sovtendsСовременные тенденции в строительстве, градостроительстве и планировке территорийModern Trends in Construction, Urban and Territorial Planning2949-1835Don State Technical University10.23947/2949-1835-2022-1-1-24-33sovtends-6Research ArticleСтатьиРазработка лабораторных составов бетона на основе определенной сырьевой базы и ограничений при строительстве атомной электростанции «АККУЮ»Development of Laboratory-made Compositions of Concrete Based on the Certain Raw Materials and Restrictions of the AKKUYU NPP Constructionhttps://orcid.org/0000-0002-4593-817XРазвееваИ. Ф.RazveevaI. F.

старший преподаватель кафедры «Строительство уникальных зданий и сооружений»

razveevai@mail.ruИванченкоС. А.IvanchenkoS. A.

компания «Реопласт»

sergey.ivanchenko@rheoplast.ruБондаренкоИ. В.BondarenkoI. V.

студент

i.bondarenko@eucrst.comhttps://orcid.org/0000-0001-9359-9259КотенкоМ. П.KotenkoM. P.

студент

maria.kotencko2016@yandex.ruФедчишенаА. А.FedchishenaA. A.

студент

afedchishena@mail.ruДонской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian Federation202226122022112433Copyright © Развеева И.Ф., Иванченко С.А., Бондаренко И.В., Котенко М.П., Федчишена А.А., 20222022Развеева И.Ф., Иванченко С.А., Бондаренко И.В., Котенко М.П., Федчишена А.А.Razveeva I.F., Ivanchenko S.A., Bondarenko I.V., Kotenko M.P., Fedchishena A.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.stsg-donstu.ru/jour/article/view/6Введение

Введение. Бетон является одним из наиболее часто применяемых материалов в строительстве, поэтому технологии его изготовления постоянно совершенствуются. В нашей статье мы разработаем лабораторные составы бетона на основе определенной сырьевой базы и ограничений, существующих на площадке при строительстве одной из АЭС в Турецкой Республике. Одним из результатов разработки технологии проектирования бетона является самоуплотняющийся бетон, который повышает устойчивость строительства из-за значительного сокращения потребляемой энергии. Самоуплотняющийся бетон – это разновидность бетона, который может полностью заполнить опалубку только самотеком, без необходимости вибрационного уплотнения. Его высокая текучесть и заполняющая способность – вот что дает ему преимущество перед обычным бетоном. Самоуплотняющийся бетон обладает высокой текучестью, высокой водоудерживающей способностью, хорошей прочностью. Задачей исследования являлось получение лабораторных составов бетона на основе определенной сырьевой базы и ограничений, существующих на строительной площадке.

Материалы и методы

Материалы и методы. Определен перечень сырья, потенциально отвечающего требованиям проектной документации. Подобраны составы бетонов с применением различных заполнителей, определено минимальное количество цемента, в том числе, с целью повышения коррозионной стойкости.

Результаты исследования

Результаты исследования. На основании имеющихся ограничений на строительной площадке и по итогам анализа сырьевых материалов с определением их оксидного состава было разработано 5 составов для каждой конструкции АЭС.

Обсуждение и заключения

Обсуждение и заключения. В исследовании выполнены все поставленные задачи, основными из которых являются: анализ рынка сырьевых материалов, проведение лабораторных исследований сырьевых материалов, определение их фактических физико-механических характеристик, определение компонентов, отвечающих нормам и требованиям, получение лабораторных составов бетонных смесей с классификацией по их назначению. Указаны перспективы дальнейших исследований.

Introduction

Introduction. Concrete is one of the materials most frequently used in construction thus the technologies of its manufacturing are being constantly improved. In our article we will develop the laboratory-made compositions of concrete based on the certain raw materials resources and restrictions existing at the construction site of one of the nuclear power plants in the Republic of Türkiye. One of the results of elaborating the concrete composition design technology is the selfcompacting concrete that fosters sustainable construction due to significant reduction of energy consumption. Self–compacting concrete is a type of concrete that can completely fill in the formwork only by gravity, without need for concrete consolidating by vibration. Its high fluidity and filling capacity are its advantages over conventional concrete. Self-compacting concrete has high fluidity, high water retention capacity, good strength. The aim of the study was to obtain the laboratory-made compositions of concrete based on the certain raw materials resources and restrictions existing at the construction site.

Materials and methods

Materials and methods. The list of raw materials potentially meeting the design documentation requirements has been specified. The concrete compositions using various aggregates were selected, the minimum amount of cement was determined, aimed among other things at corrosion resistance improvement.

Results

Results. Based on the restrictions existing at the construction site and according to the results of raw materials analysis including their oxide composition specification, 5 compositions were developed for each of NPP engineering structures.

Discussion and conclusions. The study has completed all the tasks set forth, the main of which are: analysis of the raw materials market, laboratory studies of raw materials, specification of their actual physical and mechanical properties, identification of components meeting the standards and requirements, obtaining the laboratory-made compositions of concrete mixtures classified by their designation. The perspectives for further research are indicated.

