Самоуплотняющийся архитектурный бетон с повышенными эксплуатационными свойствами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Солодов Артем Алексеевич

• Солодов Артем Алексеевич
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Солодов Артем Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОЛУЧЕНИЯ

САМОУПЛОТНЯЮЩИХСЯ АРХИТЕКТУРНЫХ БЕТОНОВ

1.1 Применение самоуплотняющихся бетонов для лицевых открытых поверхностей

1.2 Материалы для получения самоуплотняющегося архитектурного бетона

1.3 Методы оценки качества поверхностности бетона

1.4. Требования к качеству поверхности

1.5 Рабочая гипотеза, цель и задачи исследования

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материалы, применявшиеся в исследованиях

2.2. Методы исследования

2.3 Математические методы планирования эксперимента и анализа результатов исследований

2.4 Статистический анализ экспериментальных данных

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СМЕШАННОГО ВЯЖУЩЕГО В ПРИСУТСТВИИ КОМПЛЕКСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ДОБАВОК

3.1 Исследование водопотребности тонкодисперсных компонентов

3.2 Исследование влияния молотого шлака на основные свойства цементного камня

3.3 Исследование фазового состава цементного камня

3.4 Обоснование выбора вида пеногасителя и его влияние на основные свойства цементного теста и камня

3.4 Исследование влияния микронаполнителя и химических добавок на технологические свойства цементного теста

3.5 Исследование влияния химических добавок на реологические свойства цементного теста

3.6 Исследование влияния порядка введения компонентов комплексной химической добавки на свойства цементного теста

3.6 Исследование фазового состава смешанного вяжущего в присутствии химических добавок

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СОСТАВА САМОУПЛОТНЯЮЩЕГОСЯ АРХИТЕКТУРНОГО БЕТОНА

4.1 Оптимизация зернового состава заполнителей

4.2 Разработка состава самоуплотняющейся бетонной смеси с использованием методов математического планирования эксперимента

4.5 Исследование микроструктуры бетона

4.5 Исследование морозостойкости и водонепроницаемости бетона

4.3 Исследование поверхностной пористости самоуплотняющегося бетона

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ АРХИТЕКТУРНОГО САМОУПЛОТНЯЮЩЕГОСЯ БЕТОНА

5.1 Технология приготовления самоуплотняющегося бетона с комплексной химической добавкой

5.2 Оценка экономической эффективности бетонов на основе комплексной химической добавки

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Список публикаций автора по теме диссертационной работы

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Акты о производственном внедрении результатов диссертационной работы

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Рекомендации по приготовлению самоуплотняющихся бетонных смесей для архитектурных вертикальных конструкций с открытым лицевым слоем

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Решение о выдаче патента

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Архитектурные самоуплотняющиеся бетоны в последнее время нашли широкое применение, так как позволяют получать поверхность высокого качества и могут использоваться в конструкциях в качестве лицевого слоя, что может быть обеспечено высокими прочностными и эксплуатационными свойствами, исключит операции по отделке, оштукатуриванию и окраске и будет способствовать повышению технико-экономической эффективности.

Получение самоуплотняющихся бетонных смесей связано с использованием высокоэффективных пластификаторов на основе эфиров поликарбоксилатов, применение которых влечет за собой повышенное воздухововлечение и образование дефектов в виде крупных пор и каверн на поверхности бетона, что особенно часто встречается на вертикальных конструкциях. Решением задачи является разработка состава архитектурного самоуплотняющегося бетона на основе портландцемента, молотого доменного шлака и комплексной химической добавки, включающей поликарбоксилатный суперпластификатор, пеногаситель и воздухововлекающую добавку, позволяющих получить поверхность с ограниченным содержанием поверхностных пор, выступающего в качестве защитного слоя покрытия и обладающего повышенной морозостойкостью и водонепроницаемостью.

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

Анализ работ в области повышения эксплуатационных свойств бетонов показал, что использование комплексных добавок на основе пластификаторов и воздухововлекающих добавок позволяет значительно повысить эксплуатационные свойства. Получение самоуплотняющихся бетонов связано с применением

пластификаторов на основе эфиров поликарбоксилатов, которые, как правило, представляют собой промышленно изготовленные многокомпонентные добавки. Введение суперпластификаторов в самоуплотняющуюся бетонную смесь приводит к значительному воздухововлечению, ведущему к образованию пор на поверхности бетона, что вызывает необходимость использования пеногасителей, которые могут негативно влиять на эффективность действия воздухововлекающей добавки, вводимой в бетонную смесь для повышения эксплуатационных свойств. Совместное влияние эфиров поликарбоксилатов, пеногасителей и воздухововлекающих добавок на свойства бетонов достаточно не исследовано. Дополнительной проработке подлежит изучение влияния очередности введения компонентов комплексной химической добавки в бетонную смесь, что позволит усилить пластифицирующий эффект и сохранить заданное воздухововлечение.

Научная гипотеза

Получение самоуплотняющегося архитектурного бетона с повышенными эксплуатационными свойствами (морозостойкостью, водонепроницаемостью) достигается путем управляемого структурообразования, направленного на снижение поверхностной пористости путем совместного использования смешанного вяжущего на основе портландцемента и молотого доменного гранулированного шлака, крупного и мелкого заполнителя с оптимальным гранулометрическим составом и комплексного химического модификатора, состоящего из суперпластификатора, пеногасителя и воздухововлекающей добавки.

Цель работы и задачи исследования

Целью диссертационной работы является разработка научно обоснованного технологического решения, обеспечивающего получение самоуплотняющегося архитектурного бетона с лицевой поверхностью с ограниченным содержанием поверхностных пор, высокими эксплуатационными свойствами и повышенной технико-экономической эффективностью.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- обосновать возможность получения самоуплотняющегося архитектурного бетона с необходимыми технологическими, реологическими и эксплуатационными свойствами путем использования комплексных химических добавок, зерновым составом заполнителей и наполнителей, соответствующих оптимальной гранулометрической кривой рассева;

- обосновать выбор компонентов комплексной химической добавки и исследовать их влияние на процессы структурообразования и основные свойства самоуплотняющихся бетонных смесей и бетонов;

- подобрать оптимальный гранулометрический состав заполнителей и наполнителей, соответствующий наиболее плотной упаковке и обеспечивающий получение поверхности с ограниченным содержанием поверхностных пор и повышенными эксплуатационными свойствами;

- разработать методику для оценки поверхностной пористости бетона с помощью методов оптической микроскопии, на ее основе исследовать поверхностную пористость бетона;

- разработать рекомендации по приготовлению бетонных смесей и провести оценку технико-экономической эффективности предложенного технологического решения;

- провести опытно-промышленное апробирование результатов исследования.

Объект исследования - самоуплотняющийся архитектурный бетон с ограниченным содержанием поверхностных пор и повышенными эксплуатационными свойствами.

Предмет исследования - закономерности структурообразования самоуплотняющегося бетона на основе комплексной химической добавки и смешанного вяжущего, оказывающих влияние на качество поверхности и эксплуатационные свойства.

Научная новизна работы

Научно обоснована и экспериментально доказана возможность получения самоуплотняющегося архитектурного бетона с ограниченным содержанием

поверхностных пор и с повышенными морозостойкостью и водонепроницаемостью за счет совместного использования портландцементного вяжущего, молотого доменного гранулированного шлака, поликарбоксилатного суперпластификатора, пеногасителя на основе гликолевого эфира и воздухововлекающей добавки на основе амфотерного поверхностно-активного вещества.

Снижение поверхностной пористости достигается путем управляемого структурообразования при совместном использовании смешанного вяжущего на основе портландцемента и молотого доменного гранулированного шлака, крупного и мелкого заполнителя с оптимальным гранулометрическим составом, обеспечивающие наиболее плотную упаковку, что в сочетании с комплексным химическим модификатором, состоящим из суперпластификатора, пеногасителя и воздухововлекающей добавки обеспечивают получение поверхности с ограниченным содержанием поверхностных пор и повышенными эксплуатационными свойствами.

Создание условий целенаправленного формирования поверхности с ограниченным содержанием поверхностных пор, повышение плотности структуры бетона, увеличение морозостойкости и водонепроницаемости достигается как за счет увеличения содержания низкоосновных гидросиликатов кальция, так и за счет изменения реологических и технологических свойств бетонной смеси посредством снижения поверхностного натяжения на границе вода-воздух и вода-твердое тело при оптимальном сочетании портландцемента, молотого доменного гранулированного шлака, крупного и мелкого заполнителя, и комплексного химического модификатора.

Теоретическая и практическая значимость работы

Теоретическая значимость работы заключается в получении с помощью метода планирования эксперимента теоретических квадратичных зависимостей удобоукладываемости, вязкости, средней плотности бетона, содержания вовлеченного воздуха, прочности бетона на сжатие, поверхностной пористости, морозостойкости и водонепроницаемости от содержания воздухововлекающей

добавки и пеногасителя, позволяющих прогнозировать свойства самоуплотняющегося архитектурного бетона с повышенными эксплуатационными свойствами.

Практическая значимость состоит в то, что:

1.Установлены зависимости основных свойств бетонной смеси и бетона на основе портландцемента, молотого доменного шлака, заполнителей оптимального гранулометрического состава от содержания компонентов комплексной химической добавки на основе поликарбоксилатного пластификатора, пеногасителя и воздухововлекающей добавки, позволяющих определить их оптимальное содержание в бетоне от массы вяжущего, которое соответственно составило 0,71; 0,0027; 0,129 %. Состав добавки (СП:ПГ:ВВ= 1:0,00387:0,184).

2.Установлено влияние молотого доменного шлака при введении в смешанное вяжущее в количестве 25% от массы портландцемента на увеличение в 1,25 раз подвижности и снижение в 2,6 раз вязкости цементного теста, что будет способствовать усилению пластифицирующего действия поликарбоксилатного пластификатора и снижению его содержания в бетонной смеси.

3.Установлено влияние пеногасителя на основе гликолиевого эфира и воздухововлекающей добавки на основе амфотерного поверхностно-активного вещества в присутствии поликарбоксилатного пластификатора на повышение текучести и снижение вязкости цементного теста, улучшению его реологических свойств, что в случае введения пеногасителя приводит к снижению в 2,1-2,8 раз предельного напряжения сдвига, в 2,4-2,6 раз пластической вязкости, на 10% увеличению средней плотности цементного камня и в 1,3 раз прочности на сжатие.

4.Установлено с помощью методов рентгенофазового анализа и электронной микроскопии, что введение комплексной химической добавки способствует увеличению содержания низкоосновных гидросиликатов кальция, изменяет характер пористости в контактной зоне между цементным камнем и заполнителем, уплотняет структуру бетона.

5.Установлено, что совместное введение поликарбоксилатного суперпластификатора, воздухововлекающей добавки и пеногасителя приводит к

снижению поверхностной пористости в 8,2-10,7 раз, уменьшению размеров пор, снижению в 1,2 раз расстояний между ними, уменьшению в 8,3-11,8 раз общей площади пор, обеспечивая преимущественное содержание пор диаметром 12-22 мкм в количестве 65%.

6.Разработан состав архитектурного самоуплотняющегося бетона на основе портландцемента, молотого доменного гранулированного шлака, мелкого и крупного заполнителей оптимального гранулометрического состава, комплексной химической добавки, состоящей из поликарбоксилатного суперпластификатора, пеногасителя и воздухововлекающей добавки, с повышенными эксплуатационными характеристиками: расплывом конуса РК=70 см; вязкостью t500=4,5 сек; прочностью на сжатие Дсж = 76,8 МПа; поверхностной пористостью Р4 (0,3%); средней плотностью бетона 2392 кг/м#; морозостойкостью Fl500, водонепроницаемостью W20 (получено решение о выдаче двух патентов).

