ЛИТЫЕ БЕТОНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТХОДОВ МЕДЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА И НАНОКРЕМНЕЗЕМА

Вестник МГСУ 9/2017 Том 12
  • Кравцов Алексей Владимирович - Костромская государственная сельскохозяйственная академия (КГСХА) аспирант кафедры технологии, организации и экономики строительства, Костромская государственная сельскохозяйственная академия (КГСХА), 156530, Костромская обл., пос. Караваево, Учебный городок, д. 34.
  • Цыбакин Сергей Валерьевич - Костромская государственная сельскохозяйственная академия (КГСХА) кандидат технических наук, доцент, декан архитектурно-строительного факультета, Костромская государственная сельскохозяйственная академия (КГСХА), 156530, Костромская обл., пос. Караваево, Учебный городок, д. 34.
  • Евсеева Татьяна Михайловна - Костромская государственная сельскохозяйственная академия (КГСХА) магистрант, Костромская государственная сельскохозяйственная академия (КГСХА), 156530, Костромская обл., пос. Караваево, Учебный городок, д. 34.
  • Соболев Константин Геннадьевич - Университет Висконсин-Милуоки, США, 53201, Висконсин, Милуоки, п/я 784 кандидат технических наук, профессор, заведующий кафедрой строительства и охраны окружающей, Университет Висконсин-Милуоки, США, 53201, Висконсин, Милуоки, п/я 784, США, 53201, Висконсин, Милуоки, п/я 784.
  • Потапов Вадим Владимирович - Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИГТЦ ДВО РАН) доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИГТЦ ДВО РАН), 683002, г. Петропавловск-Камчатский, Северо-Восточное шоссе, д. 30.

Страницы 1010-1018

Предмет исследования: применение в технологии литых и самоуплотняющихся бетонов минеральных микронаполнителей на основе техногенных отходов цветной металлургии совместно с нанокремнеземом. Результатами предыдущих опытов была доказана эффективность использования молотого медеплавильного шлака в технологии литых бетонных смесей. Однако отсутствуют результаты исследования совместной работы данного микронаполнителя и нанодобавки в пластичных бетонных смесях. Цель исследования: определение оптимального диапазона использования нанокремнезема в литых бетонных смесях со шлаковым микронаполнителем с точки зрения сохранения пластичности бетонной смеси и увеличения прочности бетона. Материалы и методы: определение пластичности бетонной смеси осуществлялось по расплыву малого конуса на встряхивающем столике по методике, разработанной в НИУ МГСУ. Проверка прочности бетонных образцов осуществлялась в соответствии с ГОСТ 10180-2012. Статистическая обработка полученных результатов произведена методом наименьших квадратов. Результаты: построены графики зависимости пластичности бетонной смеси и прочности литого бетона с молотым медеплавильным шлаком от дозировки нанодобавки, а также влияния дозировки суперпластификатора на указанные свойства при высоких значениях использования нанокремнезема. Выведены уравнения регрессии для всех установленных зависимостей. Выводы: установлено, что введение нанокремнезема в дозировке 0,1…0,5 % от массы цемента положительно сказывается на прочности бетона при совместном использовании с медеплавильным шлаком и суперпластификатором. Разработанные составы литых мелкозернистых бетонных смесей могут использоваться в густоармированных бетонных конструкциях, имеющих высокие требования по крупности заполнителей и пластичности бетонной смеси.

