CC BY
85
СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
УДК 666.972 DOI: 10.22227/1997-0935.2020.2.235-243
К проблеме формирования дисперсного состава и свойств
высокопрочного бетона
Е.Г. Величко, Ю.С. Шумилина
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
(НИУ МГСУ); г. Москва, Россия
АННОТАЦИЯ
Введение. Существенными недостатками высокопрочных бетонов, применяемых в настоящее время, являются высокий абсолютный расход вяжущего вещества, а также низкий удельный расход его на единицу прочности. Много-компонентность с целью многоуровневой оптимизации дисперсного состава относится к основным методам производства высокопрочных бетонов с минимальным содержанием портландцемента и высокими физико-механическими показателями. Получение таких бетонов может быть связано с созданием плотной высоконаполненной твердой фазы упаковки составляющих компонентов на различных структурных уровнях и низкого водоцементного отношения. Материалы и методы. Для изучения свойств и структуры бетона использовались две фракции мелкого заполнителя, гранитно-габбровый щебень фракции 5-10 мм, портландцемент класса ЦЕМ I 42,5Н, тонкодисперсный доменный гранулированный шлак, метакаолин, микрокремнезем, высокодисперсная фракция цемента, суперпластификатор Glenium 430 и высоковалентный ускоритель твердения. Форма и размер дисперсных частиц компонентов определялись лазерным анализатором, подвижность бетонной смеси по ГОСТ 10181-2014, прочность бетона на сжатие по ГОСТ 10180-2012. Структура цементного камня устанавливалась с помощью термографического и рентгенофа-зового методов анализа.
Результаты. Прочность бетона с оптимизированным дисперсным составом, суперпластификатором и высоковалентным ускорителем твердения, приготовленного с использованием самоуплотняющихся бетонных смесей, в возрасте 1 сут после твердения в нормальных условиях составила 58, 67, 77, а в 28 сут — 150, 186, 219 МПа при расходе ^ е цемента соответственно 650, 710, 770 кг/м3. 5
Выводы. Многоуровневая дисперсно-гранулометрическая в комплексе с химической модификация состава само- к ^ уплотняющихся бетонных смесей представляет собой одно из эффективных направлений исследования и синтеза ^ высокопрочных бетонов с минимальным расходом портландцемента и высокими физико-механическими показате- о Г лями. Целесообразным является использование нескольких структурных уровней частиц клинкерного компонента. и о
С У
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: высокопрочный бетон, самоуплотняющийся бетон, дисперсный состав, пуццолановая реакция, модификаторы, тонкодисперсный шлак, микрокремнезем, суперпластификатор ^ N
To the problem of forming the high-strength concrete dispersed composition and properties
Evgeniy G. Velichko, Yuliya S. Shumilina
Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU);
со
У 9
ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Величко Е.Г., Шумилина Ю.С. К проблеме формирования дисперсного состава и свойств о 9 высокопрочного бетона // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15. Вып. 2. С. 235-243. йО!: 10.22227/1997-0935.2020.2.235-243 <= 00
У 3
о у
О?
о §
)
сл
It — ? N
— § 2 § g
â £ > §
Moscow, Russian Federation I о _!_ ? о
In
ABSTRACT
Introduction. Significant disadvantages of currently used high-strength concrete are the high absolute consumption of n> ) binder as well as its low specific consumption per unit of strength. Including many components with the goal of multi-level
optimization of the dispersed composition is one of the main methods for producing high-strength concretes with a minimum O
H
u 0
content of cement and high physical and mechanical properties. Obtaining such concretes can be connected with creating a | 1
dense high-aggregated solid phase of the constituents at various structural levels and low water-to-cement ratio. Q 5
Materials and methods. he following components were used to study the properties and structure of the concrete: two 5 "
fine aggregate fractions, granite-gabbro crushed stone of 5 to 10 mm fraction, portland cement of the CEM I 42.5N class, ■ j
finely dispersed blast furnace granulated slag, metakaolin, silica fume, high-dispersed cement fraction, Glenium 430 s y
superplasticizer, and high-valent hardening accelerator. The shape and size of the dispersed particles of the components c O
were determined using a laser analyzer, the flowability of the concrete mixture was evaluated as per GOST 10181-2014 N N
2 2
standard, while the concrete compressive strength following GOST 10180-2012 standard. The cement stone structure was studied using derivatographic analysis and x-ray phase analysis methods.
Results. For concrete with an optimized dispersed composition, superplasticizer and high-valent hardening accelerator prepared using self-compacting concrete mixtures, the concrete strength at the age of 1 day after hardening was of 58,67 and
© Е.Г. Величко, Ю.С. Шумилина, 2020
Распространяется на основании Creative Commons Attribution Non-Commercial (CC BY-NC)
77 MPa and at the age of 28 days after hardening was of 150, 186 and 219 MPa under normal conditions and with cement consumption of 650, 710 and 770 kg/m3, respectively.
