Декоративно-отделочные порошково-активированные бетоны с зернистой фактурой поверхности

Показано, что в последние годы в отечественной и мировой практике широкое применение нашли самоуплотняющиеся бетонные смеси, отличающиеся высокой удобоукладываемостью без применения вибрационного воздействия. Приведены результаты исследования по подбору составов декоративно-отделочных порошково-активированных бетонов зернистой фактурой поверхности по реологическим свойствам. Рассчитаны структурные и реотехнологические показатели порошково-активированных бетонов. Показано, что с точки зрения реотехнологических показателей наиболее качественными являются составы самоуплотняющихся бетонов с осадкой конуса 27,4 и 28,5 см, это соответствует американскому стандарту SF2. Очевидна закономерность в достижении близких значений условных реологических матриц (И^ВД_Пт, И_Пз^ВДПт), равных соответственно 1,67–1,97 и 1,78–1,98, свидетельствующих, что объемное содержание водно-дисперсно-тонкозернистой суспензионной составляющей для самоуплотняющихся порошково-активированных песчаных бетонов должно быть в диапазоне 60%. Только при высоком содержании водно-дисперсно-тонкозернистой суспензии будет обеспечиваться абсолютная саморастекаемость. Из полученных значений условных реологических критериев порошково-активированных бетонов следует, что все они значительно больше единицы и характеризуют существенное превышение объемов реологических матриц над объемами тонкозернистых, грубозернистых компонентов, которые вмещаются в них с большими раздвижками частиц и зерен. В результате выполнения исследований на прочность и морозостойкость выявлены высокие показатели прочности и морозостойкости декоративных порошково-активированных бетонов с зернистой фактурой поверхности.

В.Т. ЕРОФЕЕВ¹, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
И.Н. МАКСИМОВА², канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
О.В. ТАРАКАНОВ², д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Я.А. САНЯГИНА¹, инженер (аспирант) (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.В. ЕРОФЕЕВА¹, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
О.В. СУЗДАЛЬЦЕВ³, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

¹ Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва (430005, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)
² Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (440028, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28)
³ ООО «Азия Цемент» (440000, г. Пенза, ул. Бакунина/Плеханова, д. 20Б/34)

1. Салимова Т.А., Ватолкина Н.Ш. Менеджмент качества в условиях перехода к индустрии 4.0 // Стандарты и качество. 2018. № 6. С. 58–62.
2. Лесовик В.С. Геоника (геомиметика). Примеры реализации в строительном материаловедении. 2-е изд., доп. Белгород: Изд-во БГТУ. 2016. 287 с.
3. Карпенко Н.И., Карпенко С.Н., Ярмаковский В.Н., Ерофеев В.Т. О современных методах обеспечения долговечности железобетонных конструкций // Academia. Архитектура и строительство. 2015. № 1. С. 93–102.
4. Лесовик В.С., Фомина Е.В. Новая парадигма проектирования строительных композитов для защиты среды обитания человека // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. № 10. С. 1241–1257.DOI: 10.22227/1997-0935.2019.10.1241-1257
5. Салимова Т.А., Ватолкина Н.Ш., Маколов В.И. Векторы развития СМК при переходе к индустрии 4.0 // Стандарты и качество. 2018. № 8 (974). С. 44–48.
6. Слепян Э.И. Экологический риск // Региональная экология. 2002. № 1–2. С. 62–82.
7. Ерофеев В.Т., Ямашкин А.А., Смирнов В.Ф., Светлов Д.А., Вильдяева М.В., Ямашкин С.А. Биодеструктивные процессы в эколого-социально-производственных системах жилой застройки // Приволжский научный журнал. 2018. № 3 (47). С. 70–77.
8. Казначеев В.Н. Экология человека. Основные проблемы. М.: Наука, 1988. 32 с.
