аспирант
Ирак
сотрудник
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
сотрудник
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
сотрудник
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
УДК 691.335 на основе других неорганических вяжущих
ГРНТИ 67.09 Строительные материалы и изделия
ОКСО 08.06.01 Техника и технологии строительства
ББК 383 Строительные материалы и изделия
ТБК 5410 Общие вопросы
Введение. Река Шатт-Аль-Араб имеет большое экономическое и социальное значение для Ирака. Ее гидрологическая обстановка определяется состоянием рек Тигра и Евфрата, в результате слияния которых образуется эта река, приливами в Персидском заливе, солеными грунтовыми водами и климатическими условиями. Рост солености воды из-за низкого уровня атмосферных осадков ухудшают ее качество и усиливает коррозионное воздействие на бетонные и железобетонные конструкции подводной зоны гидротехнических сооружений. В связи, с чем определена цель настоя-щей работы, которая заключается в получении коррозионностойкого тяжелого бетона на многокомпонентном вяжущем с использованием местного сырья Ирака. Задачами исследования являются поиск решений повышения долговечности бетонных конструкций, эксплуатируемых в среде с высокой агрессивностью. Материалы и методы. Для получения коррозионностойкого тяжелого бетона на многокомпонентном вяжущем использовались в основном местные для Ирака сырьевые материалы: портландцемент ЦЕМ I 52,5Н завода «Таслужа», высокоактивный метакаолин (МК), зола-унос Багдадского кирпичного завода «Аль-Нахраван» (ЗУ), зола, полученная сжиганием финиковых косточек (ЗФК), а также кварцевый песок (П) с модулем крупности Мк = 2,5, гранитный щебень (Щ) с максимальным размером зерен 20 мм, поликарбоксилатный суперпластификатор "MasterGlenium 115" и водоудерживающая добавка "MECELLOSE PMC 15 US". Стойкость к коррозии разработанных бетонов оценивали по снижению прочности на сжатие, на осевое растяжение и на растяжение при изгибе, а также на основании потерь массы бетонными образцами в результате их трехмесячной экспозиции в агрессивных средах. Результаты исследования. Установлено, что бетоны с частичной заменой портландцемента тонкодисперсными добавками в виде метакаолина и механоактивированных кислых золы-уноса и золы финиковых косточек, обладающими большой пуццоланической активностью из-за высокого содержания аморфного кремнезема, связывающего свободный гидроксид кальция в менее растворимые и химически активные низкоосновные гидросиликаты кальция, являющимися основными гидратными новообразованиями, повышающими прочность цементного камня бетона, превосходят тяжелый бетон на портландцементе по плотности, прочностным показателям, водонепроницаемости и коррозионной стойкости, в том числе и в жидкой среде, моделирующей состав придонного слоя воды в дельте реки Шатт-Аль-Араб в районе порта Басра Алфао на побережье Персидского залива на юге Ирака. При этом, лучшие результаты показал тяжелый бетон на четырехкомпонентном вяжущем оптимизированного состава. Выводы. Использование в составе многокомпонентного вяжущего метакаолина и механоактивированных кислых зол уплотняет структуру цементного камня разработанных бетонов и снижает содержание в нем свободного гидроксида кальция, что способствует повышению их физико-механических свойств и эксплуатационных показателей, в том числе стойкости к коррозии в различных агрессивных средах.
Коррозионностойкий тяжелый бетон, гидротехнические сооружения, многокомпонентное вяжущее, метакаолин, зола-уноса, зола финиковых косточек, плотность, пористость, прочность, водонепроницаемость, водопоглощение
1. Wei C., Wojnar C. S., Wu C. Hydro-chemo-mechanical phase field formulation for corrosion induced cracking in reinforced concrete // Cem. Concr. Res. – 2021. – Vol. 144. – Art. 106404. – https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2021.106404. EDN: https://elibrary.ru/KKGJHI
2. Zhou Y. et al. Strength deterioration of concrete in sulfate environment: an experimental study and theoretical modeling // Journal of Advances in Materials Science and Engineering. – 2015. – Vol. 2015. – Art. ID 951209. – P. 1–13. – http://dx.doi.org/10.1155/2015/951209.
3. Lam Van Tang et al. Effect of complex organo-mineral modifier on the properties of corrosion-resistant concrete // MATEC Web of Conferences. – 2018. – Vol. 251. – Art. 01005. – P. 1–9. – https://doi.org/10.1051/matecconf/201825101005.
4. Zeng C. et al. Formula design of corrosion-resistant concrete under sulfate-chloride compound attack // Advanced Materials Research. – 2014. – Vol. 918. – P. 47–53. – https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.918.47.
