CC BY
206
Цементы низкой водопотребности — путь эффективного использования клинкера
и минеральных наполнителей в бетонах
УДК 691.5 DOI: 10.22227/1997-0935.2017.10.1145-1152
цементы низкой водопотребности — путь эффективного использования клинкера и минеральных наполнителей в бетонах
О.В. Хохряков, В.Г. Хозин, И.Я. Харченко*, Д.В. Газданов*
Казанский государственный архитектурно-строительный университет (КГАСУ), 420043, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1; *Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
Предмет исследования: проанализированы положения обновленной редакции технических условий на цементы. Отмечена тенденция к снижению клинкероемкости в портландцементах за счет более широкого использования минеральных добавок, вплоть до 95 %.
Цель: обоснование наиболее полного и эффективного использования портландцемента и минеральных добавок в составе цементов низкой водопотребности.
Материалы и методы: в качестве сырьевых материалов для получения цементов низкой водопотребности использовали портландцемент, минеральные добавки и суперпластификатор. Методы испытания соответствуют действующим стандартам.
Результаты: представлены сравнительные свойства цементов низкой водопотребности и цементов с минеральными добавками. Изучены свойства цементно-водных суспензий этих вяжущих, а также приготовлены тяжелые бетоны на их основе. Приведены результаты размолоспособности портландцемента и минеральных компонентов с суперпластификатором.
Выводы: показано, что за тенденции снижения клинкероемкости в наибольшей степени отвечает цемент низкой водопотребности, в котором полнее и эффективнее реализуются возможности как самого портландцемента, так и минеральных добавок. Установлено, что показатель клинкероемкости тяжелого бетона, приготовленный на цементе низкой водопотребности, практически в четыре раза ниже, чем у тяжелого бетона на основе общестроительного портландцемента.
КЛЮчЕВЫЕ СЛОВА: портландцемент, минеральные добавки, цемент низкой водопотребности, суперпластификатор, размолоспособность, клинкероемкость, доменный шлак
ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Хохряков О.В., Хозин В.Г, Харченко И.Я., Газданов Д.В. Цементы низкой водопотребности — путь эффективного использования клинкера и минеральных наполнителей в бетонах // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. Вып. 10 (109). С. 1145-1152.
LOW WATER DEMAND CEMENTS — WAY OF EFFICIENT USE OF CLINKER AND MINERAL FILLERS IN CONCRETES
_ c
O.V. Khokhryakov, V.G. Khozin, I.Ya. Kharchenko*, D.V. Gazdanov* T
Kazan State University of Architecture and Civil Engineering (KGASU),
1 Zelenaya str., Kazan, 420043, Republic of Tatarstan, Russian Federation S
*Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), S
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation Q
y
Subject: the provisions in the updated edition of the technical specifications for cements are analyzed. A trend to decrease H
O
the clinker volume in Portland cement due to the wider use of mineral additives, up to 95%, was observed. Research objectives: substantiation of the most complete and efficient use of Portland cement and mineral additives in the composition of low water demand cements.
Materials and methods: portland cement, mineral additives and superplasticizer were used as raw materials for obtaining cements of low water demand. The experimental methods comply with the current standards.
Results: comparative properties of low water demand cements and cements with mineral additives are presented. the properties of cement-water suspensions of these binders have been studied, and, on their basis, heavy concretes have been made. The results of the grindability of Portland cement and mineral components with a superplasticizer are given. p Conclusions: it is shown that the cement of low water demand, in which the advantages of both Portland cement and mineral O additives are more fully and efficiently presented, complies with the tendency to decrease the clinker volume to the greatest ^ degree. It is established that the clinker volume index for heavy concrete prepared on low water demand cement is almost O four times lower than that for heavy concrete based on common Portland cement. 1
O
ISÎ
В
r
3 У
© О.В. Хохряков, В.Г. Хозин, И.Я. Харченко, Д.В. Газданов
1145
KEY WORDS: portland cement, mineral additives, low water demand cement, superplasticizer, grindability, clinker volume, blast furnace slag
FOR CITATION: Khokhryakov O.V., Khozin V.G., Kharchenko I.Ya., Gazdanov D.V. Tsementy nizkoj vodopotrebnosti — put' jeffektivnogo ispol'zovaniya klinkera i mineral'nykh napolnitelej v betonakh [Low Water Demand Cements — Way of Efficient Use of Clinker and Mineral Fillers in Concretes]. Vestnik MGSU [Proceedings of the Moscow State University of Civil Engineering]. 2017. vol. 12, issue 10 (109), pp 1145-1152.