9. Балмасов Г.Ф., Мешков П.И. Влияние химикатов на фазовые превращения при твердении цементного камня // Строительные материалы. 2007. № 3. С. 56–57.
10. Калашников В.И., Ерофеев В.Т., Тараканов О.В. Суспензионно-наполненные бетонные смеси для порошково-активированных бетонов нового поколения // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2016. № 4. С. 38–37.
11. Ушеров-Маршак А.В. Бетоноведение: современные этюды. Харьков: Раритеты Украины, 2016. 135 с.
12. Максимова И.Н., Макридин Н.И., Ерофеев В.Т., Скачков Ю.П. Прочность и параметры разрушения цементных композитов. Саранск: Изд-во Мордовского университета, 2015. 360 с.
13. Тейлор Х.Ф.У. Химия цемента. М.: Мир, 1996. 560 с.
14. Ерофеев В.Т., Митина Е.А., Осипов А.А., Матвиевский А.К., Емельянов Д.В., Юдин П.В. Композиционные строительные материалы на активированной воде затворения // Строительные материалы. 2007. № 11. С. 56–58.
15. Ушеров-Маршак А.В. Калориметрия цемента и бетона: Избр. тр. Харьков: Факт, 2002. 183 с.
16. Евдокимов Ю.А., Колесников В.И., Тетерин А.И. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и износа. М.: Наука, 1980. 228 с.
17. Калашников В.И., Гуляева Е.В., Валиев Д.М. Влияние вида супер- и гиперпластификаторов на реотехнологические свойства цементно-минеральных суспензий, порошковых бетонных смесей и прочностные свойства бетонов // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2011. № 12. С. 40–45.
18. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кривобородов Ю.Р. Влияние структуры цементного камня с добавками микрокремнезема и суперпластификатора на свойства бетона // Бетон и железобетон. 1992. № 7. С. 4–7.
19. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Батраков В.Г. Комплексный модификатор бетона марки МБ-01 // Бетон и железобетон. 1997. № 5. С. 38–41.
20. Каприелов С.С., Чилин И.А. Сверхвысокопрочный самоуплотняющийся фибробетон для монолитных конструкций. Бетон и железобетон – взгляд в будущее: науч. тр. III Всерос. (II Междунар.) конф. по бетону и железобетону: в 7 т. Т. 3. М.: МГСУ, 2014. С. 158–164.
21. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С. Новые модифицированные бетоны в конструкциях высотных зданий. II Международный форум архитектуры, строительства, реконструкции городов, строительных технологий и материалов. Москва. 11–13 ноября 2008. С. 29–38.
22. Пайарес И., Барбара Х., Барраган Б., Рамос Г. Самоуплотняющийся бетон с мелкоизмельченным карбонатом кальция // Международное бетонное производство. 2012. № 1. С. 34–38.
23. Гуляева E.B., Аксенов С.В., Ерофеева И.В., Калашников В.И. Самоуплотняющиеся бетоны с низким удельным расходом цемента на единицу прочности бетона. Наука и инновации. Строительство и архитектура: Материалы XII Междунар. науч.-практ. конф.: В 23 т. Т. 10. София, 2014. С. 38–40.
24. Якунин Ю.И. Производство самоуплотняющегося бетона с помощью оборудования «SKAKOA/S» // Технологии бетонов. 2008. № 4. С. 38–39.
25. Antonenko M.V., Ogurtsova Y.N., Strokova V.V., Gubareva E.N., et al. The effect of titanium dioxide sol stabilizer on the properties ofphotocatalytic composite material. Klyuev S.V. (eds.). BUILDINTECH BIT. 2020. LNCE95. pp. 16–22. DOI: 10.1007/978-3-030-54652-6_3
26. Askadskii A.A., Zhdanova T.V., Andreev I.F. et al. Connection of water permeability with a number of physical properties of polymers. E3S Web of Conferences. 2021. Vol. 263. 01022. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202126301022
27. Shuldyakov K.V., KramarL.Ya., Trofimov B.Ya., Ivanov I.M. Superplasticizer effect on cement paste structure and concrete freeze-thaw resistance. Advanced Materials in Technology and Construction (AMTC-2015): AIP Conference Proceedings. 2016. 1698. 070011–1–070011–6. https://doi.org/10.1063/1.4937881
28. Ерофеев В.Т., Федорцов А.П., Богатов А.Д., Федорцов В.А. Биокоррозия цементных бетонов, особенности ее развития, оценки и прогнозирования // Фундаментальные исследования. 2014. № 12–4. С. 708–716.
