Влияние суперпластификаторов на микроструктуру и упругие свойства бетона

Журнал: №10-2022
Авторы:

Крамар Л.Я.,
Иванов И.М.,
Шулдяков К.В.,
Мордовцева М.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-807-10-17-24
УДК: 693.542.4

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
В настоящее время производство конструкционных высокопрочных бетонов не обходится без применения минеральных и химических добавок, так как с их помощью достигаются высокие технологические, эксплуатационные и экономические показатели. При воздействии нагрузки такие бетоны должны обладать строго определенными деформационными свойствами. Поэтому одним из основных параметров для таких бетонов является модуль упругости и коэффициент Пуассона. Если влияние минеральных добавок на деформационные свойства бетона изучено хорошо, то влияние химических добавок практически не изучено. Это особенно актуально ввиду появления большого разнообразия химических добавок-суперпластификаторов. В связи с этим было проведено исследование влияния суперпластификаторов разных поколений на структуру и свойства цементного камня бетона, его модуль упругости и коэффициент Пуассона. В первой части исследования изучено влияние добавок-суперпластификаторов на состав и строение продуктов гидратации цемента. Во второй части установлено влияние добавок-суперпластификаторов разных поколений на модуль Юнга, коэффициент Пуассона и другие характеристики высокопрочного бетона. В результате показано, что добавки-суперпластификаторы значительно влияют на состав и строение гидратов в цементном камне, что существенно изменяет деформационные свойства бетона.
Л.Я. КРАМАР, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.М. ИВАНОВ, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
К.В. ШУЛДЯКОВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
М.В. МОРДОВЦЕВА, магистрант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Южно-Уральский государственный университет (Национальный исследовательский университет) (454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76)