ВВЕДЕНИЕ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
№ О
О >
С 1 марта 2017 г. вступил в силу новый ГОСТ 31108-20161 и по сравнению с прежней редакцией этого нормативного документа ГОСТ 3110820032 в нем существенно расширено допустимое содержание минеральных добавок для общестроительного портландцемента. Например, если ранее их количество ограничивалось 20 % (цементы группы ЦЕМ II), то сегодня допускается вводить до 35 % этих добавок. В композиционных цементах (цементы группы ЦЕМ V) содержание наполнителей может достигать 49 % против 30 % в отмененной версии ГОСТ 31108-2003. Интересно, что содержание доменных и электротермофосфорных шлаков увеличено до немыслимых 95 %, т.е. в составе цемента количество клинкерной части не превышает 5 % (цементы группы ЦЕМ III). В этом случае цемент становится лишь малым технологическим модификатором, дозируемым на уровне химических добавок! Даже в ныне действующем ГОСТ 10 1 78-853, который явился итогом многолетних советских исследований по технологии получения и применения шлакопортландцемента, содержание доменных и электротермофосфорных шлаков ограничивается 80 % (табл. 1).
Заметим, что нынешний обновленный ГОСТ 31108-2016 фактически дублирует положения европейского стандарта EN 197-14.
1 ГОСТ 31108-2016 Цементы общестроительные. Технические условия.
2 ГОСТ 31108-2003 Цементы общестроительные. Технические условия.
3 ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопоргландце-мент. Технические условия (с Изменениями № 1, 2).
4 EN 197-1 Common cement. Specifications.
Итак, цементным заводам России дан четкий сигнал к снижению клинкероемкости (расход клинкерной части, приходящийся на единицу прочности, кг/МПа) в портландцементе за счет широкомасштабного использования минеральных добавок природного или техногенного происхождения [1—4]. К сожалению, пока в нашей стране цементники осознают посыл нового нормативного документа, за рубежом полным ходом осваивается производство композиционных малоклинкерных цементов. Это и понятно, потому как в Европейском Союзе стремятся к защите окружающей среды и снижению парникового эффекта на планете.
Не секрет, что основной причиной образования этого эффекта является повышение температуры нижних слоев атмосферы планеты за счет выделения углекислого газа и на долю производства цемента, а точнее — его клинкера, приходится до 7 % мировых выбросов этого газа. Интересно, что в ЕС выбросы углекислого газа не превышают 7,4 т/чел. в год, в то время как в России они достигают 12,2 т/чел. в год [5]. Несмотря на столь низкий показатель, за рубежом технологии производства цемента относят к экологически ущербным [6, 7] и принимают законы, мотивирующие строителей к применению малоклинкерных цементов [8, 9].
Ущербна указанная технология и по энергоэффективности, поскольку на тонну готового цемента необходимы существенные затраты условного топлива (215 кг/т) и электроэнергии (119 кВт/ч). При этом требуются значительные объемы (от 1,5 до 2,4 т) исходного карьерного сырья (известняка и глины).
Л 10
N ^
2 о
н >
о
X S I h
О ф
to
Табл. 1. Сравнительное содержание минеральных добавок в нормативных документах РФ
Нормативные документы РФ на портландцементы общестроительные
Наименование показателей ГОСТ 10178-85 (действ.) ГОСТ 31108-2003 (недейств.) ГОСТ 31108-2016 (действ.)
Численность минеральных добавок 3 6 7
Допустимое содержание минеральных добавок в цементе До 20 % (все кроме шлаков) До 20 % (все кроме шлаков) До 35 % (все кроме шлаков)
— До 30 % (в составе композиционных цементов) До 49 % (в составе композиционных цементов)
До 80 % (шлаки) До 65 % (шлаки) До 95 % (шлаки)
Цементы низкой водопотребности — путь эффективного использования клинкера _ л.,.,,, „„,,.,
, С.1145—1152
и минеральных наполнителей в бетонах
Несмотря на увеличение доли минеральных добавок в новом ГОСТ 31108-2016, их эффективность не может быть полностью реализована в общестроительном цементе [10]. Значительное содержание этих добавок неизбежно приведет к падению прочности как на ранних, так и на поздних сроках твердения. Наиболее эффективно они могут быть использованы лишь в технологии получения цементов низкой водопотребности (ЦНВ) — это советская разработка 80-х гг. прошлого столетия [11-13], которые производят совместным или последовательно-раздельным помолом портландцемента, природного или техногенного наполнителя и суперпластификатора (СП) [13-19].
