Повышение прочностных характеристик цементных конгломератов добавками направленного действия

Поскольку получение высокопрочных и сверхвысокопрочных искусственных конгломератов является первостепенной задачей в области развития строительных наук, а основным компонентом, отвечающим за прочность искусственных композитов на цементной основе, выступает цементная матрица, то повышение ее прочности является актуальной задачей. Изучена возможность упрочнения цементной матрицы путем использования тонкодисперсных минеральных добавок (волластонита, диабаза, диопсида и известняка), являющихся отходами горнодобывающих и горноперерабатывающих производств. Исследования проводились на образцах цементного камня с размерами 20x20x20 мм, изготовленных из цементного теста нормальной густоты. Исследуемые тонкодисперсные добавки вводились в количестве 2–11% от массы цемента. По результатам исследования влияния добавок на прочность цементной матрицы установлено, что при их введении прочность при сжатии цементной матрицы увеличивается. Обоснован выбор минеральных добавок в зависимости от их термодинамических характеристик, в том числе от их твердости. Получены концентрационные экстремальные зависимости прочности цементной матрицы от вида, количества и дисперсности добавок.

Л.В. ИЛЬИНА, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.В. МОЛОДИН, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Н.О. ГИЧКО, старший преподаватель (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.К. ТУЛЯГАНОВ, старший преподаватель (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) (630008, г. Новосибирск, ул. Ленинградская, 113)

1. Ахвердиева Т.А., Джафаров Р. Влияние тонкомолотых минеральных добавок на свойства бетона // Строительные материалы. 2019. № 3. С. 73–76. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-768-3-73-76
2. Вернигорова В.Н., Саденко С.М. О нестационарности физико-химических процессов, протекающих в бетонной смеси // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 86–89.
3. Нгуен Д.В.К., Баженов Ю.М., Александро-ва О.В. Влияние кварцевого порошка и минеральных добавок на свойства высокопрочных бетонов // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. № 1 (124). С. 102–117. DOI: https://doi.org/10.25686/2542-114X.2020.3.7
4. Хафизова Э.Н., Панченко Ю.Ф., Панченко Д.А. Применение технологических отходов дробления горных пород при разработке составов цементных бетонов // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. 2021. Т. 18. № 6 (82). С. 790–799. DOI: https://doi.org/10.26518/2071-7296-2021-18-6-790-799
5. Рахимов Р.З. Строительный комплекс, экология и минеральные вяжущие вещества // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2022. № 2 (758). С. 5–15. DOI: 10.32683/0536-1052-2022-758-2-5-15
6. Berra M., Mangialardi T. , Carassiti F. , Paolini A.E. Effects of nanosilica addition on workability and compressive strength of Portland cement pastes // Construction and Building Materials. 2012. Vol. 35, pp. 666–675. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2012.04.132
7. Ilina L.V., Mukhina I.N., Semenova M.M. Hardening cement conglomerates by mining industries waste // Solid State Phenomena. 2021. No. 316, pр. 1061–1066. DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.316.1061
8. Ilina L., Mukhina I. and Teplov A. Modeling of Cement Activity Increase by Dispersed Mineral // AIP Publishing. Advanced Materials in Technology and Construction/ Proceedings of the II All-Russian Scientific Conference of Young Scientists «Advanced Materials in Technology and Construction», 2016. Vol. 1698. C. 070001. DOI: 10.1063/1.4937871
9. Stefanidou M., Papayianni I. Influence of nano-SiO2 on the cement pastes // Composites Part B: Engineering. 2012. Vol. 43, No. 6, pр. 2706–2710. DOI: 10.1016/j.compositesb.2011.12.015
10. Nadeem A., Shazim Ali Memon, Tommy Yiu Lo. Mechanical performance, durability, qualitative and quantitative analysis of microstructure of fly ash and Metakaolin concrete at elevated temperatures // Construction and Building Materials. 2013. Vol. 38, pр. 338–347. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2012.08.042
11. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2018 году». М.: Минприроды России; НИА-Природа. 2019. 847 с.
12. Ilina L., Mukhina I. Dry Building Mixrure with Complex Dispersed Mineral Additives // AOP IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 953, Р. 012036. DOI: 10.1088/1757-899X/953/1/012036
13. Лесовик В.С., Федюк Р.С., Лисейцев Ю.Л., Панарин И.И., Воронов В.В. Влияние состава на свойства и строение модифицированных цементных композитов // Строительные материалы. 2022. № 9. С. 39–49. DOI: 10.31659/0585-430X-2022-806-9-39-49
14. Харченко А.И., Алексеев В.А., Харченко И.Я., Баженов Д.А. Структура и свойства мелкозернистых бетонов на основе композиционных вяжущих // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. Вып. 3. С. 322–331. DOI: 10.22227/1997-0935.2019.3.322-331
15. Хозин В.Г., Цыганова Е.А. Роль строительной индустрии в реализации федерального проекта «Экономика замкнутого цикла» // Эксперт: теория и практика. 2023. № 1 (20). С. 147–159. DOI: 10.51608/26867818_2023_1_147
16. Володченко А.А., Загороднюк Л.Х., Просолова Е.О., Ахмед А.А., Кулик Н.В. Проблема рационального природопользования // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2014. № 6. С. 7–10.
17. Копаница Н.О., Демьяненко О.В., Куликова А.А. Комплексные добавки на основе вторичных ресурсов для модификации цементных композиций // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2023. Т. 334. № 1. С. 136–144. DOI: 10.18799/24131830/2023/1/4045
18. Trofimov B.Y., Mahmudov A.M. The structure and properties of hardened cement paste with modifiers // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Сер. «International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety, ICCATS 2020 – Number 2». 2020. Vol. 962, pp. 022011. DOI: 10.1088/1757-899X/962/2/022011
19. Shahova L.D., Chernositova E.S., Schelokova L.S., Uhaneva N.G. Influence of technological additives on the characteristics of cement powders // Digital Technologies in Construction Engineering. Selected Papers. Сер. «Lecture Notes in Civil Engineering». 2022, pp. 259–265. DOI: 10.1007/978-3-030-81289-8_33
20. Козлова В.К., Вольф А.В., Маноха А.М., Кишицкий А.А. Роль карбонатных добавок в процессах гидратации и твердения композиционных портландцементов // Ползуновский альманах. 2021. № 1. С. 74–76.
21. Ilina L., Kudyakov A., Rakov M. Aerated dry mix concrete for remote northern territories // Magazine of Civil Engineering. 2022. № 5 (113). Article No. 11310. DOI: 10.34910/MCE.113.10