Conclusions. Multi-level dispersion and granulometric modification in combination with chemical modification of the composition of self-compacting concrete mixtures is one of the most productive directions of research and synthesis of high-strength concrete with minimum consumption of Portland cement and high physical and mechanical properties. It is advisable to use several structural levels of the clinker component particles.
KEYWORDS: high-strength concrete, self-compacting concrete, dispersed composition, pozzolanic reaction, modifiers, fine slag, silica fume, superplasticizer
FOR CITATION: Velichko E.G., Shumilina Yu.S. To the problem of forming the high-strength concrete dispersed composition and properties. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2020; 15(2):235-243. DOI: 10.22227/1997-0935.2020.2.235-243 (rus.).
О о
N N О О tV N
ci ci к ai
u 3
> (Л
с и ta in
¡1 <D ф
О ё —' "t^ О
О о со <т
8 «
<л ю
о О
ю со
СП
о
I
СП СП
(Л
ю
¡1 w
г
О to Ф Ф
ta >
ВВЕДЕНИЕ
Существенными недостатками высокопрочных бетонов, применяемых в настоящее время, являются высокий абсолютный расход вяжущего вещества, а также низкий удельный расход его на единицу прочности.
Многокомпонентность с целью многоуровневой оптимизации дисперсного состава — основное направление производства высокопрочных бетонов с минимальным содержанием портландцемента и высокими физико-механическими показателями. Получение таких бетонов может быть связано с созданием плотной высоконаполненной твердой фазы упаковки составляющих компонентов на различных структурных уровнях и низкого водоцементного отношения. Перспективным направлением для производства высокопрочных бетонов представляется использование самоуплотняющихся бетонных смесей SCC (self-compacting concrete) [1-8]. Однако при производстве самоуплотняющихся бетонов может наблюдаться ряд требований, имеющих противоречивый характер. В частности, обеспечение высокого значения показателя вязкости и низкого — текучести бетонной смеси, исключение ее водоотделения и расслоения, а также достижение высокой прочности. Очевидно, что нерасслаиваемость бетонной смеси и ее качественное самоуплотнение значимы и в основном связаны с вязкостью и предельным напряжением сдвига (текучестью) цементного теста.
Оптимальное сочетание указанных реологических свойств цементного теста облегчает выход из бетонной смеси вовлеченного в процессе приготовления воздуха, и способствует ее качественному уплотнению. Повышение этих характеристик, а также снижение или предотвращение седиментацион-ных и сегрегационных процессов обеспечивается использованием в составе бетона, кроме высокодисперсных и суперводоредуцирующих добавок [8-10], различных видов химических модификато-
ров, регулирующих вязкость и текучесть бетонной смеси, а также ускорителей и замедлителей схватывания и твердения [5].
Кроме того, для обеспечения качественного самоуплотнения бетонной смеси применяются также такие технологические приемы, как снижение расхода крупного заполнителя и максимальной крупности его зерен (наиболее предпочтительный размер 5 (3)-10 мм), низкое водовяжущее отношение [10]. Эффект максимальной текучести бетонной смеси и ее самоуплотнения достигается в этом случае практически исключением контактных взаимодействий между зернами заполнителей за счет повышенных расхода цемента и доли песка в смеси заполнителей. Однако бетоны с повышенным содержанием цемента характеризуются высоким тепловыделением, значимо увеличивающим кинетическую энергию в начальный период их твердения. По этой причине фиксация частиц гидратных фаз при структурообразовании может происходить в основном в положении дальней коагуляции, обеспечивая при этом ее нежелательные значимо высокую микропористость, дефектность и снижение физико-механических свойств бетона [11-12]. Очевидно, что снижение содержания портландцемента в цементном тесте может быть получено только при частичном замещении его в составе бетона высокодисперсными минеральными добавками (тонкомолотым доменным гранулированным шлаком, золой уноса, микрокремнеземом и др.) [6, 12-18]. Замещение части цемента минеральными добавками различной дисперсности позволит получать цементное тесто с низким предельным напряжением сдвига без седиментации, водоотделения и расслоения, а бетонную смесь с более высокой вязкостью. Важным фактором в этом случае является выбор вида, дисперсности, пуццоланической активности и энергетического состояния минеральных модификаторов, обеспечивающих высокую концентрацию твердой фазы в единице объема [2, 18, 20].