7.Разработана методика оценки поверхностной пористости бетона и рекомендации по приготовлению бетонных смесей с комплексными химическими добавками.

8. Проведено опытно-промышленное апробирование результатов исследования на предприятии ЗАО «Тула-бетон» и ООО «Модуль МКД» и определены рациональные области применения самоуплотняющегося бетона.

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 химического и

рентгенофазового анализа, а также сканирующей электронной и оптической микроскопии.

Положения, выносимые на защиту

1. Обоснование возможности получения самоуплотняющегося архитектурного самоуплотняющегося бетона на основе портландцемента, молотого доменного шлака, комплексной химической добавки, включающей суперпластификатор на основе эфиров поликарбоксилатов, пеногаситель на основе гликолиевого эфира, воздухововлекающую добавку на основе амфотерного поверхностно-активного вещества, обладающего требуемыми физико-механическими и эксплуатационными показателями и предназначенного для эксплуатации в качестве лицевого слоя бетона;

2.Экспериментальные зависимости влияния количества микронаполнителя, суперпластификатора, пеногасителя и воздухововлекающей добавки на изменение технологических, реологических и прочностных свойств смешанного вяжущего;

3.Экспериментальные зависимости свойств бетонов на основе портландцемента, молотого гранулированного шлака и поликарбоксилатного пластификатора от содержания пеногасителя и воздухововлекающей добавки, а также их влияние на изменение поверхностной пористости бетона, установленной методами оптической микроскопии;

4.Экспериментальные исследования структуры бетона и его поверхностной пористости, и разработанная методика оценки поверхностной пористости бетона.

5.Оптимальный состав бетона на основе смешанного вяжущего и комплексной химической добавки, обладающий высокими показателями эксплуатационных свойств и повышенной технико-экономической эффективностью и рекомендации по приготовлению бетонных смесей с комплексными химическими добавками.

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 самоуплотняющегося архитектурного бетона.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Самоуплотняющийся архитектурный бетон с повышенными эксплуатационными свойствами»

Апробация работы

Результаты исследований по теме диссертационной работы были доложены на конференциях:

- Дни студенческой науки: научно-техническая конференция по итогам научно-исследовательских работ студентов института строительства и архитектуры НИУ МГСУ, Москва, 02-05 марта 2020 г.;

- X Международная студенческая научная конференция «Традиции, современные проблемы и перспективы развития строительства», Гродно, 13-14 мая 2022 г.,

- XXIV международный строительный форум «Цемент. Бетон. Сухие смеси», Москва, 29 ноября - 1 декабря 2022 г., ЦВК «Экспоцентр»;

- III Всероссийская научная конференция, посвященная девяностолетию кафедры Строительного материаловедения, Москва, 15-16 ноября 2023 г.;

- Строительство - формирование среды жизнедеятельности, семинар молодых учёных XXVI Международной конференции. Москва, 26-28 апреля 2023 г.;

- XXV международный строительный форум «цемент. Бетон. Сухие смеси», Москва, 18 - 20 октября 2023 г., ЦВК «Экспоцентр»;

- II Международный научно-практический симпозиум «Будущее строительной отрасли: Вызовы и перспективы развития», круглый стол «Разработка и выпуск перспективных инновационных строительных материалов», 18 сентября 2024 г., НИУ МГСУ, г. Москва;

- I Международная конференция молодых ученых «Решения современных проблем материаловедения и технологий в строительстве. ВладСтройТех 2024»;

- III Национальная научная конференция «Актуальные проблемы строительной отрасли и образования», Москва, 19 декабря 2022 г.;

- V Национальная научная конференция «Актуальные проблемы строительной отрасли и образования - 2025», Москва, 16 декабря 2024 г.;

- XXVI международный строительный форум «Цемент. Бетон. Сухие смеси», Москва, 17 - 19 декабря 2024 г., ЦВК «Экспоцентр»;

- III Международная научно-практическая конференция «Качество жизни: архитектура, строительство, транспорт, образование», Иваново, 27-28 марта 2025 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 4 работ опубликовано 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», 1 работа опубликована в журналах, индексируемых в международных реферативных базах Scopus; 8 работ опубликовано в сборниках других изданий.

Внедрение результатов исследования. Производственное внедрение разработанного самоуплотняющегося архитектурного бетона проведено на предприятии ЗАО «Тула-бетон» и ООО «Модуль МКД» при изготовлении опытной партии бетонной смеси общим объёмом 4,4 м# и площадью 18 м$ для стеновой конструкции и наружно-стеновой панели, что снизило затраты труда и времени на проведение бетонных работ, исключило необходимость в дальнейшей отделке. Экономический эффект применения разработанного состава бетона составил 611,51 руб/м#для стеновой конструкции и 11036 руб. 58 коп/шт. для наружно-стеновой панели.

Личный вклад автора состоит в изучении теоретических и экспериментальных основ с целью разработки самоуплотняющегося архитектурного бетона с повышенными эксплуатационными свойствами;

подготовке и проведении экспериментальных исследований по исследованию свойств сырьевых материалов для архитектурного бетона с ограниченным содержанием поверхностных пор и повышенными эксплуатационными характеристиками; планировании и непосредственном проведении экспериментальных исследований по разработке самоуплотняющегося бетона с повышенными эксплуатационными свойствами; статистической обработке полученных экспериментальных данных; создании методики определения и оценки поверхностной пористости бетона; 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 п. 1 специальности 2.1.5 Строительные материалы и изделия, а именно: «Разработка и развитие теоретических и методологических основ получения строительных материалов неорганической и органической природы с заданным комплексом эксплуатационных свойств, в том числе специальных и экологически чистых».

Структура и объем работы

Диссертационная работа изложена на 174 страницах машинописного текста, состоит из введения, основной части, включающей 5 глав, заключения, списка литературы из 187 наименований, содержит 68 рисунков и 34 таблиц, 4 приложения.

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОЛУЧЕНИЯ САМОУПЛОТНЯЮЩИХСЯ АРХИТЕКТУРНЫХ БЕТОНОВ

1.1 Применение самоуплотняющихся бетонов для лицевых открытых

поверхностей

Архитектурный бетон, обозначаемый в зарубежной литературе как fair-faced concrete (FFC), получил широкое распространение в последние десятилетия не только в нашей стране, но и за рубежом [1-5]. Поверхность лицевого бетона не будет подвергаться дальнейшему оштукатуриванию, шпатлеванию и облицовке, а растворная часть бетона будет являться основным видимым компонентом, определяющим цвет поверхности [6]. К таким поверхностям предъявляются высокие требования — гладкости, ровности, соблюдению необходимого цветового оттенка и его однородности по всему объему изделия, отсутствию поверхностных дефектов и присутствию минимального количество видимых пор. В зарубежной литературе такой тип бетона при использовании его качестве лицевого слоя, не требующего облицовки, имеет название «архитектурного», «лицевого» или «открытого» бетона [1, 2].

Востребованность архитектурных бетонов объясняется упрощением технологии производства, результатом которой является отсутствие операции по отделке лицевого слоя, что также позволяет сократить количество отходов и летучих органических соединений [2] и, тем самым, снизить выбросы С0$ и потребление энергии [7-9]. В некоторых случаях возможна обработка поверхности архитектурного бетона с использованием декоративных материалов или пропиткой [10], что может ухудшить внешний вид и повысить затраты на техническое обслуживание конструкций.

Получение бетонной поверхности высокого качества и содержащей пониженное количество поверхностных пор возможно посредством разработки состава самоуплотняющегося бетона, который имеет пониженные значения общей пористости, повышенные показатели прочности и эксплуатационных свойств (таблица 1.1).

Применение самоуплотняющейся бетонной смеси в качестве материала для производства архитектурного бетона позволит устранить необходимость в вибрации, сократить время строительства и трудозатраты, снизить шумовое воздействие, повысить заполняющую способность густоармированных элементов конструкций, повышенное содержание тонкодисперсной части будет способствовать улучшению контактоной зоны между цементным камнем, заполнителем или арматурой, позволит снизить проницаемость и повысит долговечность бетона, а также обеспечит получение высоких прочностных и эксплуатационных свойств [11].

Таблица 1.1 - Требования, предъявляемые к архитектурным бетонам с лицевой поверхностью

Наименование показателя Показатель

Расплыв конуса SF2, мм 660 - 750

Вязкость t500 VS2, сек от 2 и более

Средняя плотность бетона, кг/м3 2200-2500

Прочность на сжатие, МПа не менее 60

Водонепроницаемость W16

Морозостойкость F500

Относительные деформации усадки, мм/м 0,3

Расслаиваемость, % Менее 17,5

Коэффициент размягчения 0,9

Пористость, % не более 0,3

Отличительной особенностью самоуплотняющейся бетонной смеси является ее высокая текучесть и способностью заполнять форму опалубки под действием собственного веса, способность заполнять ограниченные пространства между арматурными стержнями без расслоения и сохранять однородность при транспортировке и укладке. Несмотря на высокую степень самоуплотнения,

самоуплотняющийся бетон должен обладать высокой прочностью, пониженной усадкой и высокой долговечностью [12].

Значительное влияние на свойства самоуплотняющегося бетона оказывают свойства исходных компонентов, вид и количество применяемых химических и минеральных добавок, гранулометрический состав заполнителей и наполнителей, водоцементное отношение.

Существует множество методов проектирования состава самоуплотняющегося бетона. Исходя из литературы, посвященной самоуплотняющимся бетонам, можно выделить пять основных методик разработки его состава. Эмпирическая методика проектирования состава бетона, авторами которой являются Окамура и Домон [13, 14], отличается простотой и требует значительного количества испытаний.

В методике получения плотной упаковки в основном учитывается взаимосвязь между цементным тестом и заполнителем, а состав бетонной смеси разрабатывается с получением наименьшей пустотности компонентов [15-18].

Методика подбора состава, основанная на прочностных свойствах бетона на сжатие, представляет собой алгоритм подбора состава бетона с минимальным количеством экспериментов, в котором учитывается соотношение между заполнителями, влияние вида микронаполнителя на свойства самоуплотняющегося бетона. Эта методика позволяет определить содержание цемента, минеральных добавок, воды и заполнителя на основе требуемой прочности на сжатие [18].

Разработка состава СУБ на основе математико-статистических моделей планирования эксперимента позволяет установить влияние содержания основных компонентов на основные свойства бетонной смеси и бетона [19-21], а также оптимальный состав бетона, обладающий наилучшими эксплуатационными показателями.

Еще одна методика разработки состава СУБ позволяет с помощью моделей реологических свойств цементного теста и его реологических характеристик определить устойчивость к расслоению и текучести бетонной смеси при заданном гранулометрическом составе и объемном содержании заполнителя, которая

позволяет сократить количество экспериментов и расход материалов, а также обеспечить основу для оценки влияния на свойства бетона минеральных и химических добавок [22, 23].

Значительное влияние на качество бетонной поверхности, применяемой в качестве лицевого слоя бетона, оказывает подвижность самоуплотняющейся бетонной смеси, оцениваемая диаметром расплыва и вязкостью, которая может находиться в широких пределах - от 550 до 850 мм. Увеличение поверхностной пористости может отрицательно сказаться на долговечности в связи с проникновением водных растворов агрессивных веществ внутрь бетона, заселению микроорганизмами, которые будут не только негативно влиять на эстетический вид [12], отлагаясь в поверхностном слое бетона, но и ускорять его разрушение. Таким образом, уменьшение поверхностной пористости архитектурного бетона может продлить срок его службы за счет повышения его долговечности.

