vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Buildingvestniktgasu-334Research ArticleПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ, МЕТРОПОЛИТЕНОВ, АЭРОДРОМОВ, МОСТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙENGINEERING AND CONSTRUCTION OF ROADS, SUBWAYS, AIRDROMES, AND TUNNELSЦементные тяжелые бетоны для строительства скоростных автомобильных дорогCement Heavy Concretes for Highway ConstructionКрамарЛюдмила ЯковлевнаKramarLyudmila Ya.kramar-l@mail.ruКудяковАлександр ИвановичKudyakovAleksandr I.kudyakow@mail.tomsknet.ruТрофимовБорис ЯковлевичTrofimovBoris Ya.tbya@mail.ruШулдяковКирилл ВладимировичShuldyakovKirill V.kirill-shuld@ya.ruЮжно-Уральский государственный университетРоссияNational Research South Ural State UniversityRussian FederationТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation20172102201804147157Copyright © Крамар Л.Я., Кудяков А.И., Трофимов Б.Я., Шулдяков К.В., 20182018Крамар Л.Я., Кудяков А.И., Трофимов Б.Я., Шулдяков К.В.Kramar L.Y., Kudyakov A.I., Trofimov B.Y., Shuldyakov K.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/334

При строительстве скоростных автомобильных дорог используются цементные бетоны с повышенной прочностью и стойкостью к различным внешним циклическим воздействиям. В статье приведены результаты исследования влияния пластифицирующих добавок СП-1, Glenium ACE 430, комплексных добавок СП-1 + микрокремнезем и Glenium ACE 430 + микрокремнезем на свойства цементных бетонов при различных механических, в том числе и циклических, воздействиях. Установлено, что наибольший прирост прочности на сжатие, растяжение при раскалывании и изгибе, а также стойкость в условиях циклического механического воздействия достигается в цементных бетонах с комплексной добавкой Glenium ACE 430 + микрокремнезем. Циклические механические нагружения бетонов вызывают кристаллизацию аморфизированных гидросиликатов кальция или перекристаллизацию первичных гидратов с выделением портландита. Комплексная добавка Glenium ACE 430 + микрокремнезем способствует сохранению аморфизированной структуры из гидросиликатов кальция и повышению стойкости бетонов при циклическом механическом воздействии на покрытиях скоростных автомобильных дорог.

Cement concretes with increased strength and resistance to external cyclic loads are used in highway construction. The paper presents investigation results on the influence of SP-1 and Glenium ACE 430 plasticizers and SP-1 + silica fume, Glenium ACE 430 + silica fume complex additives on the properties of cement concrete under various mechanical exposures including the cyclic load. Cyclic load tests show that the greatest increase in compressive strength, splitting and bending tension and also in the resistance to cyclic loads is achieved in cement concretes with Glenium ACE 430 + silica fume additive. Cyclic mechanical loads cause the crystallization of amorphized calcium hydrosilicates or recrystallization of primary hydrates with the release of portlandite. Glenium ACE 430 + silica fume additive facilitates the retention of the amorphized structure of calcium hydrosilicates.