Очевидно, что максимально плотная упаковка частиц и зерен цементной системы достигается путем использования их с оптимальными дисперсностью и содержанием для каждого иерархического структурного уровня, при которых каждая последующая более тонкодисперсная фракция распределяется в основном с максимальным наполнением межчастичных или межзерновых пустот менее дисперсной [2]. Особое значение в самоуплотняющихся бетонных смесях для получения бетона высокой прочности приобретает применение высокодисперсных компонентов нанометрового уровня (углеродные волокна, фуллерены, условно микрокремнезем и др.). Содержание означенных компонентов вследствие высоких дисперсности и энергетического состояния, а также молекулярного отбора при структурообразовании должно быть незначительным, обеспечивающим высокие показатели реологических свойств цементного теста, плотности и прочности бетона. Такое теоретическое положение подтверждается результатами большинства исследователей настоящей проблемы (рис. 1) [20-25]. Например, исследование микроструктуры цементной матрицы мелкозернистого бетона, содержащего углеродные нановолокна в количестве 25 г/м, показало ее очень высокую плотность.
При использовании микрокремнезема в количестве 2,5-3 %, как показали исследования настоящей работы, обычно наблюдается дентрито-подобная структура, также более плотная, чем у контрольного состава. При этом адсорбция поли-карбоксилатных суперпластифицирующих добавок в цементных системах, содержащих дисперсный диоксид кремния в составе микрокремнезема, происходит преимущественно на его частицах, значимо увеличивая за счет высокой удельной поверхности суммарные силы отталкивания и пластифицирующую способность при минимальном их расходе.
Кроме того, необходимо отметить, что по условиям возможного протекания щелочной коррозии между щелочами цемента и диоксидом кремния заполнителей использование в SCC кремнийсодержа-щих минеральных модификаторов (микрокремнезема, доменного гранулированного шлака и др.) или других приемов, подавляющих щелочную коррозию заполнителя и улучшающих их реологические и технологические свойства, являются наиболее предпочтительными, чем известняковой и доломитовой муки, не обладающих свойством ингибирова-ния указанного вида коррозии бетона [24-28].
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Изучение свойств и структуры бетона осуществлялось с использованием двух фракций мелкого заполнителя размером 0,315 и 0,16 мм соответственно в количестве 80 и 20 %, с использованием гранитно-габбрового щебня Куликовского месторождения Республики Карелия» фракции 5 (3-10) мм, портландцемента класса ЦЕМ I 42,5Н с удельной поверхностью 296 м2/кг, тонкодисперсного доменного гранулированного шлака — 453 м2/кг, метакаолина, микрокремнезема, высокодисперсной фракции цемента. Расход цемента, в том числе многокомпонентного в зависимости от задачи исследований варьировался в интервале 450-800 кг/м3 бетона. В качестве суперпластификатора применялся Glenium 430 (ООО «БАСФ Строительные системы») в количестве 0,45-0,56 % массы цемента и высоко валентный ускоритель твердения АС в количестве 0,007 % в соответствии с правилом Шульце - Гарди [19, 20]. Применялись следующие методы исследований: форма и размер дисперсных частиц компонентов определялись лазерным анализатором, подвижность бетонной смеси по ГОСТ 10181-2014, прочность бетона на сжатие по ГОСТ 10180-2012. Структура
< п
ф е t с
Î.Ï
G Г сС
У
o со
n СО
y 1
J со
^ I
n ° o
=! (
о n
E w С Я1
n M n g 2 6 Г œ t ( 1°
ф ) fi
<D
01
a b
Рис. 1. Микроструктура цементной матрицы мелкозернистого бетона (снимки проф. Г.И. Яковлева): a — контрольный состав; b — с углеродными нанотрубками (25 г/м3)
Fig. 1. The microstructure of fine concrete cement matrix (pictures by Prof. G.I. Yakovlev): a — reference composition; b — composition with carbon nanotubes (25 g/m3)
№ DO
■ T
s у с о <D Ж
.N.!0
M 2
о о 10 10 о о
о о сч N о о
N N
сч сч
¡г Ф
и 3 > (Л
с «
и ю
¡1 ф Ф
о ё —■ ^
о о
со <т
8« 5
<Л (Л
о О
ю со
О)
о
I
О) О)
(Л (Л
¡1 « Г
О (О ф ф
и >
цементного камня изучалась применением термографические и рентгенофазового методов анализа.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование структуры цементного камня с использованием растровой микроскопии с микроанализом показали, что тонкомолотый доменный гранулированный шлак с оптимальными дисперсностью и количеством характеризуется однородным распределением (коэффициент вариации 0,5 %) его частиц в матрице многокомпонентного цементного камня. Такие параметры компонентов первого иерархического уровня микроструктуры обеспечивают высокий уровень наполнения ее твердой фазой, однородное протекание пуццолановой реакции во всех микрообъемах, а также наличие реликтов грубодисперсной фракции частиц клинкера.
