УДК 666.946.2 Расширяющиеся или безусадочные цементы
ГРНТИ 67.09 Строительные материалы и изделия
ОКСО 22.03.01 Материаловедение и технологии материалов
ББК 383 Строительные материалы и изделия
ТБК 5415 Строительные материалы и изделия. Производство стройматериалов
Усадка одна из главных проблем связанных с твердением бетонных и железобетонных конструкций, зависящим от вида бе-тона и его качества. Негативное влияние усадки можно предотвратить, используя добавки с обычным портландцементом, которые позволяют получить безусадочные и расширяющиеся цементы. Применяя в качестве добавки гипс и смешивая его с цементным клинкером, путем совместного помола можно получить расширяющийся цемент, так же применяя активные ми-неральные добавки (АМД), обладающие пуццолановой активностью, можно получить цементный камень с более плотной структурой, с низкой пористостью, с высокими физико-механическими характеристиками и с более низкой усадкой. Примене-ние АМД в безусадочных и расширяющихся цементах, так же выгодны с экономической и экологической точки зрения, так как экономят клинкер при производстве цемента. В данной работе в качестве АМД выступает трепел. Было изучено влияние доба-вок на деформативные свойства вяжущего при помощи метода планирования эксперимента. Деформации цемента определялись на 2,3,7,14 и 28 сутки в соответствии со стандартными методиками исследования и обработки результатов деформативных свойств цементного камня. Отчет о исследованиях представлен графическом варианте в виде пространственной поверхности, полученной методом регрессии второго порядка. Регрессионная зависимость описывает влияние активной минеральной расши-ряющей добавки на деформирование цементного камня при твердении. Опытным путем получены составы с наибольшим эф-фектом расширения и с наибольшей усадкой с применением комплексных добавок. Используя результаты исследования, можно прогнозировать деформационные свойства вяжущего с комплексной добавкой.
сульфоалюминат кальция, сульфоалюминатный цемент, трепел, композиционная добавка, деформация цемента, гипс, планиро-вание экспериментов, уравнение регрессии.
1. Krivoborodov Yu.R., Samchenko S.V. Sulfate-bearing solid solution of calcium aluminates and ferrites. 9th Inter-national Congress on the Chemistry of Cement. New Delhi. 1992. Vol. 3. Pp. 201-215.
2. Osokin A.P., Krivoborodov Y.R., Samchenko S.V. Melt structure and properties clinkers containing calcium sul-foferrites and sulphoalumoferrites. 10th International Con-gress on the Chemistry of Cement. Gothenburg. 1997. Vol. 1. 8 pp.
3. Кузнецова Т.В., Талабер Й. Глиноземистые цементы. М.: Стройиздат. 1988. 272 c.
4. Hiroshi Sasano, Ippei Maruyama, Mechanism of drying-induced change in the physical properties of concrete: A mesoscale simulation study, Cement and Concrete Re-search, Volume 143, 2021, 106401, ISSN 0008-8846, https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2021.106401 .
5. Wioletta Soja, Fabien Georget, Hamed Maraghechi, Ka-ren Scrivener, Evolution of microstructural changes in ce-ment paste during environmental drying, Cement and Con-crete Research, Volume 134, 2020, 106093, ISSN 0008-8846, https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2020.106093 .
6. D.P. Bentz, M.R. Geiker, K.K. Hansen, Shrinkage-reducing admixtures and early-age desiccation in cement pastes and mortars, Cement and Concrete Research, Vol-ume 31, Issue 7, 2001, Pages 1075-1085, ISSN 0008-8846, https://doi.org/10.1016/S0008-8846(01)00519-1 .
7. Pengcheng Lv, Guangcheng Long, Youjun Xie, Jianwei Peng, Shulai Guo, Study on the mitigation of drying shrink-age and crack of limestone powder cement paste and its mechanism, Construction and Building Materials, Volume 411, 2024, 134325, ISSN 0950-0618, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.134325 .
8. Wenyan Zhang, Huaxia Lin, Mengfen Xue, Shuai Wang, Junsheng Ran, Faqiang Su, Jianping Zhu, Influence of shrinkage reducing admixtures on the performance of ce-mentitious composites: A review, Construction and Build-ing Materials, Volume 325, 2022, 126579, ISSN 0950-0618, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.126579 .
