Бетон на основе шлакопортландцемента для дорожных и аэродромных покрытий

РЕФЕРАТ. Оценена возможность получения и применения бетона на основе шлакопортландцемента (ШПЦ) для строительства покрытий автомобильных дорог и аэродромов. Применение ШПЦ в бетонах для строительства таких покрытий не допускается, поскольку они не обеспечивают требуемые согласно стандартам показатели прочности и морозостойкости. Чтобы активировать ШПЦ и ускорить его твердение, повысить прочность и морозостойкость бетона на его основе, предложено приготавливать бетонную смесь с низким водоцементным отношением (В/Ц = 0,27), которого удалось достичь с применением нового суперпластификатора на основе эфиров полиарила. Прочность, морозостойкость и другие показатели разработанного бетона определяли в соответствии с действующими стандартами.

В результате на основе ШПЦ, без использования воздухововлекающих добавок, получен быстротвердеющий высокопрочный морозостойкий водонепроницаемый бетон нормального твердения со следующими характеристиками: класс B55, класс на растяжение при изгибе Btb6.5, марка по истираемости G1, водонепроницаемость W16, морозостойкость F2400, марка бетонной смеси по подвижности П2 и сохраняемость последней 70 мин.

В работе показано, что на основе ШПЦ используя специальные добавки, можно без применения воздухововлекающих добавок изготавливать быстротвердеющие, эффективные и долговечные бетоны нормального твердения, в том числе соответствующие требованиям к бетонам для дорожных и аэродромных покрытий и имеющие высокую морозостойкость.

Ключевые слова: дорожное покрытие, аэродромное покрытие, жесткая дорожная одежда, дорожный бетон, цементобетон, молотый гранулированный доменный шлак, шлакопортландцемент, морозостойкость бетона, высокофункциональный бетон.

Keywords: pavement, aerodrome pavement, rigid pavement, pavement concrete, cement concrete, ground granulated blast-furnace slag, Portland blastfurnace slag cement, freeze—​thaw resistance of concrete, high performance concrete.

1. Введение

Одна из основных причин плохого состоя­ния асфальтобетонных дорог — ​увеличение транс­портного потока в 20 раз за последние 15 лет. В несколько раз увеличились и нагрузки от тяжелой техники. Очевидно, что в таких условиях даже качественно приготовленный и уложенный асфальтобетон не сможет прослужить и 7 лет. Новые полимерасфальтобетоны позволяют увеличить срок эксплуатации дорожных покрытий до 14 лет, но последние нужно регулярно ремонтировать, а стоимость таких дорог близка к стоимости дорог из цементобетона [1]. В то же время долговечность цементобетонных покрытий составляет 50 лет и более. По этой причине и ввиду ряда других преимуществ в развитых странах стремятся строить именно цементобетонные дороги, но в России их доля в суммарном объеме дорожного строительства не превышает 3 % [1—3]. Это определяется многими факторами, например такими как отсутствие специализированной техники для устройства цементобетонных покрытий, недостаточность финансирования, желание экономить средства на этапе строительства и др., но главный фактор — ​климат, заставляющий применять бетоны с высокой морозостойкостью. Производить такие бетоны согласно стандартам [4—8] можно лишь на основе портландцемента с применением воздухововлекающих, пластифицирующих добавок и модификаторов бетона. Но они значительно повышают себестоимость покрытий. Эффективным способом снижения последней и повышения эксплуатационных характеристик бетонов для дорожных и аэродромных покрытий может стать использование шлакопортландцемента (ШПЦ) при условии учета современных мировых достижений в области технологии бетона.

Цели исследования — ​получить на основе ШПЦ бетон для покрытий автомобильных дорог и аэродромов, а также изучить возможности его эффективного применения.

2. Анализ требований стандартов и научных достижений

Цементобетон дорожных и аэродромных покрытий эксплуатируется в самых неблагоприятных условиях по сравнению с другими видами тяжелого бетона, так как подвергается интенсивному и многократному воздействию не только транспортных средств, но и погодных факторов, в особенности замораживанию—​оттаиванию, увлажнению и высушиванию. При этом дорожные покрытия с осени до весны посыпают антиобледенителями, как правило, содержащими хлорид натрия и другие соли, которые снижают стойкость бетона к морозной агрессии.