материалы и методы
В качестве основных компонентов для получения цементов низкой водопотребности были использованы портландцемент ЦЕМ I 42,5Б, соответствующий паспортным данным, известняк Бондюжского месторождения (г. Менделеевск), песок кварцевый ПО «Нерудматериалы» (г. Казань), суперпластификаторы СП-1 (ОАО «Полипласт») и Melflux 2651F. Нормальная густота и сроки схватывания цементных вяжущих определены согласно ГОСТ 3 1 0.3-765, активность по прочности — ГОСТ 310.4-816, удельная поверхность — с помощью прибора ПСХ-12 [20]. Тяжелые
5 ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема (с Изменением № 1).
6 ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения пре-
дела прочности при изгибе и сжатии (с Изменениями № 1, 2).
бетоны готовили в соответствии с требованиями ГОСТ 10181-20147.
результаты и исследования
При сравнительном содержании минеральных добавок (до 20 %) ЦНВ существенно превосходит общестроительные цементы по основным строительно-техническим свойствам (табл. 2), и, очевидно, что это становится возможным благодаря суперпластификатору. В таблице для ЦЕМ II суперпластификатор С-3 взят в количестве 0,6 % от массы цемента, для ЦНВ-80 — 1,5 % этой добавки от массы ЦНВ.
Как видно из табл. 2, повышенная удельная поверхность ЦнВ способна воспринять существенно большее количество суперпластификатора, причем далеко за пределами его оптимальной дозировки (в три-четыре раза), рекомендуемой для рядовых ЦЕМ II. Это обстоятельство позволяет получить ЦНВ с качественно новыми свойствами (сверхнизкая водопотребность, высокие реологические показатели, рост прочности в два-четыре раза и др.). При этом не происходит замедления сроков схватывания и водоотделения цементного теста и не теряется прочность ЦнВ со временем.
Очевидно, что в процессе помола суперпластификатор принудительно адсорбируется (создаются так называемые адсорбционные комплексы [21-26]) на поверхности не только цементных частиц, но и частиц минеральных добавок. С одной стороны, практически нивелируется такой негативный процесс как флокулообразование, при котором
7 ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытаний.
Табл. 2. Сравнительные свойства цементов с минеральными добавками (~20 %) и ЦНВ-80
Наименование показателей ЦЕМ II/А-П 42,5Н ЦЕМ ША-К(Ш-П) 32,5 ЦНВ-80
без СП с СП без СП с СП
Удельная поверхность, см2/г 4800 3100 5800
Нормальная густота, % 30,0 24,3 28,6 23,8 18,0
Сроки схватывания: начало конец 3 ч 45 мин 4 ч 50 мин 4 ч 15 мин 5 ч 20 мин 3 ч 00 мин 4 ч 15 мин 3 ч 50 мин 5 ч 40 мин 2 ч 05 мин 5 ч 40 мин
Водоцементное отношение 0,45 0,35 0,46 0,36 0,27
Средняя активность раствора через 1 сут нормального твердения при изгибе/сжатии, МПа 3/15 4/18 2/8 2/11 4/37
Средняя активность раствора после пропаривания при изгибе/ сжатии, МПа 5/34 5/43 4/27 5/34 7/69
Средняя активность раствора в возрасте 28 сут нормального твердения при изгибе/сжатии, МПа 7/53 7/64 6/41 7/51 8/88
л
ф
0 т
1
s
*
о
У
Т
0 s
1
К)
В
г
3 У
о *
о
(8
обычно «разнозарядные» агрегированные частицы защемляют структурную воду и не дают ей свободно участвовать в реологическом течении цементных систем. С другой стороны, адсорбированный суперпластификатор в первые часы предотвращает процесс «притягивания» молекул воды частицами цемента, которые обладают энергетически некомпенсированными центрами. Резко замедляется этап захвата и уплотнения этих молекул до твердоподоб-ного состояния на активной поверхности частиц. Технологическим результатом описанных явлений является снижение водопотребности и усиление «реологической способности» ЦНВ-водных суспензий (табл. 3).
Кроме этого, суперпластификатор способствует ускорению размолоспособности твердых минеральных компонентов, входящих в состав ЦНВ (рис.). В зависимости от типа помольного оборудования
и условий измельчения достигается снижение энергозатрат в 20.. .40 % и продолжительности помола.