DOI: 10.22227/1997-0935.2017.9.1010-1018

Библиографический список
  1. Касторных Л.И. Добавки в бетоны и строительные растворы. Ростов н/Д : Феникс, 2007. 221 с.
  2. Гудим Ю.А., Голубев А.А. Эффективные способы утилизации отходов металлургического производства Урала // Экология и промышленность России. 2008. № 12. С. 4-8.
  3. Худяков И.Ф., Кляйн С.Э., Агеев Н.Г. Металлургия меди, никеля, сопутствующих элементов и проектирование цехов. М. : Металлургия, 1993. 431 с.
  4. Купряков Ю.П. Шахтная плавка вторичного сырья цветных металлов. М. : ЦНИИцветмет экономики и информации, 1995. 164 с.
  5. Шаповалов Н.А., Загороднюк Л.Х., Тикунова И.В. и др. Шлаки металлургического производства - эффективное сырье для получения сухих строительных смесей // Фундаментальные исследования. 2013. № 1. С. 167-172.
  6. Кравцов А.В., Цыбакин С.В., Виноградова Е.А., Бородина Л.М. Бетоны с органоминеральной добавкой на основе тонкомолотого шлака медеплавильного производства // Вестник МГСУ. 2016. № 2. С. 86-97.
  7. Баженов Ю.М. Технология бетона. М. : Изд-во АСВ, 2002. 500 с.
  8. Баженов Ю.М. Пути развития строительного материаловедения: новые бетоны // Технологии бетонов. 2012. № 3-4 (68-69). С. 39-42.
  9. Гусев Б.В., Фаликман В.Р. Бетон и железобетон в эпоху устойчивого развития // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 2. С. 30-38.
  10. Баженова С.И., Алимов Л.А. Высококачественные бетоны с использованием отходов промышленности // Вестник МГСУ. 2010. № 1. С. 226-230.
  11. Саламанова М.Ш., Сайдумов М.С., Муртазаева Т.С., Хубаев М.С. Высококачественные модифицированные бетоны на основе минеральных добавок и суперпластификаторов различной природы // Инновации и инвестиции. 2015. № 8. С. 163-166.
  12. Ларсен О.А., Дятлов А.К. Повышение эффективности мелкозернистых бетонов добавками поликарбоксилатных пластификаторов для монолитного домостроения // Технологии бетонов. 2013. № 10 (87). С. 14-15.
  13. Пономарев А.Н. Высококачественные бетоны. Анализ возможностей и практика использования методов нанотехнологии // Инженерно-строительный журнал. 2009. № 6. С. 25-33.
  14. Калашников В.И. Высокопрочные самоуплотняющиеся мелкозернистые жаростойкие бетоны. Пенза : Приволжский Дом знаний, 2015. 148 с.
  15. Фаликман В.Р., Соболев К.Г. «Простор за пределом», или как натотехнологии могут изменить мир бетона, ч. 1 // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2010. № 6. С. 17-31.
  16. Соболев К. Современные достижения нанотехнологии в области цемента и бетона // Цемент и его применение. 2016. № 4. С. 96-102.
  17. Баженов Ю.М., Королев Е.В., Лукутцова Н.П. и др. Высококачественные декоративные мелкозернистые бетоны, модифицированные наночастицами диоксида титана // Вестник МГСУ. 2012. № 6. С. 73-78.
  18. Гончарова Н.С., Перцев В.Т., Власов В.В., Рубаков О.Б. Высококачественные бетоны на основе местных сырьевых материалов, модифицированных нанотрубками // Научный журнал строительства и архитектуры. 2012. № 2. С. 46-54.
  19. Баженова С.И. Высококачественные бетоны на наномодификаторах техногенного происхождения // Вестник МГСУ. 2011. № 3-2. С. 172-175.
  20. Потапов В., Ефименко Ю., Михайлова Н. и др. Применение нанокремнезема для повышения прочности бетона // Наноиндустрия. 2014. № 7 (53). С. 64-69.
  21. Kuznetsova E.F., Sobolev G.M., Sobolev K. Self-Consolidating Green Concrete Based on Metakaolin and Aggregate Fines // Materials Research Society Proceedings. 2014. Vol. 1611. Pp. 75-80.
  22. Nanotechnology and Nanoengineering of Construction Materials // Nanotechnology in Construction: Proceedings of NICOM5 / Sobolev K., Shah S.P. eds. Springer International Publishing, 2015. Pp. 3-13.