Тонкодисперсная фракция клинкерного компонента для многокомпонентного цемента использовалась с дисперсностью 890-900 м2/кг. Функциональная необходимость ее применения заключается в следующем. Во-первых — наполнение второго иерархического уровня с целью повышения концентрации твердой фазы в единице объема. Во-вторых — обеспечение однородного протекания реакции между портландитом и диоксидом кремния во всех микрообъемах цементного теста и камня. Такой механизм действия обеспечивает более однородную структуру распределения гидросиликатных фаз в каждом микрообъеме цементного камня, меньшую его дефектность и высокую прочность бетона. В-третьих — уменьшение степени гидратации частиц грубодисперсной фракции клинкерного компонента, крупные прочные реликты которых внесут значимый вклад в повышение прочности цементного камня и бетона. Тонкодисперсная фракция клинкерного компонента характеризовалась содержанием частиц размером 5-8 мкм и менее в количестве до 11,3-12,5 %, а частиц — 5-30 мкм — до 60 %, практически более чем в 2 раза превышая их содержание в портландцементе промышленного производства.
В начальный период тонкодисперсные частицы клинкера в основном второго иерархического уровня структуры многокомпонентного цемента практически полностью гидратируются и в результате молекулярного отбора распределяются в виде продуктов гидратации вокруг соответствующих им по составу и строению гидратных фаз соседних более крупных частиц. В этот же период наблюдается активизация процесса гидратации минералов шлака. Слой гидросиликатного геля утолщается в наружном направлении от негидратированной поверхности частицы клинкера, поглощая кристаллы эттрингита и син-
тезируя таким образом конгломератный тип микроструктуры цементного камня. Гидросульфоалюми-наты кальция, являясь примесными включениями, в микроструктуре кальциево-силикатной гидратной фазы способствуют, вследствие их игловидного строения и нанометрового размера, повышению ее плотности и прочности. Очевидно, что одновременно их включение в качестве примесной фазы снижает прочность гидросиликатных новообразований цементного камня. Таким образом, вклад гидросуль-фоалюминатов кальция в прочность структуры цементного камня носит двойственный характер.
Гидроксид кальция, выделяющийся в результате гидратации кальциево-силикатных минералов клинкера, взаимодействует с диоксидом кремния микрокремнезема и других кремнийсодержащих добавок, в основном находящимся в аморфном состоянии, образуя прочные низкоосновные, так называемые, вторичные гидросиликаты кальция. Очевидно, что при этом наблюдается ускорение процесса гидратации минералов клинкера С^ и С^, образующийся в результате пуццолановой реакции продукт при более низкой кинетической энергии частиц гидратных фаз, и названный В. Михаэлисом гидрав-лит характеризуется более высокой плотностью и прочностью, за счет фиксации обозначенных частиц в основном в положении ближней коагуляции, и меньшего в 1,5-2 раза содержания в них химически связанной воды. При достаточном объеме продуктов гидратации кальциево-силикатных фаз клинкера, шлака и пуццолановой реакции происходит их сращивание в прочную плотную, менее дефектную, относительно однородную мелкодисперсную структуру конгломератного типа с высокой концентрацией твердой фазы и с содержанием в основном пор гелиевого размера. Существенный вклад в прочность такой структуры будут вносить реликты частиц клинкера и шлака, а также частицы прочных минеральных добавок при их наличии.
Таким образом, для значимого повышения прочности бетона требуются многоуровневая плотная иерархическая упаковка многокомпонентной системы с высокой степенью упорядоченности дисперсно-гранулометрического состава, обеспечивающая однородное протекание процесса гидратации минералов клинкера или пуццолановой реакции во всех микрообъемах, а также низкое водоцемент-ное отношение. Очевидно, что для обеспечения высокой прочности такой структуры полная гидратация минералов частиц клинкера в этом случае не требуется. Самоуплотняющаяся бетонная смесь с расплывом конуса (РК) 87 см, приготовленная с учетом указанных выше положений, характеризуется высокими реологическими свойствами, отсутствием растворо- и водоотделения и расслоения. На
Рис. 2. Самоуплотняющаяся бетонная смесь с РК = 87 см Fig. 2. Self-compacting concrete mixture with CS = 87 cm
поверхности бетонной смеси наблюдаются равномерно распределенные зерна крупного заполнителя (рис. 2).
