Technique and technology of silicates Technique and technology of silicates Техника и технология силикатов 2076-0655 117106 10.62980/2076-0655-2026-485-494 xhsnaa ОСНОВНАЯ РУБРИКА MAIN RUBRIC ОСНОВНАЯ РУБРИКА EFFECT OF MINERAL ADDITIVES ON THE NEUTRALIZATION OF THE ALKALI–SILICA REACTION ВЛИЯНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ДОБАВОК НА НЕЙТРАЛИЗАЦИЮ ЩЕЛОЧНО- КРЕМНЕЗЁМНОЙ РЕАКЦИИ Абд Алвахед Фирас Abd Alwahed Firas firas.abd.alwahed@yandex.ru Кривобородов Юрий Романович Krivoborodov Yuri Romanovich ykriv@rambler.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет Москва Россия National Research Moscow State University of Civil Engineering Moscow Russian Federation ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» Москва Россия National Research Moscow State University of Civil Engineering Moscow Russian Federation Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева Москва Россия D. I. Mendeleev Russian University of Chemical Technology Moscow Russian Federation 25 12 2025 25 12 2025 32 5 485 494 20 10 2025 24 11 2025 https://tsilicates.ru/en/nauka/article/117106/view

В данной работе представлены результаты экспериментального исследования, направленного на оценку эффективно-сти минеральных добавок в подавлении щелочно-кремнезёмной реакции (ЩКР) в бетоне, являющейся одной из основных причин внутренней деградации и снижения долговечности железобетонных конструкций, эксплуатируемых во влажных условиях. Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки эффективных технологических решений, обеспечивающих стабильность микроструктуры цементного камня и увеличение срока службы бетонных сооружений, особенно мостов, гидротехнических и инфраструктурных объектов. При приготовлении бетона использовался песок Ха-лактырский (Камчатский край, Россия), содержащий повышенное количество активного кремнезёма, способного всту-пать в реакцию со щелочами цемента, что указывает на высокую вероятность развития щелочно-кремнезёмной реакции (ЩКР) при отсутствии корректирующих добавок. Для снижения интенсивности ЩКР исследовалось влияние двух пуццо-лановых добавок: микрокремнезёма (МКУ-85) и органоминерального модификатора МБ2-50С, представляющего собой композицию микрокремнезёма и золы-уноса. Испытания проводились по ускоренной методике, регламентированной ГОСТ 8269.0, с измерением относительных линейных деформаций образцов мелкозернистого бетона, выдерживаемых в щелоч-ной среде при температуре (80 ± 2) °C. Результаты показали, что микрокремнезём обладает наибольшим ингибирующим эффектом: при содержании 15 % от массы цемента наблюдалось снижение деформаций ниже предельного уровня (0,1 %) и стабилизация их значений, что позволяет отнести смесь к категории нереакционноспособных. Модификатор МБ2-50С также продемонстрировал способность снижать интенсивность реакции и повышать стабильность поведения бетона во времени, однако его эффективность оказалась ниже по сравнению с микрокремнезёмом. При этом увеличение содержа-ния МБ2-50С свыше 15 % может существенно повысить его ингибирующую активность, что делает данную добавку эко-номически оправданной альтернативой при корректировке дозировки.

This paper presents the results of an experimental study aimed at evaluating the effectiveness of mineral admixtures in suppressing the alkali–silica reaction (ASR) in concrete, which is one of the main causes of internal deterioration and reduced durability of reinforced concrete structures operated under humid conditions. The relevance of the study is due to the need to develop effective technological solutions that ensure the stability of the microstructure of cement stone and increase the service life of concrete structures, especially bridges, hydraulic engineering and infrastructure facilities. In the preparation of concrete, Khalaktyrsky sand (Kamchatka Krai, Russia) was used as fine aggregate. This sand contains an increased amount of reac-tive silica capable of reacting with the alkalis of cement, indicating a high probability of alkali–silica reaction (ASR) development in the absence of corrective admixtures. To reduce the intensity of ASR, the influence of two pozzolanic admixtures was investigated: silica fume (MKU-85) and the organomineral modifier MB2-50S, which represents a composition of silica fume and fly ash. The tests were carried out using an accelerated method regulated by GOST 8269.0, involving measurements of the relative linear expansion of fine-grained concrete specimens stored in an alkaline environment at a temperature of (80 ± 2) °C. The results showed that silica fume exhibited the strongest inhibiting effect: at a dosage of 15% by mass of cement, the measured ex-pansions decreased below the limiting level (0.1%) and stabilized, allowing the mixture to be classified as non-reactive. The MB2-50S modifier also demonstrated the ability to reduce the reaction intensity and improve the long-term stability of concrete behavior; however, its effectiveness was lower compared with silica fume. At the same time, increasing the content of MB2-50S above 15% may significantly enhance its inhibiting activity, making this admixture an economically justified alternative when adjusting the dosage.