29. Ерофеев В.Т. и др. Защита зданий и сооружений от биоповреждений биоцидными препаратами на основе гуанидина / Под ред. П.Г. Комохова, В.Т. Ерофеева, Г.Е. Афиногентова. СПб.: Наука, 2010. 192 с.
30. Mukhametrakhimov R., Lukmanova L. Influence of the technological properties of cement-sand mortar on the quality of 3D printed products. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 890. 012082. DOI: 10.1088/1757-899X/890/1/012082
31. Ерофеев В.Т., Ельчищева Т.Ф., Макарчук М.В. Эпоксидный композит с углеродными структурами в аддитивной технологии изготовления изделий для текстильной промышленности // Технология текстильной промышленности. 2022. № 2 (398). С. 346–354. DOI: 10.47367/0021-3497_2022_2_346
32. Ерофеев В.Т., Ельчищева Т.Ф., Преображенская Е.М., Макарчук М.В. Перспективы применения новых материалов и подходов аддитивных технологий в промышленном дизайне// Региональная архитектура и строительство. 2019. № 3 (40). С. 7–15.
33. Хархардин А.Н., Строкова В.В., Кожухова М.И. Критический размер микро- и наночастиц, при котором проявляются их необычные свойства // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2012. № 10. С. 109–115.
34. Чернышов Е.М., Коротких Д.Н. Модифицирование структуры цементного камня микро- инаноразмерными частицами кремнезема (вопросы теории и приложений) // Строительные материалы, оборудование и технологии XXI века. 2008. № 5. С. 30–32.
35. Шейкин А.Е., Чеховской Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1983. 254 с.
36. Афонин В.В., Ерофеева И.В., Федорцов В.А., Емельянов Д.В., Подживотов Н.Ю. Эвристиче-ский подход к решению двухкритериальных задач оптимизации композиционных материалов// Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. Вып. 11. С. 1357–1366. DOI: 10.22227/1997-0935.2018.11.1357-1366
37. Ерофеев В.Т., Меркулов И.И., Меркулов А.И., Ерофеев П.С. Оптимизация составов бетонов с применением численного моделирования. Саранск: Изд-во Мордовского университета, 2006. 100 с.
38. Калашников В.И. Расчет составов высокопрочных самоуплотняющихся бетонов // Строитель-ные материалы. 2008. № 10. С. 4–6.
39. Ерофеев В.Т., Тюряхин А.С., Смирнов И.В., Максимова И.Н. Оптимальный состав композита по критерию его прочности // Строительная механика и расчет сооружений. 2016. № 3 (266). С. 6–16.
40. Калашников В.И., Ерофеев В.Т., Тараканов О.В. Технико-экономическая эффективность внедрения архитектурно-декоративных порошково-активированных карбонатных песчаных бетонов // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2016. № 6 (690). С. 39–46.
41. Вовк А.И. Суперпластификаторы в бетоне: анализ химии процессов // Технологии бетонов. 2007. № 2. С. 8–9; № 3. С. 12–14; № 4. С. 8–9.
42. Калашников В.И., Мороз М.Н., Тараканов О.В. и др. Новые представления о механизме действия суперпластификаторов, совместно размолотых с цементом или минеральными породами // Строительные материалы. 2014. № 9. С. 70–75.
43. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Тео-рия и практика. М.: Технопроект, 1998. 768 с.
44. Ерофеев В.Т., Фомичев В.Т., Емельянов Д.В., Балатханова Э.М., Родин А.И. и др. Исследование свойств цементных композитов на активированной воде затворения // Фундаментальные исследования. 2015. № 2 (ч. 6). С. 1175–1181.
45. Kalashnikov V.I., Belyakova E.A., Moskvin R.N. Selecting the type of control setting composite cement-ash binder. Procedia Engineering. 2016. Vol. 150, pp. 1631–1635. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.143.
46. Калашников В.И. Как превратить бетоны старого поколения в высокоэффективные бетоны нового поколения // Бетон и железобетон. 2012. № 1. С. 82.
47. Калашников В.И. Что такое порошково-активированный бетон нового поколения// Строительные материалы. 2012. № 10. С. 70–71.
48. Ерофеев В.Т., МакридинН.И., Максимова И.Н. О конструкционных свойствах матричной фазы высокопрочных цементных композитов// Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 3. С. 4–10. DOI: 10.33622/0869-7019.2019.03.04-10
49. Максимова И.Н., Макридин Н.И., Ерофеев В.Т., Скачков Ю.П. Структура и конструкцион-ная прочность цементных композитов. М.: АСВ, 2017. 400 с.
50. Коротких Д.Н. Трещиностойкость современных цементных бетонов (проблемы материаловедения и технологии): Монография. Воронеж: Воронежский ГАСУ, 2014. 141 с.
51. Карпенко Н.И., Ярмаковский В.Н. Конструкционные бетоны новых модификаций для облегченных каркасов энергоэффективных зданий // Российский строительный комплекс. 2011. № 10. С. 122–128.
52. Дейзе Т., Хоркунг О., Меломан М. Переход с технологии Mikrodur к технологии Nanodur. Применение стандартных цементов в практике производства бетонов со сверхвысокими эксплуатационными свойствами // Бетонный завод. 2004. № 3. С. 4–11.
53. Маренков В.А., Тарасов О.Г. Влияние климатического фактора на потери предварительного натяжения в арматуре напрягаемых элементов // Строительные материалы. 2006. № 12. С. 55–57.
54. Добшиц Л.М. Физико-математическая модель разрушения бетона при переменном замораживании и оттаивании // Жилищное строительство. 2017. № 12. С. 30–36.
55. Матвеева О.И., Васильев И.Г., Павлюкова И.Р. Цементные бетоны с композитным фиброармированием для автомобильных дорог, эксплуатируемых в климатических условиях Якутии. Бетон и железобетон – взгляд в будущее: Науч. тр. III Всерос. (II Междунар.) конф. по бетону и железобетону: В 7 т. М.: МГСУ, 2014. Т. 3. С. 173–182.
56. Салл М., Рыбинцева Е.С., Ткаченко Г.А. Мелкозернистые бетоны с органоминеральной добавкой для дорожного строительства // Строительные материалы. 2009. № 7. С. 18–20.
57. Калашников В.И., Ерофеев В.Т., Мороз М.Н. и др. Наногидросиликатные технологии в производстве бетонов // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 88–91.
58. Калашников В.И., Суздальцев О.В., Дрянин Р.А., Сехпосян Г.П. Роль дисперсных и тонкозернистых наполнителей в бетонах нового поколения // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2014. № 7. С. 11–21.
59. Баженов Ю.М., Лукутцова Н.П., Карпиков Е.Г. Мелкозернистый бетон, модифицированный комплексной микродисперсной добавкой // Вестник МГСУ. 2013. № 2. С. 94–100.
60. Бердов Г.И., Машкин А.Н. Активирование цементной суспензии для получения высококачественного бетона // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2007. № 7. С. 28–31.
61. Каушанский В.Е., Самощенко Л.C., Баженова О.Ю. и др. Получение цемента с активными минеральными добавками на основе алюмосиликатных горных пород // Цемент и его применение. 2000. № 3. С. 28–30.
