Фаликман Вячеслав Рувимович - доктор материаловедения, кандидат химических наук, руководитель центра научно-технического сопровождения технически сложных объектов строительства № 20.
2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, Москва, 109428.
Vyacheslav R. Falikman - Dr. Sci. (Materials), Cand. Sci. (Chem.), Head of the Center for the Scientific and Technical Support of Technically Challenging Construction Projects No. 20, NIIZHB named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction.
2nd Institutskaya str., 6, bld. 5, Moscow, 109428.
Сорокин Всеволод Юрьевич - ведущий специалист Центра научно-технического сопровождения технически сложных объектов строительства № 20.
2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, Москва, 109428.
Vsevolod Yu. Sorokin - Leading Specialist, Center for the Scientific and Technical Support of Technically Challenging Construction Projects No. 20, NIIZHB named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction.
2nd Institutskaya str., 6, bld. 5, Moscow, 109428.
Введение. Реактивный порошковый бетон относится к бетонам со сверхвысокими физико-механическими характеристиками и отличается высокой прочностью и плотностью. Специалистами НИИЖБ им. А.А. Гвоздева разработана технология получения и применения реактивных порошковых бетонов, получаемых на основе рядовых заполнителей, микрокремнезема и вяжущих низкой водопотребности, получаемых путем совместного помола при заданных условиях рационально подобранной сырьевой смеси, включающей портландцемент, минеральные добавки и химический модификатор. Технология проектирования реактивных порошковых бетонов заключается в переходе на более высокий уровень дисперсности, где место цемента как наиболее тонкомолотого компонента занимает микрокремнезем, роль мелкого заполнителя отводится вяжущему, а роль крупного заполнителя - песку. При этом обеспечивается достижение прочности при сжатии в возрасте 28 суток на уровне 160-200 МПа и прочности на растяжение при изгибе 20-30 МПа и более в зависимости от состава бетона, условий твердения, наличия микроармирующего компонента и др. Отличительной особенностью реактивных порошковых бетонов является повышенное содержание цементного вяжущего (800-1000 кг/м3), что обусловливает высокую материалоемкость реактивных порошковых бетонов и снижает их экономическую эффективность.
Цель. С целью снижения расхода цементной составляющей как наиболее энергоемкого и дорогостоящего компонента, была исследована возможность получения реактивных порошковых бетонов с заменой части клинкерного компонента в них различными минеральными добавками.
Материалы и методы. В качестве вяжущего при изготовлении реактивных порошковых бетонов использовалось композиционное вяжущее низкой водопотребности, а также различные активные минеральные добавки (метакаолин, доменный гранулированный шлак).
Результаты. В статье проведена сравнительная оценка технологических свойств бетонных смесей (плотность и водопотребность) и физико-механических характеристик реактивных порошковых бетонов различного состава (прочность на сжатие).
Выводы. Установлено, что при постоянном содержании в вяжущем микрокремнезема (25 %) до половины цементной составляющей вяжущих низкой водопотребности может быть заменено доменным шлаком при сохранении или относительно небольшом снижении прочности бетона (до 5-8 %). При этом достигается экономия цемента на уровне 300-400 кг на 1 м3 реактивного порошкового бетона.
Introduction. Reactive powder concrete (RPC) characterized by high strength and density falls into the category of concretes having ultra-high physicomechanical properties. NIIZHB specialists developed an RPC production and application technology involving the use of pit-run aggregates, silica fume, and low water demand binders (LWDBs) obtained via intergrinding using a rationally selected raw mixture, which includes portland cement, mineral admixtures, and a chemical modifier. The technology for developing RPCs adopts a higher dispersion degree, with cement as the most finely ground component replaced by silica fume, while the roles of fine and coarse aggregates are played by binder and sand, respectively. This factor ensures a compressive strength of 160-200 MPa at 28 days and a bending tensile strength of 20-30 MPa and greater, depending on concrete composition, hardening conditions, the presence of a micro-reinforcing component, etc. A distinctive feature of RPCs consists in the increased cement binder content (800-1000 kg/m3), leading to a high material consumption of RPCs, as well as reducing economic efficiency.
Aim. To study the feasibility of obtaining RPCs while replacing a certain amount of the clinker component with various mineral admixtures intended to reduce the consumption of the cement component, which is the most energy-intensive and costly component.
Materials and methods. A composite LWDB and various active mineral admixtures (metakaolin; granulated blast-furnace slag) were used as a binder in the production of RPCs.
Results. The paper provides a comparative analysis of the technological properties of concrete mixtures (density and water demand) and the physicomechanical properties of RPCs varying in composition (compressive strength).
Conclusions. It was established that up to half of the cement component used in LWDBs can be replaced by blast furnace slag at a constant silica fume content in the binder (25 %) while maintaining or slightly reducing the concrete strength (up to 5-8 %). In this case, it is possible to save about 300-400 kg of cement per 1 m3 of RPC.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.