 щелочно-кремнезёмная реакция (ЩКР) микрокремнезём органоминеральный модификатор пуццолановые добавки активный кремнезём линейные деформации долговечность бетона. alkali–silica reaction (ASR) silica fume organomineral modifier pozzolanic admixtures reactive silica linear expansion concrete durability. Работа выполнена в НИУ МГСУ в рамках реализации Программы развития университета «ПРИОРИТЕТ 2030». Проект 3.1 «Научный прорыв в строительной отрасли – новые технологии, новые материалы, новые методы». The work was carried out at NIU MSCU within the framework of the University Development Program “PRIORITY 2030”. Project 3.1 “Scientific breakthrough in the construction industry - new technologies, new materials, new methods”

Брыков, А. С. Щелоче-кремнеземные реакции, щелочная коррозия портландцементных бетонов и пуццолановые добавки - ингибиторы коррозии / А. С. Брыков, М. Е. Воронков // Цемент и его применение. – 2014. – № 5. – С. 87-94. – EDN TIREAB. Brykov, A. S. Scheloche-kremnezemnye reakcii, schelochnaya korroziya portlandcementnyh betonov i puccolanovye dobavki - ingibitory korrozii / A. S. Brykov, M. E. Voronkov // Cement i ego primenenie. – 2014. – № 5. – S. 87-94. – EDN TIREAB. Розенталь, Н. К. Способы защиты бетона от щелочной коррозии / Н. К. Розенталь, Г. В. Любарская, А. Н. Розенталь // Бетон и железобетон. – 2015. – № 1. – С. 24-27. – EDN WHTAVF. Rozental', N. K. Sposoby zaschity betona ot schelochnoy korrozii / N. K. Rozental', G. V. Lyubarskaya, A. N. Rozental' // Beton i zhelezobeton. – 2015. – № 1. – S. 24-27. – EDN WHTAVF. Розенталь, Н. К. Реакционноспособные со щелочами заполнители: коррозия и защита бетона / Н. К. Розенталь, Г. В. Чехний, А. Н. Розенталь // Вестник НИЦ Строительство. – 2024. – № 4(43). – С. 141-155. – DOI 10.37538/2224-9494-2024-4(43)-141-155. – EDN OBMIJU. Rozental', N. K. Reakcionnosposobnye so schelochami zapolniteli: korroziya i zaschita betona / N. K. Rozental', G. V. Chehniy, A. N. Rozental' // Vestnik NIC Stroitel'stvo. – 2024. – № 4(43). – S. 141-155. – DOI 10.37538/2224-9494-2024-4(43)-141-155. – EDN OBMIJU. Влияние минеральных добавок на развитие щелочной коррозии в портландцементных бетонах с реакционноспособным гравийным заполнителем / Я. Жвиронайте, Ю. Малайшкене, Й. Пранцкявичене [и др.] // Цемент и его применение. – 2020. – № 2. – С. 64-69. – EDN FKPGMY. Vliyanie mineral'nyh dobavok na razvitie schelochnoy korrozii v portlandcementnyh betonah s reakcionnosposobnym graviynym zapolnitelem / Ya. Zhvironayte, Yu. Malayshkene, Y. Pranckyavichene [i dr.] // Cement i ego primenenie. – 2020. – № 2. – S. 64-69. – EDN FKPGMY. Портландцемент, содержащий золу-унос для предотвращения щелочной коррозии бетона / Г. С. Рояк, И. В. Грановская, Н. В. Стржалковская, Д. А. Миленин // Цемент и его применение. – 2015. – № 1. – С. 89-92. – EDN TSNQDF. Portlandcement, soderzhaschiy zolu-unos dlya predotvrascheniya schelochnoy korrozii betona / G. S. Royak, I. V. Granovskaya, N. V. Strzhalkovskaya, D. A. Milenin // Cement i ego primenenie. – 2015. – № 1. – S. 89-92. – EDN TSNQDF. Хироно С., Ямада К., Андо Й., Тории К. Проблемы, связанные с щелоче-кремнеземной реакцией, в Японии и Таиланде // Цемент и его применение. – 2016. – № 3. – С. 88-94. Hirono S., Yamada K., Ando Y., Torii K. Problemy, svyazannye s scheloche-kremnezemnoy reakciey, v Yaponii i Tailande // Cement i ego primenenie. – 2016. – № 3. – S. 88-94. Льюис Р.