Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
  • Влияние содержания золы-уноса на прочность бетонов на основе сульфатостойкого портландцемента
  • УДК 666.972.524 DOI: 10.33622/0869-7019.2021.01.51-58
    Нго Суан ХУНГ1 (Вьетнам), аспирант, e-mail: xuanhung1610@gmail.com
    Танг Ван ЛАМ2 (Вьетнам), кандидат технических наук, e-mail: lamvantang@gmail.com
    Борис Игоревич БУЛГАКОВ1, кандидат технических наук, доцент, e-mail: BulgakovBI@mgsu.ru
    Ольга Владимировна АЛЕКСАНДРОВА1, кандидат технических наук, доцент, e-mail: AleksandrovaOV@mgsu.ru
    Оксана Александровна ЛАРСЕН1, кандидат технических наук, доцент, e-mail: LarsenOA@mgsu.ru
    1 ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    2 Ханойский горно-геологический университет, 18 Фo Виен, Дык Тханг, Бак Ту Лием, Ханой, Вьетнам
    Аннотация. Один из перспективных способов утилизации зол-уноса - это введение их в состав минеральных вяжущих веществ или в бетонные и растворные смеси в качестве активных минеральных добавок, обладающих пуццоланическими свойствами. Для получения бетонной смеси было использовано вяжущее, состоящее из сульфатостойкого портландцемента с тонкодисперсными минеральными добавками в виде низкокальциевой золы-уноса одной из теплоэлектростанций и микрокремнезема. Кроме того, вводили суперпластификатор, в качестве заполнителей применяли речной кварцевый песок и гранитный щебень. Все материалы были местного для Вьетнама происхождения. Форму и размер частиц порошкообразных сырьевых материалов и песка определяли методом лазерной гранулометрии, состав бетонной смеси рассчитывали по методике стандарта США. Подвижность и среднюю плотность бетонной смеси, среднюю плотность бетона, прочность бетонов при сжатии и на растяжение при изгибе, их водонепроницаемость оценивали по российским нормам. Исследование микроструктуры бетонов разработанных составов проводили с помощью сканирующего электронного микроскопа. Установлено, что прочность при сжатии полученных бетонов повышается с увеличением содержания золы-уноса, однако при дальнейшем росте ее концентрации наблюдается снижение прочности. При этом максимальная дозировка золы-уноса в составе вяжущего позволяет получить бетон с минимальной средней прочностью при сжатии. Использование многотоннажных техногенных отходов в виде микрокремнезема и золы-уноса для получения гидротехнического бетона на местном для Вьетнама сырье позволит снизить стоимость такого бетона, а также будет способствовать защите окружающей среды от загрязнения техногенными отходами.
    Ключевые слова: сульфатостойкий портландцемент, зола-уноса, микрокремнезем, поликарбоксилатный суперпластификатор, прочность при сжатии, плотность структуры.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Ануфриева Е. В. Коррозионностойкий бетон для гидротехнического строительства // Градостроительные аспекты устойчивого развития крупных городов. Харьков : ХНУГХ им. А. Н. Бекетова, 2009. № 93. С. 537-541.
    2. Santhanam M., Cohen M. D., Olek J. Differentiating seawater and groundwater sulfate attack on Portland cement mortars [Различное воздействие сульфатов морской воды и подземных вод на портландцементные растворы]. Cement and Concrete Research, 2006, vol. 36(12), pp. 2132-2137. Available at: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2006.09.011 (accessed 20.08.2020).
    3. Chindaprasirt P., Kanchanda P., Sathonsaowaphak A., Cao H. T. Sulfate resistance of blended cements containing fly ash and rice husk ash [Сульфатостойкость смешанных цементов, содержащих золу-уноса и золу рисовой шелухи]. Construction and Building Materials, 2007, no. 21, pp. 1356-1361. Available at: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2005.10.005 (accessed 8.09.2020).
    4. Lam Van Tang, Hung Xuan Ngo, Dien Vu Kim, Bulgakov B. I., Aleksandrova O. V. Effect of complex organo-mineral modifier on the properties of corrosion-resistant concrete [Влияние комплексного органо-минерального модификатора на свойства коррозионностойкого бетона]. MATEC Web of Conferences, 2018, no. 251, p. 01005. Available at: https://doi.org/10.1051/matecconf/201825101005 (accessed 12.08.2020).
    5. Si-Huy Ngo, Trong-Phuoc Huynh, Thanh-Tam Thi Le, Ngoc-Hang Thi Mai. Effect of high loss on ignition-fly ash on properties of concrete fully immersed in sulfate solution [Влияние топливной золы-уноса на свойства бетона, полностью погруженного в сульфатный раствор]. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2018, no. 371, p. 012007. DOI:10.1088/1757-899X/371/1/012007.
    6. Santhanam M., Otieno M. Deterioration of concrete in the marine environment [Коррозия бетона в морской среде]. Marine Concrete Structures. Design, Durability and Performance. 2016, pp. 137-149. Available at: https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100081-6.00005-2 (accessed 20.08.2020).
    7. Shehata Medhat H., Adhikari Giri, Radomski Shaun. Long-term durability of blended cement against sulfate attack [Длительная работоспособность смешанного цемента в условиях сульфатной коррозии]. ACI Materials Journal, 2008, vol. 105(6), pp. 594-602.