Как указано в стандартах [4, 9], цементобетонные покрытия автомобильных дорог и аэродромов подвергаются следующим агрессивным воздействиям:

•  XC4 — ​коррозии вследствие карбонизации при переменном увлажнении и высушивании;

•  XD3 — ​коррозии вследствие воздействия хлоридов при переменном увлажнении и высушивании;

• XF4 — ​повреждению, вызванному переменным замораживанием—​оттаиванием при сильном насыщении растворами солей антиобледенителей;

• WS — ​коррозии вследствие реакции щелочей с кремнеземом заполнителей при воздействии противогололедных реагентов и дополнительно высоких динамических нагрузок.

В соответствии с этим к бетонам покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов стандартами предъявляются высокие требования по морозостойкости, истираемости, прочности на растяжение при изгибе и повышенные требования по прочности на сжатие в зависимости от вида конструктивного слоя и климатических усло­вий эксплуатации. В табл. 1 приведены основные требования, предъявляемые к бетону для однослойных покрытий и верхнего слоя двухслойных покрытий автомобильных дорог и аэродромов.


Долговечность цементобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов определяется морозостойкостью бетона, которая во многом зависит от параметров пористости структуры. Известно, что крупные открытые капиллярные поры могут радикально снижать прочность и морозостойкость бетона, а закрытые равномерно распределенные микропоры диаметром до 300 мкм способствуют повышению морозостойкости. Поэтому в смесях для бетонных покрытий строго ограничивается В/Ц и нормируется объем воздухововлечения (табл. 1). Изготовление бетонов для покрытий автомобильных дорог и аэродромов без воздухововлекающих добавок стандартами не предусмотрено [4—8].

Из работ [19—23] известно, что при низком В/Ц можно получать бетоны с высокой морозостойкостью без воздухововлечения. В этом случае наряду с высокой прочностью обеспечиваются морозостойкость, водонепроницаемость, а также стойкость бетона ко многим видам коррозии. Высокая плотность и водонепроницаемость обеспечивают защиту арматуры от коррозии, которая может активно протекать при воздействии хлорида натрия и других солей, присутствующих в противогололедных реагентах. В настоящее время в технологии бетона используются новые материалы и добавки, которые позволяют получать очень плотную структуру цементного камня бетона, практически непроницаемую для воды. Такой подход к обеспечению морозостойкости эффективнее и с точки зрения повышения эксплуатационных характеристик бетона, и в экономическом отношении.

В соответствии со стандартами [4—6, 9, 12, 13, 16—18], применение ШПЦ (ЦЕМ III по ГОСТ 31108—2016, ШПЦ по ГОСТ 10178—85) в бетонах для строительства дорожных и аэро­дромных покрытий не допускается. Это связано с тем, что гранулированный доменный шлак (ГДШ) в составе ШПЦ способен эффективно твердеть только при повышенных температурах. При этом во избежание трещинообразования дорожные и аэродромные плиты, а также монолитные покрытия допус­кается прогревать при температуре не более 60 °C [6, 12, 13]. Но даже после тепловой обработки бетоны на основе ШПЦ к проектному возрасту не набирают требуемую прочность (B45) и не обеспечивают морозостойкость (F2 300) [24—33]. Вопрос эффективной активации ГДШ в составе ШПЦ без тепловой обработки нигде в мире не решен.

