Бетон для сухого жаркого климата на основе карбонатных материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Альобаиди Дия Абдулкадим Насер
Альобаиди Дия Абдулкадим Насер
кандидат наук
2025
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 161
Оглавление диссертации кандидат наук Альобаиди Дия Абдулкадим Насер
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 БЕТОНЫ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫЕ В УСЛОВИЯХ СУХОГО ЖАРКОГО КЛИМАТА
1.1 Влияние сухого жаркого климата на выбор компонентов бетона и его свойства
1.2 Применение карбонатных материалов в бетоне
1.3 Композиционные вяжущие с карбонатными микронаполнителями
1.4 Рабочая гипотеза, цель и задачи исследования
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Характеристики материалов, использованных в исследованиях
2.1.1 Портландцемент
2.1.2 Отсев дробления доломита
2.1.3 Крупный заполнитель
2.1.4 Мелкий заполнитель
2.1.5 Химические добавки
2.1.6 Вода
2.2 Методика проведения исследований и применяемое оборудование
2.2.1 Исследование периода формирования структуры
2.2.2 Получение микронаполнителя из доломитового отсева
2.2.3 Исследование свойств цементного теста с доломитовым наполнителем
2.2.4 Исследование основных свойств бетона
2.2.5 Исследование пластической усадки бетона
2.2.6 Методика определения трещиностойкости бетонов
2.2.7 Математические методы планирования эксперимента
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА СОСТАВА КОМПОЗИЦИОННОГО ВЯЖУЩЕГО ДЛЯ СУХОГО ЖАРКОГО КЛИМАТА
3.1. Получение доломитового микронаполнителя из отсевов дробления карбонатных материалов
3.2. Исследование сроков схватывания композиционного вяжущего
3.3. Оптимизация состава вяжущего с микронаполнителем
3.4 Исследование коррозионной стойкости композиционного вяжущего в растворах сульфата натрия
3.5 Исследование фазового состава цементного камня с доломитовым микронаполнителем
3.6 Исследование фазового состава композиционного вяжущего при твердении при повышенных температурах
3.7. Исследование средней плотности цементного камня в присутствии доломитового микронаполнителя
3.8 Исследование коэффициента температурного расширения композиционного вяжущего
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СОСТАВА БЕТОНА ДЛЯ СУХОГО ЖАРКОГО КЛИМАТА
4.1 Оптимизация гранулометрического состава мелкого заполнителя
4.2 Оценка качества доломитового заполнителя
4.3 Выбор оптимального соотношения между крупным и мелким заполнителем
4.4 Оптимизация состава бетона для сухого жаркого климата
4.5 Исследование микроструктуры бетона
4.6 Оценка трещиностойкости бетонов с карбонатными материалами по вязкости разрушения
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 5 ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ И ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Рекомендации по приготовлению бетонных смесей из карбонатных материалов
5.2 Оценка экономической эффективности внедрения бетонов на основе
карбонатных материалов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Список публикаций автора по теме диссертационной работы
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Акт о производственном внедрении результатов диссертационной работы
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Рекомендации по определению пластической усадки бетонной смеси
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Рекомендации по приготовлению бетонных смесей из карбонатных материалов
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования
Конструкции и сооружения из цементных бетонов, работающие в условиях сухого жаркого климата, имеют дефекты во внутреннем и поверхностном слое в виде микротрещин, появляющихся в результате температурно-усадочных деформаций. Воздействие высоких температур и низкая относительная влажность окружающей среды создает значительные трудности при приготовлении, транспортировке и укладке бетонных смесей, оказывая негативное влияние на их дальнейшее твердение. Перепады температур и относительной влажности, а также сильный циклический нагрев открытых поверхностей отрицательно влияют на физико-механические свойства и долговечность бетонов. Поэтому повышение срока службы бетонных и железобетонных конструкций и сооружений в сухом жарком климате является актуальной задачей как для Республики Ирак, так и для Российской Федерации.
Решением проблемы является получение бетонов на основе карбонатных материалов в виде доломитовых отходов от производства крупного заполнителя, образующихся в значительном количестве. Они могут служить сырьем для производства крупного заполнителя, дробленых песков и тонкодисперсного наполнителя. Поэтому разработка бетона для сухого жаркого климата на основе карбонатных материалов является актуальной.
Работа выполнена в Московском государственном строительном университете в рамках реализации Программы развития университета НИУ МГСУ «ПРИОРИТЕТ 2030». Проект 3.1 «Научный прорыв в строительной отрасли -новые технологии, новые материалы, новые методы».
Степень разработанности темы исследования
Проблема повышения стойкости бетонов в сухом жарком климате отражена в работах российских и зарубежных исследователей. Разработаны составы для сухого жаркого климата с карбонатными заполнителями и комплексными
химическими добавками, бетоны на искусственных легких заполнителях из тонкозернистых материалов, вяжущие низкой водопотребности, приводящие к повышению долговечности бетонов.
Применение крупного и мелкого карбонатного заполнителей на основе известняка имело место ранее при получении бетонов для сухого жаркого климата. Однако введение в состав бетона тонкодисперсного доломитового наполнителя из отсева дробления достаточно не исследовано. Дополнительной проработке требует изучение влияния микронаполнителя на водопотребность смеси и сохранность ее подвижности, на сокращение расхода цемента, снижения показателей пластической усадки бетонов и тепловыделения при твердении бетонной смеси. Также требует детального изучения вопросы структурных напряжений и повышения стойкости бетонов к частому циклическому нагреву.
Научная гипотеза
Получение трещиностойкого бетона для сухого и жаркого климата с пониженной пластической усадкой может быть достигнуто за счет использования рационально подобранной смеси заполнителей, состоящей из доломитового щебня совместно с природным песком, укрупняющей добавки, портландцемента, доломитового микронаполнителя и высокоэффективного суперпластификатора, что позволит получить эффективный трещиностойкий бетон для сухого и жаркого климата с пониженной пластической усадкой, обладающий повышенными эксплуатационными характеристиками.
Цель работы и задачи исследования
Целью диссертационной работы является разработка научно обоснованного технологического решения, обеспечивающего получение бетона на основе карбонатных материалов с заданной структурой, стойкого в условиях сухого жаркого климата, обладающего высокими показателями эксплуатационных свойств и повышенной технико-экономической эффективностью.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- обосновать возможность получения бетона на основе карбонатных материалов путем регулирования его состава и структуры для повышения стойкости в условиях сухого жаркого климата;
- разработать способ получения тонкодисперсного микронаполнителя на основе отсева дробления карбонатных материалов;
- получить зерновой состав заполнителей, соответствующий оптимальной гранулометрической кривой;
- с помощью методов математического планирования эксперимента установить влияние на основные свойства содержания наполнителя, его дисперсность в композиционном вяжущем и оптимальный состав;
- с помощью методов математического планирования эксперимента установить влияние содержания композиционного вяжущего и количества воды затворения на основные свойства бетона и установить его оптимальный состав;
- выяснить закономерности формирования структуры бетона в зависимости от условий и температуры твердения;
- разработать рекомендации по определению пластической усадки бетонной смеси;
- разработать рекомендации по приготовлению бетонных смесей из карбонатных материалов;
- провести опытно-промышленное внедрение результатов исследований и оценку технико-экономической эффективности предложенного технологического решения;
Объект исследования - бетон на основе карбонатных материалов для сухого жаркого климата.
Предмет исследования - закономерности формирования структуры и свойств бетона на основе карбонатных материалов.
Научная новизна работы
Научно обоснована и экспериментально доказана возможность получения трещиностойкого бетона для сухого жаркого климата с пониженной пластической
усадкой на 21% в сравнении с контрольным составом бетона при совместном использовании композиционного вяжущего на основе портландцемента (77%) и активированного доломитового микронаполнителя (23%), доломитового щебня фракции 5-10 мм, кварцевого песка с укрупняющей доломитовой добавкой в количестве 50:50% и поликарбоксилатного пластификатора. Снижение пластической усадки достигается посредством пониженной водопотребности вяжущего, изменения периода формирования структуры бетонной смеси при введении мелкого заполнителя, формирования более плотной и однородной контактной зоны цементного камня и заполнителя. Плотная и однородная контактная зона образуется за счет образования карбонатсодержащих кристаллогидратов как на поверхности заполнителя, так и в межзерновом пространстве.
Теоретическая и практическая значимость работы
Теоретическая значимость работы заключается в формулировании теоретических представлений о проектировании состава трещиностойкого бетона для сухого жаркого климата с пониженной пластической усадкой на основе карбонатных материалов, включающих полифракционный доломитовый заполнитель в виде щебня и песка из отсевов дробления оптимального гранулометрического состава, и активированного микронаполнителя.
Практическая значимость работы состоит в том, что:
1.Установлены зависимости основных свойств бетонной смеси и бетона на полифракционном доломитовом заполнителе и композиционном вяжущем оптимального состава с доломитовым микронаполнителем от технологических факторов: содержания вяжущего, соотношения мелкого и крупного заполнителей, продолжительности и температуры твердения;
2.Установлено влияние доломитового микронаполнителя на тепловое расширение цементного камня из композиционного вяжущего, имеющее на 11,4% меньшее значение коэффициента линейного температурного расширения по сравнению с портландцементом, что будет способствовать повышению его
термостойкости и долговечности. Введение доломитового микронаполнителя в количестве от 10 до 30% повышает сульфатостойкость композиционного вяжущего. При этом линейное относительное расширение в возрасте 12 мес. снижается с 0,028 до 0,003%;
3. Разработан состав бетона для сухого и жаркого климата, включающий полифракционный доломитовый заполнитель в виде щебня, кварцевого песка и песка из отсевов дробления оптимального гранулометрического состава, активированный микронаполнитель и поликарбоксилатный пластификатор с повышенными эксплуатационными характеристиками: деформациями пластической усадки 3,9 мм/м; прочностью на сжатие Дсж20 = 71,8 МПа; Дсж45 = 74,1 МПа; прочностью на растяжение при изгибе ^И2о - 6,84 МПа; Rи4$ = 6,74 МПа; линейными относительными деформациями расширения 0,003% при выдерживании в сульфатах; подвижностью с ОК=19,5 см; периодом формирования структуры ПФС=174 мин; коэффициентом интенсивности напряжений Кс = 0,75 МПа/м1/2 ,
4. Разработаны рекомендации по определению пластической усадки и рекомендации по приготовлению бетонных смесей из карбонатных материалов, включающих полифракционный доломитовый заполнитель в виде щебня, кварцевого песка и песка из отсевов дробления оптимального гранулометрического состава, активированный микронаполнитель и поликарбоксилатный пластификатор;
5. Проведено опытно-промышленное апробирование результатов исследования и определены рациональные области применения бетона на основе карбонатных материалов, включающих полифракционный доломитовый заполнитель в виде щебня, песок из отсевов дробления оптимального гранулометрического состава, активированный микронаполнитель и поликарбоксилатный пластификатор.
Методология и методы диссертационного исследования
Методологической основой исследования являются теоретические и эмпирические методы, базирующиеся на обобщении, сравнении, эксперименте,
методах системного подхода, математического моделирования, планирования и обработки результатов экспериментов. Работа выполнена с применением методологических основ системно-структурного подхода строительного материаловедения «состав - структура - свойства». Экспериментальные исследования проводились на лабораторных образцах, изготовленных и испытанных на поверенном оборудовании по действующим нормативным документам РФ с применением современных методов анализа: химического и рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии.
