АннотацияОб авторахСписок литературы
Рассматривается влияние комплексных добавок на прочность и стойкость цементных композитов в условиях воздействия внешней среды. В исследовании использованы две добавки: ПФМ-НЛК заводского изготовления, представляющая собой смесь суперпластификатора с добавлением воздухововлекающего и гидрофобизирующего комплекса; комплексная добавка – смесь суперпластификатора, тетрабората натрия и борной кислоты. Общим для добавок является содержание суперпластификатора. Он позволяет уменьшить В/Ц смеси и тем самым повысить плотность, прочность, морозостойкость и коррозионную стойкость композита. Гидрофобизирующие и воздухововлекающие комплексы ПФМ-НЛК дополнительно способствуют образованию структуры материала с повышенной морозостойкостью. Борная кислота и тетраборат натрия образуют боратную буферную систему, приводящую к смягчению «химического удара», и тем самым дополнительно повышают коррозионную стойкость. В результате проведенных исследований выявлена эффективность комплексных добавок и подтверждена закономерность, что если каждый фактор в отдельности способствует улучшению свойства, то при совместном их действии эффект становится больше. Составляющие ПФМ-НЛК при совместном действии способствуют получению структуры материала с высокой морозостойкостью. Добавка, содержащая гиперпластификатор, борную кислоту и тетраборат натрия, приводит к повышению прочности и кислотостойкости.
В.А. ФЕДОРЦОВ1, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
С.С. ГЛАДКИН2,3, инженер (соискатель) (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.П. ФЕДОРЦОВ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
В.Т. ЕРОФЕЕВ2,3, д-р техн наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
С.С. ГЛАДКИН2,3, инженер (соискатель) (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.П. ФЕДОРЦОВ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
В.Т. ЕРОФЕЕВ2,3, д-р 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, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)
2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)
3 Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН (127238, г. Москва, Локомотивный пр., 21)
1. Калашников В.И., Володин В.М., Мороз М.Н. и др. Супер и гиперпластификаторы. Микро-кремнеземы. Бетоны нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности // Молодой ученый. 2014. № 19 (78). С. 201–210.
2. 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.
3. Гуляев Е.В., Ерофеева И.В., Калашников В.И. [и др.]. Влияние реакционно-активных добавок на прочностные свойства пластифицированного цементного камня // Молодой ученый. 2014. № 19. С. 194–196.
4. Erofeev V., Bobryshev A., Lakhno A., Shafigullin L., Khalilov I., Sibgatullin K., Igtisamov R. Theoretical evaluation of rheological state of sand cement composite systems with polyoxyethylene additive using topological dynamics concept // Solid State Phenomena. 2016. 871, pp. 96–103. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.871.96
5. Русаков К.В., Федорцов А.П. Разработка морозостойкого цементного бетона для конструкций с повышенными техническими требованиями. Актуальные вопросы архитектуры и строительства: Материалы Международной научно-технической конференции. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. С. 107–109.
6. Janfeshan Araghi H., Nikbin I.M., Rahimi Reskati S., Rahmani E., Allahyari H. An experimental investigation on the erosion resistance of concrete containing various PET particles percentages against sulfuric acid attack // Construction and Building Materials. 2015. Vol. 77, pp. 461–471. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2014.12.037
7. Vishwakarma V., George R.P., Ramachandran D., Anandkumar B., Mudali U.K. Studies of detailed biofilm characterization on fly ash concrete in comparison with normal and superplasticizer concrete in seawater environments // Environmental Technology. 2014. Vol. 35. Iss. 1, pp. 42–51. DOI: 10.1080/09593330.2013.808249
8. Ramachandran D., George R.P., Vishwakarma V., Kamachi Mudali U. Strength and durability studies of fly ash concrete in sea water environments compared with normal and superplasticizer concrete // KSCE Journal of Civil Engineering. 2017. Vol. 21, Iss. 4, pp. 1282–1290. DOI: 10.1007/s12205-016-0272-4
9. Noeiaghaei T., Dhami N., Mukherjee A. Nanoparticles surface treatment on cemented materials for inhibition of bacterial growth // Construction and Building Materials. 2017. Vol. 150, pp. 880–891. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.06.046
10. Volpi E., Foiadelli C., Trasatti S., Koleva D.A. Development of Smart Corrosion Inhibitors for Reinforced Concrete Structures Exposed to a Microbial Environment // Industrial and Engineering Chemistry Research. 2017. Vol. 56. Iss. 20, pp. 5778–5794. DOI: 10.1021/acs.iecr.7b00127.
11. Strigác J., Martauz P Fungistatic properties of granulated blastfurnace slag and related slagcontaining cements // Ceramics – Silikaty. 2016. Vol. 60. Iss. 1, pp. 19–26. DOI: 10.13168/cs.2016.0003
12. Ерофеев В.Т., Федорцов А.П., Федорцов В.А. Повышение коррозионной стойкости цементных композитов активными добавками // Строительство и реконструкция. 2020. № 2 (88). С. 51–60.