Тем не менее бетоны на ШПЦ имеют преимущества перед бетонами на ПЦ. В работах [25—33] отмечено, что ШПЦ гидратируется с образованием плотных аморфизированных фаз гидратного геля с меньшим, чем в случае портландцемента, содержанием Ca(OH)2. Такой фазовый состав предопределяет малые усадки при твердении, повышенную водонепроницаемость, сульфатостойкость, стойкость к щелочной и другим видам коррозии и, как следствие, высокую долговечность бетонов на основе ШПЦ. Использование ГДШ вместо части портландцемента позволит не только существенно снизить себестоимость цементобетонных дорожных и аэродромных покрытий (что даст им возможность уверенно конкурировать с асфальтобетонами), но и сократить выбросы CO2 и других вредных веществ в атмосферу при производстве порт­ландцемента, а также утилизировать многотоннажные отходы металлургической промышленности.

Для повышения эксплуатационных характеристик бетона на основе ШПЦ предложено максимально сократить В/Ц (предел ограничен требованиями ГОСТ 7473—2010 к расслаиваемости и вязкости бетонной смеси), что позволит значительно понизить открытую пористость и, следовательно, увеличить проч­ность, водонепроницаемость и морозостойкость бетона, а также ускорить твердение ШПЦ.

Суперпластификаторы на основе эфиров полиарила дают повышенный водоредуцирующий эффект за счет того, что позволяют получать бетонные смеси меньшей вязкос­ти, при той же подвижности, в сравнении с добавками на основе нафталинформальдегидов и поликарбоксилатов первого поколения. Кроме того, подобные суперплас­тификаторы способствуют формированию гидратных фаз в аморфизированном или мелкокристаллическом виде, благодаря чему повышается их стойкость к перекрис­таллизации в условиях циклического замораживания и оттаивания, увлажнения и высушивания и даже циклического механического нагружения [23, 34, 35].

3. Материалы и методы

3.1. Исходные материалы. В качестве крупного заполнителя использовали щебень гранодиоритовый фракции 3—10, марки по дробимости 1200, Новосмолинского карьера, соответствующий ГОСТ 8267— 93. Мелкий заполнитель — ​крупный песок (Мкр = 2,73) месторождения Хлебороб (Челябинская область), соответствующий требованиям ГОСТ 8736—2014.

ШПЦ изготавливали из смеси, включающей в себя 60 % молотого ГДШ и 40 % ПЦ. Такое соотношение эффективно, поскольку позволяет получать бетоны с достаточной прочнос­тью, скоростью твердения и высоким экономическим эффектом применения [26, 27]. Использовались молотый ГДШ с удельной поверхностью 450 м2/кг производства ООО «Мечел-Материалы», соответствующий ТУ 0799-001-99126491—2013, и портландцемент производства ООО «Дюккерхофф Коркино Цемент» класса ЦЕМ I 42,5Н по ГОСТ 31108—2016 (ПЦ 500-Д0 по ГОСТ 10178—85).

Вода затворения соответствовала требованиям ГОСТ 23732—2011. Для водоредуцирования и пластификации бетонной смеси применялся суперпластификатор на основе эфиров полиарила, выпущенный российским предприятием. По сообщению производителя добавки, она, в отличие от широко используе­мых в строительстве суперпластификаторов, позволяет получать бетонные смеси с высоким водоредуцированием, которое сопоставимо с получаемым при использовании добавок на основе поликарбоксилатов первого поколения, но с вязкостью бетонной смеси на 20—30 % ниже.

3.2. Методы исследований. Испытание бетона на прочность проводили по ГОСТ 10180—2012, оценку прочности — ​по ГОСТ 18105—2010. Водопоглощение бетона определяли согласно ГОСТ 12730.3—78. Испытание бетона на морозостойкость проводили в соответствии с ГОСТ 10060—2012 по третьему ускоренному методу. Для выполнения испытаний формовали образцы-кубики с ребром 10 см из бетонной смеси с маркой по подвижности П2. Смесь уплотняли на стандартной виброплощадке.

Для изучения процессов гидратации, твердения и формирования структуры и свойств цементного камня бетона предложен ранее не описанный прямой метод оценки количества химически связанной и свободной воды в бетоне. Испытание бетона на эти показатели осуществлялось следующим образом.