Положения, выносимые на защиту
1.Обоснование возможности получения бетона на основе карбонатных материалов заданной структуры, обладающего требуемыми физико-механическими свойствами и эксплуатационными показателями и предназначенного для эксплуатации в условиях сухого жаркого климата;
2.Экспериментальные зависимости влияния количества микронаполнителя и его удельной поверхности в композиционном вяжущем, состоящем из портландцемента и доломитового микронаполнителя, на изменение водопотребности, сроков схватывания, прочности и линейных деформаций усадки;
3. Экспериментальные зависимости изменения свойств бетонов на основе карбонатных материалов от главных факторов;
4.Экспериментальные данные влияния карбонатных материалов на изменение структуры контактной зоны бетона, установленной методами растровой электронной микроскопии и рентгенофазового анализа и закономерности формирования структуры бетона в зависимости от условий и температуры твердения;
5.Оптимальный состав бетона на основе карбонатных материалов, обладающий необходимыми показателями эксплуатационных свойств и повышенной технико- экономической эффективностью.
6. Разработанные рекомендации по определению пластической усадки, рекомендации по приготовлению бетонных смесей из карбонатных материалов и результаты опытно-промышленного внедрения.
Степень достоверности результатов
Высокая достоверность результатов диссертационного исследования достигается путем обоснованного выбора новейших методов исследования, проведением экспериментов с использованием испытательного и исследовательского оборудования с высокой воспроизводимостью результатов, применением стандартных методик, которые обеспечивают точность полученных результатов с вероятностью не менее 95 %, большим объёмом выполненных экспериментальных исследований, требуемым количеством повторных испытаний и применением математико-статистических методов обработки полученных результатов, их сравнением и сопоставлением с результатами других авторов, а также положительными результатами апробации и производственным внедрением разработанного бетона на основе карбонатных материалов.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Эффективные литые бетоны с использованием отходов камнеобработки2014 год, кандидат наук Кузнецова, Екатерина Фёдоровна
Искусственный каменный материал на основе отсевов дробления карбонатных пород2015 год, кандидат наук Черепов, Владимир Дмитриевич
Мелкозернистый самоуплотняющийся бетон с комплексной наносодержащей добавкой2013 год, кандидат наук Дятлов, Алексей Константинович
Эффективные бетоны и растворы на основе техногенного сырья для ремонтно-строительных работ2009 год, доктор технических наук Муртазаев, Сайд-Альви Юсупович
Повышение эффективности использования барханных песков в технологии бетона1999 год, доктор технических наук Мередов, Гучгельды Овезович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Бетон для сухого жаркого климата на основе карбонатных материалов»
Апробация работы
Результаты исследований по теме диссертационной работы были доложены на конференциях:
- VI Всероссийская научно-практическая конференция «Научный потенциал молодежи и технический прогресс», 19 мая 2023 г., г. Санкт-Петербург, Российская Федерация;
- Конференция «Научная школа «Зеленое будущее»», 28 мая - 02 июня 2023 г., г. Новочеркасск, Российская Федерация;
- III Всероссийской конференции «Строительное материаловедение: настоящее и будущее», посвящённая девяностолетию кафедры строительного материаловедения, 15-16 ноября 2023 г., г. Москва, Российская Федерация;
- XXVII Международная научная конференция «Строительство — формирование среды жизнедеятельности» FORM-2024, 25 - 27 апреля 2024 г., г. Москва, Российская Федерация;
- Актуальные проблемы строительной отрасли и образования, Пятая Национальная научная конференция, 16 декабря 2024 г., Москва, Российская Федерация;
- Актуальные проблемы строительной отрасли и образования, Пятая Национальная научная конференция, 16 декабря 2024 г., Москва, Российская Федерация.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 4 работы опубликованы в журналах, включенных в «Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук», и 1 работа опубликована в издании, индексируемом в международной реферативной базе Scopus. В диссертации использованы результаты научных работ, выполненных автором - соискателем ученой степени кандидата технических наук - лично и в соавторстве. Список опубликованных научных работ Альобаиди Д. А. Н. (лично и в соавторстве) приведен в Приложении А.
Внедрение результатов исследований
Производственное внедрение разработанного бетона на основе карбонатных материалов проведено на предприятии «Хаммураби» Аль-Джумхория, город Аль-Кадисия в Республике Ирак при изготовлении опытной партии бетонной смеси общим объемом 54 м3 для устройства плиты перекрытия моста площадью 180 м2. Обеспечен экономический эффект в размере 570240 ир. дин. (38776 руб.), что составляет 10560 ир. дин. (718 руб.) на 1 м2 покрытия.
Личный вклад автора состоит в получении результатов, изложенных в диссертации, изучении теоретических и экспериментальных основ с целью разработки бетона для сухого жаркого климата на основе карбонатных материалов; подготовке и проведении экспериментальных исследований по получению сырьевых материалов из карбонатных материалов для бетона; планировании и
непосредственном проведении экспериментальных исследований по разработке состава бетона; статистической обработке полученных экспериментальных данных; создании методики определения состава бетона на основе карбонатных материалов; оптимизации состава бетона для получения бетона на основе карбонатных материалов с требуемыми физико-механическими и эксплуатационными свойствами; опытному внедрению результатов исследования, а также подготовке публикаций в периодических научно-технических изданиях и докладов на научных конференциях по теме диссертационной работы на основе полученных результатов проведенных исследований.
Соответствие паспорту специальности
Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 2.1.5 Строительные материалы и изделия, п.1 и п.9., а именно: п.1 «Разработка и развитие теоретических основ получения различных строительных материалов неорганической и органической природы с заданным комплексом эксплуатационных свойств», п.9 «Разработка составов и технологии изготовления эффективных строительных материалов с использованием местного сырья и отходов промышленности».
Структура и объем работы Диссертационная работа изложена на 161 страницах машинописного текста, состоит из введения, основной части, включающей 5 глав, заключения, списка литературы из 186 наименований, содержит 57 рисунков и 26 таблиц, 4 приложения.
ГЛАВА 1 БЕТОНЫ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫЕ В УСЛОВИЯХ СУХОГО
ЖАРКОГО КЛИМАТА
1.1 Влияние сухого жаркого климата на выбор компонентов бетона и его
свойства
Высокие температуры окружающей среды, пониженная относительная влажность, а также интенсивная солнечная радиация являются признаками сухого жаркого климата, в котором цементные бетоны подчас подвержены разрушениям [1, 2]. Изменение температуры и относительной влажности, а также сильный циклический нагрев открытых поверхностей отрицательно влияют на физико-механические свойства и долговечность цементных бетонов [3-7]. В бетонах, твердеющих в сухом жарком климате, возникают температурно-усадочные деформации во внутренних и поверхностных слоях цементных бетонов, приводящие к образованию дефектов в виде сети микротрещин [8]. В зоне пустынь дневные температуры могут достигать 40-47 °С, нагревая поверхность бетонных конструкций до температуры 70 °С, а в ночные часы охлаждаясь до 10-20 °С [9]. Влияние высокой температуры еще больше усиливается при увеличении скорости ветра [8]. Поэтому повышение долговечности бетонов в сухом жарком климате является актуальной задачей.
Негативное влияние повышенных температур и низкой относительной влажности проявляется в изменении свойств бетонной смеси, что особенно отражается на ухудшении подвижности. Поэтому определенные сложности возникают при приготовлении бетонной смеси, требующей охлаждения и укрытия сырьевых компонентов, применения специальных технологических приемов и химических добавок.
Причиной ухудшения структуры и свойств цементных бетонов, по утверждению автора [9], является повышенная пластическая усадка, образование температурных и влажностных градиентов, тепловое расширение компонентов бетона, прекращение гидратации из-за испарения влаги с поверхности бетона.
Повышенная температура и низкая относительная влажность оказывает значительное влияние на водопотребность бетонных смесей, что приводит к увеличению расхода цемента для обеспечения необходимых прочностных показателей.
Прочностные свойства, а также долговечность бетонных конструкций, производимых в сухом жарком климате, будут определяться правильным выбором исходных материалов и бетоном, разработанным на их основе, а также качеством проводимых работ по его укладке и последующем уходе за ним.
Для получения бетонов надземных сооружений в условиях жаркого сухого климата необходимо использование портландцементного вяжущего с минералогическим составом [10, 11], в котором должно содержаться более 50% трехкальциевого силиката и до 8% трехкальциевого алюмината.
Климатические условия оказывают значительное влияние на выбор заполнителей бетона. При выборе крупного заполнителя для уменьшения структурных напряжений и повышения трещиностойкости при частом циклическом нагреве руководствуются близкими коэффициентами линейного температурного расширения заполнителя и растворной составляющей. Применение заполнителей из доломита объясняется значительными запасами месторождений карбонатных пород на территории Ирака [12, 13, 14].
Значительные запасы мелких песков в Ираке обуславливают их широкое применение. Недостатком использования мелких песков является их повышенная водопотребность и пониженное сцепление с цементным камнем, что, в свою очередь, требует увеличения расхода вяжущего для сохранения свойств бетона. Поэтому для получения бетона с заданными свойствами целесообразно применение укрупняющей добавки из отходов производства заполнителей на основе карбонатных пород. Такие отходы представлены, как правило, крупнозернистыми песками и образуются в значительном количестве.
Основными факторами растрескивания цементных бетонов на начальных этапах твердения являются испарение влаги с поверхности бетонной смеси и аутогенная усадка в момент времени, когда цементное тесто имеет невысокую
механическую прочность [15].
Отмечается, что цементы с пониженным содержанием клинкера обычно разрабатываются с целью улучшения их механических свойств и повышения долговечности [16].
Наибольшее влияние в условиях сухого жаркого климата оказывает пластическая усадка [17-23], развиваемая в результате интенсивного обезвоживания бетонных смесей и протекаемая под воздействием капиллярных сил, разрушающая структуру цементных бетонов и снижающая их долговечность.
Это происходит в результате взаимодействия между сжимающимся цементным тестом и крупным и мелким заполнителем, препятствующих этому сжатию. Показатели пластической усадки бетонов, твердеющих в нормальных условиях, значительно ниже значений у бетонов, твердевших в условиях сухого жаркого климата. Величина свободно протекающей пластической усадки бетонов, находящейся в пределах 2,4 - 4 мм/м и более в условиях сухого жаркого климата, в несколько раз превышает аналогичные деформации бетонов в летний период года в условиях умеренного климата и примерно на порядок больше величины последующей влажностной усадки затвердевшего бетона, фиксируемой к 28 суточному возрасту [24, 25, 26].
Установлено влияние водоцементного отношения на водопотери бетона [27]. Водопотери тем ниже, чем меньше водоцементное отношение бетонных смесей. В случае применения бетонов с низким В/Ц, за счет повышенного содержания цемента, за одно и то же время химически и физически связывается большее количество воды, чем в случае производства бетонов с высоким В/Ц.
В условиях сухой среды и повышенных температур протекает пластическая усадка, которая начинается сразу же после укладки бетонной смеси в опалубку и развивается до определенного момента времени, сопровождаемая испарением с поверхности бетона некоторого критического количества воды затворения и значительным обезвоживанием бетонной смеси. В дальнейшем пластическая усадка стабилизируется, независимо от водопотерь [28]. Наибольшие показатели пластической усадки наблюдаются в элементах с большим модулем открытой
поверхности, к которым можно отнести плоские конструкции. В табл. 1.1 представлены факторы, влияющие на показатели пластической усадки бетонов.