Сравнительные испытания тяжелых бетонов с одинаковым расходом вяжущего показывают (табл. 4), что на ЦНВ достигается существенно меньший показатель клинкероемкости (до четырех раз), чем при использовании общестроительного портландцемента. При этом расход ЦНВ для производства нерасслаивающегося и прочного тяжелого бетона не должен быть менее 350 кг на 1 м3, иначе усиливается внутреннее трение между зернами-заполнителями, и вязкопластического течения, свойственного бетонам на ЦНВ, не наблюдается.
Интересно, что чем «жирнее» бетонная смесь (400.500 кг/м3), тем эффективнее проявляет себя ЦНВ. Повышенная удельная поверхность этого вяжущего, затворенного водой, обеспечивает создание более тонкой «реологической» прослойки
Табл. 3. Свойства цементно-водных суспензий
Вид цемента Вид наполнителя Вид и содержание СП НГ, % Водореду-цирующий эффект, % В/Ц цементного теста Расплыв мини-цилиндра, мм Напряжение сдвига, Па Усиление реологической способности, %
ПЦ 500Д0 — — 25,2 — 10 42,7 100
Квар- С-3, 2 % 17,4 31,0 30 4,9 300
ЦНВ-50 цевый песок Melflux, 1 % 14,0 44,4 0,23 41 3,0 410
Известняк С-3, 2 % 14,4 42,9 37 3,3 370
Mel-flux, 1 % 11,3 55,2 49 1,9 490
8000
S I h
О Ф
to
1
4 —
■Известняк 2
•-Песок с С-3 (1 %) 5
3 4 5
■ Известняк с С-3 (1 %) 3 —* -Песок Время, ч
■ПЦ 6--+---ПЦ с С-3 (1 %)
Размолоспособность известняка, песка кварцевого и портландцемента в вибрационно-шаровой мельнице
Цементы низкой водопотребности — путь эффективного использования клинкера
и минеральных наполнителей в бетонах
Табл. 4. Сравнительные свойства тяжелых бетонов на цементных вяжущих
Вид цемента (вид и содержание СП) Расход материалов, кг/1 м3 Прочность на сжатие, МПа, через 28 сут нормального твердения Удельный расход цемента на единицу прочности, кг/МПа
Вяжущее Песок М = 2,6 кр ' Щебень из гравия (Др 800) Вода Массовая доля СП-1 в вяжущем, %
ЦЕМ I 42,5 420 670 1150 160 0,5 37,8 11,1
ЦНВ-50 420 680 1180 113 — 75,2 2,8
между зернами заполнителя, что приводит к дополнительному росту водоредуцирующей способности (до 15 %) и повышению прочности бетона.
ВЫВОДЫ
Итак, в цементах низкой водопотребности наиболее полно и эффективно реализуются возможно-
сти как самого портландцемента, так и минеральных добавок. Помимо существенного улучшения строительно-технических свойств бетонов на ЦНВ, снижается показатель клинкероемкости, который, очевидно, в последующие десятилетия станет главным критерием экологической и энергетической эффективности общестроительных цементов.
литература
1. Уфимцев В.М., Капустин Ф.Х., Пьячев В.А. Техногенное сырье в производстве цемента: вчера, сегодня, завтра // Технологии бетонов. 2012. № 1-2. С. 22-25.
2. Жарко В.И., Гузь В.А., Кабанов А.А. и др. Сырьевая база вторичных ресурсов в производстве строительных материалов // Alitinform Международное аналитическое обозрение. Цемент. Бетон. Сухие смеси. 2011. № 2 (19). С. 11-27.
3. Баженова С.И. Получение высококачественного бетона с использованием модификаторов структуры на основе отходов промышленности // Технические науки: проблемы и перспективы : мат. Меж-дунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, 20-23 марта 2011 г.). СПб. : Реноме, 2011. С. 23-25.
4. Ильичев В.А., Карпенко Н.И., Ярмаков-ский В.Н. О развитии производства строительных материалов на основе вторичных продуктов промышленности // Строительные материалы. 2011. № 4. С. 36-42.
5. Скороход М.А. Состояние и повышение конкурентоспособности цементного рынка Евразийского экономического союза (ЕАЭС) // 9th International cement conference. НО «Союзцемент». 24-26 апреля 2016 г. Режим доступа: http://docplayer.ru/36944864-Sostoyanie-i-povyshenie-konkurentorentosposobnosti-cementnogo-rynka-evraziyskogo-ekonomicheskogo-soyuza-eaes.html.
6. ЧомаеваМ.Н. Экологические проблемы воздействия химической промышленности на окружающую среду (на примере цементного производства) // Национальная безопасность и стратегическое планирование. 2016. Вып. 2-1 (14). С. 141-143.
