satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical University10.21122/2227-1031-2016-15-4-271-280sat-930Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCIVIL AND INDUSTRIAL ENGINEERINGКИНЕТИКА ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА С НАНОУГЛЕРОДНОЙ ДОБАВКОЙ УКД-1 В ВАРИАНТЕ БЕСПРОГРЕВНОЙ ТЕХНОЛОГИИCURING KINETICS OF CONCRETE WITH UKD-1-NANOCARBON ADDITIVE IN VERSION OF NON WARM-UP TECHNOLOGYМаркоО. Ю.MarkoO. Yu.

Аспирант

Graduate student

БатяновскийЭ. И.BatyanovskyE. I.

Доктор технических наук, профессор

Адрес для переписки: Батяновский Эдуард Иванович  – Белорусский национальный технический университет, просп. Независимости, 150, 220013, г. Минск, Республика Беларусь Тел.: +375 17 265-95-87  TBSM@bntu.by

 

Professor, PhD in Engineering

Address for correspondence: Batyanovsky Eduard I. – Belаrusian National Technical University, 150 Nezavisimosty Ave.,   220013, Minsk, Republic of Belarus Tel.: +375 17 265-95-87  TBSM@bntu.by

TBSM@bntu.byБелорусско-Российский университет, МогилевБеларусьBelarusian-Russian UniversityBelarusБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus201622082016154271280Copyright © Марко О.Ю., Батяновский Э.И., 20162016Марко О.Ю., Батяновский Э.И.Marko O.Y., Batyanovsky E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/930

Изложены результаты исследований влияния отечественной комплексной химической добавки, содержащей структурированный углеродный наноматериал и характеризующейся совмещенным (ускоряющим твердение и пластифицирующим) эффектом на кинетику твердения бетона в беспрогревном варианте технологии монолитного бетонирования. С использованием стандартизированных и оригинальных методик экспериментально выявлены закономерности роста прочности тяжелого цементного бетона под влиянием отдельно взятого ускоряющего компонента добавки УКД-1 и самой этой добавки в зависимости от ее дозировки (в диапазоне 0,5–2,0 % от массы цемента). Оценены зависимости темпа роста бетона с добавкой УКД-1 от основных технологических факторов – качества цемента, величины водоцементного отношения, состава бетона и консистенции бетонной смеси, температуры среды твердения и теплоизолирующих характеристик форм-опалубок. Это позволило обосновать рациональные режимы и параметры условий твердения бетона с добавкой УКД-1 для обеспечения прочности (на сжатие) в диапазоне 50–100 % от требуемой в проектном возрасте (28 сут.) без затрат энергии на ускорение его твердения.

The paper presents results of investigations on influence of domestic complex chemical additive containing structured carbon nanomaterial and characterized by combined (curing acceleration and plasticizing) effect on concrete curing kinetics in non warm-up version of monolithic concreting technology. Standardized and original methods have revealed experimentally regularities in increase of strength for heavy cement concrete under the influence of specific accelerating UKD-1 additive component and the additive itself according to its dosage (within the range of 0.5–2.0 % of cement mass). Growth rate dependences for the concrete with UKD-1 additive on basic technological factors: cement quality, water-cement ratio value, concrete composition and concrete mixture consistency, curing environment temperature and heat-insulating characteristics of shuttering blocks have been evaluated in the paper. Such approach has made it possible to substantiate rational modes and parameters of conditions for concrete curing with the UKD-1 additive in order to ensure strength (under compression) in the 50–100 % range of the required value at the project age of 28 days without energy consumption for acceleration of its curing.

