местных добавок оказывает такое же эффективное воздействие, как микрокремнезем. С этой целью местные добавки были домолоты до удельной поверхности 250, 370, 470, 560 м²/кг, а затем изготовлены тестовые образцы и испытаны после 28 дней нормального твердения. Анализ результатов испытаний позволяет сделать следующие выводы. Существует возможность уменьшить расход цемента на 5–10% с использованием активированного товузского трасса; снизить расход цемента на 5–15% с использованием активированной джейранчёльской вулканической золы; уменьшить расход цемента на 5% с использованием отходов производства оксида алюминия Гянджинского глиноземного завода; снизить расход цемента на 5–15% с использованием мартеновских шлаков. При этом основные свойства бетона сохранятся. Представлена динамика изменения прочности при сжатии образцов, изготовленных с использованием тонкодисперсных отходов в сравнении с бездобавочным бетоном.

Т.А. АХВЕРДИЕВА, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Р. ДЖАФАРОВ, магистр (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Азербайджанский архитектурно-строительный университет (AZ 1073, Азербайджан, г. Баку, ул. А. Султановой, 5)

1. Jafarov R.M., Hagverdieva T.A. Determination of compressive strength of the concrete retaining wall of the harbor located at Baku Deep Water Jacket Plant by non-destructive method. Materials of the International Conference on the Perspectives for Development of the Construction Materials Industry in Azerbaijan, dedicated to the 40th Anniversary of the Azerbaijan University of Architecture and Construction. Baku, December 18, 2015, pp. 72–79. (In Azerbaijani).
2. Vernigorova V.N., Sadenko S.M. The structure of the concrete mix and the role of water in its physico-chemical conversion into concrete. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2018. No. 4, pp. 52–55. (In Russian).
3. Rashad A. Preliminary study on the effect of fine aggregate replacement with metakaolin on strength and abrasion resistance of concrete. Construction and Building Materials. 2013. Vol. 44, pp. 487–495.
4. Vernigorova V.N., Sadenko S.M. On the non-stationarity of physico-chemical processes occurring in the concrete mixture Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2017. No. 1–2, pp. 86–89. (In Russian).
5. Savelieva M.A., Urkhanova L.A., Khardaev P.K. Prospects for the use of colloidal additives for the modification of cement stone. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2017. No. 11, pp. 59–63. (In Russian).
6. Bazhenov Yu.M., Falikman V.R., Bulgakov B.I. Nanomaterials and nanotechnologies in modern technology of concrete. Vestnik MGSU. 2012. No. 12, pp. 125–133. (In Russian).
7. Hagverdiyeva T.A., Jafarov R.M. X-ray phase analysis of the concrete modified with complex additives for hydraulic installations. International Scientific-Practical Conference on Water, Energy Supply and Ecological Problems in Modern Construction. Baku, November 27–28, 2018, pp. 92–95. (In Azerbaijani).
8. Anisimov S.N., Kononova O.V., Minakov Y.A., Leshkanov A.Yu., Smirnov A.O. Study of the strength of heavy concrete with plasticizing and mineral additives. Modern problems of science and education. 2015. No. 2–1. http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=21276 (Date of access: 11/13/2018). (In Russian).
9. Kastorny L.I., Detochenko I.A., Arinina E.S. Influence of water retaining additives on some properties of self-compacting concrete. Part 2. Rheological characteristics of concrete mixes and strength of self-compacting concrete. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2017. No. 11, pp. 22–27. (In Russian).
10. Kastorny L.I., Rautkin A.V., Raev A.S. Influence of water retaining additives on some properties of self-compacting concrete. Part 2. Rheological characteristics of concrete mixes and strength of self-compacting concrete. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2017. No. 7, pp. 34–38. (In Russian).
11. Ivashchenko Yu.G., Kozlov N.A. Complex organomineral modifier for high-quality concrete. International Scientific Conference «Mathematical methods in engineering and technology» MMTT-25. Volgograd, May 29–31, 2012, pp. 164–166. (In Russian).