7. Конненхолл К. CEMBUREAU — цементный и энергетический рынок в Европе и мире // Цемент и его применение. 2013. № 3. С. 22-33.
8. Рикерт Й., Мюллер К. Эффективные композитные цементы — вклад в сокращение выбросов СО2 // Alitinform Международное аналитическое обозрение. Цемент. Бетон. Сухие смеси. 2011. № 2 (19). С. 28-49.
9. Карпенко Н.И., Ярмаковский В.Н. Основные направления ресурсосбережения в строительстве и эксплуатации зданий. Ч. 1 // Строительные материалы. 2013. № 7. С. 12-21.
10. Сигитова И.С. Оценка эффективности и классификация минеральных добавок к цементам и бетонам // фундаментальные исследования. 2015. № 11-6. С. 1109-1113.
11. Батраков В.Г., Башлыков Н.Ф., Бабаев Ш.Г. и др. Бетоны на вяжущих низкой водопотребности // Бетон и железобетон. 1988. № 11. С. 4-6.
12. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. 2-е изд., перераб. и доп. М., 1998. 768 с.
13. Юдович Б.Э., Дмитриев А.М., Зубехин С.А. и др. Цементы низкой водопотребности — вяжущие нового поколения // Цемент и его применение. 1997. № 4. С. 15-18.
14. Хозин В.Г., Хохряков О.В., Урханова Л.А. и др. Эффективность применения золы-уноса Гусино-озерской ГРЭС в составе цементов низкой водопотребности // Строительные материалы. 2011. № 7. С. 76-79.
15. Юдович Б.Э., Зубехин С.А., Фаликман В.Р., Башлыков Н.Ф. Цемент низкой водопотребности: новые результаты и перспективы // Цемент и его применение. 2006. № 4. С. 80-84.
16. Пат. РФ 2373163, МПК С1 С04В 7/00 7/52. Цемент низкой водопотребности и способ его получения / И.Р. Сибгатуллин, В.Г. Хозин, О.В. Хохряков
в
ф
0 т
1
s
*
о
У
Т
0 s
1
К)
В
г 3
у
о *
о
(8
2008119309/03; заяв. 15.05.2008; опубл. 20.11.2009. Бюл. № 32.
17. Хозин В.Г., Хохряков О.В., Сибгатул-лин И.Р. и др. Карбонатные цементы низкой водо-потребности — зеленая альтернатива цементной индустрии России // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 76-82.
18. Баженова С.И. Эффективные высококачественные бетоны для суровых климатических условий : дис. ... канд. техн. наук. М., 2010. 158 с.
19. Хаматова А.Р., Хохряков О.В. Электросталеплавильный шлак ОАО «Ижсталь» для цементов низкой водопотребности и бетонов на их основе // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2016. № 2. С. 221-227.
20. Компьютерный многофункциональный прибор ПСХ-12^Р) // НПО «Лаборкомплект». Режим доступа: http://www.laborkomplekt.ru/?page=7& sid=4&srid=54&iid=6787
21. Бикбау М.Я. Наноцементы — будущее мировой цементной промышленности и технологии бетонов. Ч. 2 // Технологии бетонов. 2016. № 1-2. С. 37-41.
22. Бикбау М.Я. Нанотехнологии в производстве цемента. М. : ОАО «Московский институт материаловедения и эффективных технологий», 2008. 768 с.
23. Дятлов А.К., Харченко А.И., БаженовМ.И., Харченко И.Я. Композиционное вяжущее для мелкозернистых самоуплотняющихся бетонов // Технологии бетонов. 2013. № 3 (80). С. 40-43.
24. Дятлов А.К., Харченко А.И., Баженов М.И., Харченко И.Я. Мелкозернистые самоуплотняющиеся бетоны для монолитного домостроения на основе композиционных вяжущих // Промышленное и гражданское строительство. 2012. № 11. С. 59-61.
25. Авксентьев В.И., Морозов Н.М., Хозин В.Г., Гайфуллин Н.Э. Характер пористости цементного камня модифицированного суперпластификаторами // Актуальные проблемы науки и образования: прошлое, настоящее, будущее : сб. науч. тр. по мат. Междунар. заочн. науч.-практ. конф. : в 7 ч. Ч. 4. Тамбов, 2012. С. 10-12.
26. Красиникова Н.М., Морозов Н.М., Хохряков О.В., Хозин В.Г. Оптимизация состава цементного бетона для аэродромных покрытий// Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2014. № 2. С. 166.