цементный бетонполикарбоксилат Glenium ACE 430суперпластификатор СП-1микрокремнеземводопоглощениепрочность на сжатиедолговечностьмикроструктураcement concreteGlenium ACE 430 polycarboxylateSP-1 superplasticizersilica fumewater absorptioncompressive strengthsplitting tensionbending tensioncyclic loaddurabilitymicrostructureрастяжение при раскалывании и изгибециклических нагруженияхReferencesЯкобсон, М.Я. Некоторые проблемы обеспечения долговечности бетонных и железобетонных конструкций / М.Я. Якобсон // Популярное бетоноведение : сб. тезисов Международной конференции. - СПб., 2007. - С. 41-42.Yakobson M.Ya. Nekotorye problemy obespecheniya dolgovechnosti betonnykh i zhelezobetonnykh konstruktsii [Some problems of ensuring the durability of concrete and reinforced concrete structures]. Proc. Int. Conf. ‘Popular Concrete Science’. 2007. Pp. 41–42. (rus)Базилевич, А.Л. Температурная сегрегация асфальтобетонных смесей при строительстве дорожных покрытий / А.Л. Базилевич, А.И. Кудяков // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2009. - № 1. - С. 116-122.Bazilevich A.L., Kudyakov A.I. Temperaturnaya segregatsiya asfal'tobetonnykh smesei pri stroitel'stve dorozhnykh pokrytii [Temperature segregation of asphalt-concrete mixtures in road surface construction]. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2009. No. 1. Pp. 116–122. (rus)Актуальность и перспективы применения цементобетона в дорожном строительстве / М.Я. Якобсон, А.А. Кузнецова, А.С. Введенская, А.В. Бычков // Системные технологии. - 2016. - № 1 (18). - С. 132-140.Yakobson M.Ya., Kuznetsova A.A., Vvedenskaya A.S., Bychkov A.V. Aktual'nost' i perspektivy primeneniya tsementobetona v dorozhnom stroitel'stve [Urgency and prospects for cement concrete in road construction]. Sistemnye tekhnologii. 2016. No. 1 (18). Pp. 132–140. (rus)Трофимов, Б.Я. Бетон для современных автомагистралей / Б.Я. Трофимов, К.В. Шулдяков // Наука ЮУрГУ : материалы 68-й научной конференции. - Челябинск : Изд-во ЮУрГУ, 2016. - С. 199-206.Trofimov B.Ya., Shuldyakov K.V. Beton dlya sovremennykh avtomagistralei [Concrete for modern highways] Proc. 68th Sci. Conf. ‘Science in South Ural State University’. 2016. Pp. 199–206. (rus)Носов, В.П. Цементобетон в дорожном строительстве. Состояние. Проблемы. Перспективы / В.П. Носов // Перспективы и эффективность применения цементобетона в дорожном строительстве : Международный семинар. - М., 2002. - С. 5-9.Nosov V.P. Tsementobeton v dorozhnom stroitel'stve. Sostoyanie. Problemy. Perspektivy [Cement concrete in road construction. Condition. Problems. Prospects]. Proc. Int. Seminar ‘Prospects and Effectiveness of Cement Concrete Application in Road Construction’. 2002. Pp. 5–9. (rus)Трофимов, Б.Я. Принципы повышения стойкости бетона при морозной и сульфатной агрессии путем модифицирования гидратных соединений : автореф. дис. … докт. техн. наук. - Л., 1991. - 50 с.Trofimov B.Ya. Printsipy povysheniya stoikosti betona pri moroznoi i sul'fatnoi agressii putem modifitsirovaniya gidratnykh soedinenii [Improvement of concrete frost resistance and sulphate aggression by modifying hydrate compounds. DSc Abstract]. 1991. 50 p. (rus)Superplasticizer Effect on Cement Paste Structure and Concrete Freeze-Thaw Resistance / K.V. Shuldyakov, L.Ya. Kramar, B.Ya. Trofimov, I.M. Ivanov // Advanced Materials in Techology and Construction (AMTC-2015). AIP Conf. Proc. - doi 10.1063/1.4937881. - 2016. - 1698. - P. 070011-1-070011-6.Shuldyakov K.V., Kramar L.Ya., Trofimov B.Ya., Ivanov I.M. Superplasticizer effect on cement paste structure and concrete freeze-thaw resistance. Advanced Materials in Technology and Construction (AMTC-2015). DOI 10.1063/1.4937881. 2016. Pp. 070011-1–070011-6.Баженов, Ю.М. Модифицированные высококачественные бетоны / Ю.М. Баженов, В.С. Демьянова, В.