Динамика набора прочности «холодных» самоуплотняющихся мелкозернистых бетонов при зимнем бетонировании стыков

Представленная работа является продолжением исследований конструктивно-технологических параметров качества самоуплотняющихся мелкозернистых бетонных смесей (СУМБС) и бетонов (СУМБ), изготовленных из сухих строительных смесей (ССС), предназначенных для зимнего бетонирования стыков сборных железобетонных конструкций. Модификация свойств цементных бетонов с помощью комплексных полифункциональных добавок позволяет получать их заданные свойства, в том числе непрерывное твердение бетонов в условиях отрицательной температуры. Применение таких «холодных» бетонов для бетонирования стыков позволяет обеспечивать непрерывность монтажа крупнопанельных зданий. Основными параметрами технологии зимнего бетонирования с применением «холодных» бетонов являются высокая ранняя прочность и проектный темп набора прочности бетона заделки при отрицательной температуре. Проведенное комплексное экспериментальное исследование динамики набора прочности «холодных» СУМБ позволяет восполнить недостаточный объем исследований по данному направлению. Для исследования использованы СУМБ изготовленные из цементных ССС трех производителей, твердеющих при отрицательной температуре. Выполнена оценка влияния раннего замораживания на прочность бетона при сжатии в раннем возрасте, получены зависимости набора прочности «холодных» бетонов после 28-суточного выдерживания при начальной, средней и минимальной отрицательной температуре укладки смесей. Полученные результаты исследования значительно расширяют область применения «холодных» бетонов и могут быть использованы для разработки технологической документации по применению «холодных» СУМБ изготовленных из цементных ССС, а также при подготовке нормативно-технических документов по технологии бетонирования стыковых соединений сборных железобетонных конструкций при отрицательной температуре.

Е.В. РУМЯНЦЕВ¹, гл. конструктор департамента продукта (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.Х. БАЙБУРИН², д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
В.Г. СОЛОВЬЕВ³, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Р.М. АХМЕДЬЯНОВ⁴, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
С.В. БЕССОНОВ⁴, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

¹ ООО «ПИК-Проект» (123242, г. Москва, ул. Баррикадная, 19, стр. 1)
² Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет (454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76)
³ Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)
⁴ ООО «Уральский научно-исследовательский институт строительных материалов» (ООО «УралНИИстром») (454047, г. Челябинск, ул. Сталеваров, 5, корп. 2)