Проведенные экспериментальные исследования показали, что оптимальное количество высоко-
дисперсного цемента составляет 6 %, метакаоли-на — 3 %, микрокремнезема — 3 %, используемых для замещения эквивалентного количество цемента, а также комплексного химического модификатора, состоящего из Glenium ACE 430 — 3,6-4,3 кг/м3
Табл. 1. Начальные основные составы бетонов (ГОСТ 27006-2019) для определения эффективных параметров использования компонентов
Table 1. The initial basic concrete composition (GOST 27006-2019) to determine the effective component usage parameters
< DO
<D e t о
i H k 1 s, G Г СС
У
o
0 СО
1 D y 1
J CD
EI I
0
DD 3 o
=¡ ( 0
ся it — E со
с w
№
Содержание компонентов, кг/м3 / Component content, kg/m3
п/п / Item No. Многоуровнево-оптимизированная цементная система / A multi-level optimized cement system Добавки-модификаторы / Modifying additives PK, см / CS, cm МПа, в возрасте, сут / Concrete compressive strength, MPa, at the age of, days
Цемент / Cement Шлак / Slag Тонкомолотый многокомпонентный цемент / Fine ground multicomponent cement Микрокремнезем / Silica fume Метакаолин / Metakaolin Щебень / Crushed stone Песок / Sand Вода / Water ACE 430 АС 7 28
1 800 - - - 760 750 162 3,7 0,56 76 54 75
2.1 640 160 - - - 760 751 158 3,7 0,56 77 49 79
2.2 624 176 - - - 760 755 156 3,7 0,56 78 54 97
2.3 600 200 - - - 760 751 158 3,7 0,56 77 46 78
3.1 576 176 48 - - 760 755 150 3,7 0,56 79 112 155
3.2 552 176 72 - - 760 750 152 3,7 0,56 78 106 148
3.3 528 176 96 - - 760 745 154 3,7 0,56 78 102 139
4.1 552 176 48 24 - 760 735 156 3,7 0,56 78 154 209
4.2 528 176 48 48 - 760 724 158 3,7 0,56 78 140 192
Прочность бетона на сжатие,
0 2
со о
DD 6 Г 66
с О
о
О)
о
со
DD ) fi
Ф
(Л
№ DO
■ т
s S
s у с о Ф *
jo jo
M 2 О О 10 10 О О
о о сч N о о
N N
сч сч ¡г <и
U 3 > (Л С И
U in
¡1 ф Ф
о % —■
о о
со <т
8 « 5
<л ю
о
о
ю со
О)
о
I
О) О)
(Л
ю
¡1 W
"S
Г
О (О ф ф
и >
и ускорителя твердения АС — 0,07 % (табл. 1). Использование ускорителя твердения обеспечило синергетический эффект применения Glenium 430 и позволило дополнительно редуцировать водо-содержание до 20 %.
Установлено также, что оптимизированный и упорядоченный на четырех уровнях самоорганизованный за счет оптимальных геометрических и количественных параметров, а также практически мозаичного энергетического состояния поверхности исходных порошковых компонентов дисперсный многокомпонентный состав обеспечивает снижение межчастичной пустотности на 12-14 % и повышение прочности бетона более чем в 2 раза (до 200 МПа и выше). В частности, прочность бетона на сжатие в возрасте 1 сут после твердения в нормальных условиях составила 58, 67, 77, а в 28 сут — 150, 185, 219 МПа, при расходе цемента соответственно 650, 710 и 770 кг/м3.
Для оценки качества структуры бетона были проведены термографические и рентгенофазовые исследования его образцов в возрасте 28 сут после твердения в нормальных условиях и тепловлаж-ностной обработки.
Структура бетона с минерально-химическими модификаторами, имеющими оптимальные параметры, отличается меньшим содержанием портланди-та, а степень гидратации портландцемента состав-
ляет 80-85 %, превышая аналогичный показатель для контрольного состава на 23-60 %, подтверждая его более высокую прочность.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ
Многоуровневая дисперсно-гранулометрическая в комплексе с химической модификация состава самоуплотняющихся бетонных смесей представляет собой одно из самых эффективных направлений получения высокопрочных бетонов с минимальным абсолютным и удельным на единицу прочности расходом портландцемента и высокими физико-механическими показателями.
SCC в этом случае характеризуются высокой вязкостью при низком уровне предельного напряжения сдвига, а комплексное применение суперпластификаторов и ускорителей твердения — синергетиче-ским эффектом в аспекте пластификации бетонной смеси. Целесообразным является использование разнодисперсной клинкерной составляющей, обеспечивающей повышение концентрации твердой фазы в единице объема, однородное протекание реакций гидратации минералов клинкера и пуццо-лановой реакции во всех микрообъемах цементной системы, а также наличие прочных крупных размеров реликтов частиц клинкера с целью значимого повышения прочности цементного камня и бетона.