13. Федорцов А.П. Физико-химическое сопротивление строительных композитов и способы его повышения. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2015. 464 с.
14. Чернышев Е.М., Коротких Д.Н., Артамонова О.В. Нанотехнологические условия управления структурообразованием высокопрочных цементных бетонов // Труды центрального регионального отделения РААСН. 2010. С. 102–123.
15. Дворкин Л.И., Шабман И.Б., Чудновский С.М. и др. Высокопрочные бетоны с применением золы-уноса // Бетон и железобетон. 1993. № 1. С. 23–25.
16. Marcos-Meson V., Fischer G., Edvardsen C., Skovhus T.L., Michel A. Durability of Steel Fibre Reinforced Concrete (SFRC) exposed to acid attack – A literature review // Construction and Building Materials. 2019. Vol. 200, pp. 490–501. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.12.051
17. Комохов П.Г., Сватовская Л.Б., Шангина Н.Н., Лейкин А.П. Управление свойствами цементных смесей природой наполнителя // Известия вузов. Строительство. 1997. № 9. С. 51–54.
18. Рамачандран В., Фельдман Р., Бодуэн Дж. Наука о бетоне: Физико-химическое бетоноведение / Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1986. 278 с.
19. Батраков В.Г., Каприелов С.С., Шейнфельд А.В. Эффективность применения ультрадисперсных отходов ферросплавного производства // Бетон и железобетон. 1989. № 8. C. 24–26.
20. Малинина Л.А., Довжаг В.Г., Лещинский М.Ю., Энтин З.Б. Экономия материалов и энергетических ресурсов в технологии бетонов // Бетон и железобетон. 1988. № 9. С. 25–27.
21. Афанасьев Н.Ф., Целуйко М.К.. Добавки в бетоны и растворы. Киев: Будивельник, 1989. 128 с.
22. Соломатов В.И., Селяев В.П., Федорцов А.П., Борисова Е.А. Цементные композиции с кремнеземистыми наполнителями // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1990. № 6. С. 53–56.
23. Соломатов В.И., Дудынов С.В., Федорцов А.П. Повышение кислотостойкости цементного бетона / Коррозия строительных конструкций и мероприятия по их эффективной защите. Саратов: Изд-во инст. Гипрониигаз, 1990. С. 3–10.
24. Федорцов А.П., Ошкина Л.М., Мартынова Л.А. и др. Улучшение свойств цементного камня путем введения добавок, образующих буферные системы // Вестник Мордовского университета. 1998. № 3–4. С. 101–105.
25. Федорцов А.П., Фомченков В.В., Ерофеев В.Т., Митина Е.А. Комплексные добавки для защиты бетона от коррозии. Актуальные вопросы строительства: Материалы Международной научно-технической конференции. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2004. С. 301–304.
26. Алексеев С.Н., Иванов Ф.М., Модры С., Шиссль П. Долговечность железобетона в агрессивных средах. М.: Стройиздат, 1990. 320 с.
27. Химический энциклопедический словарь / Гл. ред. И.Л. Кнунянц. М.: Совет. энцикл., 1983. 792 с.
28. Лазарев А.И., Харламов И.П., Яковлев П.Я., Яковлева Е.Ф. Справочник химика-аналитика. М.: Металлургия, 1976. 184 с.
2. 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.
3. Гуляев Е.В., Ерофеева И.В., Калашников В.И. [и др.]. Влияние реакционно-активных добавок на прочностные свойства пластифицированного цементного камня // Молодой ученый. 2014. № 19. С. 194–196.
4. Erofeev V., Bobryshev A., Lakhno A., Shafigullin L., Khalilov I., Sibgatullin K., Igtisamov R. Theoretical evaluation of rheological state of sand cement composite systems with polyoxyethylene additive using topological dynamics concept // Solid State Phenomena. 2016. 871, pp. 96–103. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.871.96
5. Русаков К.В., Федорцов А.П. Разработка морозостойкого цементного бетона для конструкций с повышенными техническими требованиями. Актуальные вопросы архитектуры и строительства: Материалы Международной научно-технической конференции. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. С. 107–109.
