УДК 691.32 Бетоны. Бетонные и железобетонные изделия
ГРНТИ 67.09 Строительные материалы и изделия
В статье приведен анализ современных методик для разработки составов самоуплотняющихся бетонов, которые получили значительное распространение в последние десятилетия. Показана роль тонкодисперсных активных и инертных минеральных добавок природного и искусственного происхождения, применяемых для увеличения текучести и снижения водоотделения самоуплотняющихся бетонных смесей. Установлено, что применение минеральных добавок позволяет заполнить межзерновое пространство портландцементного клинкера, повысить плотность бетона и степень гидратации вяжущего. Приведен механизм действия комплексной химической добавки на основе эфиров поликарбоксилатов, пеногасителей и воздухововлекающего компонента. Показано, что введение пластифицирующих добавок в состав любых бетонных смесей приводит к значительному воздухововлечению, которое особенно проявляется в присутствии эфиров поликарбоксилатов. Снижение воздухововлечения достигается введением пеногасителей, способствующих не только удалению вовлеченного воздуха, но и приводящих к увеличению подвижности бетонной смеси и уменьшению расхода пластификатора. Присутствие добавок воздухововлекающего действия при-водит не только к образованию значительного количества эмульгированного воздуха в системе, препятствуя разрушению воздушных пузырьков и являясь источником образования в бетоне «резервных» условно-замкнутых пор, но и стабилизирует свойства бетонных смесей, что проявляется в снижении седиментации и сохранении их слитной структуры.
самоуплотняющийся бетон, текучесть самоуплотняющихся бетонных смесей, водоотделение, комплексная химическая добавка, эфиры поликарбоксилатов, пеногаситель, воздухововлекающий компонент, структура самоуплотняющегося бетона, пористость.
1. Sonebi M., Yahia A. Mix design procedure, tests, and stand-ards. In book: Self-Compacting Concrete: Materials, Properties, and Applications. - 2020. - Pp. 1-30. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-817369-5.00001-5.
2. Concrete Modification for Hot Weather Using Crushed Dolo-mite Stone / S. V. Samchenko, O. A. Larsen, I. V. Kozlova [et al.] // Buildings. – 2023. – Vol. 13, No. 10. – P. 2462. – https://doi.org/10.3390/buildings13102462 – EDN MGPLFU.
3. Самченко С.В., Александрова О.В., Гуркин А.Ю. Свойства цементных композитов на основе известняка в зависимости от его гранулометрического состава // Вестник МГСУ. - 2020. - №15. - С. 999-1006.
4. Самоуплотняющийся бетон с компенсированной усадкой c использованием материалов из бетонного лома / С. В. Сам-ченко, В. В. Воронин, О. А. Ларсен, В. В. Наруть // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2021. – № 2(746). – С. 71-78. – https://doi.org/10.32683/0536-1052-2021-746-2-71-78 – EDN EYNTLL.
5. Ларсен О.А., Солодов А.А., Наруть В.В., Бутенко К.А., Веселов В.К. Исследование свойств тонкодисперсных матери-алов для получения самоуплотняющегося бетона // Техника и технология силикатов. - 2022. - Т. 29. - № 4. С. 359 – 368.
6. Pera J., Husson S., Guilhot B. Influence of finely ground lime-stone on cement hydration // Cement and Concrete Composites. - 1999. - Vol. 21. - Pp. 99–105.
7. Balakrishnan S.D., Paulose K.C. Workability and strength char-acteristics of self-compacting concrete containing fly ash and dolomite powder. American Journal Engineering Research. - 2013. - Vol. 24. - Pp. 43–47.
8. Lothenbach B., Le Saout G., Gallucci E., Scrivener K. Influence of limestone on the hydration of Portland cements // Cement and Concrete Research. - 2008. - №38. - Pp. 848–860.
9. Ларсен О.А., Солодов А.А., Бахрах А.М. Исследование влияния пеногасителей на основные свойства пластифициро-ванного цементного теста // Строительные материалы. - 2025. - № 3. - С. 74–81. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2025-833-3-74-81
10. Ibrahim, R., Ahmad, S., Ghazal, A., Al-kroom, H. and Elrah-man, M. (2025) Studying the role of fine materials characteristics on the packing density and rheological properties of blended ce-ment pastes. Applied Rheology. - Vol. 35 (Issue 1). - Pp. 20250035. https://doi.org/10.1515/arh-2025-0035
11. Kosmatka S., Wilson M. Design and Control of Concrete Mix-tures. The Portland Cement Association, Scokie, Illinois, USA. 2016.