Поступила в редакцию 10 июля 2017 г.
Принята в доработанном виде 15 сентября 2017 г.
Одобрена для публикации 10 октября 2017 г.
Об авторах: Хохряков Олег Викторович — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологий строительных материалов, изделий и конструкций, казанский государственный архитектурно-строительный университет (кГАСУ), 420043, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1, olvik@list.ru;
Хозин Вадим Григорьевич — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологий строительных материалов, изделий и конструкций, казанский государственный архитектурно-строительный университет (кГАСУ), 420043, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1, khozin@kgasu.ru;
Харченко Игорь Яковлевич — Dr.-Ing. habil (доктор технических наук), заведующий сектором внедрения, Научно-исследовательский институт экспертизы и инжиниринга, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское ® шоссе, д. 26, pto-bgs@bk.ru;
Газданов Давид Владимирович — магистрант кафедры железобетонных и каменных конструкций, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ
<£ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, gazdan-94@mail.ru.
О >
С
м references
<N
1. Ufimtsev V.M. Kapustin F.Kh., P'yachev V.A. Materials]. Alitinform Mezhdunarodnoe analiticheskoe |2 Tekhnogennoe syr'e v proizvodstve tsementa: vchera, obozrenie. Tsement. Beton. Sukhie smesi [ALITinform: ^ segodnya, zavtra [Technogenic Raw Materialsin the Cement. Concrete. Dry Mixtures]. 2011, no. 2 (19), О Cement Industry: Yesterday, Today, Tomorrow]. Tekh- pp. 11-27. (In Russian)
nologii betonov [Concrete Technologies]. 2012, no. 1-2, 3. Bazhenova S.I. Poluchenie vysokokachestven-
^ pp. 22-25. (In Russian) nogo betona s ispol'zovaniem modifikatorov struk-
2. Zharko V.I., Guz' V.A., Kabanov A.A. et al. tury na osnove otkhodov promyshlennosti [Production н Syr'evaya baza vtorichnykh resursov v proizvodstve of High-Quality Concrete with the Use of Structure Ф stroitel'nykh materialov [Raw Materials Base of Sec- Modifiers Based on Industrial Wastes]. Tekhnicheskie tQ ondary Resources in the Production of Construction nauki: problemy i perspektivy : materialy Mezhdun-
Цементы низкой водопотребности — путь эффективного использования клинкера
, С.1145—1152
и минеральных наполнителей в бетонах
arodnoy nauchnoy konferentsii (g. Sankt-Peterburg, 20-23 marta 2011 g.) [Technical Sciences: Problems and Perspectives] : proceedings of the International Scientific Conference (Saint-Petersburg, 20-23 March 2011)]. Saint-Petersburg, Renome Publ., 2011, pp. 2325. (In Russian)
4. Il'ichev V.A., Karpenko N.I., Yarmakovs-kiy V.N. O razvitii proizvodstva stroitel'nykh materi-alov na osnove vtorichnykh produktov promyshlennosti [On the Development of the Production of Building Materials Based on Secondary Products of Industry]. Stroitel'nye materialy [Construction Materials]. 2011, no. 4, pp. 36-42. (In Russian)
5. Skorokhod M.A. Sostoyanie i povyshenie konkurentosposobnosti tse-mentnogo rynka Evraziysk-ogo ekonomicheskogo soyuza (EAES) [State and Enhancement of Competitiveness of the Cement Market of the Eurasian Economic Union (EAES)]. 9th International Cement Conference. NO «Soyuztsement». 24-26 aprelya 2016 g. [9th International cement conference. Nonprofit group "Soyuzcement". April 24-26, 2016]. Available at: http://docplayer.ru/36944864-Sostoyanie-i-povyshenie-konkurentorentosposob-nosti-cementnogo-rynka-evraziyskogo-ekonomichesk-ogo-soyuza-eaes.html. (In Russian)
6. Chomaeva M.N. Ekologicheskie problemy vozdeystviya khimicheskoy promyshlennosti na okru-zhayushchuyu sredu (na primere tsementnogo proiz-vodstva) [Ecological Problems of Chemical Industry on the Environment (For Example, Cement Production)]. Natsional'naya bezopasnost' i strategicheskoe planirovanie [National Security and Strategic Planning]. 2016, issue. 2-1 (14), pp. 141-143. (In Russian)