Таблица 1.1 - Факторы, влияющие на пластическую усадку бетонов
Факторы, влияющие на показатели пластической усадки Действие на показатели пластической усадки
Водоцементное отношение - снижение В/Ц снижает пластическую усадку при условии невысокого расхода вяжущего; - увеличение пластической усадки при высоком расходе вяжущего (СУБ);
Суперпластификаторы - снижение пластической усадки;
Вид вяжущего - снижение пластической усадки при применении быстротвердеющих высокомарочных (высокопрочных) цементов;
Модификаторы вязкости - снижение пластической усадки при использовании модификаторов вязкости на основе целлюлозы;
Ускорители схватывания - увеличение пластической усадки;
Замедлители схватывания - снижение пластической усадки, но при оптимальном содержании, повышенное содержание приводит к трещинообразованию;
Фибра на основе полипропилена, полиэтилена, полиэтилентерефталата, полиамида, полиэстера, полиакрилонитрила и полиолефинов, поливинилацетата - предотвращение образования и распространения микротрещины; - создает перемычки между трещинами; - рассредоточение более крупных трещин и образование на их месте микротрещин за счет увеличения деформативности бетонной смеси;
Введение тонкодисперсных наполнителей с высокой удельной поверхностью - увеличение удельной поверхности вяжущего или наполнителя приводит к трещинообразованию при пластической усадке.
К основным факторам, влияющим на скорость испарения воды из бетона и, как следствие, на величину пластической усадки, можно отнести водоцементное отношение, присутствие добавок, массивность конструкции, оцениваемой модулем открытой поверхности, содержание тонкодисперсных компонентов и их удельную
поверхность, температуру поверхности бетона, относительную влажность, температуру воздуха и скорость ветра [29].
Отмечается [30, 31, 32], что жесткие бетонные смеси менее подвержены раннему растрескиванию от пластической усадки. Интенсивное испарение влаги из свежеуложенной бетонной смеси вызывает значительную пластическую усадку и появление макро- и микротрещин с ухудшением физико-механических свойств бетона. В дальнейшем растрескивание может быть вызвано влажностной усадкой бетона и температурными трещинами [9]. Для ухода за свежеуложенным бетоном применяются пленкообразующие составы [33].
Экспериментально установлено влияние первоначальной температуры твердения на конечную прочность бетона [9]. Отмечается, что повышенная температура способствует сокращению объема цементного камня при нагревании и это негативно сказывается на структуре бетона и приводит к возникновению знакопеременных деформаций между цементным камнем и заполнителем.
Отмечается роль быстротвердеющих и высокомарочных цементов на показатели пластической усадки, что объясняется быстрым набором начальной прочности, меньшей влагоотдачей. Применение быстротвердеющих цементов позволяет сократить время на уход за бетоном в первые часы твердения.
Негативное влияние на набор прочности в условиях сухого жаркого климата оказывают цементы с активными минеральными добавками, которые отличаются повышенной водопотребностью и приводят к перерасходу цемента на 30-40 кг/м3 для монолитного бетона. Рекомендованы к применению в сухом жарком климате цементы с водопотребностью до 27% и началом схватывания не ранее 90 мин [9].
На рис. 1 представлен внешний вид бетонных конструкций, подвергнутых растрескиванию из-за пластической усадки бетона.
Рисунок 1.1 - Пластическая усадка бетонного покрытия
1.2 Применение карбонатных материалов в бетоне
Важнейшей задачей эффективного природопользования является разработка методов добычи и переработки минеральных невоспроизводимых ресурсов с целью их наиболее полного использования [34, 35]. Уровень использования карбонатных сырьевых материалов и их отходов в виде отсевов, пыли аспирационных систем и т. д. является важнейшим фактором, обеспечивающим снижение энергетических затрат и возможность выпуска новой качественной продукции [35-41].
Применение дробленых песков в районах, где испытывается отсутствие природных песков необходимой крупности, является актуальным. Введение песка
из отсева дробления карбонатных пород оказывает отрицательное влияние на подвижность смеси, снижая ее. При этом возникает необходимость увеличения расхода воды и цемента для сохранения требуемых показателей подвижности. В районах с сухим жарким климатом рекомендуется совместно применять как крупный, так и мелкий заполнитель из карбонатных пород [34].
При получении карбонатных заполнителей для цементных бетонов приблизительный объем отходов составляет около 35%, которые включают карбонатные породы, загрязненные глиной, отсевы всех стадий дробления, пыль после аспирации. При этом объем неиспользуемых отходов достигает 25 - 85% от объёма выпущенной продукции.
Традиционно карбонатные материалы нашли применение в промышленности сборного железобетона, в дорожном строительстве, при производстве цемента и извести. Также карбонатные материалы используются в металлургическом производстве, сельском хозяйстве и других областях.
Карбонатные наполнители применяются при производстве полимеров, в сельском хозяйстве и для производства тяжелых бетонов. В качестве крупного заполнителя в бетонах широко применяется щебень из карбонатных пород, получаемый путем дробления на карьерах нерудных ископаемых [43, 44].
Важная роль в упрочнении структуры бетонов, работающих в условиях сухого жаркого климата, отводится карбонатным материалам [34]. Отмечается влияние карбонатных заполнителей на прочностные свойства бетонов, эксплуатируемых в условиях повышенных температур и низкой относительной влажности [27]. При введении в состав бетона мелкого карбонатного заполнителя, несмотря на его большую водопотребность, по сравнению с кварцевым песком, обеспечивается большая прочность бетона [6].
При получении доломитовых заполнителей образуется значительное количество отходов, и только небольшая их часть имеет место применения [8]. Остальная часть отходов направляется в отвалы, занимающие значительные территории. Сообщается [8], что только в одном карьере ежегодно образуется
более 400-450 тысяч тонн побочных продуктов из доломита, причем ежегодно это количество увеличивается на 50 тыс. тонн.
Отходы производства карбонатных пород в виде отсевов могут служит источником не только для получения дробленых песков и выступать укрупняющей добавкой для природных песков мелких фракций, но и использоваться в качестве микронаполнителя в бетонах [44-48]. Однако отсевы дробления не всегда соответствуют требованиям ГОСТ по содержанию крупных фракций и пылевидной составляющей [8, 44].
Установлено, что карбонатный микронаполнитель ускоряет скорость гидратации [49]. Замена заполнителей и микронаполнителей доломитовым побочным продуктом позволяет получать долговечный высокоэффективный бетон при снижении воздействия на окружающую среду и способствует рациональному использованию местных природных ресурсов [50].
Доломит применяется не только для производства крупного заполнителя для цементного бетона [51-59], но ив дорожном строительстве для производства асфальтобетонной смеси для дорожного покрытия [60]. На основе отсевов дробления доломита получен песчаный кирпич с заменой кварцевого в песка песком из отсевов дробления в количестве, который вводился в смесь 0, 25, 50, 75 и 100% от массы мелкого заполнителя [45, 61]. Отмечается, что при введении песка из отсева дробления доломита при производстве автоклавного газобетона последний имеет улучшенные эксплуатационные характеристики [46].
Отмечается снижение подвижности бетона при введении доломитового микронаполнителя из отсевов дробления при замене вяжущего наполнителем [62]. Также частичная замена заполнителя в бетоне на доломитовый в количестве от 10 до 100% приводит к снижению его подвижности [62]. При введении мелкого заполнителя из доломита в бетон в количестве 0, 25, 50, 75 и 100% осадка конуса составила 105, 100, 90, 80 и 70 мм соответственно [63-66].
Введение тонкомолотого наполнителя из доломита в бетон приводит к быстрому увеличению прочности, что связано с повышением количества центров кристаллизации с приданием эффекта образования кристаллических зародышей,
что не только ускоряет образование продуктов гидратации и карбонизации, но и улучшает размер кристаллических продуктов [67].
Было установлено, что стойкость растворов с доломитовым наполнителем к воздействию сульфатов аналогична обычным строительным растворам. При содержании 10% доломитового наполнителя показатели расширения были ниже на 10% по сравнению с контрольным составом [68].
Отмечается стойкость растворов на доломитовом и известняковом заполнителе при воздействии высоких температур вплоть до 700 °С по сравнению с обычным заполнителем [69].
1.3 Композиционные вяжущие с карбонатными микронаполнителями
В настоящее время карбонатный наполнитель в виде молотого известняка как добавка в цемент получила широкое применение во всем мире. Особенно объем производства таких цементов увеличился за последние 20 лет [70], а относительное количество портландцемента, содержащего известняк в качестве основного компонента, повысилось в 4 раза. Во многих странах допускается незначительное содержание в цементе молотого известняка от пяти до десяти процентов [70-83]. В Европейском стандарте допускается содержание известняка в трех различных дозировках и объем использования известняка в цементе наибольший (рис. 1). При этом большинство цементов из портландцемента и композиционных материалов соответствуют классам прочности 32,5 и 42,5. В отечественном и Европейском стандартах содержание карбонатного наполнителя ограничивается тридцатью пятью процентами.
В исследованиях в области карбонатных цементов отмечается влияние карбонатного компонента на свойства цемента и бетона ввиду того, что он выполняет функцию микронаполнителя и заполняет пространство между зернами клинкера, увеличивает скорость гидратации алита и алюминатов с образованием гидрокарбоалюминатов и модифицирует микроструктуру цементного камня, повышая прочность.
Было опубликовано много работ по исследованию влияния известнякового порошка на гидратацию портландцемента [84, 85, 86]. Данные исследований показали, что карбонатный наполнитель не является инертным, но также ускоряет скорость гидратации портландцемента на ранней стадии [87, 88, 89].
Рисунок 1.2 - Уровень производства цементов в Европейских странах в 2010
г. по данным [70]
Тонкомолотый известняк снижает водопотребность и расслаиваемость смесей, повышает их водоудерживающую способность, пластичность и однородность раствора, уменьшает усадку и улучшает водо- и морозостойкость раствора [90].
Отмечается применение доломита в составе композиционного вяжущего [75]. Установлено, что оптимальное содержание наполнителя в вяжущем на основе портландцемента составляет 25% [75]. При увеличении содержания наполнителя более 25% прочность на сжатие в возрасте 14 и 28 дней снижается. Основные
технические причины включают улучшение и уплотнение структуры и возможное увеличение начальной прочности без отрицательного воздействия на долговечность бетона.
В работе [75] исследовалось влияние доломита как наполнителя на свойства растворных смесей на основе портландцемента состава 1:2,75. Влияние трех наполнителей — молотого известняка, доломита и базальта — на прочность цементных растворов изучалось на смесях 1:2,75 с водоцементным отношением, равным 0,70. Содержание доломитового наполнителя варьировалось от 10 до 40% от массы цемента, а его удельная поверхность находилась в пределах 1150, 3900, 6700 и 9600 см2/г. Результаты показали, что с увеличением удельной поверхности наполнителя и его содержания в смеси, наблюдалось повышение прочности и степени гидратации, что объясняется в ускорением гидратации цемента.
Отмечается, что карбонатные микронаполнители повышают прочность портландцементных растворов и что это улучшение происходит, главным образом, за счет ускоренной гидратации [89, 90]. С увеличением содержания наполнителя и его удельной поверхности происходит повышение прочности [44], которая превышала прочность контрольного состава в возрасте 28 дней на 48%. Увеличение прочности может быть связано с увеличением плотности смеси, меньшим воздухововлечением, связанным с использованием наполнителей.
Исследовалась прочность при сжатии строительных растворов, микронаполнителя из известняка и доломита [91, 93] Прочность растворов, содержащих 23% от массы цемента доломитовый и известняковый наполнитель и твердевших при температуре 40 °С в течение 28 сут была одинаковой. При дальнейшем твердении возрасте 90 сут. прочностные показатели растворов, содержащих доломитовый наполнитель, превысили прочность растворов с известняком [93].
Отмечается, что введение доломита в количестве от 5 до 15% не оказывает влияние ни на тепловыделение, ни на сроки схватывания, по сравнению с контрольным составом [94].