Морозостойкость бетонов является функцией большого количества различных факторов, среди которых качество цемента играет существенную роль. Введение в портландцемент как активных, так и инертных минеральных добавок отрицательно сказывается на морозостойкости. Пуццолановые и шлаковые портландцементы, содержащие в своем составе значительные количества активных минеральных добавок, характеризуются меньшей морозостойкостью, чем портландцементы без добавок. Работы, проведенные по исследованию влияния молотого доменного гранулировааного шлака на свойства портландцемента, показали снижение морозостойкости вяжущего. В работе [24] установлено, что относительное изменение прочности портландцементного вяжущего при содержании молотого доменного гранулированного шлака в количестве 50% приводит к снижению прочности вяжущего на 30%, подвергнутого тремстам циклам последовательного замораживания и оттаивания и потерей массы в количестве 0,5%.

Повышение эксплуатационных свойств бетонов и создание благоприятной структуры бетонов достигается за счет введения воздухововлекающих добавок, что способствует получению бетонов высокой морозостойкости на основе смешанных

вяжущих, содержащих тонкодисперсные добавки в виде молотого песка, известняка, золы-уноса, природных активных минеральных добавок. Проведенные исследования в нашей стране показали [25], что введение воздухововолекающих добавок в состав бетонов со шлаком позволило повысить морозостойкость бетонов до F300-F500 [26].

Для увеличения архитектурной выразительности архитектурных самоуплотняющихся бетонов возможно введение в их состав пигментов [3, 27-29], что может повысить востребованность в архитектурных проектах с высокими эстетическими требованиями и повышенной технической сложностью. Введение пигментов может оказывать влияние на прочностные свойства и снижать подвижность бетона [30], изменять сроки схватывания, которые увеличиваются при повышении их содержания, тем самым, влияя на однородность и целостность бетонной поверхности [31]. Отмечается роль наполнителей в повышении эффективности действия пигментов, которая имеет наибольшее значение в присутствии молотого доменного гранулированного шлака [32].

Существует три основных подхода при разработке состава самоуплотняющегося бетона [32-36], в котором присутствует, как правило, портландцементное вяжущее, микронаполнители, суперпластификаторы, модификаторы вязкости, мелкий и крупный заполнители. В первом случае бетонная смесь содержит высокое количество вяжущего и наполнителей, а также значительное содержание суперпластифицирующей добавки. Второй принцип разработки состава предполагает невысокий расход вяжущего, содержит суперпластфикатор и высокое содержание модификатора вязкости. Третий принцип подбора состава самоуплотняющегося бетона предполагает высокое содержание тонкодисперсных компонентов, суперпластификатора (СП) [37] и небольшое количество модификатора вязкости. Первый и второй подходы первоначально применялись в основном в Японии и Азии, в то время как третий использовался в Северной Америке и Европе [35]. При этом расход тонкодисперсных компонентов во всех трех случаях составляет от 525 до 600 кг/м3 [38].

В связи с тем, что в последние годы фасадный бетон все чаще используется при строительстве административных и жилых зданий, его применение значительно упрощает процесс строительства и снижает производственные затраты на отделку монолитных конструкций. Требования, предъявляемые к облицовочным бетонным поверхностям, очень высоки. Поверхность архитектурного бетона должна быть гладкой, иметь низкое содержание поверхностных пор и отличаться однородным внешним видом [7, 33, 37, 38]. Отсутствие защитного слоя покрытия бетона вызывает необходимость обеспечения высоких показателей прочности, морозостойкости и водонепроницаемости [39, 40].

Самоуплотняющийся бетон нередко используется в качестве материала для производства фасадных изделий и отличается от вибрируемого бетона более гладкой поверхностью, что объясняется повышенным содержанием цементного теста [39-41].

В соответствии с рекомендациями к получению самоуплотняющегося бетона [42] различают классы бетонных смесей по удобоукладываемости, определяемые диаметром расплыва стандартного конуса (SF1-SF3); классы по вязкости, определяемые по времени t500, необходимому для расплыва стандартного конуса бетонной смеси до диаметра 500 мм (VS1-VS2); классы по вязкости, определяемые временем протекания через V-образную воронку (VF1-VF2); классы по способности бетонной смеси преодолевать препятствия, из арматурных стержней в L-образном ящике (РА1-РА2); классы по устойчивости к расслаиванию, определяемые при пропускании бетонной смеси через сито (SR1-SR2).

В соответствии с классификацией ГОСТ 59714-2021 самоуплотняющиеся бетоны могут иметь различную консистенцию и характеризоваться марками по удобоукладываемости РК1, РК2 и РК3, соответствующие расплыву нормального конуса 55-65, 66-75 и 76-85 см, которые зависят от области применения. Для вертикальных конструкций, таких как стены и колонны, используются смеси с высокой текучестью, соответствующие классу SF2 и имеющие диаметр расплыва от 660 до 750 мм [42, 43].

Получение самоуплотняющихся бетонных смесей заключается в соблюдении трех необходимых свойств, к которым можно отнести заполняющую способность, проходимость и устойчивость к расслоению, определяемых в соответствии с ГОСТ Р 59715 «Смеси бетонные самоуплотняющиеся. Методы испытаний» и по методике.

Соотношения компонентов подбираются таким образом, чтобы придать бетонной смеси необходимые реологические и технологические свойства для улучшения текучести при сохранении необходимой вязкости. Для получения СУБ смесей применяются суперпластификаторы, которые сообщают текучесть, модификаторы вязкости, применяемые для повышения седиментационной устойчивости, минеральные вяжущие вещества, микронаполнители, крупный и мелкий заполнители.

Особенностью состава самоуплотняющегося бетона является ограничение крупности заполнителей. В государственном стандарте ГОСТ Р 59714-2021 рекомендуется применять крупный заполнитель с максимальным размером зерна, не превышающим 20 мм и соотношением фракций 5-10 к 10-20 мм в массовых процентах в пределах от 55:45 до 65:35. При этом соотношение объемов мелкого и крупного заполнителей должно находиться в пределах от 45:55 до 50:50 объемных процентов с содержанием мелкого заполнителя, выраженного долей песка в смеси заполнителей (г) и находящейся в пределах 0,45-0,50. Однако в работах [32, 35, 36, 43-45] отмечается уменьшение размера крупного заполнителя для придания большей текучести смеси до размера 10-14 мм.

Применение пластифицирующих добавок способствует снижению поверхностного натяжения воды на границе раздела фаз, что приводит к водоотделению, наблюдаемому даже у самоуплотняющихся бетонных смесей с низким водоцементным отношением [46]. Для увеличения связности самоуплотняющейся бетонной смеси и предотвращения ее расслоения необходимо применять микронаполнители или химические добавки, регулирующие вязкость самоуплотняющихся бетонных смесей [32, 35, 46].

По мнению авторов [12, 14] рекомендуется считать микронаполнителем частицы с размером менее 90 мкм, в то время как в рекомендациях EFNARC [42, 47, 48] к микронаполнителям относятся частицы размером менее 125 мкм. В качестве микронаполнителей для стабилизации свойств и снижения водоотделения широко применяются зола-уноса, молотый гранулированный доменный шлак, молотый известняк, микрокремнезем или другие микронаполнители, размер частиц которых должен быть менее 0,125 мм. Активные микронаполнители, обладающие пуццолановыми свойствами и высокой водоудерживающей способностью, повышают степень гидратации вяжущего [49, 50]. Это способствует образованию повышенного количества продуктов гидратации, снижению общей и капиллярной пористости [51-54].

Отмечается, что самоуплотняющиеся бетонные смеси, подвижность которых имеет диаметр расплыва в пределах 800 ± 10 мм и небольшое значение предельного напряжения сдвига, способствуют получению поверхности с низким содержанием поверхностных пор [38]. Отмечается [55, 56], что улучшение качества поверхности самоуплотняющегося бетона достигается в том случае, когда подвижность самоуплотняющейся смеси превышает диаметр расплыва, равный 610 мм с отсутствием водоотделения и расслоения.

Повышенное содержание захваченного «случайного» воздуха приводит к снижению прочности и повышению проницаемости [49]. Отмечается [14, 57], что увеличение периода формирования структуры бетона и невысокое предельное напряжение сдвига смеси, равное значению менее 50 Па, может привести к образованию дефектов поверхности и водоотделению.

1.2 Материалы для получения самоуплотняющегося архитектурного бетона

Для получения самоуплотняющегося бетона с повышенными эксплуатационными свойствами в соответствии с [42, 43] рекомендуется применять портландцементное вяжущее ЦЕМ I, имеющее водопотребность не более 26% и содержащее СзА не более 8%. В соответствии с [58] допустимое содержание в клинкере трехкальциевого алюмината должно определяться, исходя из проектной марки по морозостойкости. В случае получения бетонов с

морозостойкостью F300 и выше, содержание С#А в цементе не должно превышать 5%. На повышение морозостойкости шлакопортландцементов оказывает влияние не только содержание трехкальциевого алюмината, но и белита [59]. Введение шлака в состав портландцемента способствует образованию дополнительного количества низкоосновных гидросиликатов кальция, образованных при активизации шлака известью, выделившейся при гидролизе С# Б, что сопровождается эффектом контракции, проявляющейся особенно при пропаривании или ином ускоренном способе твердения.

Свойства самоуплотняющихся бетонных смесей значительно зависят от применяемых вяжущих и микронаполнителей [60-62]. Чтобы предотвратить расслоение цементного теста, содержащегося в большом количестве в самоуплотняющихся смесях, используют вяжущие вещества и микронаполнители, обладающие высокой водоудерживающей способностью, объясняемой оптимальным гранулометрическим составом частиц и высокой тонкостью помола, что придает бетону необходимую связность. Высокая водоудерживающая способность микронаполнителей будет препятствовать ее расслоению при увеличении количества воды [57]. Водопотребность наполнителя представляет собой слой адсорбированных молекул воды вокруг частиц и дополнительного количества воды, необходимого для заполнения межзерновых пустот тонкодисперсных частиц цемента и микронаполнителей [63, 64], которые занимают большую часть общей удельной поверхности и оказывают самое сильное влияние на общую водопотребность бетонной смеси [46]. Известно, что для полной гидратации портландцемента необходимо около 40%, из которых требуется около 28% воды для прохождения реакций, и примерно 12% воды относится к физически связанной воде, находящейся в порах геля [66]. Вся остальная вода, добавленная в избытке, используется только для обеспечения подвижности смеси [33, 47, 43].

В соответствии с российским стандартом ГОСТ Р 59714- 2021 «Смеси бетонные самоуплотняющиеся. Технические условия» расход цемента в СУБ должен находиться в количестве от 300 до 500 кг/м3 при общем содержании

тонкодисперсных компонентов в составе самоуплотняющегося бетона в количестве от 550 до 600 кг/м3.

Для получения высокотекучих смесей необходимо применять тонкодисперсные компоненты и заполнители с оптимальным гранулометрическим составом для обеспечения плотной упаковки [67]. Бетоны с плотной упаковкой заполнителей и наполнителей имеют наибольшую подвижность при прочих равных условиях, наибольшую прочность и наименьшую усадку [11, 12, 35, 32].

Использование минеральных добавок существенно влияет на реологические свойства СУБ [62]. Введение до 25% молотого гранулированного доменного шлака в состав самоуплотняющейся смеси снижает предельное напряжение сдвига и пластическую вязкость. Это может быть связано с гладкой поверхностью частиц шлака, а также с меньшей химической активностью зерен портландцемента [62, 66, 67].