    8. Galan I., Perron L., Glasser F. P. Impact of chloride-rich environments on cement paste mineralogy [Влияние сред с высоким содержанием хлоридов на минералогию цементного теста]. Cement and Concrete Research, 2015, vol. 68, pp. 147-183. Available at: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2014.10.017 (accessed 12.08.2020).
    9. Григорьев В. Г., Козлова В. К., Андрюшина Е. Е. [и др.]. Композиционные портландцементы для гидротехнического строительства // Ползуновский вестник. 2012. № 1/2. С. 62-64.
    10. Ngo Van Toan. Research on the production of high-strength concrete using fine sand and mineral additives mixed with activated blast-furnace slag and rice husk ash [Исследования в области получения высокопрочного бетона с использованием мелкого песка и минеральных добавок, смешанных с активированным доменным шлаком и золой рисовой шелухи]. Magazine Building Materials - Environment, 2012, no. 4, pp. 36-45.
    11. Torii K., Taniguchi K., Kawamura M. Sulfate resistance of high fly ash content concrete [Сульфатостойкость бетона с высоким содержанием золы-уноса]. Cement and Concrete Research, 1995, no. 25, pp. 759-768. Available at: https://doi.org/10.1016/0008-8846(95)00066-L (accessed 16.06.2020).
    12. Sumer M. Compressive strength and sulfate resistance properties of concretes containing class F and class C fly ashes [Прочность на сжатие и сульфатостойкость бетонов, содержащих золу-уноса класса F и C]. Construction and Building Materials, 2012, no. 34, pp. 531-536. Available at: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.02.023 (accessed 8.09.2020).
    13. Ghafoori N., Batilov I., Najimi M., Sharbaf M. R. Sodium sulfate resistance of mortars containing combined nanosilica and microsilica [Устойчивость к сульфату натрия растворов, содержащих комбинацию нанокремнезема и микрокремнезема]. Journal of Materials in Civil Engineering, 2018, vol. 30(7), pp. 1-11. Available at: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002318 (accessed 12.08.2020).
    14. Ben Ju Yang, Qiu Yi Li, Song Gao, Tao Li. Research on the sulfate corrosion-resistance admixture for concrete [Исследование сульфатной коррозионно-стойкой добавки для бетона]. Advanced Materials Research, 2011, vol. 250-253, pp. 327-330. Available at: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.250-253.327 (accessed 16.06.2020).
    15. Sahmaran M., Kasap O., Duru K., Yaman I. O. Effects of mix composition and water-cement ratio on the sulfate resistance of blended cements [Влияние состава смеси и водоцементного отношения на сульфатостойкость смешанных цементов]. Cement and Concrete Composites, 2007, no. 29, pp. 159-167. Available at: https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2006.11.007 (accessed 16.06.2020).
    16. Васильева Д. В. Сульфатостойкий портландцемент с применением горелой породы // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В. Г. Шухова. 2017. С. 1461-1465.
    17. Irassar E. F., Maio A. D., Batic O. R. Sulfate attack on concrete with mineral admixtures [Сульфатная коррозия бетона с минеральными добавками]. Cement and Concrete Research, 1996, no. 26, pp. 113-123. Available at: https://doi.org/10.1016/0008-8846(95)00195-6 (accessed 14.09.2020).
    18. Harish Kizhakkumodom Venkatanarayanan, Prasada Rao Rangaraju P. E. Evaluation of sulfate resistance of Portland cement mortars containing low-carbon rice husk ash [Оценка сульфатостойкости портландцементных растворов, содержащих низкоуглеродистую золу рисовой шелухи]. Journal of Materials in Civil Engineering, 2014, April, pp. 582-592. Available at: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000868 (accessed 30.07.2020).
    19. ACI 211.4R-08. Guide for selecting proportions for high-strength concrete using Portland cement and other cementitious materials [Гид для выбора пропорций для бетона высокой прочности, используя портландцемент и другие цементирующие материалы].
    20. Танг Ван Лам, Нго Суан Хунг, Ву Ким Зиен [и др.]. Влияние водовяжущего отношения и комплексной органо-минеральной добавки на свойства бетона для морских гидротехнических сооружений // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 3. C. 11-21. DOI: 10.33622/0869-7019.2019.03.11-21.
    21. Lam Van Tang, Bulgakov B., Aleksandrova O., Anh Ngoc Pham, Bazhenov Yu. Effect of rice husk ash on hydrotechnical concrete behavior [Влияние золы рисовой шелухи на поведение гидротехнических бетонов]. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2018, no. 365, p. 032007. Available at: https://doi.org/10.1088/1757-899X/365/3/032007 (accessed 17.09.2020).
    22. Баженова С. И. Получение высококачественного бетона с использованием модификаторов структуры на основе отходов промышленности // Технические науки: проблемы и перспективы: материалы междунар. науч. конф. (Санкт-Петербург, 20-23 марта 2011 г.). СПб : Реноме, 2011. С. 23-25.
    23. Алимов Л. А. [и др.]. Дилатометрический метод анализа структуры наномодифицированных бетонов // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 4. С. 58-61.
  • Для цитирования: Нго Суан Хунг, Танг Ван Лам, Булгаков Б. И., Александрова О. В., Ларсен О. А. Влияние содержания золы-уноса на прочность бетонов на основе сульфатостойкого портландцемента // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 1. C. 51-58. DOI: 10.33622/0869-7019.2021.01.51-58.


НАЗАД