Известно применение доломита для изготовления доломитового римского цемента [75]. Отмечается, что включение доломитового наполнителя может улучшить подвижность и прочность раствора в раннем возрасте, а также способствовать образованию полукарбоалюмината и монокарбоалюмината и, следовательно, стабилизации эттрингита, который аналогичен эффекту известняка в цементе. Отмечается пониженная сульфатостойкость доломитового цемента в составе строительного раствора с содержанием более 10% по массе микронаполнителя на основе доломита, твердеющего при температуре 20°С, по сравнению с бездобавочным портландцементом. Причем, чем выше содержание доломита, тем ниже сульфатостойкость доломитового цемента [91, 92, 93]. Введение микронаполнителя на основе доломита в состав цемента в количестве 1030% приводит к увеличению как пористости, так и размера пор в строительных растворах, что является основным фактором, снижающим сульфатостойкость составов на доломитовом цементе, твердеющем при 20°С. И наоборот, высокой сульфатостойкостью обладают составы, твердеющие при 60°, при этом сульфатостойкость тем выше, чем больше его содержание в составе.
1.4 Рабочая гипотеза, цель и задачи исследования
Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что получение бетонов для жаркого сухого климата Республики Ирак может быть достигнуто за счет применения карбонатных материалов, а также водоредуцирующих добавок, снижающих пластическую усадку на ранних стадиях твердения.
На основании анализа научно-технической литературы была предложена научная гипотеза получения трещиностойкого бетона для сухого и жаркого климата с пониженной пластической усадкой, которое может быть достигнуто за счет использования рационально подобранной смеси заполнителей, состоящей из доломитового щебня совместно с природным песком, укрупняющей добавки, портландцемента, доломитового микронаполнителя и высокоэффективного суперпластификатора, что позволит получить эффективный трещиностойкий бетон
для сухого и жаркого климата с пониженной пластической усадкой, обладающий повышенными эксплуатационными характеристиками.
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Сухие строительные смеси для штукатурных работ с тонкодисперсными минеральными добавками2005 год, кандидат технических наук Макаревич, Марина Сергеевна
Эффективные композиты с использованием отсевов дробления фрагментов разрушенных зданий и сооружений Ирака2021 год, кандидат наук Ахмед Ахмед Анис Ахмед
Бетон с комплексным использованием базальтового щебня и отсевов дробления2010 год, кандидат технических наук Нгуен, Вьет Кыонг
Отсевы дробления бетонного лома и горных пород для получения бетонных композитов2012 год, кандидат технических наук Сайдумов, Магомед Саламувич
Модификация структуры цементных бетонов наполнителями из золошлаковых отходов Новочеркасской ГРЭС2015 год, кандидат наук Овчинников, Роман Валерьевич
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Альобаиди Дия Абдулкадим Насер, 2025 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баженов, Ю. М. Критерий оценки поведения бетона в сухом жарком климате // Бетон и железобетон. — 1971. — №8. — С. 9-11.
2. Баженов, Ю.М. Технология бетона : учебник для студентов высших учебных заведений / Ю. М. Баженов. — Москва : Издательство АСВ, 2011.
— 375 с.
3. Ларсен, О. А., Альобаиди, Д. А. Н., Наруть, В. В., Матюшин, Е. В., Бутенко, К. А., Веселов, В.К. Получение доломитового микронаполнителя для бетонов, эксплуатируемых в условиях сухого жаркого климата // Техника и технология силикатов. — 2023. — Т.30. — № 1. — С. 56-65.
4. Zainab, M. H., Wasan, I. K., Hisham, K. A. Impact of Elevated Temperature Exposure on Some Properties of Sustainable Mortar with Plastic Bag Waste // Engineering, Technology and Applied Science Research — 2024. — Vol. 14.
— No. 5. — Pp. 16573-16579. DOI: https://www.researchgate.net/publication/384808830.
5. Альобаиди, Д. А. Н., Ларсен, О. А., Самченко, С. В. Исследование оптимального гранулометрического состава кварцевого песка в доломитовом отсеве для бетона в условиях сухого жаркого климата // Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции. Научный потенциал молодежи и технический прогресс, Санкт-Петербург, 19 мая 2023 года. — С. 63-68.
6. Пунагин, Б. Н. Бетон и бетонные работы в условиях сухого жаркого климата. — Т.: Фан, 1974. — С. 9.
7. Воробьев, А. А., Елфимов, В. И. Повышение качества бетонных работ в условиях жаркого климата // Вестник РУДН, сер. Инженерные исследования. — 2005. — №1 (11). — С. 85-88.
8. Альобаиди, Д. А. Н, Ларсен О. А. Исследование свойств доломитового микронаполнителя для бетонов сухого жаркого климата строительное материаловедение: настоящее и будущее // Сборник материалов III
Всероссийской научной конференции, посвящённой девяностолетию кафедры строительного материаловедения. — Москва, 2023. — С. 15-21.
9. Миронов, С. А., Малинский, Е. Н. Основы технологии бетона в условиях сухого жаркого климата. — Москва : Стройиздат, 1985. — 317 с.
10.Morris, P., Dux, P. Cracking of plastic concrete // Australian Journal of Civil Engineering. — 2003. — № 1. — Pp. 17-21.
11.Hisham, A., Wasan, K., Nada, H. J. Shrinkage of high-performance lightweight concrete exposed to hot-dry weather conditions // MATEC Web of Conferences. — 2018. — Vol. 162. — Article no. 02004. https://doi.org/10.1051/matecconf/201816202004.
12.Usanova, K., Barabanshchikov, Yu. G., Krasova, A. V., Akimov, S. V., Belyaeva, S. V. Plastic shrinkage of concrete modified by metakaolin // Magazine of Civil Engineering. — 2021. — Vol. 103(3). — Article no. 10314. doi: 10.34910/MCE.103.14.
13.Hisham, K. A., Wasan, I. K., Nada, H. J. Effect of Impact Hot-Dry Weather Conditions on the Properties of High Performance Lightweight Concrete // Engineering and Technology Journal. — 2018. — Vol. 36. — Part A. — № 3. doi: http://dx.doi.org/10.30684/etj.36.3AA
14.Al-Bassam, K. S. Mineral resources // Iraqi Bulletin of Geology and Mining. Special Issue: Geology of the Iraqi Western Desert. — 2007. — P. 145-168.
15.Esping, O. Effect of limestone filler BET(H2O)-area on the fresh and hardened properties of self-compacting concrete // Cement and Concrete Research. — 2008. — № 38. — P. 938-944.
16.Wyrzykowski, M., Di Bella, C., Sirtoli, D., Toropovs, N., Lura, P. Plastic shrinkage of concrete made with calcined clay-limestone cement // Cement and Concrete Research. — 2025. — №189. — Article no. 107784.
17.Menzel, C. A. Causes and prevention of crack development in plastic concrete // Proceedings of Portland Cement Association. Proceedings of Portland Cement Association. — 1954. — P.130-136.
18.Lerch, W. Plastic shrinkage. ACI 52nd Annual Convention Journal of the American Concrete Institute, Philadelphia, 1957. — P. 797-802.
19.Ghourchian, S., Wyrzykowski, M., Plamondon, M., Lura, P. On the mechanism of plastic shrinkage cracking in fresh cementitious materials // Cement and Concrete Research. — 2019. — № 115. — P. 251-263.
20.Tan, T. S., Wee, T. H., Tan, S. A., Tam, C. T., Lee, S. L. A consolidation model for bleeding of cement paste // Advances in Cement Research. — 1987. — Vol. 1. — № 1. — P. 18-26.
21.Uno, P. J. Plastic shrinkage cracking and evaporation formulas // ACI Materials Journal. — 1998. — № 95. — P. 365-375.
22.Kwak, H.-G., Ha, S., Weiss, W. J. Experimental and numerical quantification of plastic settlement in fresh cementitious systems // Journal of Materials of Civil Engineering. — 2010. — № 22. — P. 951-966.
23.Lin, S., Huang, R. Effect of viscosity modifying agent on plastic shrinkage cracking of cementitious composites // Material and Structure. — 2010. — Vol. 43. — № 5. — P.651-664.
24.Zainab, M. H., Wasan, I. K., Hisham, K. A. Impact strength and shrinkage of sustainable fiber-reinforced crushed brick aggregate concrete // Materials Today Proceedings. — 2021. — Vol. 42. — P. 3022-3027. doi: https://www.researchgate.net/publication/348945678.
25.Cabrera, J., Cusens, A., Brookes-Wang, Y. Effect of superplasticizers on the plastic shrinkage of concrete // Magazine of Concrete Research. — 1992. — Vol. 44. — №160. — P. 149-155.
26.Kayondo, M., Combrinck, R., Boshoff, W.P. State-of-the-art review on plastic cracking of concrete // Construction and Building Materials. — 2019. — № 225. — P. 886-899.
27.Темкин, Е. С. Повышение стойкости и эффективности бетонов в условиях сухого жаркого климата : диссертация ... доктора технических наук : 05.23.05. — Москва, 2001. — 340 с.
28.Попов Д. Ю., Лесовик В. С., Мещерин В. С. Влияние суперабсорбирующих полимеров на пластическую усадку цементного камня // Вестник БГТУ. — 2016. — № 11. —С. 6-12.
29.Самченко, С. В. Формирование и генезис структуры цементного камня / С. В. Самченко. — 2-е изд. — Москва : Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, 2020. — 288 с.
— ISBN 978-5-7264-2808-6. - EDN KCBIBU.
30.Аруова, Л. Б. Влияние пластической усадки на прочность бетона в условиях жаркого климата // Жилищное строительство. — 2005. — № 7.
— С. 19-20.
31.Барановский, М. Ю., Романов, Н. П., Василенко, А. Д., Васильева, Е. И., Мартынов, Г. В. Пластическая усадка бетона - краткий обзор публикаций // Синергия Наук. — 2017. — № 11. — С. 965-994.
32.Муминджанов, Х. И. Разработка технологии бетонов на основе искусственного гравия из тонкозернистых материалов для условий сухого жаркого климата : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05.
— Москва, 1983. — 180 с.
33.Visagie, J. W., Moelich, G. M., Meyer, D. M. Effect of surface curing timing on plastic shrinkage cracking of concrete // Innovative Infrastructure and Solution. — 2023. — Vol. 8. — № 61. https://doi.org/10.1007/s41062-022-01032-2.
34.Wasan, I. K., Khalaf, J. K. Eco-friendly concrete containing pet plastic waste aggregate // Diyala Journal of Engineering Sciences. — 2017. — Vol. 10. — № 01. — P. 92-105. doi: https://www.researchgate.net/publication/325060242.
35.Береговой, В.А., Лавров, И.Ю. Высокофункциональные бетоны в станкостроении: технологические аспекты применения // Региональная архитектура и строительство. — 2022. — № 4 (53). — С. 18-25.
36.Береговой, В.А., Снадин, Е.В., Иноземцев, А.С., Пилипенко, А.С. Высокофункциональные бетоны для станкостроения с применением нано-и микромасштабных сырьевых компонентов // Нанотехнологии в
строительстве: научный интернет-журнал. — 2023. — Т. 15. — № 3. — С. 200-210.
37.Коровкин, М.О., Шестернин, А.И., Ерошкина, Н.А., Зенкин, В.В., Саденко, С.М. Влияние вторичного заполнителя на основе бетонного лома на свойства бетона // Инженерный вестник Дона. — 2024. — № 6 (114). — С. 705-712.
38.Коровкин, М.О., Ерошкина, Н.А., Егоров, А.Ю., Шестернин, А.И. Свойства самоуплотняющегося бетона, изготовленного с применением продуктов переработки бетонного лома // Региональная архитектура и строительство. — 2023. — № 4 (57). — С. 115-121.