6. Janfeshan Araghi H., Nikbin I.M., Rahimi Reskati S., Rahmani E., Allahyari H. An experimental investigation on the erosion resistance of concrete containing various PET particles percentages against sulfuric acid attack // Construction and Building Materials. 2015. Vol. 77, pp. 461–471. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2014.12.037
7. Vishwakarma V., George R.P., Ramachandran D., Anandkumar B., Mudali U.K. Studies of detailed biofilm characterization on fly ash concrete in comparison with normal and superplasticizer concrete in seawater environments // Environmental Technology. 2014. Vol. 35. Iss. 1, pp. 42–51. DOI: 10.1080/09593330.2013.808249
8. Ramachandran D., George R.P., Vishwakarma V., Kamachi Mudali U. Strength and durability studies of fly ash concrete in sea water environments compared with normal and superplasticizer concrete // KSCE Journal of Civil Engineering. 2017. Vol. 21, Iss. 4, pp. 1282–1290. DOI: 10.1007/s12205-016-0272-4
9. Noeiaghaei T., Dhami N., Mukherjee A. Nanoparticles surface treatment on cemented materials for inhibition of bacterial growth // Construction and Building Materials. 2017. Vol. 150, pp. 880–891. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.06.046
10. Volpi E., Foiadelli C., Trasatti S., Koleva D.A. Development of Smart Corrosion Inhibitors for Reinforced Concrete Structures Exposed to a Microbial Environment // Industrial and Engineering Chemistry Research. 2017. Vol. 56. Iss. 20, pp. 5778–5794. DOI: 10.1021/acs.iecr.7b00127.
11. Strigác J., Martauz P Fungistatic properties of granulated blastfurnace slag and related slagcontaining cements // Ceramics – Silikaty. 2016. Vol. 60. Iss. 1, pp. 19–26. DOI: 10.13168/cs.2016.0003
12. Ерофеев В.Т., Федорцов А.П., Федорцов В.А. Повышение коррозионной стойкости цементных композитов активными добавками // Строительство и реконструкция. 2020. № 2 (88). С. 51–60.
13. Федорцов А.П. Физико-химическое сопротивление строительных композитов и способы его повышения. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2015. 464 с.
14. Чернышев Е.М., Коротких Д.Н., Артамонова О.В. Нанотехнологические условия управления структурообразованием высокопрочных цементных бетонов // Труды центрального регионального отделения РААСН. 2010. С. 102–123.
15. Дворкин Л.И., Шабман И.Б., Чудновский С.М. и др. Высокопрочные бетоны с применением золы-уноса // Бетон и железобетон. 1993. № 1. С. 23–25.
16. Marcos-Meson V., Fischer G., Edvardsen C., Skovhus T.L., Michel A. Durability of Steel Fibre Reinforced Concrete (SFRC) exposed to acid attack – A literature review // Construction and Building Materials. 2019. Vol. 200, pp. 490–501. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.12.051
17. Комохов П.Г., Сватовская Л.Б., Шангина Н.Н., Лейкин А.П. Управление свойствами цементных смесей природой наполнителя // Известия вузов. Строительство. 1997. № 9. С. 51–54.
18. Рамачандран В., Фельдман Р., Бодуэн Дж. Наука о бетоне: Физико-химическое бетоноведение / Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1986. 278 с.
19. Батраков В.Г., Каприелов С.С., Шейнфельд А.В. Эффективность применения ультрадисперсных отходов ферросплавного производства // Бетон и железобетон. 1989. № 8. C. 24–26.
20. Малинина Л.А., Довжаг В.Г., Лещинский М.Ю., Энтин З.Б. Экономия материалов и энергетических ресурсов в технологии бетонов // Бетон и железобетон. 1988. № 9. С. 25–27.
21. Афанасьев Н.Ф., Целуйко М.К.. Добавки в бетоны и растворы. Киев: Будивельник, 1989. 128 с.
22. Соломатов В.И., Селяев В.П., Федорцов А.П., Борисова Е.А. Цементные композиции с кремнеземистыми наполнителями // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1990. № 6. С. 53–56.
23. Соломатов В.И., Дудынов С.В., Федорцов А.П. Повышение кислотостойкости цементного бетона / Коррозия строительных конструкций и мероприятия по их эффективной защите. Саратов: Изд-во инст. Гипрониигаз, 1990. С. 3–10.
24. Федорцов А.П., Ошкина Л.М., Мартынова Л.А. и др. Улучшение свойств цементного камня путем введения добавок, образующих буферные системы // Вестник Мордовского университета. 1998. № 3–4. С. 101–105.
25. Федорцов А.П., Фомченков В.В., Ерофеев В.Т., Митина Е.А. Комплексные добавки для защиты бетона от коррозии. Актуальные вопросы строительства: Материалы Международной научно-технической конференции. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2004. С. 301–304.
26. Алексеев С.Н., Иванов Ф.М., Модры С., Шиссль П. Долговечность железобетона в агрессивных средах. М.: Стройиздат, 1990. 320 с.
27. Химический энциклопедический словарь / Гл. ред. И.Л. Кнунянц. М.: Совет. энцикл., 1983. 792 с.
28. Лазарев А.И., Харламов И.П., Яковлев П.Я., Яковлева Е.Ф. Справочник химика-аналитика. М.: Металлургия, 1976. 184 с.
Для цитирования: Федорцов В.А., Гладкин С.С., Федорцов А.П., Ерофеев В.Т. Улучшение эксплуатационных свойств цементных композитов комплексными добавками // Строительные материалы. 2023. № 8. С. 72–79. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-816-8-72-79