Установлено, что введение микронаполнителя на основе молотого шлака [62] уменьшает расход суперпластификатора, улучшает реологические свойства и прочность на сжатие бетона в раннем возрасте. Подвижность самоуплотняющихся смесей с молотым доменным гранулированным шлаком зависит от его содержания. Увеличение содержания шлака с 10% до 30% увеличивает диаметр расплыва с 615 до 655 мм [68]. Дальнейшее замещение с 30% до 50% шлака в смеси практически не изменяет расплыв. Отмечается, что для достижения необходимой подвижности при введении шлака снижается расход поликарбоксилатного суперпластфикатора более чем на 15%, по сравнению с составом на чистом портландцементе. Также считается, что сферическая форма частиц молотого шлака повышает подвижность самоуплотняющегося бетона [70, 71]. Авторы утверждают [72], что введение шлака от 20 до 25% повышает подвижность смесей СУБ, что объясняется лучшей дисперсностью частиц и их гладкой поверхностью, плотностью и меньшей водопотребностью смесей с ним. Отмечается [73], что введение шлака в состав СУБ повышает текучесть и связность смеси, но снижает сохраняемость. Отмечается [74], что оптимальное содержание шлака в СУБ без потери сохраняемости составляет 15%, что обеспечивает получение бетонной смеси с сохранением

подвижности в течение 60 минут. Отмечается, что введение молотого доменного гранулированного шлака в состав самоуплотняющегося бетона с удельной поверхностью 5уд = 3000 см$/г в количестве 30% обеспечивает получение прочности 22,9; 34,5 и 43,6 МПа в возрасте 7, 28 и 90 сут. нормального твердения соответственно. При содержании 50% шлака в самоуплотняющемся бетоне получены значения прочностных свойств в возрасте 7, 28 и 90 сут., равные 16,3; 28,6 и 39,1 МПа соответственно.

Одним из требований, предъявляемых к архитектурным бетонам, выступающих в качестве поверхностного слоя, является не только высокое качество поверхности, но и повышенные эксплуатационные свойства. В работе [75] отмечается, что с увеличением содержания молотого шлака прочность на сжатие СУБ снижается. При содержании молотого шлака в количестве 65 и 80% в возрасте 7, 28 и 90 сут. прочность СУБ составила 12,6; 24,9 и 33,7 МПа и 9,4; 18,2 и 27 МПа соответственно[75]. Введении шлака в таком количестве происходит значительное изменение относительного динамического модуля упругости и снижение массы образцов бетона при циклическом замораживании и оттаивании.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Солодов Артем Алексеевич, 2026 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Mao J., He Z., He Y. A review of effect of mineral admixtures on appearance quality of fair-faced concrete and techniques for their measurement // Sustainability. — 2023. — Vol. 15. — No. 19. — Article no. 14623. doi: https://doi.org/10.3390/su151914623.

2. Wu M., Xiong X., Shen W. Material design and engineering application of Fair-faced self-compacting concrete // Construction and building materials. — 2021. — Vol. 300. — Article no. 123992. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.123992.

3. Патент на изобретение RU 2818753 C1, 03.05.2024. Фирстов А. А. Архитектурный бетон // Патент на изобретение RU 2818753 C1, 03.05.2024. Заявка № 2023102456 от 03.02.2023.

4. Патент на изобретение RU 2 091 346 C1, 27.09.1997. Тюменев Ф. А., Хайме У. Архитектурный бетон и способ его изготовления // Патент на изобретение RU 2 091 346 C1, 27.09.1997. Заявка № 95114586/03, 25.08.1995

5. Патент на изобретение RU 2 476 312 C1, 2013.02.27. Щербин Н. Н., Боблак А. А., Малюкова М. В. Архитектурный бетон и способ его изготовления // Патент на изобретение RU 2 476 312 C1, 2011.09.27. Заявка № 95114586/03.

6. Кривенцов А. А., Калугин Д. А., Ружицкая А. В. Архитектурные бетоны // Цемент и его применение. — 2023. — № 6. — С. 36-39.

7. Сулейманова Л. А., Малюкова М. В., Корякина А. А. Исследование фотолюминесцентного пигмента для применения в светящемся архитектурно-декоративном бетоне // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. — 2021.

— № 6. — С. 8-18.

8. Liu Y. Practical analysis on the integration of fair-faced concrete decorative elements into modern interior design // Journal of land science research. — 2020.

— Vol. 12. — No. 2. — Pp. 6-9. doi: https://doi.org/10.16785/j.issn1943-989x.2020.2.002.

9. Belmonte I., Saorin F., Paya M. Quality of the surface finish of self-compacting concrete // Journal of Building Engineering. — 2020. — No. 28. — Article no. 101068.

10.Lemaire G., Escadeillas G., Ringot E. Evaluating concrete surfaces using an image analysis process // Construction and Building Materials. — 2005. — No. 19. — Pp. 604-611.

11.Баженов Ю.М., Горчаков Г.И., Алимов Л.А., Воронин В.В. Получение бетона заданных свойств. — М.: Стройиздат, 1978. — 53 с.

12.Баженов Ю.М., Воронин В.В., Алимов Л.А., Бахрах А.М., Ларсен О.А., Соловьев В.Н., Нгуен Д. В. К. Высококачественные самоуплотняющиеся бетоны c использованием отходов сжигания угля // Вестник МГСУ. — 2017. — Т. 12. — Вып. 12 (111). — С. 1385-1391.

13.Okamura H. Self-compacting high-performance concrete // Concrete international Design Construction. — 1997. — Vol. 19(7). — No. 50. — Article no. 4.

14.Okamura H., Ozawa K. Mix design for self-compacting concrete // Concrete Library of JSCE. — 1995. — No. 25(107). — Pp. 20.

15.Domone P. L. J. A review of the hardened mechanical properties of self-compacting concrete // Cement and Concrete Composites. — 2007. — Vol. 29(1). — Pp. 1-12.

16.Ларсен О.А., Солодов А.А. Разработка состава архитектурного самоуплотняющегося бетона // В сборнике: Качество жизни: архитектура, строительство, транспорт, образование. Сборник материалов III Международной научно-практической конференции. — Иваново, 2025. — С. 259-262.

17.Черепанова И.А. Архитектурный бетон на основе техногенного сырья // Университетская наука. — 2022. — № 1(13). — С. 99-101.

18.Заикин А.Ф. Архитектурный бетон в экстерьере современного города // Жилищное строительство. — 2002. — № 3. — С. 29.

19.Ghazi F.K., Jadiri Al R. S. New method for proportioning self-consolidating concrete based on compressive strength requirements // ACI Materials Journal. — 2010. — Vol. 107. — No. 5. — Pp. 490-497.

20.Khayat K. H., Ghezal A., Hadriche M. S. Factorial design model for proportioning self-consolidating concrete // Materials Structures. — 1999. —Vol. 32. — No. 9. —Pp. 679-86.

21.Khayat K. H., Ghezal A., Hadriche M. S. Utility of statistical models in proportioning self-consolidating concrete // Materials Structures. — 2000. — Vol. 33. — No. 5. — Pp. 338-44.

22.Saak A. W., Jennings H. M., Shah S. P. New methodology for designing self-compacting concrete // ACI Materials Journal. — 2002. — Vol. 99. — No. 5. — Pp. 509-510.

23.Van Khanh B., Montgomery D. Mixture proportioning method for self-compacting high performance concrete with minimum paste volume. Book title: First International RILEM Symposium on Self-Compacting Concrete — 1999. — Pp. 373-384.

24.Рущук Г. М. Морозостойкость различных видов цемента — Москва: Промстройиздат, 1955. — 24 с.

25.Стольников В. В., Фоминых В. А. Шлакопортландцементы для гидротехнического строительства. Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники им. Б. Е. Веденеева. — Ленинград: Энергия. Ленинградское отделение, 1972. — 34 с.

26^убботкин М.И., Волкова А.И. Действие пластификаторов на свойства шлакопортландцементных бетонов. М. Л.: Госэнергоиздат, 1953. — С. 44-49.

27.Jang H., Kang H., So S. Color expression characteristics and physical properties of colored mortar using ground granulated blast furnace slag and White Portland Cement // KSCE Journal of civil engineering. — 2014. — Vol. 18 — Pp. 11251132.

28.Yildizel S.A. Mechanical, durability and solar reflectance properties of colored self-compacting concrete // Challenge journal of concrete research letters. — 2023. Vol. 14. — No. 3. — Pp. 89-95.

29.De Sensale G.R., Chinch on-Paya S., De Lima V. Ultramarine blue pigment degradation in cementitious materials: a new approach to the phenomenon // Materials De Construccion. — 2024. — Vol. 74. — No. 353. — Pp. 332-332.

30.Kotatkova J., Reiterman P. Coloured concrete with focus on the properties of pigments // Advances in Materials Research. — 2014. — Vol. 1054. — Pp. 248253. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.1054.248.

31.Lopez A., Guzman G.A., Di Sarli A.R. Color stability in mortars and concretes. Part 1: study on architectural mortars // Constructions and Building Materials. — 2016.

— Vol. 120. — Pp. 617-622. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.05.133.

32.Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Селютин Н.М. Самоуплотняющийся высокопрочный керамзитобетон классов B50-B65 - новое поколение легких бетонов для конструкций высотных зданий // Строительные материалы. — 2023. — № 4. — С. 42-50.

33.Li W., Qian C., Zheng C., Jiang H., Yu Z., Wu Z., Zhou Z. Synthesis and Performance of Polycarboxylate uperplasticizer with Viscosity-Reducing and Low-Shrinkage Properties for Fair-Faced Concrete // Materials. — 2024. — Vol. 17. — Article no. 2685. https://doi.org/10.3390/ma17112685.

34.Sonebi M., Yahia A. Mix design procedure, tests, and standards. In book: Self-Compacting Concrete: Materials, Properties, and Applications. — 2020. Pp. 1-30. doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-817369-5.00001-5.

35.Несветаев Г.В., Лопатина Ю.Ю. Проектирование макроструктуры самоуплотняющейся бетонной смеси и её растворной составляющей // Интернет-журнал «Науковедение». — 2015. — Том 7. — №5. http://naukovedenie.ru/PDF/48TVN515.pdf (доступ свободный). doi: 10.15862/48TVN515.

36.Лесовик В.С., Дегтев Ю.В., Воронов В.В. Вяжущие для малых архитектурных форм из самоуплотняющихся бетонов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. — 2014.

— № 5. — С. 85-90.

37.MantellatoS., Eberhardt A.B., Flatt R.J. Formulation of commercial products. In: Aitcin P. - C., Flatt R.J. Science and Technology of Concrete Admixtures. Elsevier, 2016. — Chapter 15. — Pp. 343-350.

38.Fantous T.; Yahia A. Effect of HRWR-VMA-AEA combinations and shear on air-void characteristics in self-consolidating concrete // Construction and Building Materials. — 2020. — Vol. 253. — Article no. 119192.

39.Рекомендации по подбору составов бетонных смесей для тяжелых и мелкозернистых бетонов. Методическое пособие. НИИЖБ им. А. А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство». Москва, 2016. —100 c.

40.Методические указания по применению архитектурных бетонов, ФАУ «Федеральный центр нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве», 2019, Москва. —70 c.

41.Hedda Vikan. SINTEF Community / Architecture, Materials and Structures ISBN: 9788253609669. — 36 p.

42.European Project Group. 2005, The European guidelines for self-compacting concrete: specification, production and use, Available from Internet: http://www. efnarc. org/ pdf/SCCGuidelinesMay2005.

43.Методические рекомендации по разработке рецептуры самоуплотняющегося бетона с заданными свойствами по водонепроницаемости для буронабивных свай. Федеральное дорожное агентство (Росавтодор), Москва, 2016. — 76 с.