1. Румянцев Е.В., Байбурин А.Х., Соловьев В.Г., Ахмедьянов Р.М., Бессонов С.В. Технологические параметры качества самоуплотняющихся мелкозернистых бетонных смесей для зимнего бетонирования стыков // Строительные материалы. 2021. № 5. С. 4–14. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-791-5-4-14
2. Головнев С.Г. Технология зимнего бетонирования. Оптимизация параметров и выбор методов. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 1999. 156 с.
3. Баженов Ю.М., Алимов В.В., Воронин В.В. Наномодифицированные высококачественные бетоны. М.: АСВ, 2017. 198 с.
4. Батраков В.Г. Модификаторы бетона: новые возможности и перспективы // Строительные материалы. 2006. № 10 (622). С. 4–7.
5. Бикбау М.Я., Нефедов А.С. Наномодифицирован-ный цемент и бетон на его основе // ALITinform. 2020. № 2 (59). С. 2–13.
6. Каприелов С.С., Травуш В.И., Карпенко Н.И., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С., Киселева Ю.А., Пригоженко О.В. Модифицированные бетоны нового поколения в сооружениях ММДЦ «Москва-Сити» // Строительные материалы. 2006. № 10 (622). С. 13–17.
7. Красновский Б.М., Долгополов Н.Н, Загреков В.В., Суханов В.А., Лореттова Р.Н. Твердение бетонов на ВНВ при отрицательных температурах // Бетон и железобетон. 1991. № 2. С. 17–18.
8. Несветаев Г.В. Эффективность применения суперпластификаторов в бетонах // Строительные материалы. 2006. № 10 (622). С. 23–25.
9. Сорокин Ю.В., Калашников О.О., Фаликман В.Р. Строительно-технические свойства особо высокопрочных быстротвердеющих бетонов. 80-летие НИИЖБ им. А.А. Гвоздева: Сборник научных статей. М., 2007. С. 178–194.
10. Ушеров-Маршак А.В. Добавки в бетон: прогресс и проблемы // Строительные материалы. 2006. № 10 (622). С. 8–12.
11. Фаликман В.Р. Бетоны заданной функциональности – «Умные бетоны». Материалы конференции ICCX. Санкт-Петербург. 3–6 декабря 2019. С. 52–63.
12. Юань Ю., Лин В., Пе Т. Высококачественный цементный бетон с улучшенными свойствами. М.: АСВ, 2014. 448 с.
13. Han B., Ding D, Wang J., Ou J. Nano-engineered cementitious composites. principles and practices. Singapore: Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2019. 731 p. DOI: 10.1007/978-981-13-7078-6
14. Миронов С.А., Лагойда А.В. Бетоны, твердеющие на морозе. М.: Стройиздат, 1974. 264 с.
15. Тараканов О.В., Белякова Е.А., Горшков В.И. Противоморозные добавки на основе суперпластификаторов, минеральных и ускоряющих модификаторов // Региональная архитектура и строительство. 2014. № 1. С. 53–58.
16. Изотов В.С., Соколова Ю.А. Химические добавки для модификации бетона: Монография. Казань: Палеотип, 2006. 244 с.
17. Андреева А.В., Буренина О.Н., Давыдова Н.Н., Даваасенгэ С.С., Саввинова М.Е. Структурные изменения мелкозернистого бетона, твердеющего при отрицательной температуре окружающего воздуха // Приволжский научный вестник. 2015. № 12–1 (52). С. 24–26.
18. Кононова О.В., Минаков Ю.А., Грязина М.В., Иванов Н.А., Черепов В.Д. Исследование кинетики твердения бетонов и растворов с противоморозными добавками после воздействия отрицательных температур // Фундаментальные исследования. 2014. № 8. С. 1309–1312.
19. Шатов А.Н. Особенности выбора модификатора бетона для зимних условий бетонирования // Бетон и железобетон. 2016. № 1. С. 25–28.
20. Kothari A., Habermehl-Cwirzen K., Hedlunt H., Cwirzen A. A Review of the mechanical properties and durability of ecological concretes in a cold climate in comparison to standard ordinary Portland cement-based concrete // Materials. 2020. No. 13 (16). Vol. 3467, pp. 1–32. DOI: https://doi.org/10.3390/ma13163467
21. Dar A.R. Influence of cold temperature on performance of concrete in J&K. Comparison studies: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 561. 012020. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/561/1/012020
22. Okamura M., Ouchi H. Self-compacting high performance concrete. Progress in Structural Engineering and Materials. 1998. Vol. 1. Iss. 4, pp. 378–383. DOI: https://doi.org/10.1002/pse.2260010406
23. Self-Compacting Concrete: Proceedings of the First International RILEM Symposium. Edited by A. Skarendahl and O. Petersson. RILEM Publication S.A.R.L., Stockholm, Sweden. 1999. 578 p.
24. Батудаева А.В., Кардумян Г.С., Каприелов С.С. Высокопрочные модифицированные бетоны из самовыравнивающихся смесей // Бетон и железобетон. 2005. № 4. С. 14–18.
25. Несветаев Г.В. Технология самоуплотняющихся бетонов // Строительные материалы. 2008. № 3. С. 24–28.
26. Мозгалев К.М., Головнев С.Г. Самоуплотняющиеся бетоны: возможности применения и свойства // Академический вестник УралНИИПроект РААСН. 2011. № 4. С. 70–74.
27. Румянцев Е.В. Особенности технологии применения мелкозернистых бетонов на основе сухих строительных смесей в монолитных стыках крупнопанельных зданий: Материалы конференции ICCX Россия. Санкт-Петербург. 1–4 декабря 2020. С. 55–57.
28. Nehdy M., Elsayed M., Provost-Smith D. J. Investigation of grouted precast concrete wall connections at subfreezing conditions. Material of Conference “Resilient infrastructure”. London, GB. 2016, pp. 1–10. https://www.researchgate.net/publication/304115263_INVESTIGATION_OF_GROUTED_PRECAST_CONCRETE_WALL_CONNECTIONS_AT_SUBFREEZING_CONDITIONS#fullTextFileContent (Date of access 03.02.2021).
29. Мозгалев К.М., Головнев С.Г., Мозгалева Д.А. Эффективность применения самоуплотняющихся бетонов при возведении монолитных зданий в зимних условиях // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Сер. Строительство и архитектура. 2014. Т. 14. № 1. С. 33–37.
30. Минаков Ю.А., Кононова О.В., Анисимов С.Н., Грязина М.В. Управление кинетикой твердения бетона при отрицательных температурах // Фундаментальные исследования. 2013. № 4. С. 307–311.
31. Мозгалев К.М., Головнев С.Г. Особенности раннего замораживания самоуплотняющихся бетонов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Сер. Строительство и архитектура. Вып. 15. № 38 (297). 2012. С. 43–45.
32. Шелехов И.Ю., Дорофеева Н.Л., Казакова А.Ю. Исследование термодинамических процессов в бетонной смеси, затвердевающей в зимних условиях // Известия вузов. Строительство. Недвижимость. 2021. Т. 11. № 1. С. 126–133. DOI: http://dx.doi.org/10.21285/2227-2917-2021-1-126-133
33. Румянцев Е.В., Видякин А.А., Байбурин А.Х. Температурный мониторинг монолитных стыков крупнопанельных зданий при зимнем бетонировании // Бетон и железобетон. 2020. № 1 (601). С. 42–48.