Скачать статью

ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЕ САМОУПЛОТНЯЮЩИЕСЯ БЕТОНЫ C ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТХОДОВ СЖИГАНИЯ УГЛЯ

Вестник МГСУ 12/2017 Том 12
  • Баженов Юрий Михайлович - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) , Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.
  • Воронин Виктор Валерианович - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) профессор, профессор кафедры технологии вяжущих веществ и бетонов, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.
  • Алимов Лев Алексеевич - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) профессор, профессор кафедры технологии вяжущих веществ и бетонов, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.
  • Бахрах Антон Михайлович - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) бакалавр института строительства и архитектуры, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.
  • Ларсен Оксана Александровна - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологии вяжущих веществ и бетонов, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.
  • Соловьев Виталий Николаевич - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) доктор технических наук, профессор, профессор кафедры строительства объектов тепловой и атомной энергетики, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.
  • Нгуен Дык Винь Куанг - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) аспирант кафедры технологии вяжущих веществ и бетонов, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.

Страницы 1385-1391

Предмет исследования: получили распространение самоуплотняющиеся бетоны (СУБ), при использовании которых не требуется дополнительное уплотнение, для применения в густоармированных конструкциях и труднодоступных местах. В СУБ для регулирования технологических свойств широко применяются тонкомолотые добавки-микронаполнители. Их введение в бетонную смесь позволит получить более плотную структуру бетона. Отмечается влияние микронаполнителей на водопотребность и пластичность бетонной смеси, кинетику набора прочности, тепловыделение и коррозионную стойкость. Цели: работа посвящена разработке состава СУБ с заданными свойствами с использованием зол уноса на основе отходов сжигания угля, оптимизированного с помощью метода математического планирования эксперимента с целью выяснения влияния количества золы, цемента и крупности песка на прочностные свойства. Материалы и методы: в качестве вяжущего применялся бездобавочный портландцемент ЦЕМ I 42,5Н. В качестве заполнителей использовался гранитный щебень фракции 5…20 мм, крупный песок с Мк = 2,6 и мелкий песок с Мк = 1,4. В качестве пластифицирующей добавки применялся суперпластификатор BASF Master Glenium 115. В качестве наполнителя вводилась зола уноса Черепецкой ГРЭС. Исследования прочностных и технологических характеристик СУБ проводились с использованием стандартных методов. Результаты: получена трехфакторная квадратичная зависимость прочностных свойств от содержания золы, цемента и доли мелкого заполнителя в смеси мелких заполнителей. Выводы: введение добавки микронаполнителя на основе золы уносы позволило получить бетонную смесь, обладающую высокой подвижностью, текучестью и эффектом самоуплотнения. Полученный бетон обладает высокими прочностными показателями, замедленным набором прочности за счет замены части вяжущего золой. Введение золы уноса повышает степень гидратации портландцемента за счет большой водоудерживающей способности, а также способствует уменьшению общей капиллярной пористости структуры СУБ.

