bzhbБетон и железобетонConcrete and Reinforced Concrete0005-98893034-1302АО «НИЦ «Строительство»10.37538/0005-9889-2024-5(624)-45-52BPRIUMbzhb-155Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯBUILDING MATERIALS AND PRODUCTSИсследование текучести цементного теста для гидротехнического бетона при модифицировании суперпластификаторамиResearching of cement paste fluidity for hydraulic concrete with superplasticizers modificationВишторскийЕ. М.VishtorskyM. E.

Евгений Михайлович Вишторский, канд. техн. наук, доцент кафедры сельскохозяйственного строительства и экспертизы объектов недвижимости, Российский государственный аграрный университет МСХА им. К.А. Тимирязева; доцент кафедры испытаний сооружений, НИУ МГСУ, Москва

e-mail: vishtorsky@gmail.com

Evgeny M. Vishtorsky, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department of Agricultural Construction and Real Estate Expertise, Russian State Agrarian University Moscow State Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev; Associate Professor of the Department of Testing Constructions, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University), Moscow

e-mail: vishtorsky@gmail.com

БеловИ. В.BelovI. V.

Игорь Викторович Белов*, аспирант, ассистент кафедры сельскохозяйственного строительства и экспертизы объектов недвижимости, Российский государственный аграрный университет МСХА им. К.А. Тимирязева, Москва

e-mail: bivik.1995@yandex.ru

Igor V. Belov*, Postgraduate Student, Assistant at the Department of Agricultural Construction and Real Estate Expertise, Russian State Agrarian University Moscow State Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev, Moscow

e-mail: bivik.1995@yandex.ru

ТкачевА. А.TkachevA. A.

Александр Анатольевич Ткачев, канд. техн. наук, доцент кафедры сельскохозяйственного строительства и экспертизы объектов недвижимости, Российский государственный аграрный университет МСХА им. К.А. Тимирязева, Москва

e-mail: tkachevaa@yandex.ru

Aleksandr A. Tkachev, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department of Agricultural Construction and Real Estate Expertise, Russian State Agrarian University Moscow State Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev, Moscow

e-mail: tkachevaa@yandex.ru

Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева; ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ)РоссияRussian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University)Russian FederationРоссийский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. ТимирязеваРоссияRussian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian Federation20242401202562454552Copyright © Вишторский Е.М., Белов И.В., Ткачев А.А., 20252025Вишторский Е.М., Белов И.В., Ткачев А.А.Vishtorsky M.E., Belov I.V., Tkachev A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.bzhb.ru/jour/article/view/155Введение

Введение. Обеспечение надежной работы гидротехнических сооружений неразрывно связано с обеспечением прочности и долговечности их конструкций. Для работы гидротехнических сооружений характерны длительные сроки эксплуатации, поэтому обеспечение долговечности является основой надежной эксплуатации сооружений. В современной практике проектирования бетонов существует несколько методов повышения плотности, прочности и влагостойкости бетона, в том числе использование пластифицирующих добавок.

Цель

Цель. Изучение текучести цементного теста, модифицированного современными химическими добавками-пластификаторами.

Материалы и методы

Материалы и методы. В качестве вяжущего материала использован портландцемент типа ЦЕМ I 42,5Н. Для определения показателей текучести цементного теста применялись суперпластификаторы отечественного и импортного производства: BASF MasterGlenium ACE 430, BASF MasterGlenium 808 PAV, Sika Sikament BV 3M, СП Основит Сэйфскрин SPP1. Методика включала комплексный обзор литературных источников, стандартизованных методик определения расплыва цементного теста (с помощью прибора Суттарда) и подбора составов.

Результаты

Результаты. Установлено, что использование эффективных суперпластификаторов в оптимальных дозировках позволяет значительно повысить текучесть цементного теста. Применение BASF MasterGlenium ACE 430 в дозировке 1,5 % увеличивает начальный расплыв в 5,5 раза, а через 120 минут диаметр расплыва превышает контрольный состав в 4,5 раза. Использование BASF MasterGlenium 808 PAV в дозировке 0,9 % повышает начальный расплыв в 2,9 раза, достигая максимума (236 мм) через 60 минут.

Выводы

Выводы. Применение эффективных суперпластификаторов в оптимальных дозировках позволяет значительно улучшить текучесть цементного теста, что важно для обеспечения качественного бетонирования сложных гидротехнических конструкций. Результаты исследования вносят вклад в развитие технологий повышения надежности и долговечности гидротехнических сооружений.

