ДОБАВКИ ДЛЯ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА НА ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Аннотация
Исследовано влияние комплексной добавки, содержащей суперпластификатор С-3, на свойства тяжелого бетона. Выявлена эффективность пластифицирующего действия указанной добавки на стадии приготовления бетонной смеси и последующем формовании бетонных изделий. Доказано, что на стадии твердения бетона исследуемая добавка способствует формированию более однородной коллоидно-кристаллической структуры и образованию плотных кристаллогидратных комплексов цементного камня к моменту завершения твердения бетона. Объектами исследования выбраны образцы бетона марки В22,5 без добавок; содержащие монодобавку - суперпластификатор С-3; содержащие комплексную добавку. При проектировании состава добавок для тяжелого бетона исходили из фундаментальных положений строительной науки, что комплексность действия добавок заключается в оптимальном сочетании двух основных противоположных по действию процессов, протекающих во времени и объеме бетонной матрицы. Применение синтезированного в ходе данного исследования олигомера капролактама позволяет решить проблему вовлечения в производственный оборот концентрированных отходов производства капролактама. Полученные олигомеры капролактама могут использоваться в строительстве в качестве пластификаторов бетонных смесей, как ингибиторов коррозии стальной арматуры при производстве железобетонных изделий. Были синтезированы водорастворимые олигомеры капролактама, которые сокращают время растворения суперпластификатора С-3 и диспергирования низкотемпературного катализатора в объеме затворяемой бетонной смеси. Было установлено, что в присутствии олигомера капролактама в количестве от 10 до 20% масс. скорость растворения суперпластификатора С-3 в воде при температуре 20-21 °С увеличивается в 2,0-2,2 раза. Это способствует более качественному перемешиванию компонентов бетонной смеси, прежде всего улучшению диспергирования комплексной добавки в объеме бетонной смеси. Используемый в настоящей работе олигомер капролактама является эффективным водорастворимым смачивателем поверхности частиц цемента, песка и щебня, что весьма важно для активизации гидрационных и сорбционных процессов при затворении бетонной смеси. Повышенные смачивающие свойства олигомера капролактама характеризуются углом смачивания, величина которого составляет 19,6°.
Литература
Bazhenov Yu.M. Concrete technology. M.: ASV. 2011. 528 p. (in Russian).
Zotkin A.G. Concretes with effective additives. M.: Infra-Engineering, 2014.160 p. (in Russian).
Izotov V.S., Sokolova Yu.A. Chemical additives for modifying concrete: monograph. M.: Paleotyp. 2006. 244 p. (in Russian).
Kastornykh L.I. Additives to concrete and building solutions: study guide. allowance. Rostov: Phoenix. 2007.221 p. (in Russian).
Polyakov V.S., Padokhin V.A., Akulova M.V., Syrbu S.A. Improvement of the strength properties of heavy con-crete by chemical additives based on ε-caprolactam oligo-mers. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2012. V. 55. N 8. P. 118-121 (in Russian).
Vovk A.I. Modern construction with modern additions. StroyProfil. 2006. N 8 (54) P. 47-48 (in Russian).
Nguyen Duc Vinh Quang, Bazhenov Yu.M., Alexandrova O.V. The influence of quartz powder and mineral additives on the properties of high-performance concretes. Vestn. MGSU. 2019.V. 14. N 1 (124). P. 102-117 (in Rus-sian). DOI: 10.22227/1997-0935.2019.1.102-117.
Surkov V.N., Solovieva V.Ya. Concrete that does not re-quire high-quality raw materials. Neftegaz. delo. 2015. V. 13. N 4. P. 239-243 (in Russian).
Bazhenov Yu.M., Voronin V.V., Alimov L.A., Bakhrakh A.M., Larsen O.A., Soloviev V.N., Nguyen D.V.K. High quality self-compacting concretes using waste from coal combustion. Vestn. MGSU. 2017. V. 12.N. 12 (111). P. 1385-1391. (in Russian). DOI: 10.22227/1997-0935.2017.12.1385-1391.
Pham Dik Thang, Bulgakov B.I., Tang Van Lam. Application of fine-grained shotcrete for the construction of subway tunnels. Vestn. MGSU. 2016. N 7. P. 81-90 (in Russian). DOI: 10.22227/1997-0935.2016.7.81-90.
Kravtsov A.V., Tsybakin S.V., Evseeva T.M., Sobolev K.G., Potapov V.V. Cast concrete using copper-smelting waste and nanosilica. Vestn. MGSU. 2017. V. 12. N 9 (108). P. 1010-1018 (in Russian). DOI: 10.22227/1997-0935.2017.9.1010-1018.
Alekseev V.A., Kharchenko I.Ya., Kharchenko A.I., Bazhenova S.I., Beterbiev A.S.E. Modified concrete mixes for spatial structures, applied by spraying. Vestn. MGSU. 2016. N 11. P. 48-58 (in Russian). DOI: 10.22227/1997-0935.2016.11.48-58.
Filimonova O.N., Enyutina M.V., Khvostov A.A., Ryashskih V.I. Modeling the process of destruction of cement particles at the initial stage of hydration. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. [ChemChemTech]. 2019. V. 62. N 11. P. 138-142 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20196211.5986.
Gerasin V.A., Kurenkov V.V. Combined processing of bentonites with inorganic polyelectrolytes and cationic surfactants to facilitate exfoliation of organoclay. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. [ChemChemTech]. 2019. V. 62. N 5. P. 71-77 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20196205.5746.
Vinogradova L.A., Gracheva Yu.N. Influence of the universal additive best on concrete properties. Vestn. Voronezh. Gos. Un-ta Inzh. Tekhnol. 2018. V. 80. N 4 (78). P. 361-365 (in Russian). DOI: 10.20914/2310-1202-2018-4-361-365.
Vinogradova L.A. The influence of the introduction of the superplasticizer "Polyp-last SP-3" on the properties of concrete. Steklo i keramika. 2018. N 4. P. 39-41 (in Russian). DOI: 10.1007/s10717-018-0047-0.
Yukhnevsky P.I. Influence of chemical additives-plasticizers on the structure and properties of hydrosilicate gel. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Stroitelstvo. 2013. N 4 (652). P. 43-48 (in Russian).
Stepovich M.A., Kosenko N.F., Viryus A.A., Shipko M.N., Sibirev A.L. Investigations of the microstructure and properties of cement systems subjected to magnetic impulse action. Mat. of the reg. univ. scient. and practical conference. Ser. "Nat. and tech. sciences" 2019. P. 410-415 (in Russian).
Fedosov S.V., Akulova M.V., Slizneva T.E. Study of the disperse composition of nanostructured liquid used for mixing finegrained concrete. Coll. of scient. papers of the RAACS. Moscow. 2018. P. 474-479 (in Russian).
Akulova M.V., Ulyanova E.A. Processing of structures with polymer impregnations: advantages and disadvantages. Coll. of mat. of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the 370th anniversary of the formation of the fire protection of Russia. 2019. P. 25-27 (in Russian).
SNiP 82-02-95 "Federal elementary rates of cement consumption in the manufacture of concrete and reinforced concrete products and structures." (in Russian).
GOST 18105-86 “Concrete. Strength control rules”
Isakulov B.R., Akulova M.V., Kulsharov B.B., Sartova A.M., Isakulov A.B. Obtaining and studying the properties of binders based on oil and gas industry waste. Ekspert: teoriya i practika. 2020. N 5 (8). P. 34-38 (in Russian).
