Термомодифицированная торфяная добавка для цементных систем из сырья Калининградской области

Введение. 

Целью является исследование влияния термомодифицированной торфяной добавки, научное обоснование применения которой представлено в трудах профессора Н.О. Копаницы и ее коллег, полученной из сырья Калининградской области, на подвижность, влагоудерживающую способность смеси и на прочностные характеристики мелкозернистого бетона.

Материалы и методы. 

Добавка изготавливалась из низинного торфа карьера Глушково Калининградской области. Сырье подвергалось термической обработке с ограниченным доступом кислорода.

Результаты. 

Установлено увеличение подвижности и водоудерживающей способности смесей с 4 и 8 % добавки. Увеличение прочности бетонных образцов с 4 и 8 % добавки на 21-е сутки при изгибе составило 9 % по сравнению с контрольным (5,5 МПа для контрольного состава и 6 МПа для составов с 4 и 8 % добавки), при сжатии — 23 % при использовании 8 % добавки (40,7 и 50,2 МПа для контрольного состава и с 8 % добавки соответственно).

Выводы. 

Представленные результаты исследования демонстрируют перспективные возможности улучшения ­физико-механических свойств бетонов с помощью термомодифицированных торфяных добавок на основе сырья Калининградской области.

1. Leitsin V.N., Shershova L.V., Lenkova D.A., Kogay V.V. Innovative nanomodified fine-grained concrete for additive technologies // 4th international scientific and practical conference “Advanced Building Materials and Technologies 2021”. AIP Publishing, 2022. DOI: 10.1063/5.0116634

2. Ban C.C., Khalaf M.A., Ramli M., Ahmed N.M., Ahmad M.S., Alib A.M.A. Modern heavyweight concrete shielding: Principles, industrial applications and future challenges; review // Journal of Building Engineering. 2021. Vol. 39. P. 102290. DOI: 10.1016/j.jobe.2021.102290

3. Калашников В., Тараканов О.В. О приме­нении комплексных добавок в бетонах нового поколения // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 62–67. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/o-primenenii-kompleksnyh-dobavok-v-betonah-novogo-pokoleniya

4. Ильина Л.В., Бердов Г.И., Раков М.А., Гичко Н.О. Повышение морозостойкости бетона введением дисперсных минеральных добавок // Известия вузов. Строительство. 2016. № 6. С. 32–38.

5. Marvila M.T., Garcez de Azevedo A.R., Matos P.R., Monteiro S.N., Vieira C.M.F. Materials for production of high and ultra-high performance concrete: Review and perspective of possible novel materials // Materials. 2021. Vol. 14. Issue 15. P. 4304. DOI: 10.3390/ma14154304

6. Кузьмич Н.П. Расширение ресурсной базы строительного комплекса на основе применения местного сырья и энергоресурсоэффективных технологий // Проблемы современной экономики. 2012. № 2. С. 325–328.

7. Дегтярев К.С. Торф — недооцененный ресурс России // Сантехника, Отопление, Кондиционирование. 2016. № 3(171). С. 44–51. URL: https://www.c-o-k.ru/articles/torf-nedoocenennyy-resurs-rossii

8. Касицкая Л.В., Саркисов Ю.С., Горленко Н.П. Торфяные ресурсы Томской области и пути их использования в строительстве. Томск : SST, 2007. 290 с.

9. Kopanitsa N.O., Sarkisov Y.S., Kasatkina A.V. Methods for producing of cement mixes additives based on peat // Advanced Materials Research. 2015. Vol. 1085. Pp. 324–327. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.1085.324

10. Косач А.Ф., Кузнецова И.Н., Демидов А.Б., Березкина Ю.В. Свойство бетона на основе модифицируемого высокодисперсного торфа // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. 2015. № 1(41). С. 61-67. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23057940

11. Мисников О.С., Белугин Г.П. Свойства гидрофобномодифицированных цементов и материалов на их основе // Современные технологии сухих смесей в строительстве : сб. докл. VII Междунар. науч.-техн. конф. СПб. : Алит, 2005. С. 28–30.

12. Мисников О.С., Тимофеев А.Е., Черткова Е.Ю. Гидрофобизация минеральных дисперсных материалов добавками на основе торфа // Труды Инсторфа. 2010. № 2 (55). С. 15–33.

13. Савельева Е.О. Оптимизация режима термической модификации торфоминеральных вяжущих материалов // Записки Горного института. 2009. Т. 181. С. 52–54.

14. Копаница Н.О., Кудяков А.И., Саркисов Ю.С., Касаткина А.В. Влияние термомоди­фицированного торфа на свойства цементных систем // Научные исследования, наносистемы и ре­сурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов : сб. тр. Белгород, 2010. С. 65–68.

15. Копаница Н.О., Касаткина А.В., Саркисов Ю.С. Новые органоминеральные добавки на основе торфа для цементных систем // Строительные материалы. 2015. № 4. С. 93–95. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/novye-organomineralnye-dobavki-na-osnove-torfa-dlya-tsementnyh-cistem

16. Цветков Н.А., Саркисов Ю.С., Горленко Н.П. Прищепа И.А., Зубкова О.А. Структурообразование цементного камня с добавкой термомодифицированного торфа // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2018. № 12(720). С. 52–61. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37350866

17. Лиштван И.И., Ляхевич Г.Д., Дударчик В.М., Крайко В.М., Ануфриева Е.В., Смолячкова Е.А. Утилизация зольных отходов сжигания торфо-древесного и торфяного топлива с получением материалов строительного назначения // Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства : IV Междунар. науч. экологическая конф. Краснодар : Кубанский государственный аграрный университет, 2015. С. 519–523. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23927749

18. Костров В.В., Свиридов В.А., Цыбакин С.В., Дубровина Ю.Ю. Изучение химического состава и вопросов утилизации торфяной золы в производстве бетонов // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2008. Т. 51. № 11. С. 52–55. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=11529474

19. Ляхевич Г.Д., Ляхевич А.Г., Ортнер Д.В. Технология и эффективность использования торфяных зол в цементобетоне // Наука и техника. 2015. № 2. С. 16–23. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23591880

20. Демьяненко О.В., Куликова А.А., Копаница Н.О. Оценка влияния комплексной полифункцио­нальной добавки на эксплуатационные характеристики цементного камня и бетона // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2020. Т. 22. № 5. С. 139–152. DOI: 10.31675/1607-1859-2020-22-5-139-152

21. Гувалов А.А., Кабусь А.В., Ушеров-Маршак А.В. Влияние органоминеральной добавки на раннюю гидратацию цемента // Строительные материалы. 2013. № 9. С. 94–95.