Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки вып.2/2022(1))

Н а учна я статья У Д К 6 6 6 .9 5 2 :6 9 1 .3 2 7 .3 2 :6 6 6 .9 .0 1 7 doi: 10 .3 7 6 1 4 /2 9 4 9 -1 1 8 5 .2022.1.2.007 ВЛИЯНИЕ КРЕМНЕЗЕМСОДЕРЖАЩИХ ДОБАВОК НА ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ЛЕГКОГО БЕТОНА НА ПОРИСТОМ ЗАПОЛНИТЕЛЕ Светлана Валентиновна Бастрыгина1в, Рудольф Валерьевич Конохов 2 1 2Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук, Апатиты, Россия 1s.bastrygina@ksc.ruls’ Аннотация: Изучено влияние кремнеземсодержащих добавок, полученных при выщелачивании отвального магнезиально­ ж е л е зи сто го шл ака м е д н о -н и ке л е во го п роизвод ства, на пр о чн о стны е сво йства л е гко го бе то на на пористом заполнителе. Установлено, что введение в состав бетонов д обавок SiO 2 в количестве 0 ,5 -2 ,0 мас. % повышает п р о чн о сть бе то на в пр о ектном во зр а сте на 1 5 -4 0 % по с р а в н е н ию с б е зд о б а во ч ны м составом . Д о б а вки та кж е у в е л и ч и в аю т у д е л ь н ую пр о чн о сть бетона д о 3 8 -4 0 МПа, что п о зво л я е т отнести р а зр а б а ты в а емы е б етоны к кл а ссу вы со ко п р о чн ы х (Яуд > 25 МПа). Ключевые слова: кр е м н е зем со д е рж ащ и е добавки, легкий бетон на пористом заполнителе, прочностные характеристики O riginal article INFLUENCE OF SILICA-CONTAINING ADDITIVES ON STRENGTH PROPERTIES OF LIGHTWEIGHT CONCRETE ON POROUS AGGREGATE Svetlana V. Bastrygina1B, Rudolf V. Konokhov 2 12I. V. Tananaev Institute o f Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials o f the Kola Science Centre o f the Russian Academy o f Sciences, Apatity, Russia 1s. bastrygina@ksc.ruB Abstract T he effect o f silica-containing additives, obtained by leaching w a ste m a g n e sium -iro n slag from copper-nickel production, on the strength properties o f lightw eight concrete on porous a ggregate has been studied. It has been e stablished th a t the introduction of S iO 2 additives in the am o u n t o f 0 ,5 -2 ,0 wt. % into th e com position o f concrete increases the strength o f concrete at the design age by 1 5 -4 0 % com p a re d to the com position w ith o u t additives. T he a dditives also increase the specific strength o f concrete up to 3 8 -4 0 MPa, w h ich m akes it possible to classify th e d e veloped co n cre te s as h igh-strength ones (Rud > 25 MPa). Keywords: silica-containing additives, lightweight concrete on a porous aggregate, strength characteristics Решение проблемы получения высокоэффективных строительных материалов невозможно без применения принципов моделирования и управления структурообразованием на микро- и наноуровне. Использование ультрадисперсных добавок позволяет получать строительные материалы с повышенными конструкционными и технико-эксплуатационными характеристиками. Одной из таких нанодобавок является диоксид кремния, обладающий развитой удельной поверхностью от 50 до 1000 м2/г и имеющий размер пор в интервале 2-50 нм [Брыков и др., 2010; Потапов и др., 2010; Роль аморфного..., 2010; Влияние..., 2011]. Особые физико-химические параметры нанокремнезема — высокая удельная поверхность, значительное содержание SiO 2 , высокая пуццолановая активность — позволяют значительно улучшать многие свойства бетонов. Наночастицы SiO 2 , согласно данным, приведенным в работах [Sobolev, Ferrada-Gutierrez, 2005а, b; N anom a te ria ls., 2006; Sanchez, Sobolev, 2010], повышают прочность бетона, водонепроницаемость, иммобилизацию Ca, продлевают срок эксплуатации бетона. Получение тонкодисперсного кремнезема в настоящее время вместе с тем связано с технологиями, для которых характерно применение дорогостоящего и энергоемкого оборудования, повышенными давлениями и температурами, плазмы и дугового разряда, многократной очисткой химическими реагентами, что приводит к удорожанию продукции и препятствует широкомасштабному использованию Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2022. Т. 1, № 2. С. 58-66. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2022. Vol. 1, No. 2. P. 58-66. © Бастрыгина С. В., Конохов Р. В., 2022 58