После формования образцы-кубики с ребром 10 см плотно укрывали пленкой, а в возрасте 1 сут распалубливали и сразу заворачивали в полиэтиленовую пленку, чтобы предот­вратить испарение воды. Образцы твердели в камере нормального твердения при температуре 20 ± 3 °C и относительной влажности 95 %. После достижения каждого возраста, в котором было намечено проводить испытания, один кубик освобождали от пленки и раскалывали на шесть-восемь образцов приблизительно равных размеров. Сразу после этого, в состоянии естественной влажности, каждый образец взвешивали, затем сушили до постоянной массы при температуре 100 °C, охлаждали на воздухе и снова взвешивали, после чего погружали в воду для испытания на водопоглощение. Полученные значения для шести-восьми образцов усредняли.

В результате получены следующие показатели:

• В/Цсвяз — ​связанное водоцементное соотношение, позволяющее косвенно оценить степень гидратации и кинетику твердения ШПЦ;

• Вmсвоб — ​содержание свободной воды в бетоне в процентах массы сухого вещества. Данный показатель характеризует объем порового пространства, заполненный водой, не вступившей в гидратацию к данному моменту времени, т. е. пористость цементного камня бетона без учета пористости продуктов гидратации, а также объема пор, занятого вовлеченным воздухом, и объема других дефектов;

• Wm — ​водопоглощение бетона по массе — ​характеристика открытой пористос­ти, в том числе гелевой.

Описанные параметры рассчитывали по следующим формулам:


где mвл, mсух и mвод — ​соответственно масса образца в состоянии естественной (соб­ственной) влажности; высушенного до постоянной массы и в водонасыщенном состоя­нии, г; w — расход воды на 1 м3 бетонной смеси, кг/м3; c — расход цемента (в данном случае ШПЦ) на 1 м3 бетонной смеси, кг/м3; ρсм — плотность бетонной смеси в уплотненном состоя­нии, кг/м3.

4. Результаты исследования и их обсуждение

4.1. Разработанный состав бетонной смеси и ее характеристика. Поскольку цель данной работы — лишь оценка возможности применения ШПЦ для покрытий автомобильных дорог и аэродромов, в расчетный состав целевые показатели бетона не закладывались; изначально приняты повышенный расход ШПЦ (530 кг/м3) и доля молотого ГДШ в нем, равная 60 %. Состав бетона рассчитан по методу абсолютных объемов и скорректирован на целевую подвижность П2 путем подбора В/Ц и дозировки суперпластификатора. Фактический расход компонентов пересчитан по плотности бетонной смеси в соответствии с ГОСТ 27006—86, номинальный состав бетона приведен в табл. 2.


Дозировка суперпластификатора подобрана таким образом, чтобы обеспечить максимально низкое В/Ц, при котором бетонная смесь имеет заданную подвижность П2 и характеризуется низкими раствороотделением, водоотделением и вязкостью при перемешивании, т. е. чтобы достигалось соответствие бетонной смеси требованиям ГОСТ 7473—2010 «Смеси бетонные. Технические условия» при высоком водоредуцировании. Таким путем с применением суперпластификатора на основе эфиров поли­арила разработан бетон с В/Ц, равным 0,27.

Разработанная бетонная смесь имеет марку по подвижности П2. Бетонные смеси с такой подвижностью применяют для производства дорожных и аэродромных плит, а также железобетонных шпал. Однако монолитное строительство дорожных и аэродромных покрытий и оснований осуществляют бетоноукладчики, при этом используются менее подвижные, а также жесткие бетонные смеси. Но это не является ограничивающим фактором, поскольку состав разработанной бетонной смеси всегда можно скорректировать для снижения подвижности, уменьшив расход воды или суперпластификатора. Таким образом, разработанный дорожный бетон может применяться и для сборного, и для монолитного строительства покрытий дорог и аэродромов.

Хорошую сохраняемость подвижности бетонной смеси (70 мин) при очень низком В/Ц можно объяснить двумя факторами:

1) суперпластификатор на основе эфиров полиарила снизил вязкость смеси и, вероятно, создал более «мощную» прослойку между частицами цемента, что увеличило сроки схватывания [34];

2) ГДШ снизил гидравлическую активность цемента на ранних сроках.

