Рассмотрены перспективы и проблемы многокомпонентной многоуровневой оптимизации дисперсного состава самоуплотняющегося бетона с целью значимого повышения его строительно-технических свойств, при минимальном содержании вяжущего вещества. Разработаны теоретические и практические основы проектирования дисперсно-гранулометрического составов самоуплотняющихся бетонных смесей для высокопрочных бетонов, в которых используются различные виды разнодисперсных минеральных модификаторов (ММ), в т. ч. зола-уноса ТЭС. Эффективными ММ для самоуплотняющихся бетонных смесей являются разнодисперсные доменный гранулированный шлак, зола-уноса ТЭС и микрокремнезем, создающие плотную структуру упаковки частиц многокомпонентного вяжущего с низкой степенью неупорядоченности и обеспечивающие снижение расхода портландцемента в бетоне до 50% и выше. Самоуплотняющиеся бетонные смеси при таком выборе вида и параметров ММ характеризуются более низким водосодержанием, высокой вязкостью и низким уровнем значения предельного напряжения сдвига, обеспечивающими ее качественное уплотнение. Для изучения свойств и структуры бетона использовались в качестве мелкого заполнителя кварцевый песок с Мк -2,58, гранитный щебень фр. 5-10 мм, портландцемент класса ЦЕМ I 52,5Н, тонкодисперсный доменный гранулированный шлак, зола-уноса ТЭС, микрокремнезем и суперпластификатор Glenium 430. Для однородного протекания пуццолановой реакции в каждом микрообьеме применялась высокодисперсная фракция цемента. Методы исследований: форма и размер дисперсных частиц компонентов определялись лазерным анализатором, подвижность бетонной смеси по ГОСТ 10181-2014, прочность бетона на сжатие по ГОСТ 10180-2012. Структура цементного камня изучалась термографического и рентгенофазового методов анализа.
The prospects and problems of multicomponent multilevel optimization of the dispersed composition of self-compacting concrete are considered with the aim of significantly increasing its construction and technical properties, with a minimum content of binder. Theoretical and practical principles have been developed for the design of disperse-particle size distribution of self-compacting concrete mixtures for high-strength concrete, in which various types of dispersed mineral modifiers (MM) are used, including fly ash of thermal power plants. Effective MMs for self-compacting concrete mixtures are differently dispersed granular blast furnace slag, fly ash of thermal power plants and silica fume, which create a dense packing structure of particles of a multicomponent binder with a low degree of disorder and ensure a decrease in the consumption of Portland cement in concrete up to 50% and higher. With such a choice of the type and parameters of MM, self-compacting concrete mixtures are characterized by lower water content, high viscosity and a low level of ultimate shear stress, ensuring its high-quality compaction. To study the properties and structure of concrete, quartz sand with Mk -2.58, granite crushed stone fr. 5-10 mm, Portland cement of class CEM I 52.5 N, finely dispersed granulated blast furnace slag, fly ash of thermal power plants, micro-silica and superplasticizer Glenium 430. For a uniform course of the pozzolanic reaction, a finely dispersed cement fraction was used in each micro-volume. Research methods: the shape and size of the dispersed particles of the components were determined by a laser analyzer, the mobility of the concrete mix in accordance with GOST 10181-2014, the compressive strength of concrete in accordance with GOST 10180-2012. The structure of the cement stone was studied by thermographic and X-ray phase analysis methods.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.