7. Connenhall C. CEMBUREAU — tsementnyy i energeticheskiy rynok v Evrope i mire [CEMBUREAU — Cement and Energy Market in Europe and the World]. Tsement i ego primenenie [Cement and its Applications]. 2013, no. 3, pp. 22-33. (In Russian)
8. Rikert Y., Myuller K. Effektivnye kompozitnye tsementy — vklad v sokrashchenie vybrosov SO2 [Effective Composite Cements as a Contribution to the Reduction of CO2 Emissions]. Alitinform Mezhdunarod-noe analiticheskoe obozrenie. Tsement. Beton. Sukhie smesi [ALITinform: Cement. Concrete. Dry Mixtures]. 2011, no. 2 (19), pp. 28-49. (In Russian)
9. Karpenko N.I., Yarmakovskiy V.N. Osnovnye napravleniya resursosberezheniya v stroitel'stve i ekspluatatsii zdaniy. Ch. 1 [Main Directions of Resource Saving in the Buildings Construction and Operation. Part 1]. Stroitel'nye materialy [Construction Materials]. 2013, no. 7, pp. 12-21. (In Russian)
10. Sigitova I.S. Otsenka effektivnosti i klassifi-katsiya mineral'nykh dobavok k tsementam i betonam [Performance Evaluation and Classification of Mineral Additions to Cements and Concretes]. Fundamental'nye issledovaniya [Fundamental Research]. 2015, no. 11-6, pp. 1109-1113. (In Russian)
11. Batrakov V.G., Bashlykov N.F., Babaev Sh.G. et al. Betony na vyazhushchikh nizkoy vodopotrebnosti [Concretes on Astringent Low Water Requirements]. Beton i zhelezobeton [Concrete and Reinforced Concrete]. 1988, no. 11, pp. 4-6. (In Russian)
12. Batrakov V.G. Modifitsirovannye betony. Teo-riya i praktika [Modified Concrete. Theory and Practice]. 2nd ed., revised and enlarged. Moscow, 1998, 768 p.
13. Yudovich B.E., Dmitriev A.M., Zubekhin S.A. et al. Tsementy nizkoy vodopotrebnosti — vyazhush-chie novogo pokoleniya [Cements of Low Water Demand — Binders of a New Generation]. Tsement i ego primenenie [Cement and its Applications]. 1997, no. 4, pp. 15-18. (In Russian)
14. Khozin V.G., Khokhryakov O.V., Urkha-nova L.A., et al. Effektivnost' primeneniya zoly-unosa Gusinoozerskoy GRES v sostave tsementov nizkoy vodopotrebnosti [Efficiency of the Fly Ash Application of the Gusinoozersk State Regional Power Plant in the Composition of Cements of Low Water Demand]. Stroitel'nye materialy [Construction Materials]. 2011, no. 7, pp. 76-79. (In Russian)
15. Yudovich B.E., Zubekhin S.A., Falikman V.R., Bashlykov N.F. Tsement nizkoy vodopotrebnosti: novye rezul'taty i perspektivy [Cement of Low Water Demand: New Results and Prospects]. Tsement i ego primenenie [Cement and its Applications], 2006, no. 4, pp. 80-84. (In Russian)
16. Sibgatullin I.R., Khozin V.G., Khokhryakov O.V. Pat. RF 2373163, MPK S1 S04V 7/00 7/52. Tsement nizkoy vodopotrebnosti i sposob ego polucheni-ya [Low Water Consumption Cement and the Method of Its Production]; 2008119309/03; claim 15.05.2008; publ. 20.11.2009, bull. no. 32. (In Russian)
17. Khozin V.G., Khokhryakov O.V., Sibgatullin I.R. et al. Karbonatnye tsementy nizkoy vodopotrebnosti — zelenaya al'ternativa tsementnoy industrii Ros-sii [Carbonate Cements of Low Water Demand — a Green Alternative to the Cement Industry of Russia]. Stroitel'nye materialy [Construction Materials]. 2014, no. 5, pp. 76-82. (In Russian)
18. Bazhenova S.I. Effektivnye vysokokachest-vennye betony dlya surovykh klimaticheskikh usloviy [Effcient High-Quality Concrete for Severe Climatic Conditions]: Thesis of Candidate of Technical Sciences. Moscow, 2010, 158 p. (In Russian)
19. Khamatova A.R., Khokhryakov O.V. Elektrostaleplavil'nyy shlak OAO «Izhstal'» dlya tsementov nizkoy vodopotrebnosti i betonov na ikh osnove [The Electro-Steel-Smelting Slag Jsc "Izhstal" for Cements of Low Water Demand and Concrete on Their Basis]. Izvestiya Kazanskogo gosudarstvennogo arkh-itekturno-stroitel'nogo universiteta. [Kazan State University of Architecture and Engineering News]. 2016, no. 2, pp. 221-227. (In Russian)
