БЕТОНЫ С ДОБАВКАМИ, ПОЛУЧЕННЫМИ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМ
БЕТОНЫ С ДОБАВКАМИ, ПОЛУЧЕННЫМИ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМ
DOI:
https://doi.org/10.22337/2587-9618-2025-21-4-73-82Ключевые слова:
тяжелый бетон, портландцемент, ультрадисперсные добавки, золь-гель метод, золь кремниевой кислоты, суперпластификатор, стекловидный перлит, закристаллизованный перлит, прочность при сжатии, прочность при изгибе, плотная структура бетонаАннотация
Для модификации бетона используются добавки, обладающие различным функциональным назначением. Перспективными являются ультра- и нанодисперсные добавки, полученные по золь-гель технологиям. В статье рассмотрены различные способы получения модифицирующих добавок золя диоксида кремния и гидроксидов металлов для улучшения свойств бетонов для уникальных сооружений, объектов гражданского и дорожного строительства.
В исследованиях в качестве активных минеральных добавок были использованы алюмосиликатные материалы - перлитовые породы с разной степенью кристалличности. Ультрадисперсные добавки получали путем гидролиза соли сильного основания и слабой кислоты - кремнефтористого натрия Na₂SiF₆, гидролиза портландцемента, гидролиза неорганических солей, таких как CaCl2, Сa(NO3)2, CaSO4. Еще одним способом получения коллоидной добавки для модификации цементного камня и бетона являлся процесс перемешивания с водой жидкой коллоидной фунгицидной серы.
Модифицирование золем серы позволяет увеличить прочность бетона на 10-25% для строительства зданий хранилищ топлива и гидротехнических сооружений атомных электростанций.
Бетоны для гидротехнических сооружений с применением комплексной добавки, содержащей золь кремниевой кислоты и суперпластификатор, характеризуются высокими физико-механическими, гидрофизическими и эксплуатационными показателями.
При использовании ультрадисперсной добавки, полученной при гидролизе портландцемента, происходит увеличение прочности тяжелого бетона на 24% в проектном возрасте.
Установлено, что при модификации бетона для покрытий автомобильных дорог микродозировками коллоидных растворов неорганических солей CaCl2, Сa(NO3)2, CaSO4 происходит увеличение прочности при сжатии и изгибе композита. Наибольшее влияние ультрадисперсные добавки оказывают на ускорение набора прочности бетона в возрасте до 7 суток твердения.
Библиографические ссылки
Nelubova V.V., Kuzmin E.O., Strokova V.V. Structure and properties of nanodispersed silica synthesized by sol-gel method // Construction Materials. 2022. No. 12. P. 38-44.
Shuldyakov K.V., Trofimov B.Y., Kramar L.Y. High-frost-resistant concrete without air entrainment // Construction Materials. 2020. No. 6. P. 18-26.
Fedosov S.V., Ibragimov A.M., Redkina A.S., Nesterov S.A. Determination of technological parameters of mechanomagnetic activation of aqueous systems with plasticizing additive // Construction Materials. 2010. No. 3. P. 49-51.
Tkach E.V., Temirkanov R.I., Tkach S.A. Comprehensive study of modified concrete based on activated microsilicon together with micro-reinforcing fiber to improve performance // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2021. Vol. 332. No. 5. P. 215-226. DOI: 10.18799/24131830/2021/5/3204.
Larsen O.A., Alexandrova O.V., Narut V.V., Polozov A.A., Bakhrakh A.M. Study of properties of active mineral additives for use in hydraulic engineering construction // Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2020. No. 8. P. 8-14. DOI: 10.34031/2071-7318-2020-5-8-8-17.
Stepanova V.F., Rozental N.K., Chekhniy G.V., Baev S.M. Determination of corrosion resistance of shotcrete as a protective coating for concrete and reinforced concrete structures // Construction Materials. 2018. No. 8. P. 69-72.