9. Peiliang Shen, Linnu Lu, Yongjia He, Fazhou Wang, Jianxin Lu, Haibing Zheng, Shuguang Hu, Investigation on expansion effect of the expansive agents in ultra-high per-formance concrete, Cement and Concrete Composites, Volume 105, 2020, 103425, ISSN 0958-9465, https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2019.103425 .
10. Shuling Gao, Zhe Wang, Wenchang Wang, Huafang Qiu, Effect of shrinkage-reducing admixture and expansive agent on mechanical properties and drying shrinkage of Engineered Cementitious Composite (ECC), Construction and Building Materials, Volume 179, 2018, Pages 172-185, ISSN 0950-0618, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.05.203 .
11. S. Samchenko and D. Zorin Influence of calcium sulphoaluminoferrite on the cement stone structure E3S Web Conf., 164 (2020) 14002
12. Samchenko S.V., Kuznetsova T.V. Resistance of the calcium sulphoaluminate phases to carbonation // Cement, Wapno, Beton. 2014. No. 5. Pp. 317-322. WOS:000342730100004
13. Julien Bizzozero, Christophe Gosselin, Karen L. Scrive-ner. Expansion mechanisms in calcium aluminate and sul-foaluminate systems with calcium sulfate. // Cement and Concrete Research. 2014. Vol. 56. Pp. 190-202. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2013.11.011 .
14. Krivoborodov Yu R., Samchenko S.V., Kuznetsova T.V. Structural Changes in Refractory Calcium Aluminate Cement Concrete // Refractories and Industrial Ceramics. 2018. Vol. 59. No. 2. Pp. 151–155. https://doi.org/10.1007/s11148-018-0197-1.
15. Рахимов Р.З., Камалова З.А., Ермилова Е.Ю., Стоя-нов О.В. Термически обработанный трепел как актив-ная минеральная добавка в цемент // Вестник Казан-ского технологического университета. 2014. №. 13. С. 99-101.
16. Трофимов К. В. Исследование свойств цементного камня с добавкой трепел. Научный поиск: материалы восьмой научной конференции аспирантов и докторан-тов. Челябинск. 2016. С. 41-46.
17. Jing Yang, Peng Hou, Yong Pan, Honglei Zhang, Caiqi-an Yang, Wan Hong, Kefeng Li, Shear behaviors of hollow slab beam bridges strengthened with high-performance self-consolidating cementitious composites, Engineering Struc-tures, Volume 242, 2021, 112613, ISSN 0141-0296, https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.112613 .
18. M. Iqbal Khan, S. Umer Sial, Galal Fares, Mohamed ElGawady, Shehab Mourad, Yousef Alharbi, Flexural per-formance of beams strengthened with a strain-hardening cementitious composite overlay, Case Studies in Construc-tion Materials, Volume 17, 2022, e01645, ISSN 2214-5095, https://doi.org/10.1016/j.cscm.2022.e01645 .
19. Самченко С.В. Формирование и генезис структуры цементного камня: монография. М.: МГСУ, Ай Пи Эр Медиа, ЭБС АСВ. 2016. 248 с.
20. Кузнецова Т.В. Алюминатные и сульфоалюминат-ные цементы. М: Стройиздат. 1986. 208 с.
21. Кузнецова Т. В., Сычев М. М., Осокин А. П., Корнеев В. И., Судакас Л. Г. Специальные цементы. СПб.: Стройиздат. 1997. 314 с.
22. Нгуен Зоан Тунг Лам, Самченко С. В., Танг Ван Лам, Щвецова В. А. Оптимизация пропорций компози-ционного вяжущего с комплексными добавками // Вест-ник МГСУ. 2023. Т. 18. Вып. 3. С. 427–437. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2023.3.427-437 .
23. Хартман К., Лецкий Э.К., Шефер В., Лецкая Н.С., Фомин Г.А. Планирование эксперимента в исследова-нии технологических процессов. М.: Мир, 1977. 552 с.
24. Nguyễn Minh Tuyển. Quy hoạch thực nghiệm. Hà Nội: NXB Khoa học và Kỹ thuật. 2007. 264 tr.
25. Александрова О.В., Мацеевич Т.А., Кирьянова Л.В, Соловьев В.Г. Статистические методы решения техно-логических задач: учебное пособие. М.: Изд-во МГСУ. 2017. 153 с.
26. Большев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математиче-ской статистики. Москва: Наука. 1983. 416с.