1. Несветаев Г.В., Давидюк А.Н. Самоуплотняющиеся бетоны: модуль упругости и мера ползучести // Строительные материалы. 2009. № 6. С. 68–71.
1. Nesvetaev G.V., Davidyuk A.N. Self-compacting concretes: modulus of elasticity and creep measure. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2009. No. 6, pp. 68–71. (In Russian).
2. Несветаев Г.В., Кардумян Г.С. Модуль упругости цементного камня с суперпластификаторами и органоминеральными модификаторами с учетом его собственных деформаций при твердении // Бетон и железобетон. 2013. № 6. С. 10–13.
2. Nesvetaev G.V., Kardumyan G.S. Modulus of elasticity of cement matrix with superplasticizers and organomineral modifiers taking into account its own deformations during hardening. Beton i Zhelezobeton. 2013. No. 6, pp. 10–13. (In Russian).
3. Каприелов С.С., Карпенко Н.И., Шейнфельд А.В., Кузнецов Е.Н. О регулировании модуля упругости и ползучести высокопрочных бетонов с модификатором МБ-50С // Бетон и железобетон. 2003. № 6. С. 8–12.
3. Kaprielov S.S., Karpenko N.I., Sheinfel’d A.V., Kuznetsov E.N. On the regulation of modulus of elasticity and creep of high-strength concrete with modifier MB-50C. Beton i zhelezobeton. 2003. No. 6, pp. 8–12. (In Russian).
4. Krizoba K., Hela R. Evaluation of static modulus of elasticity depending on concrete compressive strength. International Journal of Civil, Environmental, Structural, Construction and Architectural Engineering. 2015. Vol. 9. No. 5, pp. 654–657. doi.org/10.5281/zenodo.1107529
5. Берг О.Я., Щербаков Е.Н., Писанко Г.Н. Высокопрочный бетон / Под ред. О.Я. Берга. М.: Стройиздат, 1971. 208 с.
5. Berg O.Ya., Shcherbakov E.N., Pisanko G.N. Vysokoprochnyi beton. Pod red. O.Ya. Berga [High-strength concrete. Edited by O.Ya. Berg]. Moscow: Stroyizdat. 1971. 208 p.
6. Alexander M.G., Davis D.E. Aggregates in concrete – a new assessment of their role. Concrete Beton. 1991. Vol. 59, pp. 10–20.
7. dos Santos A.C., de Arruda A.M., da Silva T.J., Vitor P.C.P., Trautwein L.M. Influence of coarse aggregate on concrete’s elasticity modulus. Acta Scientiarum – Technology. 2017. Vol. 39. No. 1, pp. 17–25. DOI: https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v39i1.29873
8. Маилян Д.Р., Несветаев Г.В. Регулирование жесткости и прочности железобетонных балок варьированием модуля упругости бетона // Вестник ТГАСУ. 2018. Т. 20. № 4. С. 86–93. DOI: 10.31675/1607-1859-2018-20-4-86-93
8. Mailyan D.R., Nesvetaev G.V. Regulation of rigidity and strength of reinforced concrete beams by varying the modulus of elasticity of concrete. Vestnik TGASU. 2018. Vol. 20. No. 4, pp. 86–93. DOI: 10.31675/1607-1859-2018-20-4-86-93 (In Russian).
9. Несветаев Г.В., Халезин С.В. О прочности бетона с каркасной структурой // Интернет-журнал «Науковедение». 2015. Т. 7. № 3. С. 116 (1–10). DOI: 10.15862/92TVN315
9. Nesvetaev G.V., Khalezin S.V. On the strength of concrete with a frame structure. Internet-zhurnal «Naukovedenie». 2015. Vol. 7. No. 3, pp. 116 (1–10). DOI: 10.15862/92TVN315 (In Russian).
10. Бабков В.В., Мохов В.Н., Капитонов С.М., Комохов П.Г. Структурообразование и разрушение цементных бетонов. Уфа: ГУП «Уфимский полиграфкомбинат», 2002. 376 с.
10. Babkov V.V., Mokhov V.N., Kapitonov S.M., Komokhov P.G. Strukturoobrazovanie i razrushenie tsementnykh betonov [Structure formation and destruction of cement concretes]. Ufa: GUP «Ufimskii poligrafkombinat». 2002. 376 p.
11. Nassif H.H., Najm H., Suksawang N. Effect of pozzolanic materials and curing methods on the elastic modulus of HPC. Cement and Concrete Composites. 2005. Vol. 27. No. 6, pp. 661–670. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2004.12.005
12. Skalny J., Mindess S. Physico-chemical phenomena at the cement paste. Aggregate interface. Proceeding of 10th international symposium on the reactivity of solids. Dijon. 1984, pp. 223–224.
13. Scrivener K.L., Crumbie A.K., Pratt P.L. A study of the interfacial region between cement paste and aggregate in concrete. MRS Proceedings. 1987. Vol. 114. No. 1. DOI: 10.1557/PROC-114-87
14. Chen D., Zou J., Zhao L., Xu S., Xiang T., Liu, C. Degradation of dynamic elastic modulus of concrete under periodic temperature-humidity action. Materials. 2020. Vol. 13. No. 3. DOI: 10.3390/ma13030611
15. Тамразян А.Г., Есаян С.Г. Механика ползучести бетона: Монография. М.: МГСУ, 2012. 524 с.
15. Tamrazyan A.G., Esayan S.G. Mekhanika polzuchesti betona: monografiya [Mechanics of concrete creep: monograph]. Moscow: MGSU. 2012. 524 p.
16. Горшков В.С., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1981. 335 с.
16. Gorshkov V.S., Savel’ev V.G., Abakumov A.V. Vyazhushchie, keramika i steklokristallicheskie materialy: struktura i svoistva. Sprav. posobie. [Binders, ceramics and glass-crystalline materials: structure and properties. Guide]. Moscow: Stroyizdat. 1995. 576 p.
17. Горшков В.С., Савельев В.Г., Абакумов А.В. Вяжущие, керамика и стеклокристаллические материалы: структура и свойства: Справ. пособие. М.: Стройиздат, 1995. 576 с.
17. Gorshkov V.S., Savel’ev V.G., Abakumov A.V. Vyazhushchie, keramika i steklokristallicheskie materialy: struktura i svoistva. Sprav. posobie. [Binders, ceramics and glass-crystalline materials: structure and properties. Guide]. Moscow: Stroyizdat. 1995. 576 p.
18. Шмитько Е.И., Крылова А.В., Шаталова В.В. Химия цемента и вяжущих веществ: Учебное пособие. Воронеж: Изд-во ВГАСУ, 2005. 164 с.
18. Shmit’ko E.I., Krylova A.V., Shatalova V.V. Khimiya tsementa i vyazhushchikh veshchestv: uchebnoe posobie [Chemistry of cement and binders: textbook]. Voronezh: VGASU. 2005. 164 p.
19. Тейлор Х. Химия цемента / Пер. с англ. А.И. Бойковой, Т.В. Кузнецовой. М.: Мир, 1996. 560 с.
19. Teilor Kh. Khimiya tsementa. Per. s angl. Boikovoi A.I., Kuznetsovoi T.V. [Chemistry of cement. Trans. from English Boikova A.I., Kuznetsova T.V.]. Moscow: Mir. 1996. 560 p.

Для цитирования: Крамар Л.Я., Иванов И.М., Шулдяков К.В., Мордовцева М.В. Влияние суперпластификаторов на микроструктуру и упругие свойства бетона // Строительные материалы. 2022. № 10. С. 17–24. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-807-10-17-24


Печать   E-mail