Александр Алексеевич Зиновьев, аспирант; директор,
Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337;
ул. Советская, д. 47, к. 6, г. Королев, 141069.
Alexander A. Zinoviev, Graduate Student; Director,
Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337;
Sovetskaya str., 47, bld. 6, Korolev, 141069.
Борис Игоревич Булгаков, канд. техн. наук, доцент кафедры строительных материалов,
Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337.
Boris I. Bulgakov, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department of Building Materials,
Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337.
Ольга Борисовна Ляпидевская, канд. техн. наук, доцент кафедры строительных материалов,
Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337.
Olga B. Lyapidevskaya, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department of Building Materials,
Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337.
Введение. В статье представлены результаты исследования вибропрессованных бетонных плит, изготовленных с использованием различных технологических добавок. Рассмотрены современные методы оценки их структурных и эксплуатационных характеристик.
Цель. Разработка и апробация методики экспресс-прогнозирования морозостойкости бетонных изделий. Внедрение такого метода позволит существенно сократить время оценки долговечности продукции строительного назначения по сравнению с традиционными длительными циклическими испытаниями.
Материалы и методы. Объектом исследования служили образцы вибропрессованных тротуарных плит, изготовленных в заводских условиях. Номинальные характеристики образцов соответствовали классу бетона по прочности на сжатие В30, марке по морозостойкости F2200 и группе по эксплуатации Б согласно требованиям ГОСТ 17608-2017. Для улучшения свойств бетонной смеси применялись комплексы технологических добавок: пластифицирующих, водоредуцирующих и воздухововлекающих. Были проведены следующие испытания: определение средней плотности разработанных бетонов по ГОСТ 12730.12020, их прочности на сжатие по ГОСТ 28570-2012, водопоглощения по массе по ГОСТ 12730.3-2020, морозостойкости в соответствии с Приложением Е к ГОСТ 17608-2017 и ГОСТ 10060-2012, микроструктурный анализ по методике ГОСТ Р 70753-2023. Результаты. Микроструктурный анализ выявил значительные изменения в структуре затвердевшего бетона, которые напрямую влияют на его морозостойкость. На основании полученных данных выдвинута гипотеза о том, что ключевым фактором долговечности бетонных изделий является наличие и количественное соотношение в них пор двух видов: крупных (диаметром от 1 до 4 мм) и мелких (диаметром до 0,3 мм).
Выводы. Экспериментально подтверждена корреляция между параметрами поровой структуры, формируемой при вибропрессовании бетонных тротуарных плит, и морозостойкостью бетона; предложен комплексный подход, сочетающий стандартные испытания на морозостойкость и количественный микроструктурный анализ, который является перспективной основой для разработки экспресс-метода прогнозирования долговечности бетонных изделий строительного назначения. Установлено, что для успешной реализации предлагаемой методики необходима разработка детальной программы дальнейших исследований, направленных на определение количественных критериев оценки и на валидацию экспресс-метода для различных составов бетонов.
Introduction. The article presents the results of a study on vibrocompressed concrete slabs produced using various technological additives. Modern methods for evaluating their structural and performance characteristics are reviewed.
The aim of the work is the approbation of a method for rapid prediction of the frost resistance of concrete products. The implementation of such a method will significantly reduce the time required for assessing product durability compared to traditional prolonged cyclic tests.
Materials and methods. The objects of the study were samples of vibrocompressed paving slabs manufactured under plant conditions. The nominal characteristics of the samples correspond to concrete strength class B30, frost resistance grade F200, and service group B in accordance with State Standard 17608-2017. Complexes of technological additives were used to modify the properties of the concrete mixture: plasticizing, water-reducing, and air-entraining. The following tests were conducted: determination of frost resistance in accordance with Appendix E of State Standard 17608-2017; Microstructural analysis using the method of State Standard R 70753-2023.
Results. Microstructural analysis revealed significant changes in the structure of the hardened concrete that directly affect its frost resistance. Based on the data obtained, a hypothesis was put forward that the key factor for durability is the presence and quantitative ratio of pores of two fractions: large pores with a diameter from 1 to 4 mm; small pores with a diameter from 0 to 0.3 mm.
Conclusions. The conducted research confirms the relevance and scientific novelty of the topic. The obtained results allow for the following conclusions: а correlation was identified between the parameters of the pore structure formed during vibrocompression and the frost resistance of the concrete; the proposed comprehensive approach, combining standard frost resistance tests and quantitative microstructural analysis, is a promising basis for developing an express method for predicting durability. For the successful implementation of the methodology, it is necessary to develop a detailed program for further research aimed at establishing quantitative assessment criteria and validating the method for various concrete compositions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.