ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



Строительное материаловедение

ВЛИЯНИЕ КВАРЦЕВОЙ МУКИ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА САМОУПЛОТНЯЮЩИХСЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

  • Пустовгар Андрей Петрович - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
  • Иванова Ирина Сергеевна - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
  • Еленова Аурика Алмазовна - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
  • Абрамова Анастасия Юрьевна - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
  • Адамцевич Алексей Олегович - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2018.6.717-728
Страницы: 717-728
Предмет исследования: технологические свойства самоуплотняющихся бетонных смесей с тонкомолотым микронаполнителем, представленным кварцевой мукой. Цели: определить количественные параметры влияния гранулометрического состава кварцевой муки и ее дозировок на удобоукладываемость и расслаиваемость самоуплотняющихся бетонных смесей при постоянном расходе воды затворения и различном содержании суперпластифицирующей добавки. Материалы и методы: в работе использовался портландцемент ЦЕМ II/А-Ш 42,5Н; природный карьерный песок фракции 0…5 мм; щебень фракции 5…20 мм; кварцевая мука Silverbond со средним размером частиц 17 и 34 мкм (марок 15 и 30, соответственно); суперпластифицирующая добавка на основе поликарбоксилатного эфира GLENIUM®115. Гранулометрический состав микронаполнителей исследовали методом лазерной дифрактометрии с применением лазерного микроанализатора размеров частиц «Analysette 22» COMPACT в соответствии с ISO 13320-1:2009. Подвижность по расплыву конуса и расслаиваемость бетонной смеси измеряли в соответствии с ГОСТ 10181. Результаты: исследовано влияние кварцевой муки различного гранулометрического состава (со средним размером частиц 17 и 34 мкм), применяемой в дозировках 50, 100 и 150 кг/м3, на технологические свойства самоуплотняющихся бетонных смесей при различном содержании суперпластифицирующей добавки (2, 4, 6 и 8 л/м3) и постоянном расходе воды затворения, в результате чего установлено, что применение кварцевой муки более тонкого помола обеспечивает более высокие значения подвижности СУБ при условии одинакового содержания суперпластифицирующей добавки и воды затворения; при использовании кварцевой муки более грубого помола рост дозировки суперпластифицирующей добавки вызывает более резкое повышение подвижности бетонной смеси; повышение дозировки кварцевой муки позволяет снизить расслаиваемость СУБ. Выводы: проведенные экспериментальные исследования показали эффективность применения кварцевой муки для получения СУБ различных классов по удобоукладываемости (SF1...SF3) и устойчивости к расслаиваемости (SR1, SR2) и позволили установить, что использование кварцевой муки D50 = 34 мкм приводит к недостаточной оптимизации гранулометрического состава СУБ и, как следствие, расслоению смеси при ее невысокой подвижности, тогда как более тонкая фракция D50 = 17 мкм того же типа микронаполнителя, позволяет получить стойкие к расслаиваемости СУБ любых классов по удобоукладываемости за счет варьирования дозировок как самого микронаполнителя, так и суперпластифицирующей добавки.
  • самоуплотняющиеся бетоны;
  • кварцевая мука;
  • удобоукладываемость;
  • СУБ;
  • микронаполнители;
  • тонкомолотые наполнители;
  • расслаиваемость;
  • бетонная смесь;
  • суперпластификаторы;
  • гранулометрический состав;
Литература
  1. Комаринский М.В., Смирнов С.И., Бурцева Д.Е. Литые и самоуплотняющиеся бетонные смеси // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. 11 (38). С. 106-118
  2. Несветаев Г.В. Лопатина Ю.Ю. Проектирование макроструктуры самоуплотняющейся бетонной смеси и ее растворной составляющей // Интернет-журнал «Науковедение». 2015. 7 (5). Режим доступа: http://naukovedenie.ru/PDF/29TVN116.pdf.
  3. Трошкина Е.А., Мухина К.С. Разработка составов и исследование свойств самоуплотняющихся бетонов // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. 2014. № 1. С. 42-44.
  4. Ozawa K., Maekawa K., Okamura H. Development of the high performance concrete // Proceedings of JSI. 1989. 11 (1). C. 699-704.
  5. Okamura H., Ozawa K. Mix design for self-compacting concrete // Concrete Library of JSCE. 1995. No 25. Рp. 107-120.
  6. Okamura H. Self-compacting high-performance concrete // Concrete International. 1997. 19 (7). Pp. 50-54.
  7. Okamura H., Ouchi M. Self-compacting concrete-development, present, and future // Proc. 1st International RILEM Symposium on Self-compacting concrete. 1999. Pp. 3-14. Stockholm, 1999.
  8. Okamura H., Ouchi M. Self-Compacting Concrete // Journal of Advanced Concrete Technology. 2003. 1 (1). Pp. 5-15.
  9. C. I. Goodier. Development of self-compacting concrete // Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Structures and Buildings. 2003. 156 (4). Pp. 405-414.
