Шляхова Елена Альбертовна, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологического инжиниринга и экспертизы в стройиндустрии
344003, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162
Elena A. Shlyakhova, Cand.Sci. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Technological Engineering and Expertise in the Construction Industry
162 Sotsialisticheskaya Str., Rostov-on-Don, 344003
Введение. В статье на примере производства дорожного бетона в Ростовской области рассмотрены вопросы повышения эффективности технологии приготовления бетонных смесей, обеспечивающей нормативные показатели физико-механических свойств бетона без увеличения расхода цемента и дополнительных затрат на реконструкцию действующих предприятий строительной индустрии. Цель проведенных исследований — разработка эффективных рецептурно-технологических мероприятий, обеспечивающих нормативные требования к прочностным показателям бетона, изготавливаемого на основе местной сырьевой базы без технического перевооружения действующих бетоносмесительных заводов.
Материалы и методы. Для достижения поставленной в работе цели при проведении экспериментальных исследований использована местная сырьевая база, доступная для широкого применения на предприятиях строительной индустрии. Исследования, направленные на разработку рецептурно-технологических мероприятий по повышению эффективности производства исследуемого дорожного бетона, выполнены с применением стандартных методик оценки нормируемых показателей свойств сходных материалов, бетонных смесей и затвердевшего бетона. Для оптимизации параметров разработанных рецептурно-технологических решений применены методы математического моделирования исследуемой стохастической системы на основе теории планирования эксперимента.
Результаты исследования. Разработанная инновационная технология приготовления бетонных смесей обеспечивает возможность на 15–20 % повысить прочностные показатели исследуемого бетона, либо на 10–12 % уменьшить расход цемента без снижения прочности получаемого материала. Полученные результаты достигнуты за счет разработки комплекса рецептурно-технологических мероприятий, включающего введение в бетонную смесь предложенного карбонатного микронаполнителя и поликарбоксилатного суперпластификатора в сочетании с разработанным двухстадийным способом приготовления бетонной смеси.
Обсуждение и заключение. Инновационная новизна разработанной технологии приготовления бетонных смесей защищена патентом на изобретение. Полученные результаты достигнуты за счет совместного введения в бетонную смесь разработанного микронаполнителя на основе известняка-ракушечника и суперпластификатора ST 5.0 в сочетании с инновационной двухстадийной технологией приготовления бетонной смеси. Исходя из общетеоретического представления о структурообразовании цементных бетонов и формировании их прочностных свойств, можно распространить результаты данных исследований на производство широкого круга монолитных и сборных изделий и конструкций, которые должны удовлетворять нормативным требованиям по прочности не только на сжатие, но и на растяжение. Естественно, в каждом конкретном случае потребуются дополнительные исследования с учетом специфики региональной сырьевой базы и специфики того или иного предприятия строительной индустрии и номенклатуры выпускаемой продукции.
Introduction. Using the example of the production of road concrete in the Rostov region, the article looks at the issues of increasing the efficiency of the technology for preparation of concrete mixtures to ensure the normative indicators of the physical and mechanical properties of concrete without increasing cement consumption and additional costs for reconstruction of existing enterprises in the construction industry. The aim of the study is to develop a set of prescription and technological measures to ensure regulatory requirements for strength characteristics of concrete produced with the use of local raw materials with no technical re-equipment of existing concrete mixing plants.
Materials and Methods. To this end, while conducting the experimental research, a local raw material base was used that is widely available in the construction industry. The study aimed at developing prescription and technological measures for improving the production efficiency of the road concrete under study was performed using standard methods for assessing the normalized properties of similar materials, concrete mixtures and hardened concrete. In order to optimize the parameters of the developed formulation and technological solutions, mathematical modeling methods of the stochastic system under study based on the theory of experimental planning were applied.
Research Results. The developed innovative technology for preparing concrete mixtures enables an increase in the strength of the concrete under study by 15–20%, or reduce cement consumption by 10–12% without a reduction in the strength of the resulting material. The results were achieved by means of developing a set of prescription and technological measures including introduction of the suggested carbonate micronutrient and polycarboxylate superplasticizer into the concrete mixture in combination with the developed two-stage method for preparing the concrete mixture.
Discussion and Conclusion. The novelty of the developed technology for preparing concrete mixtures is protected by an invention patent. The results were achieved by means of the combined introduction of the developed limestone-shell filler and superplasticizer ST 5.0 into the concrete mixture in combination with an innovative two-stage technology for preparing concrete mixtures. Based on the general theoretical understanding of the structure formation of cement concretes as well as of their strength properties, it is possible to extend the results of these studies to production of a broad range of monolithic and prefabricated products as well as structures that are to comply with the regulatory requirements for not only compressive strength, but also for tensile strength. Naturally, in each specific case, additional research will be required that would take into consideration the specifics of the regional raw material base as well as the specifics of a particular enterprise in the construction industry and its product range.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.