ЛИТЕРАТУРА
1. Величко Е.Г., Дыкин И.В., Еремин А.В. Многоуровнево-модифицированные цементные системы // Вестник гражданских инженеров. 2016. № 4 (57). С. 111-114.
2. Величко Е.Г., БеляковаЖ.С. Физико-химические и методологические основы получения многокомпонентных систем оптимизированного состава // Строительные материалы. 1996. № 3. С. 27-30.
3. Habibi A., Ghomashi J. Development of an optimum mix design method for self-compacting concrete based on experimental results // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 168. Pp. 113-123. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.02.113
4. Sonebi M. Medium strength self-compacting concrete with fly ash: Modeling using factorial experimental plans // Cement and Concrete Research. 2004. Vol. 34. Issue 7. Pp. 1199-1208. DOI: 10.1016/j.cem-conres.2003.12.022
5. Bazhenova S., Pilipenko A. The concrete-based high performance decorative material for severe climatic conditions // MATEC Web of Conferences.
2017. Vol. 106. P. 03004. DOI: 10.1051/matecco-nf/201710603004
6. Калашников В.И. Расчет составов высокопрочных самоуплотняющихся бетонов // Строительные материалы. 2008. № 10. С. 4-6.
7. Tkach E.V., Semenov V.S., Tkach S.A., Rozovs-kaya T.A. Highly effective water-repellent concrete with improved physical and technical properties // Procedia Engineering. 2015. Vol. 111. Pp. 763-769. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.07.143
8. Manohar K.N., Prakash P., Srishaila J.M., Kumar P.W.P. Strength characteristics of glass fiber reinforced self-compacting concrete with fly ash and silica fume // International Journal of Engineering Research & Technology. 2015. Vol. 4. Issue 08. Pp. 142-146. DOI: 10.17577/ijertv4is080036
9. Aslani F. Nanoparticles in self-compacting concrete — a review // Magazine of Concrete Research. 2015. Vol. 67. Issue 20. Pp. 1084-1100. DOI: 10.1680/ macr.14.00381
10. Шестернин А.И., Коровкин М.О., Ерошки-на Н.А. Основы технологии самоуплотняющихся бетонов // Молодой ученый. 2015. № 6 (86). С. 226-228.
11. Мелихов И.В. Физико-химическая эволюция твердого вещества. Сер. Нанотехнология. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. 309 с.
12. Тарасеева Н.И., Воскресенский А.В., Тара-сеева А.С. Роль безотходных технологий в расширении сырьевой базы для получения эффективных модифицирующих добавок и активных наполнителей в цементные растворы и бетоны // Новый университет. Сер.: Технические науки. 2014. № 10 (32). С. 90-93. DOI: 10.15350/2221-9552.2014.10.0018
13. Калашников В.И. Промышленность нерудных строительных материалов и будущее бетонов // Строительные материалы. 2008. № 3. С. 20-23.
14. Суздальцев О.В., Калашников В.И., Мороз М.Н., Сехпосян Г.П. Новые высокоэффективные бетоны // Новый университет. Сер.: Технические науки. 2014. № 7-8 (29-30). С. 44-47. DOI: 10.15350/2221-9552.2014.7-8.0008
15. Чиорино М.А., Фаликман В.Р. Долговечность и устойчивое развитие конструкционного бетона в поле зрения научного сообщества // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 1. С. 24-26.
16. Шестернин А.И. Свойства тонкого наполнителя для бетона из лома железобетонных конструкций // Актуальные вопросы строительства : мат. Междунар. науч.-техн. конф. Ч. 1. 2008. Саранск : Изд-во Мордовского университета, С. 238-242.
17. Anderson G., Iqbal M.M., Astira I.F. The effect of substitution and admixture materials on Self-Compacting Concrete (SCC) characteristics // International Journal of Scientific & Technology Research. 2018. Vol. 7. Issue 5. Pp. 28-33.
18. Исаева Ю.В., Величко Е.Г., Касумов А.Ш. Оптимизация структуры сверхлегкого цементного раствора с учетом геометрических и физико-механических характеристик компонентов // Строительные материалы. 2015. № 8. С. 84-87.
19. Яковлев Г.И., Федорова Г.Д., Полянских И.С. Высокопрочный бетон с дисперсными
добавками // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 2. С. 35-42.
20. Mujkanovic A., JovanovicM., Becirhodzic D., Karic A. Self-compacting concrete — a sustainable construction material // The 5th International Conference on Environmental and Material Flow Management «EMFM 2015». 2015. 6 p.
21. Королев Е.В. Технико-экономическая эффективность новых технологических решений. Анализ и совершенствование // Строительные материалы. 2017. № 3. С. 85-89.