Introduction

Introduction. Ensuring reliable operation of hydraulic structures is inextricably linked with ensuring the strength and durability of their structures. Hydraulic structures are characterized by long service life, therefore ensuring durability is the basis for reliable operation of structures. In the modern implementation of a concrete project, there are several methods for increasing the density, strength and moisture resistance of concrete, incl. the use of plasticizing additives.

Aim

Aim. The study of the fluidity of cement paste modified with modern chemical plasticizer additives.

Materials and methods

Materials and methods. Portland cement of CEM I 42.5N type was used as a binding material. To determine the fluidity indicators of cement paste, superplasticizers of domestic and imported production were used: BASF MasterGlenium ACE 430, BASF MasterGlenium 808 PAV, Sika Sikament BV 3M, JV Osnovit Safescreen SPP1. The methodology included the comprehensive use of a literature review, standardized methods for determining the spread of cement paste (using the Suttard device) and selection of compositions.

Results

Results. It has been established that the use of effective superplasticizers in optimal dosages can significantly increase the fluidity of cement paste. The use of BASF MasterGlenium ACE 430 at a dosage of 1.5 % increases the initial spread by 5.5 times, and after 120 minutes the diameter of the spread is 4.5 times greater than the control composition. Using BASF MasterGlenium 808 PAV at a dosage of 0.9 % increases the initial spread by 2.9 times, reaching a maximum of 236 mm after 60 minutes.

Conclusions

Conclusions. The use of effective superplasticizers in optimal dosages can significantly improve the fluidity of cement paste, that is important for ensuring high-quality concreting of complex hydraulic structures. The results of the study contribute to the development of technologies for increasing the reliability and durability of hydraulic structures.

