Анкета автора(ов)
| Фамилия, имя, отчество, учёная степень, звание, должность. Полное и сокращённое наименование организации, адрес организации. | Беляков Андрей Юрьевич, аспирант, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация. Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Хохряков Олег Викторович, доктор технических наук, доцент, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация. Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Хозин Вадим Григорьевич, доктор технических наук, профессор, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация. Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript |
| Название статьи. | Функционализированный минеральный наполнитель – эффективный модификатор цементных бетонов |
| Аннотация. | Минеральные наполнители и поверхностно-активные вещества (пластификаторы) позволяют регулировать реологические свойства бетонных смесей, повышать физико-механические показатели бетонов, а также снижать расход цемента в них. Однако самым распространённым способом остается введение химических добавок в состав бетонных смесей с водой затворения, а применение минеральных наполнителей (пуццолановых, гидравлических, инертных) в реальной практике менее распространено. Альтернативой раздельному применению пластификаторов (и других химических добавок) и наполнителей может стать принудительное «закрепление» первых на поверхности минеральных частиц при их совместном помоле. Полученные таким способом функционализированные наполнители могут использоваться в качестве модифицирующих добавок в цементные бетоны, превосходящих по эффективности известные органоминеральные добавки. В статье рассмотрено влияние функционализации суперпластификаторами минеральных наполнителей различной химической природы на подвижность цементно-минеральных суспензий и бетонных смесей, на физико-механические свойства тяжелых бетонов. Цель исследования состоит в получении функционализированных наполнителей, обеспечивающих повышенную эффективность суперпластификаторов в бетонных смесях. Для достижения цели ставились следующие задачи: 1. Установить предельно-эффективные концентрации суперпластификаторов в цементно-водных суспензиях; 2. Определить подвижности цементно-минеральных суспензий и обоснование эффективности применения функционализированных наполнителей; 3. Исследовать распределение частиц по размерам в функционализированных наполнителях; 4. Изучить влияние функционализации наполнителей на водопотребность бетонных смесей и прочность бетона. Результаты. Обоснован способ повышения эффективности действия суперпластификаторов в минерально-водных суспензиях путем функционализации минеральных наполнителей. В тяжелых цементных бетонах он позволяет существенно повысить технологические и физико-механические свойства. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в повышении прочностных показателей бетонов с применением функционализированных наполнителей, полученных из изопластичных бетонных смесей, что позволяет сократить расход портландцемента без снижения физико-механических свойств бетона. |
| Ключевые слова. | функционализированный наполнитель, суперпластификатор, пластифицирующая способность, цементный бетон, модификатор бетона |
| First name, Middle name, Last name, Scientific degree, Scientific rank, Current position. Full and brief name of the organization, The organization address. | Andrey Yu. Belyakov, post-graduate student, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation. Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Oleg V. Khokhryakov, doctor of technical sciences, associate professor, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation. Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Vadim G. Khozin, doctor of technical sciences, professor, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation. Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript |
| Title of the article | Functionalized mineral filler is an effective modifier for cement concrete |
| Abstract. | Mineral fillers and surfactants (plasticizers) make it possible to regulate the rheological properties of concrete mixtures, increase the physical and mechanical properties of concrete, and also reduce the consumption of cement in them. However, the most common method remains the introduction of chemical additives into the composition of concrete mixtures with mixing water, and the use of mineral fillers (pozzolanic, hydraulic, inert) in practice is less common. An alternative to the separate use of plasticizers (and other chemical additives) and fillers can be the forced “fixation” of the former on the surface of mineral particles when they are ground together. Functionalized fillers obtained in this way can be used as modifying additives in cement concrete, superior in efficiency to known organomineral additives. The article examines the effect of functionalization of mineral fillers of various chemical nature with superplasticizers on the mobility of cement-mineral suspensions and concrete mixtures, and on the physical and mechanical properties of heavy concrete. The purpose of the study is to obtain functionalized fillers that provide increased efficiency of superplasticizers in concrete mixtures. To achieve the goal, the following tasks were set: 1. To establish the maximum effective concentrations of superplasticizers in cement-water suspensions; 2. To determine the mobility of cement-mineral suspensions and justify the effectiveness of using functionalized fillers; 3. To investigate the particle size distribution in functionalized fillers; 4. To study the effect of functionalization of fillers on the water requirement of concrete mixtures and the strength of concrete. Results. A method for increasing the efficiency of superplasticizers in mineral-water suspensions by functionalizing mineral fillers has been substantiated. In heavy cement concrete, the method can significantly improve the technological and physical-mechanical properties. Conclusions. The significance of the results obtained for the construction industry is to increase the strength properties of concrete using functionalized fillers obtained from isoplastic concrete mixtures, which allows reducing the consumption of Portland cement without reducing the physical and mechanical properties of concrete. |
| Keywords. | functionalized filler, superplasticizer, plasticizing ability, cement concrete, concrete modifier |
| Для цитирования: | Беляков А.Ю., Хохряков О.В., Хозин В.Г. Функционализированный минеральный наполнитель – эффективный модификатор цементных бетонов // Известия КГАСУ, 2023, № 3(65), с.45-56, DOI: 10.52409/20731523_2023_3_45, EDN: FCPOKY |
| For citations: | Belyakov A.Yu., Khokhryakov O.V., Khozin V.G. Functionalized mineral filler is an effective modifier for cement concrete // News KSUAE, 2023, № 3(65), p.45-56, DOI: 10.52409/20731523_2023_3_45, EDN: FCPOKY |