4.2. Твердение бетона, его прочность и пористость. Для определения предела проч­ности бетона при сжатии (рис. 1) испытывали по четыре образца-кубика с длиной ребра 10 см в возрасте 1, 2, 3, 7, 14, 21 и 28 сут нормального твердения (при 20 ± 3 °C и влажности 95 ± 5 %). Коэффициент вариации прочности в лабораторных условиях составил 2,8 %. В производственных условиях получить такое значение практически невозможно, поэтому при отнесении бетона к классу по прочности на сжатие (см. рис. 2) принимали стандартный коэффициент вариации, равный 13,5 %.


Рис. 1. Зависимость предела прочности бетона при сжатии от срока твердения. В скобках — ​соотношение R/R28,%. Пунк­тирные линии соответствуют пороговым значениям прочности для классов бетона при стандартном коэффициенте вариации, равном 13,5 %


Рис. 2. Соотношение В/Цсвяз, содержание свободной воды, водопоглощение по массе и относительная прочность образцов бетона в зависимости от срока твердения

К 28 сут нормального твердения бетон имеет прочность 73,4 МПа, соответствующую классу по прочности на сжатие B55 (рис. 1). Согласно ГОСТ 25192—2012, к высокопрочным относят бетоны класса по прочности на сжатие В55 и более, а к быстротвердеющим — ​бетоны с соотношением R2/R28 > 0,40 (R2 и R28 — ​проч­ность на сжатие в возрасте 2 и 28 сут соответственно). Поскольку для разработанного бетона R2/R28 = 0,53, он является быстротвердеющим и высокопрочным. Такие прочность и кинетика твердения позволят передавать напряжение с арматуры на бетон в конструкциях уже на 2-е сутки даже при нормальных условиях твердения. Из этого следует, что бетон на основе ШПЦ при низком В/Ц, обеспеченном суперплас­тификатором на основе эфиров полиарила, быстро твердеет и набирает высокую прочность, необходимую для дорожных и аэродромных покрытий.

Так как прочность бетона значительно больше 40 МПа, можно полагать, что по стойкости к истиранию он будет соответ­ствовать марке G1 [1, 14]. Важные характеристики дорожных и аэродромных покрытий — также проч­ность на растяжение при изгибе и при раскалывании. Они определены с помощью коэффициентов перехода к ним от прочности бетона на сжатие, приведенным в ГОСТ 10180— 2012, табл. Л.1. Расчетная прочность бетона на растяжение при раскалывании — 5,8 МПа, при изгибе — ​8,8 МПа. При испытаниях средняя прочность образцов на растяжение при раскалывании составила 5,6 МПа, что близко к расчетному значению. Таким образом, с учетом коэффициента требуемой прочности 1,305 (Vm = 13,5 %) разработанный бетон соответствует классу по проч­ности на растяжение при изгибе Btb6.5. Требуе­мый класс бетона покрытий автомобильных дорог и аэродромов по данному показателю не превышает Btb4.8 (см. табл. 1) [7, 14]. Полученное значение прочности бетона на растяжение при изгибе позволяет рассчитывать на высокую на­дежность и длительный срок эксплуатации дорожного покрытия.

Твердение и структурообразование бетона можно условно разделить на два периода: до 2 сут и далее (рис. 2). До 2 сут твердения в цементном камне бетона интенсивно увеличивается количество химически связанной воды и сокращается количество свободной, что связано с активной гидратацией цемента, сопровождающейся резким снижением водопоглощения бетона. После 2 сут этот процесс резко замедляется, кинетика гидратации и твердения бетона стабилизируется: после 7 сут вплоть до проектного возраста все характеристики бетона изменяются линейно (см. рис. 2). По-видимому, в первый период активно гидратируются минералы ПЦ (C3A, C3S, C4AF) совместно с наиболее активными фазами ГДШ. Во второй период, после 2 сут, в гидратацию вступают менее активный минерал ПЦ — β-C2S и шлаковые минералы β-C2S, мелилит, окерманит и др. Последние составляют бóльшую часть ШПЦ, из-за чего твердение бетона не замедляется вплоть до 28 сут. Это позволяет предположить, что гидратацию и твердение ГДШ можно дополнительно ускорить химическими добавками — ​ускорителями гидратации, для подтверждения чего требуются дополнительные исследования, направленные на поиск эффективных активаторов гидратации и твердения ГДШ.