39.Низина, Т.А., Володин, В.В., Матякубов, Х.Б. Применение экспериментально-статистического моделирования процесса термообработки полиминеральных глин, вводимых в цементные композиты // Умные композиты в строительстве. — 2024. — Т. 5. — № 3. — С. 19-30.
40.Володин, В.В., Низина, Т.А. Самоуплотняющиеся мелкозернистые бетоны с минеральными добавками на основе глинистых и карбонатных пород // Эксперт: теория и практика. — 2023. — № 1 (20). — С. 63-68.
41.Низина, Т.А., Володин, В.В., Макридин, Н.И., Тараканов, О.В. Вязкость разрушения мелкозернистых бетонов, модифицированных минеральными добавками на основе термоактивированных глинистых и карбонатных пород // Умные композиты в строительстве. — 2023. — Т. 4. — № 2. — С. 43-54.
42.Морозов, Н. М., Авксентьев, В.И., Боровских, И. В., Хозин, В. Г. Применение отсевов дробления щебня в самоуплотняющемся бетоне // Инженерно-строительный журнал. — 2013. — № 7. — С. 26-31.
43.Руководство по производству бетонных работ в условиях сухого жаркого климата. НИИЖБ. — Москва : Стройиздат, 1977. — 81 с.
44.Шлаин, И. Б., Родин, Р. А., Лисневич, М. Л., Гейнман, Л. М., Олюнин, В.В. Производство щебня из карбонатных пород. —М.: Стройиздат, 1971. — 399 с.
45.Isa, N. F., Muhammad, K., Yahya, N., Ahmad, M. M., Manaf, A., Hisyam, M. B., Naspu, A. Dolomite quarry waste as sand replacement in sand brick // Materials Science Forum. — 2016. — Vol. 857. — № 5. — P. 319-322.
46.Маслов, В. В. Цементные бетоны с использованием отходов доломита и отработанныхкатализаторов химической промышленности : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05. — Пенза, 2001. — 128 с.
47.Капуш И. Р., Семенов А. С. Утилизация отходов доломита владимирской области для синтеза бетона // Вестник Вологодского государственного университета. Серия: Технические науки. — 2022. — T. 1. — № 15. — С. 39-41.
48.Ким Б. Г., Закревская Л. В., Журавлев А. В., Дворников Р. М. Механизм упрочнения бетона минеральной добавкой из отходов доломита // Технологии бетонов. — 2018. — № 7-8 (144-145). — С. 44-45.
49.Guemmadi, Z., Resheidat, M., Chabil, H., Toumi, B. Modeling the influence of limestone filler on concrete: a novel approach for strength and cost // Jordan Journal of Civil Engineering. — 2009. — Vol. 3. — № 2. — P.158-171.
50.Самченко, С. В., Ларсен, О. А., Альобаиди, Д. А. Н., Наруть, В. В., Бахрах, А. М., Солодов, А. А. Бетоны на карбонатном сырье для сухого жаркого климата // Промышленное и гражданское строительство. — 2022. — № 9. — С. 74-79. doi: 10.33622/0869-7019.2022.09.74-79].
51.Патент на изобретение RU 2616307 C, 14.04.2017. Закревская Л.В., Журавлев А.В., Дворников Р.М., Исмаилов А.Н., Гавриленко А.А. Легкий бетон на основе отходов минерального сырья // Патент на изобретение RU 2616307 C, 14.04.2017. Заявка № 2015144945 от 19.10.2015.
52.Патент на изобретение RU 2603316 C1, 27.11.2016. Закревская Л. В., Журавлев А. В., Дворников Р. М. Тяжелый бетон с использованием
доломитовых отходов // Патент на изобретение RU 2603316 C1, 27.11.2016. Заявка № 2015144948/03 от 19.10.2015.
53.Патент на изобретение RU 2402 502 (13) C2, 20.02.2010. Каприелов С. С., Шейнфельд А. В., Кардумян Г. С., Пригоженко О. В., Киселева Ю. А. Бетонная смесь // Патент на изобретение RU (11) 2 402 502(13) C2, 20.02.2010. Заявка № 2008132977/03 от 12.08.2008.
54.Патент на изобретение RU (11) 2 503 637(13) C2, 10.01.2014. Белов В. В., Трофимов В. И., Куляев П. В. Сырьевая смесь для приготовления тяжелого бетона // Патент на изобретение RU (11) 2 503 637(13) С2, 10.01.2014. Заявка № 2012113800/03, 09.04.2012.
55.Патент на изобретение RU 2 460699 (13) С1, 10.09.2012. Вольф А. В., Козлова В. К., Лихошерстов А. А., Маноха А. М. Портландцемент // Патент на изобретение RU 2460699 (13) С1, 10.09.2012. Заявка № 2010154362 от 29.12.2010.
56.Патент на изобретение RU 2829 954 С1, 11.11.2024. Исламутдинова А. А., Аминова Э. К., Касьянова Л. З., Асфандиярова Л. Р., Казарочкина А. В. Смесь для изготовления легкого бетона // Патент на изобретение RU 2829 954 С1, 11.11.2024. Заявка № 2024109970 от 11.11.2024.
57.Шмитько Е. И., Макушина Ю. В., Белькова Н. А., Милохин И. В. Влажностная усадка бетона: влияние состава и структуры применяемых пластифицирующих добавок // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. — 2020. — T. 1. — № 42. — С. 128-135.
58.Sahmenko, G., Korjakins, A., Bajare. D. High-Performance Concrete Using Dolomite By-Products. In book: Concrete Durability and Service Life Planning. ConcreteLife, RILEM, 2020. — P. 99-103. https://doi.org/10.1007/978-3-030-43332-1_20
59.Thorpe, D., Zhuge, Y. Advantages and disadvantages in using permeable concrete pavement as a pavement construction material. In: Proceedings of 26th annual ARCOM conference, 2010. — P.1341-1350.
60.Sernas, O., Vorobjovas, V., Sneideraitiene L., Vaitkus, A. Evaluation of asphalt mix with dolomite aggregates for wearing layer. Transport Research Procedia.
— 2016. — Vol. 14. — P. 732-737.
61.Маилян, Р. Л. Бетон на карбонатных заполнителях. — Ростов на Д: Изд-во Рост. ун-та, 1967. — 272 с.
62.Голик В. И., Валиев Н. Г., Разоренова Е. Ю. Исследование эффективности утилизации отходов горного производства для изготовления бетонов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. — 2024.
— № 6 (287). — С. 75-80.
63.Barbhuiya, S. Effects of fly ash and dolomite powder on the properties of self-compacting concrete // Construction and Building Materials. — 2011. — Vol. 25. — № 8. — P. 3301-3305.
64.Воробьев А. А. Исследование влияния некоторых технологических факторов на прочность бетона с карбонатными добавками // Конструкции из композиционных материалов. — 2004. — № 1. — С. 54-62.
65.Korjakins, A., Gaidukovs, S., Sahmenko, G., Bajare, D., Pizele, D. Investigation of alternative dolomite filler properties and their application in concrete production // Construction Science. — 2008. — Vol. 9.— P. 64-71.
66.Korjakins, A., Shakhmenko, G., Bajare, D., Bumanis, G. Application a dolomite waste as filler in expanded clay lightweight concrete. In: 10th International Conference on Modern Building Materials, Structures and Techniques. — 2010.
— P. 156-161.
67.Yang, H., He, Z., Shao, Y. Early carbonation behavior of high-volume dolomite powder-cement based materials. Journal of Wuhan University of Technology. Matials Science. — 2015. — Vol. 30. — P. 541-549. https://doi.org/10.1007/s11595-015-1186-6.
68.El-Hawary, M., Nouh, K. Sulfate resistance of filler cement mortars. Medcrave Civil Engineering Journal. — 2016. — Vol. 1. — № 2. — P. 34-36.
69.Netinger, I., Kesegic, I., Guljas, I. The effect of high temperatures on the mechanical properties of concrete made with different types of aggregates // Fire Safety Journal. — 2011. — № 46. — P. 425-430.
70.https://cembureau.eu/media/dnbf4xzc/activity-report-2023-for-web.pdf.
71.Choriev, A., Mullajonova, M. Analysis of devices for cleaning dust gases generated in dry cement production processes // Universum: технические науки. — 2024. — № 3-7(120). — С. 30-34.
72.Courard, L., Herfort, D., Villagran, Y. Properties of Fresh and Hardened Concrete Containing Supplementary Cementitious Materials, RILEM State-of-the-Art Reports. Vol. 25. https://doi.org/10.1007/978-3-319-70606-1 4
73.Michel, F., Pierard, J., Courard, L., Pollet, V. Influence of physico-chemical characteristics of limestone fillers on fresh and hardened mortar performances. Conference: Self-Compacting Concrete, Ghent. — 2007. — P. 205 - 210.
74.Kopanitsa, N. O., Anikanova, L. A., Makarevich, M. S. Fine additives filled with binders based on cement // Journal of Building Materials. — 2002. — Vol. 9. — P. 2-4.
75.Mikhailova, O., Yakovlev, G., Maeva, I., Senkov, S. Effect of Dolomite Limestone Powder on the Compressive Strength of Concrete // Procedia Engineering. — 2013. — Vol. 57. — P. 775-780.
76.Барбане, И., Витыня, И., Линдыня, Л. Исследование химического и минералогического состава романцемента, синтезированного из латвийской глины и доломита // Строительные материалы. — 2013. — № 1. — С. 40-43.
77.Мечай, А. А., Конанович, Е. Н. Получение карбонатного портландцемента с использованием термообработанного доломита // Труды Белорусского государственного технологического университета. Серия 3. Химия и технология неорганических веществ. — 2006. — № 14. — С. 83-85.
78.Малова, Е. Ю. Композиционные портландцементы с карбонатсодержащими добавками и бетоны на их основе : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.17.11. — Томск, 2015. — 22 с.
79.Заяц, М., Бен Хаха, М. Гидратация цемента с добавками известняка и доломита // Цемент и его применение. — 2016. — № 2. — С. 69-77.
80.Agrawal, Y., Gupta, Siddique, T. S., Sharma, R. K. Potential of dolomite industrial waste as construction material: a review // Innovative Infrastructure Solutions. — 2021. — № 6. P. 205. https://doi.org/10.1007/s41062-021-00570-5.
81.Липус, К. Доломитовый известняк как основной компонент цемента // Цемент и его применение. — 2021. — № 1. — С. 94-99.
82.Ермилова, Е. Ю., Буланов, П. Е., Рахимов, Р. З., Стоянов, О. В. Композиционный портландцемент с комплексной добавкой на основе минерального сырья республики татарстан // Вестник Технологического университета. — 2018. — Т. 21. — № 8. — С. 36-39.
83.Самченко, С. В., Александрова, О. В., Гуркин, А. Ю. Свойства цементных композитов на основе известняка в зависимости от его гранулометрического состава // Вестник МГСУ. — 2020. — T.15. №7. — C. 999-1006.
84.Самченко, С. В., Кудряшов, Н. И., Гуркин, А. Ю. Термодинамическая оценка влияния карбоната кальция на гидратацию цемента // Техника и технология получения силикатов. — 2020. — T. 27. — № 1. P. 6-12.
85.Tennis, P. D., Thomas, M. D. A., Weiss, W.J. State of the art report on use of limestone in cements at levels of up to 15%. Portland Cement Association. -2011. Serial No. SN3148.
86.Rudzionis, Z., Ivanauskas, E., Senkus, M. The Analysis of Secondary Raw Materials Usage in Self-Compacting Concrete Production // Material Science. — 2005. — Vol. 11. — P. 272-277.