DOI: 10.22227/1997-0935.2017.12.1385-1391

Библиографический список
  1. Altoubat S., Talha J., Leblouba M., Badran D. Effectiveness of fly ash on the restrained shrinkage cracking resistance of self-compacting concrete // Cement and Concrete Composites. 2017. Vol. 79. Pp. 9-20.
  2. Nepomuceno M.C.S., Pereira-de-Oliveira L.A., Lopes S.M.R. Methodology for the mix design of self-compacting concrete using different mineral additions in binary blends of powders // Construction and Building Materials. 2014. Vol. 64. Pp. 82-94.
  3. Nikbin I.M., Beygi M.H.A., Kazemi M.T. et al. Effect of coarse aggregate volume on fracture behavior of self-compacting concrete // Construction and Building Materials. 2014. No. 52. Pp. 137-145.
  4. Lomboy G.R., Wang X., Wang K. Rheological behavior and formwork pressure of SCC, SFSCC, and NC mixtures // Cement and Concrete Composites. 2014. No. 54. Pp. 110-116.
  5. Adekunle S., Ahmad S., Maslehuddin M., Al-Gahtani H.J. Properties of SCC prepared using natural pozzolana and industrial wastes as mineral fillers // Cement and Concrete Composites. 2015. Vol. 62. Pp. 125-133.
  6. Muellera F.V., Wallevika O.H., Khayat K.H. Linking solid particle packing of Eco-SCC to material performance // Cement and Concrete Composites. 2014. Vol. 54. Pp. 117-125.
  7. Da Silva P.R., De Brito J. Durability performance of self-compacting concrete (SCC) with binary and ternary mixes of fly ash and limestone filler // Materials and Structures. 2016. Vol. 49. Issue 7. Pp. 2749-2766.
  8. Соловьянчик А.Р., Коротин В.Н., Пуляев И.С. и др. Опыт применения самоуплотняющихся бетонных смесей при строительстве мостов и тоннелей // Alitinform. Цемент. Бетон. Сухие смеси. 2012. № 3 (25). С. 8-21.
  9. Несветаев Г.В., Лопатина Ю.Ю. Проектирование макроструктуры самоуплотняющейся бетонной смеси и ее растворной составляющей // Науковедение. 2015. Т. 7. № 5. С. 1-14.
  10. Ghoddousi P., Shirzadi Javid A.A., Sobhani J. Effects of particle packing density on the stability and rheology of self-consolidating concrete containing mineral admixtures // Construction and Building Materials. 2014. Vol. 53. Pp. 102-109.
  11. Figueiras H., Nunes S., Coutinho J.S., Andrade C. Linking fresh and durability properties of paste to SCC mortar // Cement and Concrete Composites. 2014. Vol. 45. Pp. 209-226.
  12. Celik K., Meral C., Petek Gursel A. et al. Mechanical properties, durability, and life-cycle assessment of self-consolidating concrete mixtures made with blended portland cements containing fly ash and limestone powder // Cement and Concrete Composites. February 2015. Vol. 56. Pp. 59-72.
  13. Dinakar P., Babu K.G., Santhanam M. Durability properties of high volume fly ash self compacting concretes // Cement and Concrete Composites. November 2008. Vol. 30. Issue 10. Pp. 880-886.
  14. Ng S., Justnes H. Influence of plasticizers on the rheology and early heat of hydration of blended cements with high content of fly ash // Cement and Concrete Composites. January 2016. Vol. 65. Pp. 41-54.
  15. Şahmaran M., Yaman İ.Ö., Tokyay M. Transport and mechanical properties of self consolidating concrete with high volume fly ash // Cement and Concrete Composites. February 2009. Vol. 31. Issue 2. Pp. 99-106.
  16. Taylor P.C., Tait R.B. Effects of fly ash on fatigue and fracture properties of hardened cement mortar // Cement and Concrete Composites. 1999. Vol. 21. Issue 3. Pp. 223-232.
  17. Turk K., Karatas M., Gonen T. Effect of fly ash and silica fume on compressive strength, sorptivity and carbonation of SCC // Cement and Concrete Composites. January 2013. Vol. 17. Issue 1. Pp. 202-209.
  18. Dinakar P., Babu K.G., Santhanam M. Building products and constructions Department // Structural Concrete. June 2008. Vol. 9. Issue 2. Pp. 109-116.
  19. Коровкин М.О., Ерошкина Н.А., Шестернин А.И., Уразова А.А. Применение промышленных отходов в технологии самоуплотняющихся бетонов // Образование и наука в современном мире. Иновации. 2016. № 6-2. С. 226-234.
  20. Шульце С.Е., Рикерт Й. Влияние химического состава золы уноса на ее реакционную способность // Цемент и его применение. 2012. № 1. C. 170-175.

Скачать статью

Результаты 1 - 2 из 2