Полученные показатели (см. рис. 2), как и прочность (см. рис. 1), подтверждают, что высокое водоредуцирование позволяет получать бетон на основе ШПЦ с достаточно высокой скоростью твердения.

К проектному возрасту водопоглощение бетона составило 2,6 %, что указывает на его низкую открытую пористость. В соответствии с таблицами Д2 [4] и E1 [9] в стандартах по защите от коррозии, бетоны, имеющие водопоглощение по массе менее 3,0 % и В/Ц менее 0,3 (в данном случае — ​2,62 и 0,27 соответственно), имеют особо низкие показатели проницаемости и, как следствие, высокую марку по водонепроницаемости (W16—W20).

Долговечность цементобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов, как и морозостойкость, напрямую зависит от особенностей капиллярно-пористой структуры. На рис. 2 количество свободной воды в бетоне представлено как характеристика открытой пористости, а его водопоглощение — ​как характеристика открытой и части замкнутой (гелевой) порис­тости. Разница между этими показателями за вычетом пористости, образованной дефектами в структуре (вовлеченными воздушными порами и др.), соответствует пористости продуктов гидратации (гелевой и контракционной порис­тости). На рис. 2 видно, что с увеличением возраста образцов уменьшается пористость цементного камня без учета пористости продуктов гидратации, а также объема вовлеченного воздуха и других дефектов, и растет гелевая пористость при снижении общего объема пор. Такой характер пористости подтверждает повышенную аморфизацию структуры цементного камня, предопределяя высокую стойкость бетона к морозной агрессии (рис. 3).


Рис. 3. Средняя потеря массы образцов и предел прочности бетона при сжатии в зависимости от числа циклов замораживания—оттаивания в 5 %-м водном растворе NaCl при температуре –50 °C

4.3. Результаты испытания на морозостойкость. Испытания бетона на морозостойкость проведены на партии образцов-кубиков с длиной ребра 10 см в соответствии с ГОСТ 10060—2012. После каждого марочного числа циклов замораживания—оттаивания, для которого проводились испытания, все образцы партии взвешивали, а шесть из них испытывали на прочность. Средние значения потерь массы и предела прочности бетона на сжатие в зависимости от числа циклов приведены на рис. 3. Значения этих показателей до циклического замораживания—​оттаивания являются кон­трольными, остальные — основными. Потеря массы основных образцов по отношению к контрольным рассчитана для состояния насыщения 5 %-м водным раствором NaCl.

Вначале (до 20 циклов) бетон набирал массу (см. рис. 3). Такое явление обычно объясняется проникновением воды в микропоры цементного камня под воздействием расширяющегося льда в капиллярных порах бетона. После того как доступные микропоры заполняются, дальнейшая циклическая морозная агрессия инициирует деструкцию бетона [19, 20].

После 37 циклов замораживания—​оттаивания масса и прочность бетона снижались. При дальнейшем испытании до 80 циклов прочность снизилась более чем на 5 %, и по требованиям ГОСТ 10060—2012 нижняя граница доверительного интервала прочности основных образцов стала меньше критерия морозостойкости по прочности (см. рис. 3). При этом потеря массы не превысила 2 %, однако было отмечено шелушение поверхности образцов. Следовательно, нельзя присвоить бетону марку по морозостойкости F2 500. Отметим, что из-за высокой водонепроницаемости на протяжении всего испытания бетон был насыщен солевым раствором лишь в поверхностном слое толщиной 0,8—1,0 см, а его внутренняя часть оставалась ненасыщенной вплоть до завершения испытаний, т. е. не подвергалась морозной агрессии.