22. Geiker M. Self-compacting concrete (SCC) // Developments in the Formulation and Reinforcement of Concrete. 2008. Pp. 187-207. DOI: 10.1533/9781845694685.187
23. Ponikiewski T., Golaszewski J. Influence of fibres on rheological and mechanical properties of self-compacting concrete // Brittle Matrix Composites 10. 2012. Pp. 187-197. DOI: 10.1533/9780857099891.187
24. Розенталь Н.К., Чехний Г.В., Любарская Г.В., Розенталь А.Н. Защита бетона на реакци-онноспособном заполнителе от внутренней коррозии соединениями лития // Строительные материалы. 2009. № 3. С. 68-71.
25. Сафаров К.Б., Степанова В.Ф. Регулирование реакционной способности заполнителей и повышение сульфатостойкости бетонов путем совместного применения низкокальциевой золы-уноса и высокоактивного метакаолина // Строительные материалы. 2016. № 5. С. 70-73.
26. Bazhenov Y., Alimov L., Voronin V. Concrete composites of double structure formation // MATEC Web of Conferences. 2017. Vol. 117. P. 00015. DOI: 10.1051/matecconf/201711700015
27. Ахметов Д.А., Роот Е.Н. Опыт применения самоуплотняющихся бетонов в строительной индустрии Республики Казахстан // Молодой ученый. 2017. № 48 (182). С. 11-14.
28. Alimov L., Engovatov I. Nano-modified concretes initial structuring // MATEC Web of Conferences. 2016. Vol. 86. P. 04043. DOI: 10.1051/matec-conf/20168604043
Поступила в редакцию 3 декабря 2019 г. Принята в доработанном виде 25 декабря 2019 г. Одобрена для публикации 29 января 2020 г.
Об авторах: Евгений Георгиевич Величко — доктор технических наук, профессор, профессор кафедры строительных материалов и материаловедения; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; РИНЦ ГО: 287053; [email protected];
Юлия Сергеевна Шумилина — преподаватель кафедры строительных материалов и материаловедения; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; [email protected].
< П
ф е t с
i Н
G Г
сС
У
o со
§ СО
y 1
J со
^ I
n ° o
=! (
о §
& N § 2
n 0 2 6 Г 6 t (
2 ) fi
<D
01
« DO
■ T
s у с о <D *
NN
О О 10 10 О О
REFERENCES
1. Velichko E.G., Dykin I.V., Eremin A.V. Multilevel-modified cement systems. Bulletin of Civil Engineers. 2016; 4(57):111-114. (rus.).
2. Velichko E.G., Belyakova Zh.S. Physical-chemical and methodological bases for production mul-ticomponent cement systems of optimized composition. Construction Materials. 1996; 3:27-30. (rus.).
3. Habibi A., Ghomashi J. Development of an optimum mix design method for self-compacting concrete based on experimental results. Construction and Building Materials. 2018; 168:113-123. DOI: 10.1016/j.con-buildmat.2018.02.113
4. Sonebi M. Medium strength self-compacting concrete with fly ash: Modeling using factorial experimental plans. Cement and Concrete Research. 2004; 34(7):1199-1208. DOI: 10.1016/j.cem-conres.2003.12.022
5. Bazhenova S., Pilipenko A. The concrete-based high performance decorative material for severe climatic conditions. MATEC Web of Conferences. 2017; 106:03004. DOI: 10.1051/matecconf/201710603004
6. Kalashnikov V.I. The calculation of the comfy ° positions of high-strength self-compacting concrete.
° Construction Materials. 2008; 10:4-6. (rus.). yj ^ 7. Tkach E.V., Semenov V.S., Tkach S.A., Rose ¡u zovskaya T.A. Highly effective water-repellent concrete > j« with improved physical and technical properties. Proce-2 T dia Engineering. 2015; 111:763-769. DOI: 10.1016/j. ™ £ proeng.2015.07.143
£ ® 8. Manohar K.N., Prakash P., Srishaila J.M., Ku-| j3 mar P.W.P. Strength characteristics of glass fiber rein-H ¡2 forced self-compacting concrete with fly ash and silica ^ fume. International Journal of Engineering Research |j3 & Technology. 2015; 4(08):142-146. DOI: 10.17577/ O J ijertv4is080036
g "p 9. Aslani F. Nanoparticles in self-compacting «p ^ concrete — a review. Magazine of Concrete Research. § § 2015; 67(20):1084-1100. DOI: 10.1680/macr.14.00381 ™ | 10. Shesternin A.I., Korovkin M.O., Eroshki-
na N.A. Basics of self-compacting concrete technology. " tS Young Scientist. 2015; 6(86):226-228. (rus.). ■[= ° 11. Melikhov I.V. Physico-chemical evolution
Stc of solids. Moscow, Binom. Knowledge laboratory, g> ^ 2006; 309. (rus.).