бетонкинетика твердениянаноуглеродная добавка УКД-1беспрогревная технологияconcretecuring kineticsUKD-1-nanocarbon additivenon warm-up technologyReferencesБатяновский, Э. И. Технологические особенности производства ЖБК с применением ускорителей твердения бетона / Э. И. Батяновский, Р. Ф. Осос // Проблемы технологии производства строительных материалов, изделий и конструкций, строительство зданий и со оружений: сб. ст.; под ред. Н. П. Блещика, Э. И. Батяновского. Брест: БрПИ, 1998. Вып. 1. С. 22–25.Batyanovsky E. I., Osos R. F. (1998) Technological Peculiarities in Production of Reinforced Concrete Structures While Applying Concrete Rapid Hardener. Problemy Tekhnologii Proizvodstva Stroitelnykh Materialov, Izdelii i Konstruktsii, Stroitelstvo Zdanii i Sooruzhenii. Sbornik Statei [Problems in Technology of Production of Construction Materials, Products and Structures. Collection ?f Papers]. Brest: Brest Polytechnical Institute, 1, 22–25 (in Russian).2. Парфенова, Л. М. Перспективы применения химических добавок в малоэнергоемких технологиях возведения бетонных и железобетонных конструкций / Л. М. Парфенова // Перспективы развития новых технологий в строительстве и подготовке инженерных кадров в Республике Беларусь: материалы VI Междунар. науч.-техн. семинара, Минск, 17–20 окт. 2000 г.; под ред. Н. П. Блещика, А. А. Борисевича, Т. М. Пецольда. Минск: Технопринт, 2000. С. 84–88.Parfionova L. M. (2000) Prospects for Application ?f Chemical Admixtures in Low-Energy Consuming Technologies for Concrete and Reinforced Concrete Structural Construction. Perspektivy Razvitiia Novykh Tekhnologii v Stroitelstve i Podgotovke Inzhenernykh Kadrov v Respublike Belarus. Materialy VI Mezhdunar. Nauch.-Tekhn. Seminara [Prospects for Development of New Technologies in Construction and Training of Engineering Personnel in the Republic of Belarus. Proceedings of 6th International Scientific and Technical Workshop]. Minsk, Tekhnoprint, 84–88 (in Russian).3. Батяновский, Э. И. Эффективность и проблемы энергосберегающих технологий цементного бетона / Э. И. Батяновский, Е. И. Иванова, Р. Ф. Осос // Строительная наука и техника. 2006. № 3. С. 7–17.Batyanovsky E. I., Ivanova E. I., Osos R. F. (2006) Efficiency and Problems of Energy-Saving Technologies for Cement Concrete. Stroitelnaya Nauka i Tekhnika [Construction Science and Technology], (3), 7–17 (in Russian).4. Батяновский, Э. И. Влияние углеродных наноматериалов на свойства цемента / Э. И. Батяновский, П. В. Рябчиков, В. Д. Якимович // Перспективы развития новых технологий в строительстве и подготовке инженерных кадров Республики Беларусь: XVI Междунар. науч.-метод. семинар; под общ. ред. П. С. Пойты, В. В. Тура. Брест: БрГТУ, 2009. Ч. 2. С. 136.Batyanovsky E. I., Ryabchikov P. V., Yakimovich V. D. (2009) Influence of Carbonic Nano-Materials on Cement Properties.Perspektivy Razvitiia Novykh Tekhnologii v Stroitelstve i Podgotovke Inzhenernykh kadrov Respubliki Belarus: XVI Mezhdunar. Nauch.-Metod. Seminar. Chast 2 [Prospects for the Development of New Technologies in the Construction and Preparation of the Engineering Staff of the Republic of Belarus. 16th International Scientific and Methodological Workshop. Part 2]. Brest: Brest State Technical University, 136 (in Russian).Влияние углеродных наноматериалов на свойства цемента и цементного камня / Э. И. Батяновский [и др.] // Строительная наука и техника. 2010. № 1–2. С. 3–10.Batyanovsky E. I., Krauklis A. V., Samtsov P. P., Riabchikov P. V. (2010) Influence of Carbonic Nano-Materials on Cement Properties and Cement Paste. Stroitelnaya Nauka i Tekhnika [Construction Science and Technology], (1–2), 3–10.