Россия
Цель: Создание высокоэффективного теплоизоляционного конструкционного бетона, рекомендуемого для изоляции и предотвращения оттаивания вечномерзлых грунтов. Методы: При проведении исследований использовали ГОСТ 25820—2014 «Бетоны легкие. Технические условия», ГОСТ 25485—2019 «Бетоны ячеистые. Общие технические условия». Определение прочности и обработка результатов — по ГОСТ 10180—2012 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам»; коэффициент теплопроводности определяли по ГОСТ 7076—99 «Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме»; морозостойкость бетона по ГОСТ 10060—2012 «Бетоны. Методы определения морозостойкости»; плотность бетона в состоянии естественной влажности — по ГОСТ 12730.1—2020 «Бетоны. Методы определения плотности». Установлено экспериментально, что для создания высокоэффективного теплоизоляционно-конструкционного бетона целесообразно в качестве заполнителя использовать пеностекло фракции 1,25–2,5 мм, D250, λ ≈ 0,06 Вт/м·оС и для создания прочной и надежной матрицы на цементной основе эффективно использовать тонкодисперсный микрокремнезем в сочетании с комплексной химической добавкой на поликарбоксилатной основе, модифицированной нанодисперсиями диоксида кремния, SiO2. Результатами физико-механических исследований подтверждено, что эффективно использовать совместно частицы диоксида кремния микро- и наноразмера в сочетании с ПАВ, представленными поликарбоксилатными полимерами, при этом формируется пеностеклобетон с наилучшими показателями по прочности на сжатие и значительно повышается прочность на растяжение при изгибе, коэффициент трещиностойкости наномодифицированного пеностеклобетона, Kтр = Rизг/Rсж = 3,6/13,3 = 0,27, имеет достаточно высокое значение, что должно обеспечивать повышенную трещиностойкость и надежность защитному покрытию. Для повышения плотности, прочности без ухудшения теплоизолирующих показателей целесообразно дополнительно использовать в качестве наполнителя тенкомолотый доменный шлак, который повышает связность пеностеклобетонной смеси и прочность пеностеклобетона. Практическая значимость: Рациональное соотношение компонентов наномодифицированной пеностеклобетонной смеси обеспечивает создание высокоподвижной пеностеклобетонной смеси, обладающей хорошей удобоукладываемостью, и на ее основе формируется уникальный теплоизоляционно-конструкционный материал со следующими характеристиками: D900; λ = 0,14 Вт/м · °С, В12, Btb2,9 F1300, что характеризует его как теплоизоляционный материал повышенной надежности и долговечности, который целесообразно рекомендовать для суровых регионов Арктики.
пеностеклобетон, пеностекло, теплоизоляционно-конструкционный материал, надежность, долговечность, комплексная химическая добавка, коэффициент теплопроводности, морозостойкость, прочность
1. Трофимов Б.Ю., Крамар Л.Ю., Шульдяков К.В. Методы оценки долговечности бетона с высокими эксплуатационными характеристиками Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия, 2020 г., 962 (2), 022010 DOI:https://doi.org/10.1088/1757-899X/962/2/022010
2. Крамар Л.Я., Кыдяков А.И., Шульдяков К.В. Введение пуццолановой добавки для повышения морозостойкости бетона дорожного покрытия Серия конференций IOP: Materials Science and Engineering, 2018, 451(1), 012009 DOI:https://doi.org/10.1088/1757-899X/451/1/012009
3. Соловьева В., Степанова И., Соловьев Д., Касаткина А. Высокоэффективная ремонтная смесь для восстановления и защиты поврежденных бетонных конструкций Конспект лекций по гражданскому строительству ссылка отключена, 2020, 50, стр. . 369-375 DOI:https://doi.org/10.1007/978-981-15-0454-9_38
4. Соловьева В., Степанова И., Соловьев Д. Высокопрочный бетон с улучшенными деформационными характеристиками для дорожных покрытий. Сеть конференций E3S, Транспортная инженерия грунта в холодных регионах, Конспекты лекций по гражданскому строительству, том 50, том 2, 2020 г., стр. 339-345. https://doi:https://doi.org/10.1007/978-981-15-0454-9_35.
5. Соловьева В., Степанова И., Соловьев Д., Ёршиков Н. Повышение уровня свойств композиционных материалов для инженерных геоконструкций с применением добавок нового поколения Конспект лекций в гражданском строительствеэта ссылка инвалид, 2020, 50, с. 387-393 DOIhttps://doi.org/10.1007/978-981-15-0454-9_40
6. Соловьева В., Соловьев Д., Степанова И. Бетоны с уникальными свойствами для специальных строительных конструкций Материаловедческий форум, ссылка отключена, 2018, 945 MSF, с. 64-69 https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.945.64
7. Николаев С.В., Бенин А.В., Попов А.М. Методика выбора эффективного погружения и контроля глубины заполнения строительных материалов с открытой текстурой Journal of Physics: Conference Seriesthis link is disabled, 2021, 2131(2), 022055 DOIhttps://doi.org/10.1088/1742-6596/2131/2 /022055
8. Караулов А.В., Немцев Д.В., Коньков А.В., Шехов В.В. Исследование задач теории устойчивости грунтов симплекс-методом Journal of Physics: Серия конференцийссылка отключена, 2021, 2131(3), 032019 DOI:https://doi.org/10.1088/1742-6596/2131/3/002019
9. Белаш Т.А., Митрофанова М.Н. Свайные фундаменты для районов совместного проявления вечной мерзлоты и повышенной сейсмичности (2018) Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия, 463 (2), № 022076 DOI:https://doi.org/10.1088/1757-899X/463/2/022076
10. Сватовская Л., Михайлова К., Кабанов А., Хаменок Н. Особенности процессов растворения в технологиях геостроительства Конспект лекций по гражданскому строительству ссылка отключена, 2020, 50, с. 421-429 DOI:https://doi.org/10.1007/978-981-15-0454-9_44
11. Сватовская Л., Уров О., Михайлова К., Супелюк Т. Информационная оценка сохранения природных геосистем в геостроительстве путем повышения качества бетона Конспект лекций по строительству ссылка отключена, 2020, 50, с. стр. 405-411 DOI:https://doi.org/10.1007/978-981-15-0454-9_42
12. Сычева А., Каменев Ю., Сватовская Л., Авсеенко А. Способ производства неавтоклавного пенобетона на основе полимеров для строительства различных дорожных сооружений в холодных регионах Конспект лекций по строительству. ссылка отключена, 2020, 50, с. 469-477 DOI:https://doi.org/10.1007/978-981-15-0454-9_49
13. Глазунов В.В., Городнова Е.В., Ефимова Н.Н., Куликов А.И., Куликова Н.В. Геофизический мониторинг изменений состояния основания насыпи автомобильной дороги путем стабилизации грунта с использованием энергии взрыва Инженерно-горная геофизика 2018 - 14 с. Конференция и выставка, . DOI:https://doi.org/10.1088/1755-1315/459/3/032028
14. Колесникова Г.Н., Гаврилов Т.А. Моделирование условий образования низкотемпературных трещин в асфальтобетонном слое автомобильной дороги (2018) Вестник Томского государственного университета, Математика и механика, 2018 (56), с. 57-66. DOI:https://doi.org/10.17223/19988621/56/5
15. Нестеров А.А., Марченко А.В., Васильев Н.К., Кондрашов Ю.Г., Алхименко А.И. Температурные деформации грунта, влияющие на транспортную непрерывность Арктики. Транспортная инженерия грунтов в холодных регионах, том 1 (стр. 25-34) DOI:https://doi.org/10.1007/978-981-15-0450-1_4.