87.Zeng, H., Li, Y., Zhang, J., Chong, P., Zhang. K. Effect of limestone powder and fly ash on the pH evolution coefficient of concrete in a sulfate-freeze-thaw environment // Journal of materials research and technology — 2022. — Vol. 16. — P. 1889-1903.
88.Tsivilis, S., Batis, G., Chaniotakis, E., Grigoriakis, G., Theodossis, D. Properties and behavior of limestone cement concrete and mortar // Journal of Cement and Concrete Research. — 2000. — Vol. 30(10). — P. 1679-1683. http://dx.doi.org/10.1016/S0008-8846(00)00372-0
89.De Weerdt, K., Justnes, H., Lothenbach, B., Ben Haha, M. The effect of limestone powder additions on strength and microstructure of fly ash blended cements // Proceedings of the 13th International Congress on the Chemistry of Cement, 3-8 July, 2011, Madrid.
90.Allahverdi, A., Salem, S. Simultaneous influences of microsilica and limestone powder on properties of Portland cement paste // Journal of Ceramics - Silikaty.
— 2010. — Vol. 54(1). — P. 65-71.
91.Бутт, Ю. М., Сычев, М. М., Тимашев, В. В. Химическая технология вяжущих материалов. — Москва : Высш. школа, 1980. — 472 с.
92.Lu, J., Xu, A., Xu, J., Lu, D., Xu, Zh. Sulfate resistance of Portland dolomite cement: performance and mechanisms // Materials and Structures — 2020. — Vol. 53. — P. 125.
93.Xu, J., Lu, D., Zhang, S., Ling, K., Zhongzi, X. Strength and hydration products of cement mortars with dolomite powders cured at 40 °C and 60 °C // College of Materials Science and Engineering, Nanjing Tech University. — 2016. — Vol. 44. — P.1588-1594.
94.Дворкин, Л.И., Соломатов, В.И., Выровой, В.Н., Чудновский, С.М. Цементные бетоны с минеральными наполнителями. — Будивельник: Киев, 1991. — 136. c
95.Ларсен, О. А., Воронин, В. В., Самченко, С. В. Критерии оценки структурно-технологических характеристик бетона // Техника и технология силикатов. — 2023. — Т. 30. — № 2. — С. 129-143.
96.Баженов, Ю. М., Горчаков, Г.И., Алимов, Л.А., Воронин, В.В. Получение бетона заданных свойств. — Москва : Стройиздат, 1978. — 53 с.
97.Баженов, Ю. М. Способы определения состава бетона различных видов.
— М.: Стройиздат, 1975. — 272 с.
98.Рекомендации по подбору составов тяжелых и мелкозернистых бетонов (к ГОСТ27006-86)/ГосстройСССР. — М.: ЦИТП Госстроя СССР. — 72с.
99.Вознесенский, В. А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях / В. А. Вознесенский. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Финансы и статистика, 1981. — 263 с.
100. Баженов, Ю. М., Вознесенский, В. А. Перспективы применения математических методов в технологии сборного железобетона. М.: Стройиздат, 1974. — 192 с.
101. Басин, В. Е. Адгезионная прочность. — Химия: Москва, Россия, 1981. —208 с.
102. Szybilski, M., Nocun-Wczelik, W. The effect of dolomite additive on cement hydration // Procedia Engineering. — 2015. — Vol. 108. — P. 193-198. https://doi. org/10. 1016/j .proeng.2015.06.136.
103. Самченко, С. В., Ларсен, О. А., Альобаиди, Д. А. Н., Наруть, В. В., Бахрах, А. М., Солодов, А. А. Бетон на основе карбонатного сырья для сухого жаркого климата // Промышленное и гражданское строительство. — 2022. — № 9. — P. 74-79.
104. Brykov, A. S., Voronkov, M. E., Antonov, P. A. Influence of dolomite-containing fillers and fillers on the stability of Portland cement solutions in an alkaline medium // Cement and its application. — 2020. — №3. — P.90-93.
105. Ghourchian, S., Wyrzykowski, M., Baquerizo, L., Lura. P. Susceptibility of Portland cement and blended cement concretes to plastic shrinkage cracking // Cement and Concrete Composites. — 2018. — № 85. — P. 44-55. https://doi.org/10.1016/_i.cemconcomp.2017.10.002
106. Kouznetsova, T. V., Samchenko, S. V. Resistance of the calcium sulphoaluminate phases to carbonation // Cement. Wapno. Beton. — 2014. — № 5. — P. 317-322.
107. Courard, L., Herfort, D., Villagran, Y. Limestone Powder. In book Properties of Fresh and Hardened Concrete Containing Supplementary Cementitious
Materials. State-of-the-Art Report of the RILEM Technical Committee. — 2018. — P. 123-151.
108. Соломатов, В. И., Выровой, В. Н., Бобрышев, А. Н. Полиструктурная теория композиционных строительных материалов. — Ташкент: Фан, 1991. — 342 с.
109. Соломатов, В. И., Тахиров, М. К. Интенсивная технология бетонов. — Москва : Стройиздат, 1989. — 260 с.
110. Смирнова, О.Е., Пичугин, А.П., Хританков, В.Ф. Адгезионная прочность в структуре композиционных материалов на основе органического сырья // Строительные материалы. — 2024. — № 5. — С. 17-21.
111. Красова, А.В., Смирнова, О.Е. Исследование физико-механических свойств осадка поверхностных сточных вод // Эксперт: теория и практика. — 2024. — № 2 (25). — С. 31-36.
112. Пичугин, А.П., Ткаченко, С.Е., Смирнова, О.Е., Митина, Л.А. Изучение адгезионных свойств делигнифицированной светопропускающей древесины в строительных композитах // Эксперт: теория и практика. — 2024. — № 2 (25). — С. 37-43.
113. Пчельников, А.В., Пичугин, А.П., Хританков, В.Ф., Смирнова, О.Е., Шахов, С.А. Методические основы оценки качества защитных покрытий // Известия высших учебных заведений. Строительство. — 2023. — № 9 (777). — С. 5-19.
114. Красова, А.В., Смирнова, О.Е., Шахов, С.А. Исследование физико-химических свойств осадка ливневых сточных вод для применения в производстве лёгкого бетона // Эксперт: теория и практика. — 2023. — № 3 (22). — С. 93-97.
115. Смирнова, О.Е., Пичугин, А.П., Хританков, В.Ф. Легкий бетон на основе поликомпонентного органического заполнителя // Эксперт: теория и практика. — 2023. — № 4 (23). — С. 108-114.
116. Пичугин, А.П., Хританков, В.Ф., Пчельников, А.В., Смирнова, О.Е. Реологические свойства полимерсодержащих композиций с наноразмерными добавками // Известия высших учебных заведений. Строительство. — 2022. — № 4 (760). — С. 5-13.
117. Смирнова, О.Е., Красова, А.В. Исследование состава и свойств илового осадка ливневых сточных вод // Труды Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин). — 2022. — Т. 25. — № 3/4 (85/86). — С. 99-107.
118. Соломатов, В. И., Выровой, В. Н., Аббасханов, Н. А. Бетон как композиционный материал : Обзор. — Ташкент : УзНИИНТИ, 1985. — 31 с.
119. Баженов, Ю. М., Демьянова, В. С., Калашников, В. И. Модифицированные высококачественные бетоны. — М. : Изд-во АСВ, 2006. — 368 с.
120. Zajac, M., Rossberg, A., Le Saout, G., Lothenbach, B. Influence of limestone and anhydrite on thehydration of Portland cements // Cement and Concrete Composites. 2014. — № 46. — P. 99 - 108 https://doi.org/10.1016/_i.cemconcomp.2013.11.007
121. Lothenbach, B., Le Saout, G., Gallucci, E., Scrivener, K. Influence of limestone on the hydration of Portland cements // Cement and Concrete Research. — 2008. — Vol. 38. — P. 848-860.
122. Тимашев, В. В., Колбасов, В. И. Свойства цементов с карбонатными добавками // Цемент. — 1981. — № 10. — С. 10-12.
123. Samchenko, S. V., Larsen, O. A., Kozlova, I. V., Alpackiy, D. G., Alobaidi, D. A. N. Concrete Modification for Hot Weather Using Crushed Dolomite Stone // Buildings. — 2023. — Vol. 13. — Article No. 2462. https://doi.org/ 10.3390/buildings13102462.
124. Boos, P., Hardtl, R. Experience Report Portland Limestone Cement; Report HeidelbergCement Technology Center: Heidelberg, Germany. — 2004. — 34 p.
125. Bentz, D. P., Jones, S. Z., Lootens, D. Minimizing Paste Content in Concrete Using Limestone Powders—Demonstration Mixtures. National Institute of Standards and Technology; Technical Note1906. National Institute of Standards and Technology. — Gaithersburg, USA. — 35 p.
126. Данилов, А. М., Гарькина, И. А., Королева, О. В., Смирнов, В. А. Математические методы при разработке и управлении качеством материалов специального назначения // Строительные материалы. — 2010. — № 3. — С. 112-117. EDN: MSTUCD
127. Ларсен А.О., Иноземцев С.С., Иноземцев А.С., Альобаиди Д.А.Н., Никулина К.С., Раббаа И.О. Оптимизация состава композиционного вяжущего для бетонов сухого жаркого климата // Техника и технология силикатов. - 2025. - Т.32, № 1. - С. 4-15.
128. Voglis, N., Kakali, G., Chaniotakis, E., Tsivilis, S. Portland-limestone cements. Their properties and hydration compared to those of other composite cements // Cement and Concrete Composites. — 2005. — Vol. 27. — P. 191196.
129. 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. — P. 107-116.
130. Новиков, Н. В. Композиционный баритсодержащий материал для полифункциональных изделий с регулируемой вариотропной ячеистой структурой. Диссертация на соискание степени кандидата наук. — Москва. — 2023. — С. 63-64.
131. Topccu, B., Baylavli, H. The use of concrete wastes as a limestone replacement in limestone-blended cement production // Kuwait Journal Science. — 2019. — Vol. 46. — № 2. — P. 67-73.
132. Moosberg-Bustnes, H. Lagerblad, B. Forssberg, E. The function of fillers in concrete // Materials and Structures. — 2004. — Vol. 37. — P. 74-81.Stark, J., Moser, B., Bellmann, F. Nucleation and growth of C-S-H phases on mineral
admixtures. In book: Advances in Construction Materials. — 2007. — P. 531538.
133. Kouznetsova, T. V., Samchenko, S. V. Resistance of the calcium sulphoaluminate phases to carbonation // Cement, Wapno, Beton. — 2014. — Vol. 5. — P. 317 - 322.
134. Briki, Y., Zajac, M., Haha, M.B., Scrivener, K. Impact of limestone fineness on cement hydration at early age. Cement and Concrete Research. — 2021. — №147. — Article no. 106515.
135. Королев, Е. В. Технико-экономическая эффективность новых технологических решений. Анализ и совершенствование // Строительные материалы. — 2017. — № 3. — С. 85-88.
136. Кривобородов, Ю. Р., Мешалкин, В. П., Бурлов, И. Ю. Энергоресурсоэффективное производство высококачественных вяжущих материалов на основе переработки отходов теплоэлектростанций. В книге: XXI Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Тезисы докладов: в 6 томах. — Санкт-Петербург, 2019. — С. 323.
137. Затяева, Д. А., Потапова, Е. Н., Бурлов, И. Ю. Исследование свойств сульфатостойких цементов в агрессивных средах // Успехи в химии и химической технологии. — 2022. — Т. 36. — №3 (252). — С. 62-66.
138. Чжо, М. М., Мин, X. X., Потапова, Е. Н., Бурлов, И. Ю. Получение сульфоалюминатного клинкера на основе промышленных отходов // Успехи в химии и химической технологии. — 2022. — Т. 36. — № 3 (252). — С. 144-146.