С., Байрак Э. Применение микрокремнезема для профилактики щелоче-кремнеземной реакции с целью обеспечить использование местных заполнителей в Турции // Цемент и его применение. – 2016. – № 4. – С. 108-111. L'yuis R.S., Bayrak E. Primenenie mikrokremnezema dlya profilaktiki scheloche-kremnezemnoy reakcii s cel'yu obespechit' ispol'zovanie mestnyh zapolniteley v Turcii // Cement i ego primenenie. – 2016. – № 4. – S. 108-111. Курдовски В. Значение щелочей в цементе для технологии бетона // Цемент и его применение. 2015. №1. С. 89-92. Kurdovski V. Znachenie schelochey v cemente dlya tehnologii betona // Cement i ego primenenie. 2015. №1. S. 89-92. Рояк, Г. С. Продукты реакции при развитии щелочной коррозии бетона и меры ее предотвращения / Г. С. Рояк, И. В. Грановская // ALITinform: Цемент. Бетон. Сухие смеси. – 2014. – № 1(33). – С. 58-67. – EDN RYWPPV. Royak, G. S. Produkty reakcii pri razvitii schelochnoy korrozii betona i mery ee predotvrascheniya / G. S. Royak, I. V. Granovskaya // ALITinform: Cement. Beton. Suhie smesi. – 2014. – № 1(33). – S. 58-67. – EDN RYWPPV. Добшиц, Л. М. Требования к качеству используемых материалов для изготовления долговечных железобетонных изделий и конструкций / Л. М. Добшиц, А. А. Николаева // ALITinform: Цемент. Бетон. Сухие смеси. – 2023. – № 2(71). – С. 38-45. – EDN CHYWPD. Dobshic, L. M. Trebovaniya k kachestvu ispol'zuemyh materialov dlya izgotovleniya dolgovechnyh zhelezobetonnyh izdeliy i konstrukciy / L. M. Dobshic, A. A. Nikolaeva // ALITinform: Cement. Beton. Suhie smesi. – 2023. – № 2(71). – S. 38-45. – EDN CHYWPD. Королев, Е. В. Оценка условий протекания щелочной коррозии. Исследование объёмного распределения воды в материале / Е. В. Королев, А. Н. Гришина, С. Ли // Региональная архитектура и строительство. – 2024. – № 3(60). – С. 5-18. – DOI 10.54734/20722958_2024_3_5. – EDN EPNHWD. Korolev, E. V. Ocenka usloviy protekaniya schelochnoy korrozii. Issledovanie ob'emnogo raspredeleniya vody v materiale / E. V. Korolev, A. N. Grishina, S. Li // Regional'naya arhitektura i stroitel'stvo. – 2024. – № 3(60). – S. 5-18. – DOI 10.54734/20722958_2024_3_5. – EDN EPNHWD. Влажностные деформации бетона, подверженного щелочной коррозии. Модель процесса / Е. В. Королев, А. Н. Гришина, А. В. Михеев, В. А. Гладких // Вестник гражданских инженеров. – 2020. – № 4(81). – С. 134-143. – DOI 10.23968/1999-5571-2020-17-4-134-143. – EDN ABJKUI. Vlazhnostnye deformacii betona, podverzhennogo schelochnoy korrozii. Model' processa / E. V. Korolev, A. N. Grishina, A. V. Miheev, V. A. Gladkih // Vestnik grazhdanskih inzhenerov. – 2020. – № 4(81). – S. 134-143. – DOI 10.23968/1999-5571-2020-17-4-134-143. – EDN ABJKUI. Влажностные деформации бетона, подверженного щелочной коррозии. Экспериментальные результаты / А. Н. Гришина, Е. В. Королев, А. В. Михеев, В. А. Гладких // Вестник гражданских инженеров. – 2020. – № 6(83). – С. 140-148. – DOI 10.23968/1999-5571-2020-17-6-140-148. – EDN EYXXWI. Vlazhnostnye deformacii betona, podverzhennogo schelochnoy korrozii. Eksperimental'nye rezul'taty / A. N. Grishina, E. V. Korolev, A. V. Miheev, V. A. Gladkih // Vestnik