5. Petropavlovskaya B. et al. Corrosion resistant fine-grained ash concrete for repairs of constructions in the linen production // Innovations and Technologies in Construction (BUILDINTECH BIT 2021): Journal of Physics: Conference Series. – IOP Publishing, 2021. – Vol. 1926. – Art. 012045. – P. 1–9. – doihttps://doi.org/10.1088/1742-6596/1926/1/012045. EDN: https://elibrary.ru/ZPVVUI
6. Yodsudjai W. et al. Corrosion behavior of reinforcement in concrete with different compositions // Journal of Sustainable Cement-Based Materials. – 2020. – Vol. 10, Iss. 3. – P. 129–148. – DOI:https://doi.org/10.1080/21650373.2020.1774440. EDN: https://elibrary.ru/NKYYEG
7. Yigiterhan O. et al. Trace element composition of size-fractionated suspended particulate matter samples from the Qatari Exclusive Economic Zone of the Arabian Gulf: the role of atmos-pheric dust // Biogeosciences. – 2020. – Vol. 17. – P. 381–404. – https://doi.org/10.5194/bg-17-381-2020. EDN: https://elibrary.ru/GGTVRU
8. Rakib F. et al. Observed variability in physical and biogeochemical parameters in the central Arabian Gulf // Oceanologia. – 2021. – Vol. 63, Iss. 2. – P. 227–237. – https://doi.org/10.1016/j.oceano.2020.12.003. EDN: https://elibrary.ru/RVIZRR
9. Alosairi Y. et al. World record extreme sea surface temperatures in the northwestern Arabian/Persian Gulf verified by in situ measurements // Marine Pollution Bulletin. – 2020. – Vol. 161, Part B. – Art. 111766. – https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2020.111766. EDN: https://elibrary.ru/TDQTVL
10. Noori R. et al. Recent and future trends in sea surface temperature across the Persian Gulf and Gulf of Oman // PLoS ONE. – 2019. – Vol. 14, No. 2. – P. 1–19. – https://doi.org/10.1371/journal.pone.0212790. EDN: https://elibrary.ru/UMUPJZ
11. Reynolds R. M. Physical oceanography of the Gulf, Strait of Hormuz, and the Gulf of Oman: results from the Mt Mitchell Expedition // Marine Pollution Bulletin. – 1993. – Vol. 27. – P. 35–59. – https://doi.org/10.1016/0025-326X(93)90007-7.
12. Al-Ansari et al. Hypoxia in the central Arabian Gulf Exclusive Economic Zone (EEZ) of Qatar during summer season // Estuarine, Coastal and Shelf Science. – 2015. – Vol. 159. – P. 60–68. – https://doi.org/10.1016/j.ecss.2015.03.022.
13. Quigg A. et al. Phytoplankton along the coastal shelf of an oligotrophic hypersaline environment in a semi-enclosed marginal sea: Qatar (Arabian Gulf) // Continental Shelf Research. – 2013. – Vol. 60. – P. 1–16. – http://dx.doi.org/10.1016/j.csr.2013.04.015. EDN: https://elibrary.ru/YDTYBN
14. Subba Rao D. V., Al-Yamani F. Phytoplankton ecology in the waters between Shatt Al-Arab and Straits of Hormuz, Arabian Gulf: a review // Journal of Plankton biology and ecology. – 1998. – Vol. 45, No. 2. – P. 101–116.
15. Al-Gahtani A. S., Maslehuddin M. Characteristics of the Arabian Gulf environment and its impact on concrete durability: an overview // The 6th Saudi Engineering Conference: proceedings. – KFUPM, Dhahran, 2002. – Vol. 3. – P. 169–184.
16. Payehghadr M., Eliasi A. Chemical compositions of Persian Gulf water around the Qeshm Island at various seasons // Asian Journal of Chemistry. – 2010. – Vol. 22, Iss. 7. – P. 5282–5288. – DOI:https://doi.org/10.14233/ajchem.2010.11745.
17. Abdulla S. S. A Study on the Sedimentation of the Shatt Al-Arab River in Basra : unpublished master's thesis. – Marine Sciences Center, University of Basra, 1990. – 98 p.
18. Al-Mahmood H. K. The monthly variations of discharge and effect that on a total dissolve suspended and salinity in Shatt Al-Arab river (south of Iraq) // Iraqi Scientific Journal. – 2009. – Vol. 50, No. 3. – P. 355–368.
19. Al-Mahamid Z. H., Al-Abbawy D. A., Al-Mahmood H. K. H. Seasonal and spatial variation in major ion composition and water quality of the Shatt Al-Arab River, Southern Iraq // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. – 2025. – Vol. 1567, Iss. 1. – Art. 012029. – https://doi.org/10.1088/1755-1315/1567/1/012029. EDN: https://elibrary.ru/NWNVRA
20. Moyel S. Assessment of water quality of the Shatt Al-Arab River, using multivariate statistical technique // Mesopotomia Environment Journal. – 2014. – Vol. 1, No. 1. – P. 39–46.
21. Ahmed A. et al. Chemical reactions in pozzolanic concrete // Modern Approaches on Material Science. – 2019. – Vol. 1, Iss. 4. – P. 128–133. – https://doi.org/10.32474/MAMS.2019.01.000120.
22. Borziak O. S. et al. The effect of added finely dispersed calcite on the corrosion resistance of cement compositions // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. – 2019. – Vol. 708. – Art. 012080. – https://doi.org/10.1088/1757-899X/708/1/012080 EDN: https://elibrary.ru/LSXGGO