И. Калашников. - М. : Изд-во АСВ, 2006. - 368 с.Bazhenov Yu.M., Dem'yanova V.S., Kalashnikov V.I. Modifitsirovannye vysokokachestvennye betony [Modified high-quality concretes]. Moscow: ASV Publ., 2006. 368 p. (rus)Улучшение качества цементного камня путем многочастотной ультразвуковой активации воды затворения / А.И. Кудяков, А.Г. Петров, Г.Г. Петров, К.В. Иконникова // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2012. - № 3. - С. 143-152.Kudyakov A.I., Petrov A.G., Petrov G.G., Ikonnikova K.V. Uluchshenie kachestva tsementnogo kamnya putem mnogochastotnoi ul'trazvukovoi aktivatsii vody zatvoreniya [Improvement of quality of cement stone by multi-frequency ultrasonic activation of mixing water]. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2012. No. 3. Pp. 143–152. (rus)A review on ultra high performance concrete: Part II. Hydration, microstructure and properties / Dehui Wang, Caijun Shi, Zemei Wu, Jianfan Xiao, Zhengyu Huang, Zhi Fang // Construction and Building Materials. - 2015. - V. 96. -P. 368-377.Dehui Wang, Caijun Shi, Zemei Wu, Jianfan Xiao, Zhengyu Huang, Zhi Fang. A review on ultra high performance concrete: Pt. II. Hydration, microstructure and properties. Construction and Building Materials. 2015. V. 96. Pp. 368–377.Технология и состав углеродофибробетона с повышенной однородностью прочностных показателей / А.И. Кудяков, В.С. Плевков, В.В. Белов, А.В. Невский, К.Л. Кудяков // Вопросы материаловедения. - 2016. - № 1. - С. 66-72.Kudyakov A.I., Plevkov V.S., Belov V.V., Nevskii A.V., Kudyakov K.L. Tekhnologiya i sostav uglerodofibrobetona s povyshennoi odnorodnost'yu prochnostnykh pokazatelei [Technology and composition of carbon-fiber reinforced concrete with increased uniformity of strength indicators]. Voprosy materialovedeniya. 2016. No. 1. Pp. 66–72. (rus)Совершенствование технологии изготовления базальтофибробетона с повышенной однородностью / А.И. Кудяков, В.С. Плевков, К.Л. Кудяков, А.В. Невский, А.С. Ушакова // Строительные материалы. - 2015. - № 10. - С. 44-48.Kudyakov A.I., Plevkov V.S., Kudyakov K.L., Nevskii A.V., Ushakova A.S. Sovershenstvovanie tekhnologii izgotovleniya bazal'tofibrobetona s povyshennoi odnorodnost'yu [Perfection of the technology of production of basalt fiber concrete with increased homogeneity]. Stroitel'nye materialy. 2015. No. 10. Pp. 44–48. (rus)Tiberti, G. Reinforcment optimization of fiber reinforced concrete linings for conventional tunnels / G. Tiberti, F. Minelli, G. Pizzari // Composites Part B: Engineering. - 2014. - V. 58. - P. 199-207.Tiberti G., Minelli F., Pizzari G. Reinforcement optimization of fiber reinforced concrete linings for conventional tunnels. Composites Part B: Engineering. 2014. V. 58. Pp. 199–207.Nobili, A. Experimental investigation and monitoring of a polypropulene-based fiber reinforced concrete road pavement / A. Nobili, L. Lanzoni, A. M. Tarnation // Construction and Building Materials. - 2013. - V. 47. - P. 888-895.Nobili A., Lanzoni L., Tarnation A.M. Experimental investigation and monitoring of a polypropylene-based fiber reinforced concrete road pavement. Construction and Building Materials. 2013. V. 47. Pp. 888–895.Влияние добавки «МК-поликарбоксилатный суперпластификатор» на гидратацию цемента, структуру и свойства цементного камня / К.В. Шулдяков, Л.Я. Крамар, Б.Я. Трофимов, Н.А. Мамаев // Цемент и его применение. - 2013. - № 2. - С. 114-118.Shuldyakov K.V., Kramar L.Ya., Trofimov B.Ya., Mamaev N.A. Vliyanie dobavki MK – polikarboksilatnyi superplastifikator na gidratatsiyu tsementa, strukturu i svoistva tsementnogo kamnya [Effect of silica fume–polycarboxylate superplasticizer additive on cement hydration, structure and properties of cement stone]. Tsement i ego primenenie. 2013. No. 2. Pp. 114–118. (rus)

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