Русский Русский

Ключевые слова: бетон

Influence of carbon black additives and finely ground waste from stone wool production on characteristics of cement systems

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2025-8-4-8
, , , , ,
Аннотация
The object of research is cement composites with additives of carbon black and finely ground waste stone wool production. The work aims to design a mix of a cement composite with the additives of carbon black and finely ground waste from stone wool production, which achieves the best strength characteristics. The results show that carbon black is represented on average by particles of 155 microns with inclusions of large agglomerates up to 1-2 mm in size, consisting of almost homogeneous nanoparticles 10-20 nm in size. Carbon black is distinguished by high hydrophobic properties with a true powder density of 900 kg/m3 and a bulk density of 300 kg/m3. The chemical composition of black carbon is 70-80% carbon and 10-15% oxygen, and it also contains impurity compounds of zinc, iron, sulfur, silicon, and other elements. Carbon additives acquire hydrophilic properties in the presence of a plasticizer, and the degree of their influence on hydration becomes less pronounced. The contraction of the binder during the first three hours of hardening is reduced when carbon black is introduced into the cement system in an amount of 8%. A composition with the best strength characteristics was obtained: the content of finely ground waste from stone wool production is 6% by weight of the binder; carbon black content is 4-5%; W/C = 0.2. However, there is difficulty in mixing the mixture at such a low W/C. With a water-cement ratio of 0.3, this problem is solved, and the strength characteristics remain quite high.
PDF

Исследование пластифицирующих добавок на основе эфиров поликарбоксилатов на свойства бетонов, формуемых методом 3D-печати

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2022-5-5-42-58
 42-58 стр.
Аннотация
В работе изучены особенности применения пластифицирующих добавок на основе эфира по-ликарбоксилата в технологии аддитивного строительного производства (3D-печати). Послой-ную экструзию осуществляли на 3D-принтере «АМТ S-6044». Исследованы нормальная густота и сроки схватывания цементного теста, средняя плотность, пластическая прочность и формоусточивость бетонной смеси, пределы прочности бетона на сжатие и при изгибе. Показа-но, что пластифицирующие добавки на основе эфиров поликарбоксилатов в рассмотренных концентрациях являются эффективными модификаторами реотехнологических и физико-механических свойств цементных бетонных смесей, применяемых в технологии 3D-печати. Наибольшее увеличение прочности на сжатие и при изгибе при введении исследуемых поли-карбокисилатных пластификаторов наблюдается на ПЦ ЦЕМ I 42,5Н: введение 0,5% «MasterGlenium 430» приводит к увеличению прочности при сжатии и изгибе на 49,3% и 31,6%; при введении «MasterGlenium 115» – на 21,6% и 35%; при введении «MasterGlenium 591» – на 49,8% и 41,7% соответственно. Интерес для дальнейших исследований представляет разработка комплексных органо-минеральных добавок полифукнкционального действия на основе поликарбоксилатых ПД для бетонов, формуемых методом аддитивного производства (3D-печати).
PDF

ПОЛУЧЕНИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО СЛОЯ ИЗ МОНОЛИТНОГО НЕАВТОКЛАВНОГО КОНСТРУКЦИОННО-ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ФИБРОПЕНОБЕТОНА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2021-4-3-5-22
,
 5-22 стр.
Аннотация
Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения конструкционно-теплоизоляционного пенобетона неавтоклавного твердения с улучшенными строительно-техническими характеристиками для устройства теплоизоляционного слоя в конструкции дорожной одежды за счет трехмерного дисперсного армирования полипропиленовой фиброй. На основе результатов исследований влияния технологических факторов на свойства пенобетона установлено оптимальное содержание (до 0,25% от массы цемента) и длину (12 мм) армирующих полипропиленовых волокон, что позволяет получить высокие показатели прочности дисперсно-армированного цементного камня на изгиб (увеличение на 12-20%) и на сжатие (увеличение на 6-12%) по сравнению с неармированным цементным камнем пенобетона неавтоклавного твердения. Проведен анализ процесса структурообразования дисперсноармированного пенобетона с позиций системного подхода на основе многофакторных полиномиальных моделей влияния соотношения наполнителя и вяжущего, а также количества дисперсных армирующих волокон, который определяется оптимальными условиями распределения твердой и газовой фаз, а также армирования смежных межпоровых перегородок пенобетона, связывая их в один асоциат, что обеспечивает совместную работу материала при разного рода внешних воздействиях. Разработан метод повышения долговечности дорожной одежды и устранения влияния эффекта морозного пучения на качество дорожного покрытия за счет введения в конструкцию дорожной одежды необходимой величины эффективного теплоизоляционного слоя. Проведен анализ закономерности процесса теплопередачи в массиве грунта земляного полотна и многослойной дорожной одежде. На основе проведенного анализа установлены величины необходимого сопротивления теплопередаче дорожной одежды для природно-климатических районов страны и предложена методика расчета величины теплоизоляционного (морозозащитного) слоя дорожной одежды. Разработана методика расчета величины теплоизоляционного слоя с использованием монолитного фибропенобетона и номограммы для определения необходимой величины теплоизоляционного слоя из монолитного неавтоклавного конструкционно-теплоизоляционного фибропенобетона классов D600-D1000.
PDF

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕТОННОГО ЛОМА ИРАКА В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕЛЯ И ЗАПОЛНИТЕЛЯ ТЯЖЕЛОГО И ЛЁГКОГО БЕТОНА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-3-28-39
, , , ,
 28-39 стр.
Аннотация
Актуальность работы обусловлена поиском альтернативных источников сырья для строительной индустрии, сопряженным с утилизацией техногенных отходов. Новизна статьи заключается в выявлении научных закономерностей влияния отходов сноса зданий и сооружений на формирование микроструктуры легких и тяжелых бетонов. Бетонные отходы готовили в качестве, как наполнителей цементных материалов, так и мелких заполнителей, на основе которых созданы бетоны с высокими механическими свойствами. Проектирование составов производилось с точки зрения геоники (геомиметики), в частности, с учетом закона сродства структур. Прочностные характеристики бетонных смесей были исследованы в соответствии с EN 12390-3. Кроме того, были определены микроструктурные, морфологические и термические свойства сырья и бетонов при 28-дневном отверждении. Впервые была обеспечена плотная микроструктура композита, как продуктами портландцемента, так и гидратацией, и, частично, продуктами гидратации ранее непрореагировавшего клинкера. минералы которого присутствуют в бетонных отходах и активируются при их измельчении. Использование отходов сноса зданий и сооружений в качестве наполнителя цементирующего материала при замене портландцемента до 20% позволяет получить лучшую прочность на сжатие, как тяжелых, так и легких бетонов.
PDF