самоуплотняющийся бетонбетон для строительства промышленных сооруженийкоррозионная стойкостьагрессивное воздействие на бетонself-compacting concreteconcrete for building the industrial structurescorrosion resistanceaggressive effect on concreteReferencesAn intelligent model for the prediction of the compressive strength of cementitious composites with ground granulated blast furnace slag based on ultrasonic pulse velocity measurements/ S. Czarnecki, M. Shariq, M. Nikoo, Ł. Sadowski // Measurement. — 2021. — Vol. 172, No. 108951. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.108951An intelligent model for the prediction of the compressive strength of cementitious composites with ground granulated blast furnace slag based on ultrasonic pulse velocity measurements/ S. Czarnecki, M. Shariq, M. Nikoo, Ł. Sadowski // Measurement. — 2021. — Vol. 172, No. 108951. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.108951End-of-Life Materials Used as Supplementary Cementitious Materials in the Concrete Industry/ A.I. Nicoara, A.E. Stoica, M. Vrabec [и др.] // Materials. – 2020. – Vol. 13, No 1954. https://doi.org/10.3390/ma13081954End-of-Life Materials Used as Supplementary Cementitious Materials in the Concrete Industry/ A.I. Nicoara, A.E. Stoica, M. Vrabec [и др.] // Materials. – 2020. – Vol. 13, No 1954. https://doi.org/10.3390/ma13081954Predicting the compressive strength of concrete with fly ash admixture using machine learning algorithms/ H. Song, A. Ahmad, F. Farooq [и др.]// Construction and Building Materials. — 2021. — Vol. 308, No. 125021. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125021Predicting the compressive strength of concrete with fly ash admixture using machine learning algorithms/ H. Song, A. Ahmad, F. Farooq [и др.]// Construction and Building Materials. — 2021. — Vol. 308, No. 125021. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125021Recycling Aggregates for Self-Compacting Concrete Production: A Feasible Option / R. Martínez-García, M.I. Guerra-Romero, J.M. Morán-del Pozo [и др.] // Materials. — 2020. — Vol. 13, No. 868. https://doi.org/10.3390/ma13040868Recycling Aggregates for Self-Compacting Concrete Production: A Feasible Option / R. Martínez-García, M.I. Guerra-Romero, J.M. Morán-del Pozo [и др.] // Materials. — 2020. — Vol. 13, No. 868. https://doi.org/10.3390/ma13040868Microstructure and Fresh Properties of Self-compacting Concrete with Recycled Sand / D. Carro-López, B. González- Fonteboa, F. Martínez-Abella [и др.] // Procedia Engineering. — 2017. — Vol. 171. — P. 645–657. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.01.401Microstructure and Fresh Properties of Self-compacting Concrete with Recycled Sand / D. Carro-López, B. González- Fonteboa, F. Martínez-Abella [и др.] // Procedia Engineering. — 2017. — Vol. 171. — P. 645–657. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.01.401Mechanical Performance Evaluation of Self-Compacting Concrete with Fine and Coarse Recycled Aggregates from the Precast Industry / S.A. Santos, P.R. Da Silva, J. De Brito // Materials. — 2017. — Vol. 10, No. 904. https://doi.org/10.3390/ma10080904Mechanical Performance Evaluation of Self-Compacting Concrete with Fine and Coarse Recycled Aggregates from the Precast Industry / S.A. Santos, P.R. Da Silva, J. De Brito // Materials. — 2017. — Vol. 10, No. 904. https://doi.org/10.3390/ma10080904Durability of self-compacting concrete made with recovery filler from hot-mix asphalt plants / A.R. Esquinas, J.I. Álvarez, J.R. Jiménez [и др.] // Construction and Building Materials. — 2018. — Vol. 161. — P. 407–419. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.11.142Durability of self-compacting concrete made with recovery filler from hot-mix asphalt plants / A.R. Esquinas, J.I. Álvarez, J.R. Jiménez [и др.] // Construction and Building Materials. — 2018. — Vol. 161. — P. 407–419. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.11.142Effect of red mud (bauxite residue) as cement replacement on the properties of self-compacting concrete incorporating various fillers / M. Ghalehnovi, N. Roshan, E. Hakak ets. // Journal of Cleaner Production. — 2019. — Vol. 240, No. 118213. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118213Effect of red mud (bauxite residue) as cement replacement on the properties of self-compacting concrete incorporating various fillers / M. Ghalehnovi, N. Roshan, E. Hakak ets. // Journal of Cleaner Production. — 2019. — Vol. 240, No. 118213. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118213Flexural strengthening of damaged RC T-beams using self-compacting concrete jacketing under different sustaining load / X. Zhang, Y. Luo, L. Wang [и др.] // Construction and Building Materials. — 2018. — Vol. 172. — P. 185–195. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.03.245Flexural strengthening of damaged RC T-beams using self-compacting concrete jacketing under different sustaining load / X. Zhang, Y. Luo, L. Wang [и др.] // Construction and Building Materials. — 2018. — Vol. 172. — P. 185–195. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.03.245Rehabilitation of Shear-Damaged Reinforced Concrete Beams Using Self-Compacting Concrete Jacketing / C. E. Chalioris, C. N. Pourzitidis // ISRN Civil Engineering. — 2012. — Vol. 2012. https://doi.org/10.5402/2012/816107Rehabilitation of Shear-Damaged Reinforced Concrete Beams Using Self-Compacting Concrete Jacketing / C. E. Chalioris, C. N. Pourzitidis // ISRN Civil Engineering. — 2012. — Vol. 2012. https://doi.org/10.5402/2012/816107Numerical Modelling and Bearing Capacity of Reinforced Concrete Beams / O. Sucharda, J. Brozovsky, D. Mikolášek // Key Engineering Materials. — 2013. — Vol. 577–578. — P. 281-284. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.577-578.281Numerical Modelling and Bearing Capacity of Reinforced Concrete Beams / O. Sucharda, J. Brozovsky, D. Mikolášek // Key Engineering Materials. — 2013. — Vol. 577–578. — P. 281-284. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.577-578.281An intelligent model for the prediction of the compressive strength of cementitious composites with ground granulated blast furnace slag based on ultrasonic pulse velocity measurements / S. Czarnecki, M. Shariq, M. Nikoo, Ł. Sadowski // Measurement. — 2021. — Vol. 172, No. 108951. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.108951An intelligent model for the prediction of the compressive strength of cementitious composites with ground granulated blast furnace slag based on ultrasonic pulse velocity measurements / S. Czarnecki, M. Shariq, M. Nikoo, Ł. Sadowski // Measurement. — 2021. — Vol. 172, No. 108951. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.108951Mechanical properties of reactive powder concrete containing high volumes of ground granulated blast furnace slag / H. Yazıcı, M. Y. Yardımcı, H. Yiğiter [и др.] // Cement and Concrete Composites. — 2010. — Vol. 32, No. 8. — P. 639–648. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2010.07.005Mechanical properties of reactive powder concrete containing high volumes of ground granulated blast furnace slag / H. Yazıcı, M. Y. Yardımcı, H. Yiğiter [и др.] // Cement and Concrete Composites. — 2010. — Vol. 32, No. 8. — P. 639–648. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2010.07.005Properties of concrete containing ground granulated blast furnace slag (GGBFS) at elevated temperatures / R. Siddique, D. Kaur // Journal of Advanced Research. — 2012. Vol. 3, No 1. — P. 45–51. https://doi.org/10.1016/j.jare.2011.03.004Properties of concrete containing ground granulated blast furnace slag (GGBFS) at elevated temperatures / R. Siddique, D. Kaur // Journal of Advanced Research. — 2012. Vol. 3, No 1. — P. 45–51. https://doi.org/10.1016/j.jare.2011.03.004Experimental analysis of properties of recycled coarse aggregate (RCA) concrete with mineral additives / Ö. Çakır // Construction and Building Materials. — 2014. — Vol. 68. — P. 17–25. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.06.032Experimental analysis of properties of recycled coarse aggregate (RCA) concrete with mineral additives / Ö. Çakır // Construction and Building Materials. — 2014. — Vol. 68. — P. 17–25. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.06.032Experimental study on the engineering properties of alkali-activated GGBFS/FA concrete and constitutive models for performance prediction / X. Cong, W. Zhou, M. Elchalakani // Construction and Building Materials. — 2020. — Vol. 240, No 117977. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117977Experimental study on the engineering properties of alkali-activated GGBFS/FA concrete and constitutive models for performance prediction / X. Cong, W. Zhou, M. Elchalakani // Construction and Building Materials. — 2020. — Vol. 240, No 117977. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117977Creep and drying shrinkage of concrete containing GGBFS / M. Shariq, J. Prasad, H. Abbas // Cement and Concrete Composites. — 2016. — Vol. 68. — P. 35–45. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2016.02.004Creep and drying shrinkage of concrete containing GGBFS / M. Shariq, J. Prasad, H. Abbas // Cement and Concrete Composites. — 2016. — Vol. 68. — P. 35–45. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2016.02.004Несветаев, Г. В. Самоуплотняющиеся бетоны: прочность и проектирование состава / Г. В. Несветаев, А. Н. Давидюк // Строительные материалы. — 2009. — № 5. — С. 54–57.Несветаев, Г. В. Самоуплотняющиеся бетоны: прочность и проектирование состава / Г. В. Несветаев, А. Н. Давидюк // Строительные материалы. — 2009. — № 5. — С. 54–57.Баженов, Ю. М. Современная технология бетона / Ю. М. Баженов // Технологии бетонов. — 2005. — № 1. — С. 6–8.Баженов, Ю. М. Современная технология бетона / Ю. М. Баженов // Технологии бетонов. — 2005. — № 1. — С. 6–8.

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