20. Komp'yuternyy mnogofunktsional'nyy pribor PSKh-12(SP) [Computer Multifunctional Device PSKh-
m
ф
0 т
1
s
*
о У
Т
0
S
1
К) В
г 3
у
о *
о
(8
12 (SP)]. NPO «Laborkomplekt» [Scientific-Production Association "Laborkomplekt"]. Available at: http:// www.laborkomplekt.ru/?page=7&sid=4&srid=54&i id=6787. (In Russian)
21. Bikbau M.Ya. Nanotsementy — budushchee mirovoy tsementnoy promysh-lennosti i tekhnologii bet-onov. Ch. 2 [Nanocements are the Future of the World's Cement Industry and Concrete Technology. Part 2]. Tekhnologii betonov [Concrete Technologies]. 2016, no. 1-2, pp. 37-41. (In Russian)
22. Bikbau M.Ya. Nanotekhnologii v proizvod-stve tsementa [Nanotechnology in the Production of Cement]. Moscow, OAO «Moskovskiy institut materi-alovedeniya i effektivnykh tekhnologiy», 2008, 768 p. (In Russian)
23. Dyatlov A.K., Kharchenko A.I., Bazhe-nov M.I., Kharchenko I.Ya. Kompozitsionnoe vy-azhushchee dlya melkozernistykh samouplotnyayush-chikhsya betonov [Composite Binder for Fine-Grained Self-Compacting Concretes]. Tekhnologii betonov [Concrete Technologies]. 2013, no. 3 (80), pp. 40-43. (In Russian)
24. Dyatlov A.K., Kharchenko A.I., Bazhe-nov M.I., Kharchenko I.Ya. Melkozernistye samouplot-nyayushchiesya betony dlya monolitnogo domostroe-niya na osnove kompozitsionnykh vyazhushchikh [Finegrained Self-Compacting Concretes for Monolithic
Housing Construction on the Basis of Compositional Knitting]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel 'stvo [Industrial and Civil Engineering]. 2012, no. 11, pp. 59-61. (In Russian)
25. Avksent'ev V.I., Morozov N.M., Khozin V.G., Gayfullin N.E. Kharakter poristosti tsementnogo kam-nya modifitsirovannogo superplastifikatorami [Character of Porosity of Cement Stone Modified by Superplas-ticizers]. Aktual'nye problemy nauki i obrazovaniya: proshloe, nastoyashchee, budushchee : sbornik nauch-nykh trudov po materialam Mezhdunarodnoy zaochnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Actual Problems of Science and Education: Past, Present, Future: Collected Scientific Works of the International Extramural Scientific and Practical Conference : Collected Scientific Works of the International Extramural Scientific and Practical Conference]. 7 parts. Part 4. Tambov, 2012, pp. 10-12. (In Russian)
26. Krasinikova N.M., Morozov N.M., Khokh-ryakov O.V., Khozin V.G. Optimizatsiya sostava tsementnogo betona dlya aerodromnykh pokrytiy [Optimization of Composition of Cement Concrete for Airfield Coverings]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Severo-Kavkazskiy region. Seriya: Estestvennye nauki [University News. North-Caucasian Region. Natural Sciences Series]. 2014, no. 2, pp. 166. (In Russian)
Received July 10, 2017.
Accepted in revised form September 15, 2017.
Approved for publication October 10, 2017.
About the authors: Khokhryakov Oleg Viktorovich — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Construction Materials, Products and Structures Technologies, Kazan State University of Architecture and Civil Engineering (KGASU), 1 Zelenaya str., Kazan, 420043, Republic of Tatarstan, Russian Federation; olvik@list.ru;
Khozin Vadim Grigor'evich — Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of Building Materials Technology, Products and Constructions, Kazan State University of Architecture and Civil Engineering (KGASU), 1 Zelenaya str., Kazan, 420043, Republic of Tatarstan, Russian Federation; khozin@kgasu.ru;
Kharchenko Igor' Yakovlevich — Dr.-Ing. habil, Head of the Implementation Sector, Research Institute for Expertise and Engineering, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), ¡É 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation;
£ Gazdanov David Vladimirovich — magistrand, Department of Reinforced Concrete and Stone Structures, Mos-
cow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Mos-Îq cow, 129337, Russian Federation; gazdan-94@mail.ru.
CM ^
S o
H >
o s