° ^ 12. Taraseyeva N.I., Voskresenskiy A.V., Tarase-
§ ° yeva A.S. Role of non-waste technology in the source 2 £ of raw materials for obtaining effective modifiers and $ o active filler in cement mortars and concretes. New Uni-• versity. Series: Technical sciences. 2014; 10(32):90-93.
0 => DOI: 10.15350/2221-9552.2014.10.0018 (rus.).
g (9 13. Kalashnikov V.I. Non-metallic building ma-
tt ® terials industry and the future of concrete. Construction
1 c Materials. 2008; 3:20-23. (rus.).
o I 14. Suzdaltsev O.V., Kalashnikov V.I., Mo-
(V <D
(0 > roz M.N., Sehposyn G.P. New high-performance
concretes. New University. Series: Technical sciences. 2014; 7-8(29-30):44-47. DOI: 10.15350/22219552.2014.7-8.0008 (rus.).
15. Chiorino M.A., Falikman V.R. The durability and sustainable development of structural concrete: within global scientific community's line of sight. Industrial and Civil Engineering. 2016; 1:24-26. (rus.).
16. Shesternin A.I. Properties of a thin filler for concrete of broken reinforced concrete structures. Actual problems of construction : materials of Intern. scientific conf., Part 1. Saransk, Publishing House of Mordovia University, 2008; 238-242. (rus.).
17. Anderson G., Iqbal M.M., Astira I.F. The effect of substitution and admixture materials on Self-Compacting Concrete (SCC) characteristics. International Journal of Scientific & Technology Research. 2018; 7(5):28-33.
18. Isaeva Yu.V., Velichko E.G., Kasumov A. Sh. Optimization of ultra-light cement mortar with due regard for geometrical and physical and mechanical characteristics of components. Construction Materials. 2015; 8:84-87. (rus.).
19. Yakovlev G.I., Fedorova G.D., Polyan-skikh I.S. High-strength concrete with disperse additive. Industrial and Civil Engineering. 2017; 2:35-42. (rus.).
20. Mujkanovic A., Jovanovic M., Becirhodzic D., Karic A. Self-compacting concrete — a sustainable construction material. The 5th International Conference on Environmental and Material Flow Management "EMFM2015". 2015; 6.
21. Korolev E.V. Technical-economical efficiency of new technological solutions. Analyses and improvement. Construction Materials. 2017; 3:85-89. (rus.).
22. Geiker M. Self-compacting concrete (SCC). Developments in the Formulation and Reinforcement of Concrete. 2008; 187-207. DOI: 10.1533/9781845694685.187
23. Ponikiewski T., Golaszewski J. Influence of fibres on rheological and mechanical properties of self-compacting concrete. Brittle Matrix Composites 10. 2012; 187-197. DOI: 10.1533/9780857099891.187
24. Rozental N.K., Chekhniy G.V., Lyubarska-ya G.V., Rozental A.N. Protection of concrete on a reactive aggregate from internal corrosion by lithium salts. Construction Materials. 2009; 3:68-71. (rus.).
25. Safarov K.B., Stepanova V.F. Regulation of reaction capacity of fillers and increasing sulfate resistance of concretes by combined use of low-calcium fly ash and high-active metakaolin. Construction Materials. 2016; 5:70-73. (rus.).
26. Bazhenov Y., Alimov L., Voronin V. Concrete composites of double structure formation. MATEC Web of Conferences. 2017; 117:00015. DOI: 10.1051/matec-conf/201711700015
27. Akhmetov D.A., Root E.N. The experience of using self-compacting concrete in the construction industry of the Republic of Kazakhstan. Young Scientist. 2017; 48(182):11-14. (rus.).
Received December 3, 2019.
Adopted in a revised form on December 25, 2019.
Approved for publication on January 29, 2020.
28. Alimov L., Engovatov I. Nano-modified concretes initial structuring. MATEC Web of Conferences. 2016; 86:04043. DOI: 10.1051/matecco-nf/20168604043.
Bionotes : Evgeniy G. Velichko — Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Department of Building Materials; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; ID RISC: 287053; [email protected];
Yuliya S. Shumilina — Lecturer of the Department of Building Materials; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; [email protected].
< DO
<D е
t с
i H
G Г сС
У
0 с/з § с/з
1 z У 1
J to
^ I
n °
DC. 3 o
zs ( o&
о §
E w & N
§ 2
n 0
Г 6 tt (
CD ) ¡1
®
01
« DO ■ T
s у
с о ® *
NN
о о 10 10 о о