Kasatkin S.P. Highly efficient concrete modified with complex chemical additive containing nanodispersions of hydrodioxide of silicon: PhD thesis. Saint Petersburg, 2023. 138 p. URL: https://pstu.ru/files/2/file/Dissertaciya._Kasatkin_S.P._02.07.2023.pdf.
Savelyeva M.A., Urkhanova L.A., Khardaev P.K. Prospects of using colloidal additives for modification of cement stone // Construction Materials. 2017. No. 11. P. 59-63.
Strokova V.V., Nelubova V.V., Kuzmin E.O., Ryltsova I.G., Gubareva E.N., Baskakov P.S. Technologies of sol-gel synthesis of nano-silica as a modifier of materials based on… DOI: 10.31659/0585-430X-2023-811-3-43-72.
Julie Candra C.S., Shadiya M.A., Bipinbal P.K., Sunil K. Narayanankutty. Effect of olivine nanosilica on the reinforcement of natural rubber nanosilica composites. Materials Today. Proceedings. 2019. Vol. 9, pp. 127-132. DOI: 10.1016/j.matpr.2019.02.047.
Urkhanova L.A., Ivanov A.A., Lkhasaranov S.A. Composite cement with dispersed perlite and colloidal additive for hydraulic concrete // Cement and its Application. 2024. No. 1. DOI: 10.61907/CIA.2024.87.76.001
Urkhanova L.A., Lkhasaranov S.A., Danzanov D.V. Synthesis of ultrafine additive obtained by hydrolysis of Portland cement for modification of cement stone // Cement and its application. – 2022. – No. 4. – P. 52-56.
Urkhanova L.A., Berezovsky P.V., Arkhincheeva N.V. Modification of cement stone with micro-additives of inorganic salts // Construction materials. – 2021. – No. 1-2. – P. 21-29.
Urkhanova L.A., Dobrynin D.V., Lkhasaranov S.A., Berezovsky P.V. Improving the physicomechanical properties of concrete with micro-additives of inorganic salts // Bulletin of ВСГУТУ. – 2025. – No. 2. – P.
Urkhanova L.A., Moslemany I.Zh. Improving the physicomechanical properties of cement stone using highly dispersed sulfur // Cement and its application. – 2025. – No. 2. – P. 67-70.
Kaitukov B.A., Parusov A.A. Improving the quality of concrete pavements in road construction // System technologies. – 2021. – No. 40. – P. 71-74.
Mironenko M.A. Regulating the properties of road concrete through chemical additives // Bulletin of Science. – 2024. – No. 6 (75). – Vol. 1. – P. 1823-1833. ISSN 2712-8849 // Electronic resource: https://www.вестник-науки.рф/article/15412.
Kramar L.Ya., Kudyakov A.I., Trofimov B.Ya., Shuldyakov K.V. Cement heavy concretes for the construction of high-speed roads // Bulletin of the Tomsk State University of Architecture and Construction. – 2017. – No. 4. – P. 147-157.
Bazhenov Yu.M., Demyanova V.S., Kalashnikov V.I. Modified high-quality concretes / Yu.M. Bazhenov, V.S. Demyanova, V.I. Kalashnikov. – Moscow: ASV Publishing House, 2006. – 368 p.
Improving the quality of cement stone through multifrequency ultrasonic activation of mixing water / A.I. Kudyakov, A.G. Petrov, G.G. Petrov, K.V. Ikonnikova // Bulletin of the Tomsk State University of Architecture and Construction. – 2012. – No. 3. – P. 143-152.
The effect of the additive «MK-polycarboxylate superplasticizer» on cement hydration, structure, and properties of cement stone / K.V. Shuldyakov, L.Ya. Kramar, B.Ya. Trofimov, N.A. Mamaev // Cement and its application. – 2013. – No. 2. – P. 114-118.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 International Journal for Computational Civil and Structural Engineering
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