Батяновский, Э. И. Особенности технологии высокопрочного бетона на отечественных материалах, включая наноуглеродные добавки / Э. И. Батяновский, В. Д. Якимович, П. В. Рябчиков // Проблемы современного бетона и железобетона: сб. материалов III Междунар. симпозиума. Минск: РУП «БелНИИС», 2011. Т. 2. С. 53–68.Batyanovsky E. I., Yakimovich V. D., Ryabchikov P. V. (2011) Peculiarities in Technology of High-Strength Concrete on Local Materials Including Nanj-Carbonic Additives. Problemy Sovremennogo Betona i Zhelezobetona. Sb. mater. III Mezhdunar. Simpoziuma. T. 2 [Problems of Modern Concrete and Reinforced Concrete. Information Package of 3rd International Symposium. Vol. 2.] Minsk, BelNIIS, 53–68 (in Russian).Добавки для бетонов. Методы определения эффективности: ГОСТ 30459–96. Введ. 01.07.98. Минск: Минсктиппроект, 1998. 40 с.State Standard 30459–96. Concrete Additives. Methods for Efficiency Determination. Minsk, Minsktipproekt, 1998. 40 (in Russian).Марцинкевич, В. Л. Энергосберегающие технологии производства бетона / В. Л. Марцинкевич, А. С. Дыдышко. Минск, 2006. 283 с.Martsinkevich V. L., Dydyshko A. S. (2006) EnergySaving Technologies for Concrete Production. Minsk. 283 (in Russian).Применение добавок в бетоне: П1–99 к СНиП 3.09.01–85. Введ. 01.07.2000. Минск: Минстройархитектуры, 2000. 33 с.?1–99 for SNiP 3.09.01–85. Application of Additives for Concrete. Minsk, Minstroyarkhitektura, 2000. 33 (in Russian).Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам: ГОСТ 10180-2012. Взамен ГОСТ 10180–90; введ. 01.07.2013. М.: Стандартинформ, 2013. 38 с.State Standard 10180–2012. Concrete. Methods for Determination ?f Strength in Accordance with Control Specimen. Moscow, Standartinform, 2013. 38 (in Russian).Батяновский, Э. И. Особенности применения углеродных наноматериалов в конструкционно-теплоизоляционных пенобетонах / Э. И. Батяновский, Г. С. Галузо, М. М. Мордич // Наука – образованию, производству, экономике: сб. материалов Девятой Междунар. науч.техн. конф. Минск: БНТУ, 2011. Т. 2. С. 272–273.Batyanovsky E. I., Galuzo G. S., Mordich M. M. (2011) Peculiarities in Application of Carbonic Nano-Materials in Structural and Insulation Foamed Concrete. Nauka – Obrazovaniiu, Proizvodstvu, Ekonomike. Materialy Deviatoi Mezhdunarodnoi Nauchno-Tekhnicheskoi Konferentsii. T. 2 [Science to Education, Industry, Economics. Proceedings of 9thInternational Science and Technical Conference. Vol. 2]. Minsk: BNTU, 272–273 (in Russian).Запорожец, И. Д. Тепловыделение бетона / И. Д. Запорожец, С. Д. Окороков, А. А. Парийский. Л.: Стройиздат, 1966. 316 с.Zaporozhets I. D., Okorokov S. D., Pariysky A. A. (1966) Heat Liberation of Concrete. Leningrad, Stroyizdat. 316 (in Russian).Тейлор, К. Химия цемента / К. Тейлор; пер. с англ. М.: МИР, 1986. С. 174–276; 300–319; 418–429.Taylor H. (1990) Cement ?hemistry. 2nd ed. London, Academic Press. 491 (Russ. ed.: Teilor K. (1986) Khimiia Tsementa. Moscow, Mir, 174–276; 300–319; 418–429).Протько, Н. С. Беспрогревная и малоэнергоемкая технология производства бетонных и железобетонных изделий с применением полиметаллического водного концентрата / Н. С. Протько. Минск: Белор. гос. политехн. академия, 2001. 20 с.Protko N. S. (2001) Non-Heating and Low Energy-Consuming Technology for Production of Concrete and Reinforced Concrete Products with Application of Polymetallic Water Concentrate. Minsk: Belarusian State Polytechnical Academy. 20 (in Russian).Бабицкий, В. В. Структура и коррозионная стойкость бетона и железобетона / В. В. Бабицкий. Минск, 2005. С. 29–89; 167–178.Babitsky V. V. (2005) Structure and Corrosion Resistance of Concrete and Reinforced Concrete. Minsk, 29–89; 167–178 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.