  10. Brouwers H.J.H., Radix H.J. Self-compacting concrete: theoretical and experimental study // Cement and Concrete Research. 2005. 35. Pp. 2116-2136.
  11. Ambroise J., Rols S., Pera J. Self-leveling concrete - design and properties // Concrete Science and Engineering. 1999. Vol. 1. Pp. 140-147.
  12. De Larrard F. Concrete mixture proportioning - a scientific approach. London: E & FN Spon., 1999.
  13. Skarendahl A., Petersson O. State of the art report of RILEM technical committee 174-SCC, self-compacting concrete. Paris, RILEM Publications S.A.R.L, 2000. 154 c.
  14. Su N., Hsu K.C., Chai H.W. A simple mix design method for self-compacting concrete // Cement and Concrete Research. 2001. 31. Pp. 1799-1807.
  15. Su N., Miao B. A new method for mix design of medium strength concrete with low cement content // Cement & Concrete Composites. 2003. 25. Pp. 215-222.
  16. Senthil Kumar V., Santhanam M. Particle Packing Theories and Their Application in Concrete Mixture Proportioning // Indian Concrete Journal. 2003. 77 (9). Pp. 1324-1331.
  17. Hu J., Wang K. Effect of coarse aggregate characteristics on concrete rheology // Construction and Building Materials. 2011. 25 (3). Pp. 1196-1204.
  18. Беленцов Ю.А., Смирнова О.М., Шаманина Д.Д. Самоуплотняющийся бетон с использованием наполнителя из молотого известняка // Мат. II Брянского междунар. инновационного форума «Строительство-2016». Брянск, 2016.
  19. Bakhtiyari S., Allahverdi A., Rais-Ghasemi M. et al. Mix design, compressive strength and resistance to elevated temperature (500 °C) of self-compacting concretes containing limestone and quartz fillers // International Journal of Civil Engineering. 2011. 9 (3). Pp. 215-222
  20. Касторных Л.И., Тароян А.Г., Усепян Л.М. Влияние отсева камнедробления и минерального наполнителя на характеристики мелкозернистых самоуплотняющихся бетонов // Инженерный вестник Дона. 2017. № 3 (46). Ст. 107. Режим доступа: http://ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_79_Kastornyh.pdf_4704669b71.pdf.
  21. Ефременко А.С., Шиндель Е.В. Самоуплотняющийся тяжелый бетон на основе сырьевой базы Иркутской области // Актуальные вопросы развития науки в мире: сб. научн. работ IV Междунар. науч. конф. Евразийск. науч. объединения (г. Москва, апрель 2015). М., 2015. С. 38-41.
  22. Dinakar P. Design of self-compacting concrete with fly ash // Magazine of Concrete Research. 2012. 64 (5). Pp. 401-409.
  23. Hassan A.A., Lachemi M., Hossain K.M.A. Effect of metakaolin and silica fume on rheology of self-consolidating concrete // ACI Materials Journal. 2010. 109 (6). Pp. 657-664.
  24. Ho D.W.S., Sheinn A.M.M., Ng C.C., Tam C.T. The use of quarry dust for SCC applications // Cement and Concrete Research. 2002. 32 (4). Pp. 505-511.
  25. Nehdi M. Why some carbonate fillers cause rapid increases of viscosity in dispersed cement-based materials // Cement and Concrete Research. 2000. 30 (10). Pp. 1663-1669.
  26. Bosiljkov V.B. SCC mixes with poorly graded aggregate and high volume of limestone filler // Cement and Concrete Research. 2003. 33. Pp. 1279-1286.
  27. Brouwers H.J.H., Radix H.J. Self-compacting concrete: the role of the particle size distribution // First International Symposium on Design, Performance and Use of Self-Consolidating Concrete SCC’2005 - China, 2005.
  28. Ozkul M.H., Dogan U.A. Rheological properties and segregation resistance of SCC prepared by Portland cement and fly ash // Measuring, Monitoring and Modeling Concrete Properties. 2006. Рp. 463-468.
  29. Hassan A.A., Mayo J.R. Influence of mixture composition on the properties of SCC incorporating metakaolin // Magazine of Concrete Research. 2014. 66 (20). Рp. 1036-1050.
  30. Hwang S.-D., Mayen-Reyna D., Bonneau O., Khayat K.H. Performance of self-consolidating concrete made with various admixture combinations // Proc. 3rd International RILEM Symposium on Self-Compacting Concrete. RILEM Publications, 2003. Рp. 467-478.
  31. Антошкина Е.Г., Смолко В.А. Определение кислотно-основных центров на поверхности зерен кварцевых песков некоторых месторождений России // Вестник ЮУрГУ. Cерия: Математика, физика и химия. 2008. № 7. C. 65-67.
  32. Минаков С.В., Рахимбаев Ш.М. Влияние комплексных органо-минеральных добавок на свойства цементного камня // Вестник ДонНАСА: Мат. конф. «Технология, организация, механизация и геодезическое обеспечение строительства». 2010. № 3 (83). С. 43-45.67
  33. Пустовгар А.П. Эффективность применения современных суперпластификаторов в сухих строительных смесях // 4-я Международная научно-техническая конференция «MixBULD». СПб., 2002. С. 45-52.
  34. The European guidelines for self-compacting concrete: specification, production and use. SCC European Project Group, May 2005. р. 63.
СКАЧАТЬ (RUS)