grazhdanskih inzhenerov. – 2020. – № 6(83). – S. 140-148. – DOI 10.23968/1999-5571-2020-17-6-140-148. – EDN EYXXWI. Эффективные способы предотвращения коррозии гидротехнического бетона / А. Шарифов, З. Х. Гайбуллаева, Д. С. Неъматзода, З. А. Гозиев // Доклады Национальной академии наук Таджикистана. – 2022. – Т. 65, № 1-2. – С. 98-105. – EDN WDELEG. Effektivnye sposoby predotvrascheniya korrozii gidrotehnicheskogo betona / A. Sharifov, Z. H. Gaybullaeva, D. S. Ne'matzoda, Z. A. Goziev // Doklady Nacional'noy akademii nauk Tadzhikistana. – 2022. – T. 65, № 1-2. – S. 98-105. – EDN WDELEG. Добшиц, Л. М. Влияние примесей в компонентах бетона на протекание щелочно-кремнеземной реакции в железобетонных конструкциях / Л. М. Добшиц, А. А. Николаева // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. – 2023. – № 1(15). – С. 38-42. – EDN WDQZDC. Dobshic, L. M. Vliyanie primesey v komponentah betona na protekanie schelochno-kremnezemnoy reakcii v zhelezobetonnyh konstrukciyah / L. M. Dobshic, A. A. Nikolaeva // Resursoenergoeffektivnye tehnologii v stroitel'nom komplekse regiona. – 2023. – № 1(15). – S. 38-42. – EDN WDQZDC. Исследование физико-механических свойств бетона с добавлением многофункциональной добавки / А. Н. Перевощикова, И. В. Вальцифер, Н. Б. Кондрашова, Н. С. Воронина // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. – 2024. – Т. 16, № 2. – С. 170-179. – https://doi.org/10.15828/2075-8545-2024-16-2-170-179. – EDN BFTEZA. Issledovanie fiziko-mehanicheskih svoystv betona s dobavleniem mnogofunkcional'noy dobavki / A. N. Perevoschikova, I. V. Val'cifer, N. B. Kondrashova, N. S. Voronina // Nanotehnologii v stroitel'stve: nauchnyy internet-zhurnal. – 2024. – T. 16, № 2. – S. 170-179. – https://doi.org/10.15828/2075-8545-2024-16-2-170-179. – EDN BFTEZA. Сорвачева, Ю. А. Влияние нано-кремнезема на кинетику протекания щелочной коррозии бетона / Ю. А. Сорвачева // Известия Петербургского университета путей сообщения. – 2014. – № 2(39). – С. 118-123. – EDN SGRTTZ. Sorvacheva, Yu. A. Vliyanie nano-kremnezema na kinetiku protekaniya schelochnoy korrozii betona / Yu. A. Sorvacheva // Izvestiya Peterburgskogo universiteta putey soobscheniya. – 2014. – № 2(39). – S. 118-123. – EDN SGRTTZ. Кахаров З.В., Исломов А.С. Применение микрокремнезёма при производстве бетонной смеси // Вестник науки. – 2023. – № 4(61). – С. 371–377. Kaharov Z.V., Islomov A.S. Primenenie mikrokremnezema pri proizvodstve betonnoy smesi // Vestnik nauki. – 2023. – № 4(61). – S. 371–377. Гувалов А.А., Аббасова С.И., Кузнецова Т.В. Улучшение структуры высокопрочного бетона с применением модификаторов // Строительные материалы. 2015. № 12. С. 78-80. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2015-732-12-78-80 Guvalov A.A., Abbasova S.I., Kuznecova T.V. Uluchshenie struktury vysokoprochnogo betona s primeneniem modifikatorov // Stroitel'nye materialy. 2015. № 12. S. 78-80. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2015-732-12-78-80 Модификаторы бетона МБ-С // Официальный сайт «МастерБетон-МБ». – Электронный ресурс. – Режим доступа: masterbeton-mb.ru (дата обращения: 16.11.2025). Modifikatory betona MB-S // Oficial'nyy sayt «MasterBeton-MB». – Elektronnyy resurs. – Rezhim dostupa: masterbeton-mb.ru (data obrascheniya: 16.11.2025).