44.Larsen L.O., Naruts V.V. Self-compacting concrete with limestone powder for transport infrastructure // Magazine of Civil Engineering. — 2016. — No. 8. — Pp. 76-85. doi: 10.5862/MCE.68.8.

45.Aitcin P.- C. Entrained air in concrete: rheology and freezing resistance. In book: Science and Technology of Concrete Admixtures. Woodhead Publishing Series in Civil and Structural Engineering, 2015. — Pp. 87-95.

46.Gaimster R., Dixon N. Self-compacting concrete. In book: Advanced Concrete Technology, 2003 — Vol. 4. — Pp. 1-23. doi: https://doi.org/10.1016/B978-075065686-3/50295-0. ISBN: 978-0-7506-5686-3.

47.Domone P. L., Chai H. -W. Design and testing of self-compacting concrete, Production, Methods and Workability of Concrete. Proceedings of first International RILEM Symposium on Self-Compacting Concrete Stockholm, Sweden, 1999. — Pp. 199-208.

48.Ларсен О.А. Влияние минеральных и органических модификаторов на формирование структуры самоуплотняющихся бетонов // Техника и технология силикатов. — 2025. — Т. 32. — № 3. — С. 272-282.

49.Самченко, С. В. Формирование и генезис структуры цементного камня : монография / С. В. Самченко. — М.: Московский государственный строительный университет, Ай Пи Эр Медиа, ЭБС АСВ, 2016. — 284 c.

50.Самченко С.В., Кривобородов Ю.Р. Роль химии в строительном материаловедении. // Техника и технология силикатов. — 2022. — Т. 29. № 3.

— С. 200 — 216.

51.Баженов Ю.М., Горчаков Г.И., Алимов Л.А., Воронин В.В. Получение бетонов заданных свойств. - М.: Стройиздат, - 1978. - 53 c.

52.Алимов Л. А., Воронин В. В., Коровяков В. Ф., Ларсен О. А., Гальцева Н.А. Оценка трещиностойкости бетонов // БСТ: Бюллетень строительной техники.

— 2018. — № 9. — С. 55-56.

53.Алимов Л. А., Воронин В. В., Ларсен О. А. Оценка влияния компонентов бетона на формирование его структуры и свойств // Техника и технология силикатов. — 2020. — Т. 27. — № 1. — С. 20 - 24.

54.Булдыжов А. А., Романов И. В., Алимов Л. А., Воронин В. В. Управление структурообразованием самоуплотняющихся бетонных смесей // Технологии бетонов. — 2014. — № 1(90). — 33 c.

55.ACI 237R-07 Self-Consolidating Concrete, Advancing concrete knowledge Reported by ACI Committee 237, 2007. — 30 p.

56.Choi P., Yeon J. H., Yun K. Air-void structure, strength, and permeability of wet-mix shotcrete before and after shotcreting operation: the influences of silica fume and air-entraining agent // Cement and Concrete Composites. — 2016. — Vol. 70.

— Pp. 69-77.

57.Moosberg-Bustnes H., Lagerblad B., Forssberg E. The function of fillers in concrete // Materials and Structures. - 2004. - Vol. 37 - Pp. 74-81.

58.Баженов Ю. М., Горчаков Г. И., Алимов Л. А., Воронин В. В. Повышение долговечности бетона и железобетона в суровых климатических условиях. — М.: Стройиздат, 1984. — 88 с.

59.Горчаков Г. И., Москвин В. М., Шестоперов С. В. Комплексная разработка проблемы долговечности бетона. В сборнике материалов VIII Всесоюзной конференции по бетону и железобетону «Повышение эффективности и качества бетона и железобетона», 1977. — М.: Стройиздат. — С. 116-124.

60.Ларсен О. А., Солодов А. А., Наруть В. В., Бутенко К. А., Веселов В. К., Исследование свойств тонкодисперсных материалов для получения самоуплотняющегося бетона // Техника и технология силикатов. — 2022. — Т. 29. — № 4. — С. 359-369.

61.Ларсен О. А., Солодов А. А., Бахрах А. М. Влияние добавки молотого шлака на морозостойкость вяжущего для получения архитектурного бетона // Бюллетень строительной техники. — 2025. — №3(1087). — C. 55-56.

62.Larsen O. A., Samchenko S. V., Zemskova O. V., Korshunov A. V., Solodov A. A. Self-compacting mixtures of fair-faced concrete based on GGBFS and a multicomponent chemical admixture — technological and rheological properties. Buildings. — 2024. — T. 14. — №11. — C. 3545 doi: 10.3390/buildings14113545

63.Ерофеев В. Т., Тараканов О. В., Ананьев С.В., Леснов В. В., Ерофеева И. В., Санягина Я. А., Сидоров Н. С., Ананьева Ю. С. Повышение эффективности дисперсного армирования в высокопрочных самоуплотняющихся и каркасных бетонах // Строительные материалы. 2024. — № 3. — C.15-24. doi:10.31659/0585-430X-2024-822-3-15-24. - EDN JYBOPL.

64.Явинский А. В., Чулкова И. Л. Кинетика набора прочности смешанного вяжущего // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. — 2023. — Т. 20. — № 1(89). - С. 158-166.

65.Волженский А. В. Минеральные вяжущие вещества. — Москва: Стройиздат, 1986. — 463 с.

66.Powers T. C. The air requirement of frost-resistant concrete. Proceedings, Highway. Research Board. — 1949. — № 29. — Pp. 184-202.

67.Баженов Ю. М. Способы определения состава бетона различных видов. — М.: Стройиздат, 1975. — 268 с.

68.Mokal M. P., Mandal R., Nayak S., Panda S. K. Impact of slag-fly ash cementitious system on thermal controls and durability of high-strength mass concrete // Structure Concrete. — 2023. — Vol. 24. — No. 5. — Pp. 6778-6797. https://doi.org/ 10.1002/suco.202300197.

69.Metla M. N. A., Amin M. N., Rizwan S. A., Khan K. Self-consolidating paste systems using ground granulated blast furnace slag and limestone powder mineral admixtures // Case Studies in Construction Materials — 2024. — Vol. 20. — Article no. 03316.

70.Boukendakdji O., Kadri E.H., Kenai S. Effects of granulated blast furnace slag and superplasticizer type on the fresh properties and compressive strength of self-compacting concrete // Cement and Concrete Composites. — 2012. — Vol. 34. — Pp. 583-590.

71.El-Chabib H. Properties of SCC with supplementary cementing materials. In book: Self-Compacting Concrete: Materials, Properties, and Applications. Woodhead Publishing Series in Civil and Structural Engineering. — 2020. — Pp. 283-308.

72.Domone P.L., Chai H.W., Jin J. Optimum mix proportioning of self-compacting concrete. In: Dhir RK, Jones MR, editors. Proceeding on international conference on innovation in concrete structures: design and construction. London: University of Dundee, Thomas Telford; 1999. — Pp. 277-285.

73.Final report of RILEM TC 188-CSC "Casting of self compacting concrete" RILEM Technical Committee // Materials and Structures. — 2006. — Vol. 39. — Pp. 937954. doi:10.1617/s11527-006-9186-9.

74.Sonebi M. Medium strength self-compacting concrete containing fly ash: modelling using factorial experimental plans // Cement and Concrete Research. — 2004. — Vol. 34. — Pp. 1199-208.

75.Tavasoli S., Nili M., Serpoush B. Effect of GGBS on the frost resistance of self-consolidating concrete // Construction and Building Materials. — 2018. — Vol. 165. — Pp. 717-722.

76.Li W., Qian C., Zheng C., Jiang H., Yu Z., Wu Z., Zhou Z. Synthesis and Performance of Polycarboxylate Superplasticizer with Viscosity-Reducing and Low-Shrinkage Properties for Fair-Faced Concrete // Materials. — 2024. — Vol. 17. — Article no. 2685. https://doi.org/10.3390/ma17112685

77.Батраков В. Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. — Москва, 1998. — 768 с.

78.Добролюбов Г., Ратинов В. Б., Розенберг Т. И. Прогнозирование долговечности бетона с добавками. — Москва: Стройиздат, 1983. — 213 с.

79.Ребиндер П. А. Поверхностно-активные вещества. — Москва: Знание, 1961. — 46 с.

80.Стольников В. В., Р. Е. Литвинова. Трещиностойкость бетона. — Москва: Энергия, 1972. — 113 с.

81.Chen J., Zhu Y., Du W., Li M., Wang Y., Zhang C., Shi M., Xue B. Influence of Polycarboxylate Superplasticizer on the Properties of Cement-Fly Ash Cementitious Materials and Concrete // Sustainability. — 2022. Vol. 14. — Article no. 13440. https://doi.org/ 10.3390/su142013440.

82.Rubio-Hernandez F. J., Adarve-Castro A., Velazquez-Navarro J. F., Paez-Flor N. M., Delgado-Garcia R. Influence of water/cement ratio, and type and concentration of chemical additives on the static and dynamic yield stresses of Portland cement paste // Construction and Building Materials. — 2020. — Vol. 235. — Article no. 117744.

83.Dolch W. L. Air-Entraining Admixtures. In book: Concrete admixtures handbook (Second Edition). Properties, science and technology, 1996. — Pp. 518-557. ISBN 978-0-8155-1373-5.

84.Pigeon M., Pleau R. Durability of concrete in cold climates. Modern concrete technology. London, 1995. — 244 p.

85.Plank J., Sakai E., Miao C. W., Yu C., Hong J. X. Chemical admixtures — Chemistry, applications and their impact on concrete microstructure and durability // Cement and Concrete Research. — 2015. — Vol. 78. — Pp. 81-99.

86.Горчаков Г. И. Повышение морозостойкости и прочности бетона. — Москва: Промстройиздат, 1956. — 107 с.

87.Кунцевич О. В. Бетоны высокой морозостойкости для сооружений Крайнего Севера. — Ленинград: Стройиздат, 1983. — 131 с.

88.Tunstall L. E., Ley M. T., Scherer G. W. Air entraining admixtures: Mechanisms, evaluations, and interactions // Cement and Concrete Research. — 2021. — Vol. 150. — Article no. 106557.

89.Du L., Folliard K.J. Mechanisms of air entrainment in concrete // Cement and Concrete Research. — 2005. — Vol. 35. — Pp. 1463-1471.

90.Kennedy H. L. The function of entrained air in concrete // Journal of American Concrete Institute. — 1943. — Vol. 14. — Pp. 529-542.

91.Khayat K.H., Bickley J., Lessard M. Performance of Self-Consolidating Concrete for Casting Basement and Foundation Walls. ACI Materials Journal. — 2000. — Vol. 97. — Pp. 374-380.

92.Fantous T., Yahia A. Effect of HRWR-VMA-AEA combinations and shear on air-void characteristics in self-consolidating concrete // Construction and Building Materials. — 2020. — Vol. 253. — Article no. 119192.

93.Lazniewska-Piekarczyk B. The influence of selected new generation admixtures on the workability, air-voids parameters and frost-resistance of self-compacting concrete // Construction and Building Materials. — 2012. — Vol. 31. — Pp. 310319.

94.Dransfield J. Admixtures for concrete, mortar and grout. In book: Advanced Concrete Technology, 2003. — Pp. 3-36. doi:10.1016/B978-075065686-3/50280-9.

95.Патент на изобретение US Patent 7662882 B2. Lorenz K., Yaguchi M., Sugiyama T., Albrecht G., 2010. Defoaming Agent for Cementitious Compositions.