При 55 циклах нижняя граница доверительного интервала прочности основных образцов стала больше нижней границы доверительного интервала прочности контрольных образцов с учетом коэффициента 0,9; потеря массы составила всего 0,16 %, а существенной дефектности поверхности образцов не отмечено. Следовательно, бетон соответствует марке по морозостойкости F2 400. Согласно ГОСТ 25192—2012, разработанный бетон относится к высокоморозостойким, а установленная марка соответствует требованиям, предъявляемым к бетонам дорожных и аэродромных покрытий (см. табл. 1).

5. Заключение

На основе ШПЦ, без воздухововлекающих добавок, получен быстротвердеющий высокопрочный морозостойкий водонепроницаемый твердеющий в нормальных условиях бетон со следующими характеристиками: класс по прочности на сжатие B55, на растяжение при изгибе Btb6.5, марка по истираемости G1, водонепроницаемость W16, морозостойкость F2 400, марка бетонной смеси по подвижности П2, сохраняемость 70 мин.

Разработанный бетон на основе ШПЦ с высоким водоредуцированием соответствует всем требованиям стандартов к бетонам для дорожных и аэродромных покрытий. Поскольку в дорожном строительстве применяются низкоподвижные и жесткие бетонные смеси, он пригоден для обустройства таких покрытий и в заводских, и в полевых условиях со сроком службы более 50 лет.

Установлено, что ГДШ в составе ШПЦ при низком В/Ц = 0,27 способен быстро твердеть в нормальных условиях, набирать высокую проч­ность и формировать структуру цементного камня с низкой открытой и повышенной гелевой пористостью, что повышает морозостойкость бетона.

Результаты проведенной работы позволяют предположить, что имеется существенный потенциал ускорения твердения ГДШ в составе ШПЦ, но для подтверждения этого требуются дополнительные исследования активаторов гидратации и твердения ГДШ, а также особенностей фазового состава ШПЦ и продуктов его гидратации при низком В/Ц в присутствии высокоэффективного суперпластификатора и активатора.



ЛИТЕРАТУРА

1. Эккель С. В. Некоторые вопросы строительства и ремонта цементобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов // Цемент и его применение. 2017. № 6. С. 78—86.

2. Якобсон М. Я. и др. Актуальность и перспективы применения цементобетона в дорожном строительстве // Системные технологии. 2016. Т. 18. № 1. С. 132—140.

3. Каменецкий Л. Б. Эффективность цементобетонов // Автомобильные дороги. 2014. № 3. С. 57—62.

4. ГОСТ 31384—2017. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. М.: Стандартинформ, 2018. 50 с.

5. ГОСТ 26633—2015. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2017. 12 с.

6. ГОСТ 33148—2014. Дороги автомобильные общего пользования. Плиты дорожные железобетонные. Технические требования. М.: Стандартинформ, 2015. 13 с.

7. ГОСТ Р 56600—2015. Плиты предварительно напряженные железобетонные дорожные. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2015. 14 с.

8. СТО НОСТРОЙ 2.25.220—2018. Автомобильные дороги. Устройство и капитальный ремонт монолитных цементобетонных покрытий. Правила, контроль выполнения и требования к результатам работ. М.: СРО «Союздорстрой», 2018. 100 с.

9. СП 28.13330.2017. Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85. М.: Стандартинформ, 2017. 110 с.

10. СП 34.13330.2012. Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02—85* (с Изменением N1). М.: Изд. Госстроя России, 2013. 105 с.

11. СП 121.13330.2012 Аэродромы. Актуализированная редакция СНиП 32-03—96. М.: Минрегион России, 2012. 98 с.

12. ГОСТ 21924.0—84. Плиты железобетонные для покрытий городских дорог. Технические условия. М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. 19 с.

13. ГОСТ 25912—2015. Плиты железобетонные, предварительно напряженные для аэродромных покрытий. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2015. 35 с.

14. ОДМ 218.3.037—2014 Рекомендации по контролю прочнос­ти цементобетона покрытий и оснований автомобильных дорог по образцам. М.: Изд. Информавтодор, 2014. 37 с.

