доцент кафедры гидротехники, теории зданий и сооружений,
690950, г. Владивосток, ул. Суханова, 8
Associate Professor of the Department «Hydraulic Engineering, Theory of Buildings and Structures»,
690950, 8, Sukhanova St., Vladivostok
начальник учебной части – заместитель начальника учебного военного центра,
690950, г. Владивосток, ул. Суханова, 8
Deputy Chief of the Military Training Center,
690950, 8, Sukhanova St., Vladivostok
соискатель,
690950, г. Владивосток, ул. Суханова, 8
Graduate Student,
690950, 8, Sukhanova St., Vladivostok
студент,
690950, г. Владивосток, ул. Суханова, 8
Student,
690950, 8, Sukhanova St., Vladivostok
Введение. Разработка эффективных самоуплотняющихся бетонов является актуальной задачей для строительного материаловедения. Успешной реализацией задачи может служить применение золы рисовой шелухи в качестве альтернативного материала при производстве бетонов. Целью исследования было изучение влияния минерального наномодификатора на свойства самоуплотняющегося бетона.
Материалы и методы. Минеральный наномодификатор был разработан с применением портландцемента, золы рисовой шелухи и кварцевой муки, совместно помолотых до удельной поверхности 500-900 м2/кг. Суперпластификатор «ХИДЕТАЛ» использовался для снижения водоцементного отношения. Свойства смеси были протестированы на реологические характеристики. Плотность образцов измеряли методом Архимеда. Исследование микроструктуры бетона проводилось электронной микроскопией. Прочность на сжатие образцов была получена в возрасте 7 и 28 дней.
Результаты. Наиболее эффективная тонкость помола наномодификатора – 550 м2 /кг. Максимальный прирост прочности и лучшие реологические характеристики в сравнении с чистым тонкомолотым портландцементом достигаются введением наномодификатора в количестве 10,5 %. Однако, по разбросу модуля упругости образцов не прослеживается зависимость от количества наномодификатора. Модуль упругости самоуплотняющегося бетона в первую очередь зависит от количества крупного заполнителя. Пуццолановая реакция способствует увеличению прочности на сжатие бетона в позднем возрасте путем улучшения межфазной связи между цементным тестом и заполнителем.
Обсуждение и заключения. Отходы растениеводства обладают потенциалом для использования в качестве замены портландцемента в самоуплотняющемся бетоне, сохраняющем механические и эксплуатационные характеристики бетонной смеси и готового бетона. Площадь удельной поверхности золы была увеличена механохимической активацией. Включение золы привело к снижению удобоукладываемости бетона, однако с помощью дополнительного суперпластификатора данные свойства для всех образцов были выровнены. Увеличение содержания наномодификатора привело к снижению ранних физико-механических свойств, тогда как конечная прочность самоуплотняющегося бетона, содержащего наномодификатор, была сопоставима с обычными образцами.
Introduction. The development of efficient self-compacting concrete is an urgent task for building materials science. A successful implementation of the task can be the use of ash of rice husk as an alternative material in the production of concrete. The aim of the research is to study the influence of the organo-mineral nanomodifier on the properties of self-compacting concrete.
Materials and methods. The organomineral nanomodifier is developed using Portland cement, rice husk ash and quartz flour, which are milled together to a specific surface of 500-900 m2 /kg. Superplasticizer “Hidetal” is used to reduce the water-cement ratio. The properties of the mixture are tested for rheological characteristics. The bulk density of the samples is measured by the Archimedes method. An investigation of the concrete microstructure is carried out by electron microscopy. The compressive strength of the samples is obtained at the age of 7 and 28 days.
Results. The most effective fineness of grinding of nanomodifier is 550 m2 /kg. The maximum increase in strength and the best rheological characteristics in comparison with pure thin-grained Portland cement are achieved by the introduction of a nanomodifier in an amount of 10.5%. However, the variation in the modulus of the samples’ elasticity does not reveal the dependence on the amount of nanomodifier. The modulus of elasticity of self-compacting concrete primarily depends on the amount of coarse aggregate. Therefore, the pozzolanic reaction helps to increase the compressive strength of concrete by improving the interfacial bond between the cement paste and the aggregate.
Discussion and conclusions. Plant waste has the potential to be used as a replacement for Portland cement in self-compacting concrete that retains the mechanical and operational characteristics of the concrete mix and ready-mixed concrete. The surface area of the ash is increased by mechanochemical activation. The inclusion of ash led to a reduction in the workability of concrete, but with the help of an additional superplasticizer, these properties for all samples are aligned. An increase in the nanomodifier content leads to a decrease in the early physical and mechanical properties, while the final strength of self-compacting concrete containing a nanomodifier is comparable to conventional samples.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.