96.Патент на изобретение U.S. Patent 6875801 Samy M. Shendy,. Jeffrey R- Bury, Thomas M. Vickers, J r., and Frank Ong., 2002. Solubilized defoamers for cementitious compositions // Патент на изобретение US Patent 6,875,801 filed December 23, 2002, and issued April 5, 2005.

97.Патент на изобретение Патент на изобретение U.S. Patent 6569924 Samy M. Shendy,. Jeffrey R- Bury, John J. Luciano, and Thomas M. Vickers, J r., 2000. Solubilized defoamers for cementitious compositions // Патент на изобретение US Patent 6569924 filed December 7, 2000, and issued May 27, 2003.

98.Патент на изобретение U.S. Patent 6858661 Xuan, Z., Ho-Wah, J. and Jeknavorian, A.A., 2003. Defoamer for water reducer admixture // Патент на изобретение US Patent 6858661 filed October 15, 2003, and issued April 26, 2005.

99.Lange A., Plank J. Study on the foaming behaviour of allyl ether-based polycarboxylate superplasticizers // Cement and Concrete Research. — 2012. Vol. 42. — Pp. 484-489.

100. Патент на изобретение U.S. Patent 8 187 376. Kuo L. L. Defoamers for hydratable cementitious compositions // U.S. Patent 8187376 filed August 24, 2010, and issued April 26, 2012.

101. Pugh R. J. Foaming, foam films, antifoaming and defoaming // Advances in Colloid and Interface Science. — 1996. — Vol. 64. — Pp. 67-142.

102. Методика оценки и контроля воздушной пористости дорожного цементобетона с применением программного комплекса обработки данных оптической микроскопии образцов шлифов. ОДМ 218.3.057-2015. ФДА. Росавтодор. — Москва, 2015. — 20 с.

103. ASTM C 457 Standard Test Method for Microscopical Determination of Parameters of the Air Void System in Hardened Concrete. American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, 2000.

104. Machine Vision-Based Concrete Surface Quality Assessment // Journal of Construction Engineering and Management. — 2010. — Vol. 136(2). — Pp. 210218. doi: 10.1061/(ASCE)C0.1943-7862.0000126

105. CIB Commission W29, CIB Report No. 24. Concrete Surface Finishings -Tolerances on Blemishes of Concrete. 1973 http://www.irbnet.de/daten/iconda/ 06059000983.pdf.

106. Powers T. C. The air requirement of frost-resistant concrete, Proceedings, Highway // Research Board. — 1949. — Vol. 29. — Pp. 184-202.

107. Chatterji S., Gudmundsson H. Characterization of Entrained Air Bubble Systems in Concrete by Means of an Image Analyzing Microscope // Cement and Concrete Research. — 1977. — Vol. 7. — No. 4. — Pp. 423-428.

108. Pade C., Jakobsen U. H., Elsen J. A New Automatic Analysis System for Analyzing the Air Void System in Hardened Concrete // Proceedings of the International Cement Microscopy Association, San Diego, 2002. — Pp. 204-213.

109. Baumgart C. W., Linder K.D., Cave S. P. An Automated, Image Processing System for Concrete Evaluation // Proceedings of the 24h International Conference on Cement Microscopy, Albuquerque, New Mexico, 2001. — Pp. 342-351.

110. Deutscher Beton und Bautechnik Verein E.V. Bauausführung - Sichtbeton; DBV-Merkblatt; Berlin, 2015. — https://www.betonverein.de/schriften/merkblaetter (retrieved on 13.03.2024)

111. Schulz J. Sichtbeton. Von der Planung bis zur M angelvermeidung, 4th edition, Springer, 2023. https://doi.org/10.1007/978-3-8348-2250-5. ISBN 978-38348-1828-7

112. Галиакбиров А.Р. Разработка разделительных смазок для форм бетонных изделий: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.17.07 / А.Р. Галиакбиров; Уфимский гос. нефтяной ун-т. — Уфа, 2011. — 58 с.

113. Каприелов С. С., Чилин И. А. Сверхвысокопрочный самоуплотняющийся фибробетон для монолитных конструкций // Строительные материалы. — 2013. — № 7. — С. 28-30.

114. Каприелов С. С., Шейнфельд А. В., Арзуманов И. А., Чилин И. А. Национальный стандарт на самоуплотняющиеся бетонные смеси // Вестник НИЦ «Строительство». — 2021. — № 3(30). — С. 30-39. https://doi.org/10.37538/2224-9494-2021-3(30)-30-40

115. Батудаева А.В., Кардумян Г.С., Каприелов С.С. Высокопрочные модифицированные бетоны из самовыравнивающихся смесей // Бетон и железобетон. — 2005. — № 4. — С. 14-18.

116. Каприелов С.С., Травуш В.И., Шейнфельд А.В. Модифицированные бетоны нового поколения в сооружениях ММДЦ «Москва-Сити» // Строительные материалы. — 2006. — № 10. — С. 8-12.

117. Каприелов С.С., Чилин И.А. Сверхвысокопрочный самоуплотняющийся фибробетон для монолитных конструкций / III Всероссийская (II Международная) конференция по бетону и железобетону «Бетон и железобетон - взгляд в будущее», 12-16 мая 2014. — Москва. — Т. 3. — С. 158-165.

118. Бамбулевич А.Д., Ушаков О.Ю., Маркелов М.Ю. Особенности производства работ при бетонировании свода реакторного отделения 4-го блока Белоярской АЭС / III Всероссийская (II Международная) конференция по бетону и железобетону «Бетон и железобетон - взгляд в будущее», 12-16 мая 2014, Москва. — Том 2. — С. 210-214.

119. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Аль-Омаис Д., Зайцев А.С. Опыт производства и контроля качества высокопрочных бетонов на строительстве высотного комплекса «ОКО» в ММДЦ «Москва-Сити» // Промышленное и гражданское строительство. — 2018. — № 1. — С. 18-24.

120. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С., Чилин И.А. О подборе составов высококачественных бетонов с органоминеральными модификаторами // Строительные материалы. — 2017. — № 12. — С. 58-63.

121. Kaprielov S. S., Sheynfeld F. V., Chilin I. A., Bezgodov I. M. Properties of Ultra-High-Strength Self-Compacting Fiber-Reinforced Concrete / Symp. volume «Durability and Sustainability of Concrete Structures (DSCS-2018). Proc. 2nd Int. Workshop SP-326-60. Moscow, Russia, June 6-7, 2018. — Pp. 60.1-60.7.

122. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение. — М.: Высшая школа, 2004. — 701 с.

123. В.А. Вознесенский, Т.В. Ляшенко, Б.Л. Огарков. Численные методы решения строительно-технологических задач на ЭВМ. — Киев: Высшая школа, 1989. — 326 с.

124. Баженов Ю. М., Вознесенский В. А. Перспективы применения математических методов в технологии сборного железобетона. — М.: Стройиздат, 1974. — 192 с.

125. Королев Е. В., Иноземцев А. С., Иноземцев С. С. Комплексный подход для технико-экономического обоснования внедрения новых строительных материалов // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Материалы. Конструкции. Технологии. — 2019. — № 4(12). — С. 8-18. doi: 10.25686/2542-114Х.2019.4.8

126. Ларсен О.А., Солодов А.А., Бахрах А.М. Исследование влияния пеногасителей на основные свойства пластифицированного цементного теста // Строительные материалы. — 2025. — № 3. — С. 74-81. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2025-833-3-74-81

127. Бахрах А. М., Солодов А. А., Ларсен О. А. Влияние механохимической активации с использованием пластификаторов на основе эфиров поликарбоксилатов на реологические свойства портландцемента // Дни студенческой науки: Сборник докладов научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ студентов института строительства и архитектуры НИУ МГСУ, Москва, 02-05 марта 2020 года. — Москва: Издательство МИСИ — МГСУ, 2020. — С. 980-982.

128. Солодов А. А., Ларсен О. А. Архитектурные фасадные бетоны для монолитного строительства// Традиции, современные проблемы и перспективы развития. В сборнике докладов X Международной студенческой научной конференции: Сборник научных статей. Гродно 13-14 мая 2022 года. — С. 190-193.

129. Солодов А. А., Буранова М.С., Ларсен О. А. Оценка качества поверхности архитектурных бетонов // Строительство - формирование среды жизнедеятельности : Сборник материалов семинара молодых учёных XXVI

Международной конференции. Москва, 26-28 апреля 2023 года. — Москва: Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, 2023. — С. 63-67.

130. O. Larsen, S. Samchenko, V. Naruts. Blended binder based on Portland cement and recycled concrete powder // Magazine of Civil Engineering. 2022. 113(5). Article No. 11305.

131. Володин В.В., Тараканов О.В., Низина Т.А., Кяшкин В.М., Балыков А.С. Гидратация цементных вяжущих с минеральными добавками на основе глинистых и карбонатных пород // Вестник МГСУ. — 2024. — Т. 19. — № 8. — С. 1317-1327.

132. Ерофеев В. Т., Тараканов О. В., Макридин Н. И. Порошково-активированные высокопрочные и сверхвысокопрочные фибробетоны и текстильбетоны нового поколения с улучшенными показателями прочности // Региональная архитектура и строительство. — 2024. — № 2 (59). — С. 1321.

133. Панченко Д. А., Панченко Ю. Ф., Зимакова Г. А., Солонина В. А. Влияние доменного гранулированного шлака на структуру и свойства плотных силикатных бетонов // Известия высших учебных заведений. Строительство. — 2020. — № 12.(744). — С. 23-29.

134. Тараканов О. В., Белякова Е. А., Москвин Р. Н. Структурообразование цементно-минеральных композитов с комплексными добавками. В сборнике: Вестник Приволжского территориального отделения Российской академии архитектуры и строительных наук. Сборник научных трудов. Нижний Новгород, 2024. — С. 234-243.

135. Тараканов О. В., Ерофеева И. В., Белякова Е. А., Москвин Р. Н., Санягина Я. А., Христофорова И. А. Моделирование процессов раннего структурообразования и твердения цементных материалов с органоминеральными добавками // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. — 2024. — Т. 16. — № 6. — С. 510-524.

136. Ерофеев В. Т., Тараканов О. В., Ананьев С. В., Леснов В. В., Ерофеева И. В., Санягина Я. А., Сидоров Н. С., Ананьева Ю. С. Повышение эффективности дисперсного армирования в высокопрочных самоуплотняющихся и каркасных бетонах // Строительные материалы. — 2024. — № 3. — С. 15-24.

137. Ларсен О. А., Солодов А. А., Бахрах А.М., Бутенко К.А., Веселов В.К. Исследование свойств тонкодисперсных материалов для получения самоуплотняющегося бетона // В сборнике: Актуальные проблемы строительной отрасли и образования 2022. Сборник докладов III Национальной научной конференции. Москва, 2022. — С. 231-234.

138. Мясникова А. А., Иванов И. М., Крамар Л. Я. Высокофункциональные бетоны, модифицированные доменным гранулированным шлаком // Архитектура, градостроительство и дизайн. — 2021. — № 3(29). — С. 8-15.

139. Hunger M., Brouwers H. J. H. Flow analysis of water powder mixtures: Application to specific surface area and shape factor // Cement and Concrete Composites. — 2009. — Vol. 31(1). — P. 39-59.

140. 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 2023,13,2462. https://doi.org/ 10.3390/buildings13102462

141. Солодов А. А., Ларсен О. А. Влияние тонкодисперсного наполнителя на усадку смешанного вяжущего. В сборнике: Строительное материаловедение: настоящее и будущее. Сборник материалов III Всероссийской научной конференции, посвящённой девяностолетию кафедры Строительного материаловедения. — Москва, 2023. — С. 288-292.

142. 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.