12. Larsen O., Samchenko S., Naruts V. Blended binder based on Portland cement and recycled concrete powder // Magazine of Civil Engineering. - 2022. - 113(5). - Article No. 11305
13. Калмакова П.С., Ларсен О.А. Влияние микронаполнителя на основе вулканического туфа на основные свойства смешан-ного вяжущего. В сборнике: Актуальные проблемы строи-тельной отрасли и образования - 2024. Сборник докладов V Национальной научной конференции. Москва. - 2025. - С. 181-186.
14. Larsen O.A., Samchenko S.V., Zemskova O.V., Korshunov A.V., Solodov A.A. Self-Compacting Mixtures of Fair-Faced Concrete Based on GGBFS and a Multicomponent Chemical Ad-mixture Technological and Rheological Properties. Buildings. - 2024, 14,3545.
15. Рекомендации по подбору составов бетонных смесей для тяжелых и мелкозернистых бетонов. Методическое пособие. НИИЖБ им. А. А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство». Москва. - 2016. - С. 100.
16. Самченко, С. В. Влияние дисперсности шлакового компо-нента на свойства шлакопортландцемента / С. В. Самченко, О. В. Земскова, И. В. Козлова // Техника и технология силикатов. – 2016. – Т. 23, № 2. – С. 19-23. – EDN WAOLWF.
17. Tsivilis S., Chaniotakis E., Badogiannis E., Pahoulas G., Ilias A. A study on the parameters affecting the properties of Portland limestone cements // Cement and Concrete Composites. - 1999. - № 21. - Pp. 107-116.
18. Moosberg-Bustnes H., Lagerblad B., Forssberg E. The func-tion of fillers in concrete // Materials and Structures. - 2004. - Vol. 37. - Pp 74-81.
19. Ахвердов И. Н. Основы физики бетона. Москва: Стройиз-дат, 1981. - 464 с.
20. Ларсен О.А., Воронин В.В., Самченко С.В. Критерии оценки структурно-технологических характеристик бетона // Техника и технология силикатов. - 2023. - Т. 30, No 2. - С. 129-143.
21. Plank J., Sakai E., Miao C.W., Yu C., Hong J.X. Chemical admixtures — Chemistry, applications and their impact on concrete microstructure and durability // Cement and Concrete Research. 2015. – Vol. 78. Pp. 81–99.
22. Gelardi G., Mantellato S., Marchon D., Palacios M., Eberhardt A. B., Flatt, R. J. Chemistry of Chemical Admixtures. Science and Technology of Concrete Admixtures. 2016. Woodhead Publishing, Cambridge, 149-218.
23. Батраков В. Г. Модифицированные бетоны. Теория и прак-тика. Москва, 1998. - 768 с.
24. Zhang Y., Kong X. Correlations of the dispersing capability of NSF and PCE types of superplasticizer and their impacts on ce-ment hydration with the adsorption in fresh cement pastes // Ce-ment and Concrete Research. - 2015. - Vol. 69. - Pp. 1-9.
25. Sakai E., Kasuga T., Sugiyama T. et al. Influence of superplas-ticizers on the hydration of cement and the pore structure of hardened cement // Cement and Concrete Research. - 2006. - Vol.36 (11). - Pp. 2049-2053.
26. Rath S., Ouchi M. Effective Mixing Method for Stability of Air Content in Fresh Mortar of Self-Compacting Concrete in Terms of Air Diameter // Internet Journal for Society for Social Management Systems. - 2015. - Is. 10, Vol. 1. - Pp. 15-6550.
27. Lazniewska-Piekarczyk B. Influence of anti-foaming admixture and polycarboxylic superplasticizer type on fresh and hardened properties of self-compacting mortar // Architecture civil engineer-ing environment, The Silesian University of Technology - 2010. - No. 4. - Pp. 61-71.
28. Стольников В. В., Р. Е. Литвинова. Трещиностойкость бетона. Москва: Энергия, 1972. - 113 с.
29. Кунцевич О. В. Бетоны высокой морозостойкости для сооружений Крайнего Севера. Ленинград: Стройиздат: Ле-нингр. отделение, 1983. - 131 с.
30. Powers T.C., Helmuth R.A. Theory of volume changes in hardened cement paste during freezing, Highw. Res. Board Proc. - 1953. - Vol. 32. - Pp. 285–297.
31. Ребиндер П. А. Поверхностно-активные вещества. Москва: Знание, 1961. - 46 с.
32. Стольников В. В. Воздухововлекающие добавки в гидро-техническом бетоне. Ленинград: Госэнергоиздат, 1953. - 168 с.
33. Du L., Folliard K.J. Mechanisms of air entrainment in concrete // Cement and Concrete Research. - 2005. - Vol. 35. - Pp. 1463–1471.
34. Tunstall L. E., Tyler Ley M., Scherer G. W. Air entraining admixtures: Mechanisms, evaluations, and interactions // Cement and Concrete Research. - 2021. - Vol. 150. - P. 106557.