гидротехнический бетонпортландцементсуперпластификаторводоцементное отношениехимическая добавкатекучесть во временирасплывhydraulic concretePortland cementsuperplasticizerwater-cement ratiochemical admixtureflowability over timespreadingReferencesВишторский Е.М., Белов И.В., Назарова А.В. Высокофункциональные цементные бетоны для гидротехнического строительства // <i>Вестник Луганского государственного университета имени Владимира Даля</i>. 2023. № 1 (67). С. 49–53.Vishtorsky E.M., Belov I.V., Nazarova A.V. Highperformance cement concrete for hydro-engineering construction. <i>Vestnik Lugansk Vladimir Dahl State University</i>. 2023, no. 1 (67), pp. 49–53. (In Russian).Охапкин Г.В. Обоснование рациональных технических решений по ремонту площадных разрушений бетона гидротехнических сооружений в зоне переменного уровня: автореферат… дисс. канд. техн. наук. Москва, 2019.Okhapkin G.V. Justification of rational technical solutions for the repair of areal destruction of concrete of hydraulic structures in a zone of variable level: abstract... diss. of the Cand. Sci. (Engineering). Moscow, 2019. (In Russian).ГОСТ 31108-2020. Цементы общестроительные. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2020.State Standard 31108-2020. Common cements. Specifications. Moscow: Standartinform Publ., 2020. (In Russian).ГОСТ 30515-2013. Цементы. Общие технические условия. Москва: Стандартинформ, 2014.State Standard 30515-2013. Cements. General specifications. Moscow: Standartinform Publ., 2014. (In Russian).Вороненко М.Э., Скибина А.А., Егорова Е.В., Лахтарина С.В., Петрик И.Ю. Тяжелый бетон для гидротехнических сооружений // <i>Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры</i>. 2022. № 1 (153). С. 49–53.Voronenko M.E., Skibina A.A., Egorova E.V., Lakhtarina S.V., Petrik I.Yu. Heavy concrete for hydraulic structures. <i>Proceeding of the Donbas National Academy of Civil Engineering and Architecture</i>. 2022, no. 1 (153), pp. 49–53. (In Russian).Коваленко Д.С. Цементные композиты, модифицированные расширяющими добавками // <i>Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры</i>. 2020. № 1 (141). С. 162–169.Kovalenko D. Cement composites modified with expanding additives. <i>Proceeding of the Donbas National Academy of Civil Engineering and Architecture</i>. 2020, no. 1 (141), pp. 162–169. (In Russian).Аманбаев А.А. Результаты разработки технологии подводного ремонта железобетонных конструкций ГТС // <i>Тезисы докладов «Девятая научно-техническая конференция. Гидроэнергетика. Гидротехника. Новые разработки и технологии» </i>. Санкт-Петербург, 22–24 октября, 2015.Amanbaev A.A. Results of the development of technology for underwater repair of reinforced concrete structures of hydraulic structures. <i>Abstracts of the reports “The Ninth Scientific and Technical Conference. Hydropower. Hydraulic engineering. New developments and technologies”</i>. St. Petersburg, October 22–24, 2015. (In Russian).Nemova D., Murgul V., Golik A., Chizhov E., Pukhkal V., Vatin N. Reconstruction of administrative buildings of the 70s: the possibility of energy modernization. <i>Journal of Applied Engineering Science</i>. 2014, vol. 12 (1), pp. 37–44. DOI: https://doi.org/10.5937/jaes12-5610Nemova D., Murgul V., Golik A., Chizhov E., Pukhkal V., Vatin N. Reconstruction of administrative buildings of the 70s: the possibility of energy modernization. <i>Journal of Applied Engineering Science</i>. 2014, vol. 12 (1), pp. 37–44. DOI: https://doi.org/10.5937/jaes12-5610Stevanovic I., Stanojevic D., Nedic A. Setting the after sale process and quality control at car dealerships to the purpose of increasing clients satisfaction. <i>Journal of Applied Engineering Science</i>. 2013, vol. 11 (2), pp. 81–88. DOI: https://doi.org/10.5937/jaes11-3821Stevanovic I., Stanojevic D., Nedic A. Setting the after sale process and quality control at car dealerships to the purpose of increasing clients satisfaction. <i>Journal of Applied Engineering Science</i>. 2013, vol. 11 (2), pp. 81–88. DOI: https://doi.org/10.5937/jaes11-3821Вишторский Е.М., Ткачев А.А., Назарова А.В., Коваленко Д.С. Строительные материалы: учебное пособие. Москва: Российский государственный аграрный университет МСХА им. К.А. Тимирязева, 2024. 98 с.Vishtorsky E.M., Tkachev A.A., Nazarova A.V., Kovalenko D.S. Building materials: a textbook. Moscow: Russian State Agrarian University of the Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev, 2024, 98 p. (In Russian).Егорова Е.В. Самоуплотняющиеся бетоны с полифункциональным модификатором на основе отходов промышленности: автореферат… дисс. канд. техн. наук. Макеевка, 2016.Egorova E.V. Self-compacting concretes with a multifunctional modifier based on industrial waste: abstract... diss. of the Cand. Sci. (Engineering). Makeyevka, 2016. (In Russian).Халюшев А.К. Эксплуатационные свойства бетонов на основе модифицированных композиционных цементов // <i>Современное промышленное и гражданское строительство</i>. 2012. Т. 8. № 3. С. 149–158.Khaljushev A.K. Exploitation properties of concrete with the modified composite cements. <i>Modern Industrial and Civil Construction</i>. 2012, vol. 8, no. 3, pp. 149–158. (In Russian).Bajenov U.M., Lukutcova N.P., Karpikov E.G. Fineaggregate concrete have modified by the complex microdisperse additive. <i>Herald of Moscow State Building University</i>. 2013, no. 2, pp. 94–100.Bajenov U.M., Lukutcova N.P., Karpikov E.G. Fineaggregate concrete have modified by the complex microdisperse additive. <i>Herald of Moscow State Building University</i>. 2013, no. 2, pp. 94–100.Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Расчетное прогнозирование свойств и проектирование составов бетонов: учебно-практическое пособие. Москва; Вологда: Инфра-Инженерия, 2016. 386 с.Dvorkin L.I., Dvorkin O.L. Computational forecasting of properties and design of concrete compositions: an educational and practical guide. Moscow; Vologda: Infra-Engineering, 2016, 386 p. (In Russian).Вишторский Е.М. Назарова А.В. Исследование влияния органоминеральной добавки на основе отхода производства минеральных удобрений на свойства цементного камня // <i>Вестник Луганского государственного университета имени Владимира Даля</i>. 2021. № 12 (54). С. 30–33.Vishtorsky E.M., Nazarova A.V. Influence of organomineral additives on the basis of waste production of mineral fertilizers on the properties of cement stone. <i>Vestnik Lugansk Vladimir Dahl State University</i>. 2021, no. 12 (54), pp. 30–33. (In Russian).

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