143. Ouchi M., Hibino M., Okamura H. Effect of superplasticizer on self-compactability of fresh concrete // Transportation Research Record. — 1997. — Vol. 1574. — Pp. 37-40.

144. Ларсен О. А., Калмакова П. С. Влияние микронаполнителя на основе вулканического туфа на основные свойства смешанного вяжущего. В сборнике: Актуальные проблемы строительной отрасли и образования -

2024. Сборник докладов V Национальной научной конференции. — Москва,

2025. — С. 181-186.

145. 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.

146. 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. — 2000. — Vol. 527. — Pp. 191-196.

147. Потапова Е.Н., Бурлов И.Ю., Азовцева О.В., Мин Хеин Хтет. Вяжущие для 3D принтера // Техника и технология силикатов. — Том 30, № 1. — С. 815.

148. Дворкин Л. И. Соломатов В. И., Выровой В. Н., Чудновский С. М. Цементные бетоны с минеральными наполнителями. — Киев: Будивельнык, 1991. — 135 с.

149. Епихин С.Д., Иноземцев А.С. Реологические свойства самоуплотняющихся легких бетонных смесей на полых микросферах // Строительство: наука и образование. — 2024. — Т. 14. — № 1. — С. 135-148.

150. Иванов И. М., Крамар Л. Я., Мясникова А. А. Молотый гранулированный доменный шлак: состав, активация и повышение эффективности // Цемент и его применение. — 2020. — № 6. — С. 96-105.

151. Ерофеев В. Т., Тараканов О. В., Родин А. И., Белякова Е. А., Емельянов Д. В., Ерофеева И. В., Светлов Д.А., Чибулаев И.А. Строительные материалы и изделия // Известия высших учебных заведений. Строительство. — 2021. —

№ 7(751). — C. 27-49. doi: 10.32683/0536-1052-2021-751-7-27-49. - EDN LORRRZ.

152. Mandal R., Panda S. K., Nayak S. Rheology of Concrete: Critical Review, recent Advancements, and future prospectives // Construction and Building Materials. — 2023. — Article no. 392.

153. Ребиндер П. А. Физико-химическая механика: Новая область науки. — Москва : Знание, 1958. — 64 с.

154. Фролов Ю. Г. Курс коллоидной химии: Поверхностные явления и дисперсные системы. — Москва: Химия, 1982. — 400 с.

155. Овчинников П. Ф., Круглицкий Н. Н., Михайлов Н. В. Реология тиксотропных систем. — Киев: Наукова думка, 1972. — 119 с.

156. Урьев Н. Б. Высококонцентрированные дисперсные системы. — Москва: Химия, 1980. — 319 с.

157. Баженов Ю. М. Технология бетона. — Москва: Изд-во АСВ, 2011. — 524 с.

158. Баженов Ю. М., Демьянова В. С., Калашников В. И. Модифицированные высококачественные бетоны. — Москва: Изд-во Ассоц. строительных вузов, 2006. — 368 с.

159. Ларсен О.А., Самченко С.В., Воронин В.В. Критерии оценки структурно-технологических характеристик бетона // Техника и технология силикатов. — 2023. — Т. 27. — № 1. — С. 20-24.

160. Ахвердов И. Н. Основы физики бетона. — Москва, 1981. — 464 с.

161. Luan C., Yang Q., Lin X., Gao X., Cheng H., Huang Y., Du P., Zhou Z., Wang J. The synergistic effects of ultrafine slag powder and limestone on the rheology behavior, microstructure, and fractal features of ultra-high performance concrete (UHPC) // Materials. — 2023. Vol. 16. — Article no. 2281. https://doi.org/10.3390/ma16062281

162. Солодов А.А., Ларсен А.О. Исследования приповерхностной пористости цементного камня с комплексными химическими добавками // В сборнике: Актуальные проблемы строительной отрасли и образования, 16

декабря 2024 г. Сборник докладов V Национальной научной конференции. — Москва, 2025. — С. 223-227.

163. Fuller W. B., Thompson S. E. The law of proportioning concrete, Report // American Society of Civil Engineers. — 1907. —Vol. 59. — P. 67-143.

164. Ицкович С. М., Чумаков Л. Д., Баженов Ю. М. Технология заполнителей бетона. — М.: Высшая школа, 1991. — 272 c.

165. Невилль A. M. Свойства бетона. — М.: Стройиздат, 1972. — 344 с.

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. Официальный сайт SunSpire Art group [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.sunspire.ru.

168. Калашников В. И., Тараканов О. В. О применении комплексных добавок в бетонах нового поколения // Строительные материалы. — 2017. — № 1-2. — С. 62-67.

169. Соломатов В. И., Выровой В. Н., Бобрышев А. Н. Полиструктурная теория композиционных строительных материалов. — Ташкент: Фан,1991. — 342 c.

170. Ильина Л. В., Чулкова И. Л., Вишняков Н. С. Повышение физико-механических свойств высокоподвижного тяжелого бетона // Эксперт: теория и практика. — 2024. — № 2(25). — С. 18-23.

171. Чулкова И. Л., Ильина Л. В., Селиванов И. А. Влияние органоволоконной добавки на структурообразование цементных композитов // Эксперт: теория и практика. — 2024. — № 2(25). — С. 44-51.

172. Явинский А. В., Чулкова И. Л. Влияние удельной поверхности золы гидроудаления на свойства золоцементного камня // Промышленное и гражданское строительство. — 2023. — № 2. — С. 73-80.

173. Берг О. Я., Щербаков Е. Н., Писанко Г. Н. Высокопрочный бетон. — М.: Стройиздат, 1971. — 208 c.

174. Зедгинидзе И. Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. — Тбилиси, 1976. — 390 с.

175. Ларсен О.А., Солодов А.А. Разработка состава архитектурного самоуплотняющегося бетона с повышенными эксплуатационными свойствами // Техника и технология силикатов. - 2025. - Т. 32, № 4. - С. 380393. DOI 10.62980/2076-0655-2025-380-393, EDN ziyjeg https://doi.org/10.31659/0585-430X-2025-833-3-74-81

176. 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

177. Солодов А. А., Ларсен О. А., Самченко С. В. Исследование влияния пеногасящих и воздухововлекающих добавок на реологические свойства цементного теста // Материалы I международной конференции молодых ученых «Решения современных проблем материаловедения и технологий в строительстве. ВладСтройТех 2024». г. Владимир, 25-27 сентября 2024г. — С. 222-228.

178. Ларсен О. А., Самченко С. В., Стенечкина К. С., Алпацкий Д. Г. Влияние тонкодисперсных материалов на самоуплотняемость бетонной смеси // Техника и технология силикатов. - 2023. - Т. 30. — № 3. - С. 217-229.

179. Горчаков Г. И. Повышение морозостойкости и прочности бетона. — Москва: Промстройиздат, 1956. — 107 с.

180. Powers N. C. A working hypothesis for futher studies of frost resistance of concrete. American Concrete Institute. Bulletin 5. — 1945. — No. 4. — Vol. 16. — Pp. 245-272.

181. Конопленко А. И. К вопросу теории морозостойкости бетона // В сб.: Вопросы строительства и производства строительных изделий. Ростовский

инженерно-строительный иниверситет. Ростов-на-Дону, 1958, вып. ХШ. — C. 8-II. 58.

182. Зоткин А.Г. Обеспечение морозостойкости бетона. — Иркутск: ИПИ, 1988. - 85 с.

183. Скрамтаев Б. Г., Горчаков Т. И., Капкин М. М. Повышение морозостойкости пропаренного бетона. Москва: Стройиздат, 1964. — 20 с.

184. Стольников В. В. Исследования по гидротехническому бетону. — Москва; Ленинград: Госэнергоиздат, 1962. — 330 с.

185. Горчаков Г. И., Капкин М. М., Скрамтаев Б. Г. Повышение морозостойкости бетона в конструкциях промышленных и гидротехнических сооружений. М.: Стройиздат, 1965. — 194 с.

186. Лыков А. В. Теория сушки. — Москва: Энергия, 1968. — 471 с.

187. Горчаков Г.И., Орентлихер П. П., Савин В. И. Состав, структура и свойства цементных бетонов. — Москва: Стройиздат, 1976. — 145 с.

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., Солодов А.А., Наруть В.В., Бутенко К.А., Веселов В.К., Исследование свойств тонкодисперсных материалов для получения самоуплотняющегося бетона // Техника и технология силикатов. - 2022. - Т. 29. -№ 4. - С. 359-369.

2.Ларсен, О.А., Солодов, А.А., Бахрах, А.М. Влияние добавки молотого шлака на морозостойкость вяжущего для получения архитектурного бетона // Бюллетень строительной техники. - 2025. - №3(1087). - C. 55-56.

3.Ларсен, О.А., Солодов, А.А., Бахрах, А.М. Исследование влияния пеногасителей на основные свойства пластифицированного цементного теста // Строительные материалы. - 2025. - № 3. - С. 74-81.

4.Ларсен О.А., Солодов А.А. Разработка состава архитектурного самоуплотняющегося бетона с повышенными эксплуатационными свойствами // Техника и технология силикатов. - 2025. - Т. 32, № 4. - С. 380-393. DOI 10.62980/2076-0655-2025-380-393, EDN ziyjeg https://doi.org/10.31659/0585-430X-2025-833-3-74-81

- статьи, опубликованные в журналах, индексируемых в международных реферативных базах Scopus:

5.Larsen O.A., Samchenko S.V., Zemskova O.V., Korshunov A.V., Solodov A.A. Self-compacting mixtures of fair-faced concrete based on GGBFS and a multicomponent chemical admixture-technological and rheological properties. Buildings. 2024. T.14. №11 C.3545 doi: 10.3390/buildings14113545

- в сборниках трудов международных конференций:

6.Бахрах, А. М., Солодов, А. А., Ларсен, О. А. Влияние механохимической активации с использованием пластификаторов на основе эфиров

поликарбоксилатов на реологические свойства портландцемента // Дни студенческой науки: Сборник докладов научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ студентов института строительства и архитектуры НИУ МГСУ, Москва, 02-05 марта 2020 года. - Москва: Издательство МИСИ - МГСУ, 2020. - С. 980-982.

7.Солодов, А. А., Ларсен, О. А. Архитектурные фасадные бетоны для монолитного строительства// Традиции, современные проблемы и перспективы развития. В сборнике докладов X Международной студенческой научной конференции: Сборник научных статей. - Гродно, 13-14 мая 2022 года. - С. 190193.

8.Солодов, А. А., Буранова М.С., Ларсен, О. А. Оценка качества поверхности архитектурных бетонов // Строительство - формирование среды жизнедеятельности : Сборник материалов семинара молодых учёных XXVI Международной конференции. Москва, 26-28 апреля 2023 года. - Москва: Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, 2023. - С. 63-67.

9.Солодов, А. А., Ларсен, О. А. Влияние тонкодисперсного наполнителя на усадку смешанного вяжущего// Строительное материаловедение: настоящее и будущее. Сборник материалов III Всероссийской научной конференции, посвящённой девяностолетию кафедры Строительного Материаловедения. -Москва, 2023. - С. 288-292.

10.Ларсен, О. А., Солодов, А. А., Бахрах А.М., Бутенко К.А., Веселов В.К., Исследование свойств тонкодисперсных материалов для получения самоуплотняющегося бетона // В сборнике: Актуальные проблемы строительной отрасли и образования 2022. Сборник докладов III Национальной научной конференции. - Москва, 19 декабря 2022 г. - С. 231-234.