15. ГОСТ 13015—2012. Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения. М.: Стандартинформ, 2014. 41 с.

16. ГОСТ Р 55224—2012. Цементы для транспортного строи­тельства. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2013. 8 с.

17. ГОСТ 33174—2014. Дороги автомобильные общего пользования. Цемент. Технические требования. М.: Стандартинформ, 2015. 9 с.

18. ОДМ 218.3.012—2011. Цементы для бетона покрытий и оснований автомобильных дорог. М.: Изд. Информавтодор, 2011. 11 с.

19. Powers T. C. A working hypothesis for further studies of frost resistance of concrete // J. of the American Concrete Institute. 1945. Vol. 16, N 4. P. 245—272.

20. Pigeon M., Pleau R. Durability of Concrete in Cold Climates. London: E&FN Spon, 1995. 230 p.

21. Aitcin P. C. High-Performance Concrete. Quebec: E&FnSpon, 2004. 364 p.

22. Горбунов С. П., Трофимов Б. Я. Дорожные бетоны повышенной морозостойкости // Цемент и его применение. 2011. № 6. С. 66—69.

23. Shuldyakov K. V., et al. Superplasticizer effect on cement paste structure and concrete freeze-thaw resistance // Advanced materials in technology and construction (AMTC‑2015). 2016. P. 070011-1—​070011-6.

24. Панфилов М. И. и др. Переработка шлаков и безотходная технология в металлургии. М.: Металлургия, 1987. 238 с.

25. Сатарин В. И. Шлакопортландцемент. Основной доклад // VI Междунар. конгр. по химии цемента. М.: б. и., 1974. 32 с.

26. Сатарин В. И., Сыркин Я. М., Френкель М. Б. Быстротвердеющий шлакопортландцемент. М.: Стройиздат, 1970. 152 с.

27. Сыркин Я. М., Френкель М. Б. Химия и технология шлакопортландцемента. Киев: Госстройиздат УССР, 1962. 179 с.

28. Рояк С. М., Рояк Г. С. Специальные цементы. М.: Стройиздат, 1983. 279 с.

29. Дмитриев А. М., Тимашев В. В. Теоретические и экономические основы технологии многокомпонентных цементов // Цемент. 1981. № 10. С. 1—4.

30. Кузнецова Т. В. и др. Активные минеральные добавки и их применение // Цемент. 1981. № 10. С. 6—8.

31. Сыркин Я. М. и др. Минеральный состав и свойства добавки эффективного интенсификатора твердения шлакопорт­ландцемента // ЖПХ. 1979. Т. 52, № 11. С. 1680—1687.

32. Майков В. П., Гусев Б. В., Ратинов В. Б. О роли добавок в твердении шлакопортландцемента и шлаковых минералов // Журнал прикладной химии. 1976. Т. 49, № 3. С. 470—475.

33. Трофимов Б. Я. Регулирование морозостойкости бетона на шлакопортландцементах // Вестник ЮУрГУ. Сер. Строительство и архитектура. 2007. № 14 (86). С. 18—21.

34. Ivanov I. M., Kramar L. Ya., Orlov A. A. Influence of superplasticizer-microsilica complex on cement hydration, structure and properties of cement stone // IOP Conf. Series: Materials Sci. and Eng. 2017. N 262. P. 012028-1—012028-7.

35. Титов М. М., Шульгин Д. В. Применение пластифицирующих добавок на основе эфиров поликарбоксилатов совместно с тепловой обработкой бетона // Актуальные вопросы строительства. Материалы VIII Всерос. науч.о-техн. конф Новосибирск, 2015. С. 351—353.




Автор: И.М. Иванов, Л.Я. Крамар, А.А. Кирсанова

Поделиться:  
Заказать этот номер журнала «Цемент и его применение» или подписаться с любого месяца можно по ссылке
Использование опубликованных на сайте новостных материалов допускается только с упоминанием источника (журнал «Цемент и его применение») и активной гиперссылкой на цитируемый материал.