139. Затяева, Д. А., Бурлов, И. Ю., Потапова, Е.Н. Стойкость сульфатостойких цементов в агрессивных средах. В сборнике: Химия и химическая технология в XXI веке. Материалы XXIII Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых имени выдающихся химиков Л. П. Кулёва и Н. М. Кижнера. В 2-х томах. — Томск, 2022. — С. 73-75.
140. Тхет, Н. М., Бурлов, И. Ю., Мин, Х. Х., Хан, Т. К. Коррозионная стойкость цементного камня на основе сульфоалюминатного клинкера. В сборнике: Химия и химическая технология в XXI веке. Материалы XXIII Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых имени выдающихся химиков Л.П. Кулёва и Н.М. Кижнера. В 2-х томах. — Томск, 2022. — С. 172-173.
141. Затяева, Д. А., Бурлов, И. Ю. Повышение коррозионной стойкости цемента в присутствии термоактивированных глин // Успехи в химии и химической технологии. — 2023. — Т. 37. — № 5 (267). — С. 131-134.
142. Асаев, В. А., Бурлов, И. Ю. Получение и свойства сульфоалюминатного цемента на основе техногенных отходов химических производств // Успехи в химии и химической технологии. — 2023. — Т. 37. — № 5 (267). — С. 7-9.
143. Добролюбов, Г., Ратинов, В. Б., Розенберг, Т. И. Прогнозирование долговечности бетона с добавками. — Москва : Стройиздат, 1983. — 213 с.
144. Mullauer, W., Beddoe, R.E., Heinz, D. Sulfate attack expansion mechanisms // Cement and Concrete Research. — 2013. — Vol. 52. — P. 208-215.
145. Волошина, Н. А. Механизм сульфатной коррозии и способы защиты бетона // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. — 2007. — № 17. — С. 229-231.
146. Селяев, В. П., Неверов, В. А., Ошкина, Л. М., Селяев, П. В., Сорокин, Е. В., Кечуткина, Е. Л. ^противление цементных бетонов сульфатной коррозии // Строительные материалы. — 2013. — № 12. — С. 26-31.
147. Fraser, J., McBride, R.A. The utility of aggregate processing fines in the rehabilitation of dolomite quarries // Land Degradation and Development. — 2000. — Vol. 11(1). — P. 1-17.
148. Xu, J., Lu, D., Zhang, S., Xu, Z., Hooton R.D. Reaction mechanism of dolomite powder in Portland-dolomite cement// Construction and Building Materials. — 2021. — Vol. 270. — Article no. 121375.
149. Рахимов, Р. З., Шелихов, Н. С. Рациональное использование карбонатного сырья для производства строительных материалов // Строительные материалы. — 2006. — № 9. —C. 42-44.
150. Taylor, H. F. W.Cement Chemistry. — Mir : Мoscow, 1996. — 560 p.
151. Шелихов, Н. С., Рахимов, Р.З., Стоянов, О. В., Бирюлева, Д. К. Влияния технологических параметров обжига доломита на свойства доломитового цемента // Вестник Казанского технологического университета. — 2013.
— Т. 16. — № 7. — С. 77-80.
152. Миронов, С. А., Малинский, Е. Н. Поблемы технологии бетона в условиях сухого жаркого климата. Материалы II Всесоюзного координационного совещания по проблеме «Технология бетонных работ в условиях сухого жаркого климата». — Ашхабад, 1976. — 320 с.
153. Куляев, П. В. Эффективный мелкозернистый карбонатный бетон : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.23.05. — Тверь, 2017.
— 20 с.
154. Белов, В. В., Куляев, П.В., Баркая, Т. Р. Влияние известнякового микронаполнителя на механические свойства карбонатного бетона. В сборнике: Материаловедение, формообразующие технологии и оборудование 2023 (ICMSSTE 2023). материалы международной научно-практической конференции. — Симферополь, 2023. — С. 264-272.
155. Белов В. В., Куляев П. В., Баркая Т. Р. Механические свойства мелкозернистых карбонатных бетонов с комплексной добавкой, включающей тонкодисперсный известняковый наполнитель и суперпластификатор // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. — 2023. — Т. 19. — № 2. — С. 251-257.
156. Методические рекомендации по применению малощебеночных бетонов на мелких песках для строительства цементобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов / Гос. всесоюз. дор. НИИ; [Разраб. В. И. Коршуновым и др.]. — Москва : Союздорнии, 1987. — 8 с.
157. Рекомендации для опытного применения карбонатных бетонов в строительстве оснований под усовершенствованные покрытия автомобильных дорог и аэродромов [Текст] / СССР. М-во трансп. строительства. Гос. всесоюз. дор. науч.-исслед. ин-т «Союздорнии». — Москва, 1966. — 12 с.
158. Методические рекомендации по применению и обогащению отсевов дробления и разнопрочных каменных материалов для дорожного строительства / Гос. всесоюз. дор. НИИ; [Разраб. Ф. В. Панфилов и др.]. — Москва : Союздорнии, 1987. — 76 с.
159. Нисневич, М. Л., Легкая, Л. П., Торлопова, Г. Б. Кевеш, Е. П., Зольникова, Г. С. Использование отсевов дробления изверженных горных пород при производстве щебня // Строительные материалы. — 1982. — №6. — С.6-7.
160. Ицкович, С. М., Чумаков, Л. Д., Баженов, Ю. М. Технология заполнителей бетона. — М. : Высшая школа, 1991. — 272 с.
161. Арав, Р. И. Повышение сульфатостойкости бетона применением дробленых карбонатных песков // Строительные материалы. — 1976. — № 10. — С. 8-9.
162. Темкин, Е.С. Влияние сухого жаркого климата на свойства бетонов на карбонатных песках // Бетон и железобетон. — 1971. — № 8. — С. 30-32.
163. Методическое пособие «Рекомендации по подбору составов бетонных смесей для тяжелых и мелкозернистых бетонов». ФАУ «Федеральный центр нормирования, стандартизации и оценки соответствия в строительстве». — Москва, 2016. — 100 с.
164. Образцов, И. В. Программно-вычислительный метод выбора зернового состава наполнителя [Программно-вычислительный метод подбора зернового состава наполнителя] / И.В. Образцов, В.В. Белов // II междунар. науч.-практ. конф. семинар-конкурс молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих, бетонов и сухих смесей: сборник докладов. — Санкт-Петербург: АЛИТинформ, 2011. — с. 88-91.
165. Белов, В. В., Образцов, И. В. Оптимальные структуры сырьевых смесей при изготовлении строительных цементных композитов // Бетон и железобетон. — 2021. — T. 606(4). — С. 29-38.
166. Белов, В. В., Куляев, П. В., Баркая, Т. Р. Роль оптимальной упаковки дисперсной добавки известняка в структуре вяжущей части карбонатного бетона. В сборнике: Материаловедение, формообразующие технологии и оборудование 2023 (ICMSSTE 2023). материалы международной научно-практической конференции. — Симферополь, 2023. — С. 7-13.
167. Fuller, W. B., Thompson, S. E. The law of proportioning concrete, Report // American Society of Civil Engineers. — 1907. —Vol. 59. — P. 67-143.
168. Официальный сайт SunSpire Art group [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.sunspire.ru.
169. Батраков, В. Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. — Москва, 1998. — 768 с.
170. Каприелов, С. С., Шейнфельд, А. В., Чилин, И. А., Дондуков, В. Г., Селютин, Н. М. Модифицированные бетоны: реальность и перспективы // Вестник НИЦ Строительство. — 2024. — № 1 (40). — С. 92-104.
171. Chen, X., Chen, H., Chen, Q., Lawi, A.S., Chen, J. Effect of partial substitution of cement with dolomite powder on glass-fiber-reinforced mortar // Construction and Building Materials. — 2022. — Т. 344. — Article no. 128201.
172. Neville, A. M. Properties of Concrete, fourth edition, Pearson Education Limited. — London, 2010. — 844 p.
173. Soroka, I. Concrete in hot environments. — Taylor and Francis, London, 2003. — 251 p.
174. 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. — P. 81-99.
175. Nehdi, M., Mindes, A., Aitcin, P.C. Rheology of high - performance concrete: Effect of ultrafine particles // Cement and Concrete Research. — 1998. — Vol. 28. — P. 687-697.
176. Рекомендации по приготовлению бетонных смесей повышенной сохраняемости с химическими добавками. — Москва, НИИЖБ Госстроя СССР, 1983. — С. 27.
177. Combrinck, R., Boshoff, W.P. Typical plastic shrinkage cracking behaviour of concrete // Magazine of Concrete Research. — 2013. — Vol. 65. — № 8. — P. 486-493.
178. Kronlof, A., Leivo, M., Sipari, P. Experimental study on the basic phenomena of shrinkage and cracking of fresh mortar // Cement and Concrete Research. — 1995. — Vol. 25. — №. 8.— P. 1747- 1754.
179. Jensen, O. M., Hansen, F. A dilatometer for measuring autogenous deformation in hardening Portland cement paste // Materials and Structures. — 1995. — Vol. 28. — № 181. — P. 406-409.
180. Шейкин, А. Е. Структура, прочность и трещиностойкость цементного камня. — М.: Стройиздат, 1974. — 192 с.
181. Cabrera, J., Cusens, A., Brookes-Wang, Y. Effect of superplasticizers on the plastic shrinkage of concrete // Magazine of Concrete Research. — 1992. — Vol. 44. —№160. — P. 149-155.
182. Лещинский, М. Ю. Испытание бетона : Справ. пособие / М. Ю. Лещинский. — Москва : Стройиздат, 1980. — 360 с.
183. Горчаков, Г. И. Орентлихер, Л. П., Лифанов, И. И., Мурадов, Э. Г. Повышение трещиностойкости и водостойкости легких бетонов для ограждающих конструкций. — Москва : Стройиздат, 1971. — 158 с.
184. Каприелов С. С., Шейнфельд А. В., Кардумян Г. С. Уникальные бетоны и опыт их реализации в современном строительстве // Промышленное и гражданское строительство. — 2013. — № 1. — С. 42-44.
185. Нгуен, В. К. Бетон с комплексным использованием базальтового щебня и отсевов дробления : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.23.05. — М. : Моск. гос. строит. ун-т. Москва, 2010. — 18 с.
186. Chen, J. J., Guan, G. X., Chu, S. H. Packing optimization of paste and aggregate phases for sustainability and performance improvement of concrete //
Advanced Powder Technology. — 2021. — Vol. 32. — №. 4. — Pp. 987-997. https://doi. org/10. 1016/j .proeng.2015.06.136.
Список публикаций автора по теме диссертационной работы
Основные результаты диссертационной работы изложены в следующих научных работах:
- публикации в изданиях, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий:
1.Ларсен О.А., Альобаиди Д.А.Н., Наруть В.В., Матюшин Е.В., Бутенко К.А., Веселов В.К. Получение доломитового микронаполнителя для бетонов, эксплуатируемых в условиях сухого жаркого климата // Техника и технология силикатов. - 2023. - Т.30. - № 1. - С. 56 - 65.
2.Самченко С.В., Ларсен О.А., Альобаиди Д.А.Н., Наруть В.В., Бахрах А.М., Солодов А.А. Бетоны на карбонатном сырье для сухого жаркого климата // Промышленное и гражданское строительство. - 2022. - № 9. - С. 74-79.
3.Самченко С.В., Ларсен О.А., Альобаиди Д.А.Н. Исследование водопотребности доломитовых заполнителей для бетонов в условиях сухого жаркого климата // Строительство: Наука и образование. - 2023. - №2. - С. 149-165.