11.Солодов А.А., Ларсен О.А., Самченко С.В. Исследование влияния пеногасящих и воздухововлекающих добавок на реологические свойства цементного теста // Материалы I международной конференции молодых ученых

«Решения современных проблем материаловедения и технологий в строительстве. ВладСтройТех 2024». - Владимир, 25-27 сентября 2024г. - С. 222-228.

12.Солодов, А.А., Ларсен, А.О. Исследования приповерхностной пористости цементного камня с комплексными химическими добавками // В сборнике: Актуальные проблемы строительной отрасли и образования, 16 декабря 2024 г. Сборник докладов V Национальной научной конференции. - Москва, 2025. — С. 223-227.

13.Ларсен, О.А., Солодов, А.А. Разработка состава архитектурного самоуплотняющегося бетона // В сборнике: Качество жизни: архитектура, строительство, транспорт, образование. Сборник материалов III Международной научно-практической конференции. - Иваново, 2025. - С. 259-262.

Акты о производственном внедрении результатов диссертационной работы

Закрытое акционерное общество

ИНН 7104050055 КПП 710701001 300026. г.Тула. Центральный nailon, улица Скупатовскпя. *>2 тел./факс [phone],714-144

АКТ

о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Солодова Артёма Алексеевича

Комиссия в составе:

Генерального директора Лежебокова Д.А.

Главного технолога Горбунова A.B.

Инженера-технолога Агеева Н.И.

составила настоящий акт с целью фиксирования информации о том, что в 2025 году за счет материальных и трудовых ресурсов предприятия ЗАО «Тула-Бетон» была выпущена опытная партия самоуплотняющегося архитектурного бетона и изготовлена стена площадью 8 м2.

При устройстве стеновой конструкции была применена бетонная смесь в количестве 2,4 м следующего состава:

- портландцемент ЦЕМ 0 52.5Н - 435кг/м3;

- молотый шлак доменный гранулированный - 145 кг/м ;

- песок крупный - 548 кг/м3;

- песок мелкий - 234 кг/м3;

- гранитный щебень фр. 5-10 - 527 кг/м3;

- гранитный щебень фр. 10-15 - 293 кг/м3;

- комплексная химическая добавка- 4,9 кг/м3;

- вода 187 кг/м3;

Были применены материалы, качество которых соответствовало требованиям действующих технических стандартов и нормативов.

Были получены следующие показатели бетонной смеси: расплыв конуса - 690 мм; вязкость Т500 - 5 сек.

Физико-механические показатели архитектурного бетона, полученные в результате затвердевания бетонной смеси, определяемые в возрасте 28 суток, составили: средняя плотность в нормальных влажностных условиях - 2374 кг/мЗ; прочность при сжатии - 75,6 МПа; водонепроницаемость - W20. Морозостойкость определялась по 3 ускоренному методу и составила 15 циклов. Коэффициент пористости на отдельно взятом участке при обработке фотографии в специализированном ПО составил 0,35%.

Приготовленная партия бетонной смеси (нормальное твердение с повышенными эксплуатационными характеристиками) была применена в целях благоустройства территории предприятия, которое расположено на производственной площадке ЗАО «Тула-Бетон» по адресу: г. Гула, ул. Скуратовская, д. 92.

Благодаря применению самоуплотняющейся архитектурной бетонной смеси, которая была разработана Солодовым A.A., удалось уменьшить затраты предприятия ЗАО «Тула-Бетон» на производство работ и труда. После применения смеси необходимость проведения отделочных работ и проведения работ для защиты покрытия поверхности отпала.Применённая технология позволила получить экономический эффект в размере 611,50 руб.,

Генеральный директор Главный технолог Инженер-технолог

■ Д.А. Лежебоков

Ж

,, . АгН. Горбунов i I.И. Arcen

ПИК

Общество о ограниченной ответственностью «Модуль МКД> 119361, г. Москва, вн.тер.г. муниципальный округ Очаково-Матвеевское, ул. Марии Поливановой, д. 9, помещ. 1/1

ОКПО 56996454 ОГРН 1227700648889 ИНН 9729331575 КПП 772901001

АКТ

о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Солодова Артёма Алексеевича

г. Москва

10.07.2025

Комиссия в составе:

Главный инженер проекта по модернизации производства

Руководитель проекта формовочного и арматурного производства ЖБИиК

Руководитель проекта по бетонным технологиям и испытаниям строительных материалов и конструкций

составила настоящий акт с целью фиксирования информации о том, что в 2025 году за счет материальных и трудовых ресурсов предприятия ООО «Модуль МКД» была выпущена опытная партия самоуплотняющегося архитектурного бетона и изготовлена наружно-стеновая панель площадью 10,0 м2.

При устройстве наружно-стеновой конструкции была применена бетонная смесь в количестве 2,0 м3 следующего состава:

- портландцемент ЦЕМ 0 52,5Н - 435кг/м3;

- молотый шлак доменный гранулированный - 145 кг/м3;

- песок крупный - 548 кг/м3;

- песок мелкий - 234 кг/м3;

- гранитный щебень фр. 5-10 мм-527 кг/м3;

- гранитный щебень фр. 10-15 мм-293 кг/м3;

- комплексная химическая добавка- 4,9 кг/м3;

- вода 187 кг/м3;

Были применены материалы, качество которых соответствовало требованиям действующих технических стандартов и нормативов.

Были получены следующие показатели бетонной смеси: расплыв конуса - 730 мм; вязкость Т500 - 4 сек.

Физико-механические показатели архитектурного бетона, полученные в результате затвердевания бетонной смеси, определяемые в возрасте 28 суток, составили: средняя плотность в нормальных влажностных условиях - 2388 кг/м3; прочность при сжатии - 80,6 МПа; водонепроницаемость - \V20- Морозостойкость определялась по 3 ускоренному методу и составила 15 циклов. Коэффициент пористости на отдельно взятом участке при обработке фотографии в специализированном ПО составил 0,27%.

ПИК

Приготовленная партия бетонной смеси (нормальное твердение с повышенными эксплуатационными характеристиками) была применена для производства наружно-стеновой панели. Железобетонное изделие было установлено для благоустройства территории на производственной площадке ООО «Модуль МКД» по адресу: Тульская обл., Алексинский р-н, г. Алексин, ул. Парковая, д. 5.

Благодаря применению самоуплотняющейся архитектурной бетонной смеси, которая была разработана Солодовым A.A., удалось уменьшить затраты предприятия ООО «Модуль МКД» на производство работ и труда. После применения смеси необходимость проведения отделочных работ и проведения работ для защиты покрытия поверхности отпала.

После внедрения проекта применённая технология позволила получить экономический эффект и снизить себестоимость (28 347 руб. 00 коп. - 17 310 руб. 42 коп.) наружно-стеновой панели на 11 036 руб. 58 коп/шт.

Главный инженер проекта по модернизации производства

В.Н. Мышакин

Руководитель проекта формовочного и арматурного производства ЖБИиК

Руководитель проекта по бетонным технологиям и испытаниям строительны:

О.В. Мерецкий

материалов и конструкции

ООО «Модуль МКД.

2

Рекомендации по приготовлению самоуплотняющихся бетонных смесей для архитектурных вертикальных конструкций с открытым лицевым слоем

по приготовлению самоуплотняющихся бетонных смесей для архитектурных вертикальных конструкций с открытым лицевым слоем

1.1. Рекомендации распространяются на технологию изготовления самоуплотняющихся бетонных смесей для архитектурных вертикальных конструкций с лицевым открытым слоем высокого качества, не требующего

1.2. Рекомендации содержат требования к исходным материалам, составам смеси и получению бетонных смесей для архитектурных

2.1. В качестве вяжущего материала рекомендуется использовать

2.2. В качестве крупного заполнителя рекомендуется использовать гранитный щебень двух фракций 5-10 и 10-15, удовлетворяющий ГОСТ 826793, с истинной плотностью 2710кг/м3, насыпной плотностью 1590 кг/м3 и 1420

2.3. В качестве мелких заполнителей рекомендуется использовать крупный кварцевый песок, удовлетворяющий ГОСТ 8736-2014, с истинной плотностью 2640 кг/м3 и модулем крупности Мк=2,75 и мелкий кварцевый песок с истинной плотностью 2650 кг/м3 и модулем крупности Мк=1,86.

2.4. В качестве химических добавок рекомендуется использовать

поликарбоксилатов, предназначенный для изготовления высококачественных бетонов и бетонных смесей, удовлетворяющий требованиям ТУ 2493-009-

воздухововлекающую добавку Sika Control 95 Aer на основе амфотерного поверхностно-активного вещества, предназначенную для изготовления

высококачественных бетонов, удовлетворяющую требованиям ТУ 2493-00913613997-2011 с истинной плотностью 998 - 1000 кг/м3 и пеногаситель на основе гликолевого эфира с истинной плотностью 995 - 1000 кг/м3.

2.5. Вода затворения смеси должна соответствовать ГОСТ 23732-2011 «Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия». 3. Составы смесей.

3.1. Для изготовления смешанного вяжущего необходимо соблюдать

соотношение компонентов, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Рекомендуемое соотношение компонентов,

№ Компонент Содержание компонентов, кг/м3

1 Портландцемент 435

2 Молотой шлак доменный гранулированный 145

3 Гранитный щебень фракции 5-10 мм 527

4 Гранитный щебень фракции 10-15 мм 293

5 Песок крупный 593

6 Песок мелкий 189

7 Суперпластификатор 4,09

8 Воздухововлекающая добавка 0,753

9 Пеногаситель 0,0159

10 Вода 187

3.2. Сумма компонентов составляет 1 м3

4. Процесс приготовления смеси.

4.1. Важным этапом производства бетонной смеси является последовательное введение пластификатора, пеногасителя, а затем воздухововлекающей добавки.

4.2. Технологический процесс производства бетонной смеси с осуществляется в бетоносмесителе принудительного действия. Дозирование портландцемента, микронапслнителя, гранитного щебня, кварцевого крупного и мелкого песка и химических добавок и воды осуществляются по

массе. Технологическая схема производства бетонных смесей представлена на рис. 1.

Рисунок 1 - Технологическая схема производства самоуплотняющихся бетонных смесей для архитектурных вертикальных конструкций с лицевым

открытым слоем

4.3 Перед приготовлением смеси рекомендуемая температура компонентов должна быть в пределах 20-25 °С.

4.4 Предварительно перемешиваются все сухие компоненты, в которые вводится вода затворения с растворенным суперпластификатором 81ка \ЧэсоСге1е-3300 в количестве 0,71% от общей массы вяжущих компонентов (цемент и шлак) и перемешивается в течение 60 сек. Далее вводится пеногаситель при постоянном перемешивании в смесителе, а по истечении 30 секунд перемешивания вводится воздухововлекающая добавка.

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 увеличение времени перемешивания может привести к увеличению воздухововлечения смеси.

4.6 Дозирование и загрузку материалов осуществляется в следующей последовательности. Сначала загружается крупный заполнитель, затем мелкий заполнитель, далее цемент и микронаполнитель, вода и пластфикатор, пеногаситель и воздухововлекающая.

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 ТТТБ1 «Лепесток».

5.4. При попадании компонентов бетонной смеси на тело и одежду, место попадания промыть водой с мылом.

«Рекомендации по приготовлению самоуплотняющихся бетонных смесей для архитектурных вертикальных конструкций с открытым лицевым слоем» утверждены на заседании секции 2.2 отделения 2 Технология производства строительных материалов и изделий Научно-технического совета (НТС) НИУ МГСУ №2 от 18.11.2025 г.

5. Меры безопасности при проведении работ

Разработано:

Ларсен Оксана Александровна, кандидат технических наук, доцент Солодов Артем Алексеевич Аспирант

Решение о выдаче патента