62. Реснер О. Новые возможности в области дизайна архитектурных фасадов // Международное бетонное производство. 2013. № 6. С. 152–155.
63. Цветы из бетона // Международное бетонное производство. 2013. № 5. С. 24–26.
64. Визуализация фото и графики на бетонной поверхности // Международное бетонное производство. 2014. № 3. С. 173.
65. Бетонные поверхности с фотокаталитической активацией // Международное бетонное производство. 2013. № 6. С. 18.
66. Фомичев В.Т., Ерофеев В.Т., Емельянов Д.В., Матвиевский А.А., Митина Е.А. Роль продуктов анодных процессов в ходе электромагнитной активации воды // Фундаментальные исследования. 2015. № 2 (ч. 6). С. 1194–1197.
67. Калашников В.И. Расчет составов высокопрочных самоуплотняющихся бетонов // Строитель-ные материалы. 2008. № 10. С. 4–6.
68. Гусев Б.В. Наноструктурирование бетонных материалов // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 1. С. 7–9.
69. Урьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы. М.: Химия, 1980. 320 с.
70. Мчедлов-Петросян О.П., Ольгинский А.Г. Особенности минералообразования кристалло-гидратов в присутствии мономинеральных тонкодисперсных наполнителей. В кн.: Экспериментальное исследование минералообразования. М.: Наука, 1971. С. 262–268.
71. Ерофеев В.Т., Родин А.И., Дергунова А.В., Сураева Е.Н., Смирнов В.Ф., Богатов А.Д., Казначеев С.В., Карпушин С.Н. Биологическая и климатическая стойкость цементных композитов // Academia. Архитектура и строительство. 2016. № 3. С. 93–102.
72. Старцев О.В., Молоков М.В., Медведев И.М., Ерофеев В.Т. Определение влияния атмосферы на строительные элементы сенсорами температуры // Все материалы: Энциклопедический справочник. 2017. № 3. С. 61–68.
73. Ерофеев В.Т., Ельчищева Т.Ф., Родин А.И., Смирнов И.В., Меркулов Д.А., Федорцов В.А., Чуваткин А.А. Исследование свойств бетона, железобетонных конструкций сооружений, эксплуатируемых в прибрежной зоне Черноморского побережья // Транспортные сооружения. 2018. Т. 5. № 2. С. 5. DOI: 10.15862/05SATS218
74. Пауэрс Т.К. Физическая структура портландцементного теста. В кн.: Химия цементов. М.: Стройиздат, 1969. С. 300–319.
75. Калашников В.И. Капиллярная усадка высокопрочных реакционно-порошковых бетонов и влияние масштабного фактора // Строительные материалы. 2010. № 5. С. 52–53.
76. Фаликман В.Р., Сорокин Ю.В., Калашников О.О. Строительно-технические свойства особо высокопрочных быстротвердеющих бетонов // Бетон и железобетон. 2004. № 5. С. 5–10.
77. Шейкин А.Е., Добшиц Л.М. Цементные бетоны высокой морозостойкости. Л.: Стройиздат, 1989. 128 с.
78. Добшиц Л.М. Долговечность бетонов транспортных сооружений // Транспортное строительство. 1995. № 3. С. 17–20.
79. Добшиц Л.М., Соломатов В.И. Влияние свойств цемента на морозоустойчивость бетонов // Бетон и железобетон. 1999. № 3. С. 19–21.
80. Калашников В.И., Суздальцев О.В., Мороз М.Н., Пауск В.В. Морозостойкость окрашенных архитектурно-декоративных порошково-активированных песчаных бетонов // Строительные материалы. 2015. № 3. С. 16–19.
81. Величко Е.Г. Морозостойкость бетона с оптимизированным дисперсным составом // Строительные материалы. 2012. № 2. С. 81–83.