4.Ларсен А.О., Иноземцев С.С., Иноземцев А.С., Альобаиди Д.А.Н., Никулина К.С., Раббаа И.О. Оптимизация состава композиционного вяжущего для бетонов сухого жаркого климата // Техника и технология силикатов. - 2025. - Т.32, № 1. -С. 4-15.
- статьи, опубликованные в журналах, индексируемых в международных реферативных базах Scopus:
5.Svetlana V. Samchenko, Oksana A. Larsen, Irina V. Kozlova, Dmitriy G. Alpackiy and Dheyaa A. N. Alobaidi, Concrete Modification for Hot Weather Using Crushed Dolomite Stone // Buildings. 2023. - Т. 13. - № 10. - С. 2462. DOI: 10.3390/buildings13102462.
- статьи, опубликованные в других научных журналах и изданиях:
6.Альобаиди Дия А.Н., Ларсен О.А., Самченко С.В. Исследование
оптимального гранулометрического состава кварцевого песка в доломитовом
отсеве для бетона в условиях сухого жаркого климата // В сборнике: Научный потенциал молодежи и технический прогресс. Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 2023. С. 63-68.
7.Альобаиди Дия А.Н., Ларсен О.А., Самченко С.В. Доломитовый микронаполнитель для бетона сухого жаркого климата // В книге: Научная школа «Зеленое будущее» для молодых ученых, аспирантов и студентов. Тезисы докладов Научной школы. Новочеркасск, 2023. С. 96-101.
8.Альобаиди Дия А.Н., Ларсен О.А. Исследование свойств доломитового микронаполнителя для бетонов сухого жаркого климата // В сборнике: Строительное материаловедение: настоящее и будущее. Сборник материалов III Всероссийской научной конференции, посвящённой девяностолетию кафедры Строительного материаловедения. Москва, 2023. С. 15-21.
9.Альобаиди Дия А.Н., Ларсен О.А. Исследование деформаций бетона в сухом жарком климате в начальные сроки твердения // В сборнике: Актуальные проблемы строительной отрасли и образования - 2024. Сборник докладов V Национальной научной конференции. Москва, 2025. С. 105-108.
10.Альобаиди Дия А.Н., Ларсен О.А. Исследование фазового состава и микроструктуры бетона с карбонатными материалами // В сборнике: Актуальные проблемы строительной отрасли и образования - 2024. Сборник докладов V Национальной научной конференции. Москва, 2025. С. 109-113.
Акт о производственном внедрении результатов диссертационной
работы
153
ПРИЛОЖЕНИЕ В Рекомендации по определению пластической усадки бетонной смеси
Министерство науки и высшего обраюкання Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ московский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
НАУЧНО-ТЕХНИЧКС КИЙ СОВЕТ
УТВЕРЖДАЮ Проректор . Тер- Марти рос я н
_2024
Рекомендации по определению пластической усадки бетонной
смеси
Общие положения
Настоящие рекомендации распространяются на все виды бетонных смесей и устанавливают методы определения их пластической усадки. Средства испытания
Дтя определения пластической усадки бетонной смеси применяют:
Индикаторы часового типа ИЦ 0-12,5 0,001 (рис.1), шкала которого имеет цену деления 0,001 мм и пределы измерений 0-12,5 мм;
Формы с внутренними размерами 100*100*400 мм и отверстиями 010 мм в торцевых гранях для установки индикаторов перемещений (рис.2);
- Полимерные пластины размерами 100x100*1,5 мм;
- Анкерующая полимерная сетка размерами 95x95 мм с размером ячейки 5*5 мм (рис.3);
- Клей цианоакрплатный:
- Полиэтиленовая пленка толщиной 100 мкм:
- Разделительная смазка для форм.
Рисунок 1 - Индикатор Рисунок 2 - Стальные формы
электрон.ИЦ 0-12,5 0,001
Рисунок 3 - Полимерная сетка Рисунок 4 - Готовая установка
Правила изготовления образцов и проведение испытания
Для снижения сил трения форма обрабатывается тонким равномерным слоем разделительного средства, после чего внутрь укладывается полимерная пленка для предотвращения сцепления с бетоном.
Полимерная сетка, выполняющая роль анкеровки в бетоне, приклеивается к полимерным пластинкам. Затем полимерные пластинки с сеткой размещаются внутри формы по торцам (рис.4), они должны свободно перемещаться вдоль длины формы.
Монтаж индикаторов перемещений осуществляет непосредственно на форму таким образом, чтобы подвижный шток датчика проходил в отверстие в торцевых гранях формы и упирался в полимерную пластинку.
Приготовленная бетонная смесь укладывается в форму. Если исследуемая бетонная смесь имеет марку по подвижности П1-П4 или марку по жесткости Ж1-Ж5, то она подвергается уплотнению на вибростоле. Время уплотнения выбирается, исходя из технических свойств смеси.
Показания датчиков фиксируются сразу после укладки бетонной смеси и затем каждые 10 мин с момента укладки смеси в форму в течение времени, при котором происходило схватывание смеси.
Измеренные перемещения отражали деформации твердеющей бетонной смеси, на основании которых рассчитываются деформации линейной пластической усадки.
После испытаний бетонные призмы извлекались из форм и производилась разборка и очистка форм.
Обработка результатов измерений
На основании полученных результатов производится расчет пластической усадки по формуле (1):
£ус =-1-(1),
где еус - общая пластическая усадка, мм/м;
й(р1~ деформация по датчику №1, мм;
11срн- деформация по датчику №2, мм;
Ь -база измерения (длина формы), м.
Меры безопасности при проведении работ
При проведении измерений обязательно соблюдение внутренних и общепринятых правил безопасности при работе лабораторным оборудованием.
«Рекомендации по определению пластической усадки бетонной смеси» утверждены на заседании секции 2.2 отделения 2 Технология производства
Рекомендации по приготовлению бетонных смесей из карбонатных
материалов
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
РЕКОМЕНДАЦИИ по приготовлению бетонных смесей из карбонатных материалов
1. Общие положения.
1.1. Рекомендации распространяются на технологию изготовления бетонных смесей из карбонатных материалов.
1.2. Рекомендации содержат требования к исходным материалам, составам смеси и к получению бетонных смесей из карбонатных материалов.
2. Исходные материалы.
2.1. В качестве вяжущего материала рекомендуется использовать портландцемент ЦЕМI 52,5Н по ГОСТ 31108-2020.
2.2. В качестве крупного заполнителя рекомендуется использовать доломитовый щебень удовлетворяющий ГОСТ 8267-93, с истинной плотностью 2730 кг/м , насыпной плотностью 1450 кг/м3.
2.3. В качестве мелкого заполнителя рекомендуется использовать кварцевый песок удовлетворяющий ГОСТ 8736-2014, с истинной плотностью 2650 кг/м3 и модулем крупности Мк=2.
СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
научно-технический совет
УТВЕРЖДАЮ Проректор
2024
2.4. Для использования карбонатных материалов в бетонной смеси пригодны отходы второй и третьей стадии дробления, из которых в дальнейшем будет получен дробленый песок, крупный заполнитель фр. 5-10 мм и микронаполнитель. В качестве укрупняющей добавки к природным пескам рекомендуется использовать песок из отсева дробления при производстве карбонатных заполнителей совместно с крупным заполнителем из карбонатных пород соответствующий требованиям ГОСТ 31424-2010.
С модулем крупности песка из отсева дробления Мк=3,8. Укрупненный песок имеет модуль крупности Мк=2,9.
2.5. В качестве химических добавок рекомендуется использовать суперпластификатор Б1ка У1зсоСгеге-4330 на основе эфиров поликарбоксилатных смол, предназначенный для изготовления высококачественных бетонов и бетонных смесей, удовлетворяющий требованиям ТУ 2493-009-13613997-2011 с истинной плотностью 1075 -1105 кг/м3.
2.6. Вода затворения смеси должна соответствовать ГОСТ 23732-2011 «Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия».
3. Составы смесей.
3.1. Для изготовления композиционного цементного вяжущего необходимо соблюдать соотношение компонентов, указанных в таблице 1.
Таблица 1 - Рекомендуемое соотношение компонентов.
№ Компонент Содержание компонентов, кг/м3
1 Портландцемент: 348,8
2 Доломитовый микронаполнитель 104,2
3 Доломитовый щебень фракции 5-10 мм 594
4 Кварцевый песок с укрупняющей доломитовой добавкой в количестве 50:50% 1012
5 Поликарбоксилатный пластификатор 4,53
3.2.Сумма компонентов составляет 1 м3.
4. Процесс приготовления смеси.
4.1. Перед приготовлением бетонной смеси, необходимо предварительно приготовить компоненты согласно п. 2.1-2.6.
4.2. Технологический процесс производства бетонной смеси с использованием карбонатных материалов осуществляется в бетоносмесителе принудительного действия. Дозирование портландцемента, микронаполнителя, кварцевого песка и песка из отсева дробления, химической добавки и воды осуществляются по массе. Технологическая схема производства бетонных смесей представлена на рис. 1.
Рисунок 1 - Технологическая схема производства бетонных смесей с карбонатными материалами
4.3. Перед приготовлением смеси рекомендуемая температура компонентов должна быть в пределах 20-25 °С.
4.4 Предварительно перемешанную сухую смесь компонентов затворяют водой с растворенным суперпластификатором 81ка \%соСге1е-4330 в количестве 1% от общей массы цемента, при постоянном перемешивании в смесителе.
4.5 Продолжительность перемешивания бетонной смеси в смесителе устанавливается строительной лабораторией опытным путем с учетом качества заполнителей, состава смеси, емкости смесителя, погодных условий и других факторов. При этом необходимо, чтобы время перемешивания бетонной смеси было минимально допустимым, так как в процессе перемешивания смесь нагревается от среды и смесителя.
4.6 Необходимо также использовать меры для предотвращения нагрева транспортируемой бетонной смеси от металлических емкостей, в которых она перевозится, необходимо окрашивание емкостей, перевозящих смесь, в белые тона.
4.7 Допускаемая длительность транспортирования бетонной смеси в сухое и жаркое время года (включая и необходимое время на укладку) с сохранением заданной жесткости определяется заводской лабораторией.
4.8 Дозирование и загрузку материалов осуществляется в следующей последовательности. Сначала загружается крупный заполнитель, затем мелкий заполнитель, далее цемент и микронаполнитель, пластфикатор и вода.
5. Меры безопасности при проведении работ
5.1. К работе с материалом допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе с электрическим инструментом, а также с химическими веществами.
5.2. Запрещается допускать к работе лиц с повреждениями кожного покрова, имеющие аллергические заболевания на мелкодисперсную пыль.
5.3. Работы выполнять в пылезащитной одежде, защитных очках, резиновых печатках. Для защиты органов дыхания предусмотреть применением респираторов ШБ1 «Лепесток»
5.4. При попадании компонентов бетонной смеси на тело и одежду, место попадания промыть водой с мылом.
«Рекомендации по приготовлению бетонных смесей из карбонатных материалов» утверждены на заседании секции 2.2 отделения 2 Технология производства строительных материалов и изделий Научно-технического совета (НТС) НИУ МГСУ №4 от 06.11.2024 г.
Разработано:
Ларсен Оксана Александровна, кандидат технических наук, доцент
7
Альобаиди Дия Абдулкадим Насер
Аспирант
Утверждено:
Председатель секции 2.2 отделения 2 Технология производства строительных материалов и изделий
(НТС) НИУ МГСУ Бурьянов Александр Федорович доктор технических наук
секретарь секции Лукьянова Надежда Алексеевна кандидат технических наук
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.