Технология электродного прогрева цементного бетона с шунгитсодержащей органоминеральной добавкой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Гарафиев Айнур Маратович

• Гарафиев Айнур Маратович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Гарафиев Айнур Маратович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОДНОГО ПРОГРЕВА БЕТОНА ПРИ ЗИМНЕМ БЕТОНИРОВАНИИ

1.1. Технологические предпосылки необходимости повышения эффективности электродного прогрева бетона

1.2. Роль состава бетонных смесей в эффективности электродного прогрева

1.3. Особенности перколяции цементных систем

1.4. Структура и свойства шунгитовых пород, их влияние на свойства бетона

1.5. Выводы по главе и основные направления исследований

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Характеристики сырьевых материалов

2.1.1 Вяжущее

2.1.2 Заполнители

2.1.3 Минеральные добавки

2.1.4 Пластифицирующая добавка и вода

2.2 Методы экспериментальных исследований, приборы и оборудование

2.2.1 Определение технологических и физико-механических свойств

2.2.2 Электродный прогрев

2.2.3 Измерение распределения тепловых потоков

2.2.4 Комплексный термический анализ

2.2.5 Рентгенофазовый анализ

2.2.6 Электронно-микроскопический и микрозондовый анализы

2.2.7 Дисперсный анализ

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ШУНГИТА НА СВОЙСТВА БЕТОНА И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭЛЕКТРОДНОГО ПРОГРЕВА

3.1. Исследование гидравлической активности молотого шунгита от степени помола и его влияния на физико-технические свойства цементных композиций

3.2. Исследование особенностей перколяции цементного камня, модифицированного шунгитом

3.3. Исследование влияния шунгита на изменение температуры, электрического сопротивления и прочности бетона при электродном прогреве

3.4. Оптимизация содержания модифицирующих добавок в составе шунгитсодержащего бетона

3.5. Исследование электрического сопротивления, тепловых потоков, градиентов температур и прочности бетона при электродном прогреве

3.6. Технико-экономическая эффективность электродного прогрева шунгитсодержащего бетона

3.7. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ШУНГИТОБЕТОНА ПРИ ЭЛЕКТРОДНОМ ПРОГРЕВЕ

4.1. Особенности формирования поровой структуры бетона с оптимальным содержанием шунгита и модифицирующих добавок, подвергавшегося электродному прогреву

4.2. ИК-спектроскопия исследуемых составов цементного камня

4.3. Дифференциально-термический анализ исследуемых составов цементного камня

4.3. Особенности фазового состава цементного камня

4.4. Результаты электронно-микроскопического и микрозондового анализов

4.5. Выводы по главе

ГЛАВА 5. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОДНОГО ПРОГРЕВА БЕТОНА В АДДИТИВНОМ СТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ И ЕГО ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

5.1. Особенности строительной 3D-печати при низких положительных и отрицательных температурах

5.2. Моделирование и создание фрагмента стены методом 3D-печати

5.3. Технологическая схема электродного прогрева шунгитсодержащего бетона при

отрицательных температурах в технологии 3D-печати

5.4. Экспериментальные исследования эффективности электродного прогрева шунгитсодержащего бетона в технологии аддитивного строительного производства и его технико-экономическая эффективность

5.5. Контроль качества конструкций, твердеющих под действием электродного прогрева в технологии аддитивного производства

5.6. Технико-экономическая эффективность

5.7. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

Приложение 1 - Патенты на изобретения

Приложение 2 - Технологическая карта на электродный прогрев

Приложение 3 - Акт внедрения

Приложение 4 - Локальный ресурсный сметный расчет

Приложение 5 - Цифровые данные фрагмента стены на языке программирования G-code

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технология электродного прогрева цементного бетона с шунгитсодержащей органоминеральной добавкой»

Актуальность темы исследований.

В настоящее время в стране достигнуты стабильно высокие темпы строительства зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения, значительная часть которых осуществляется по монолитной бетонной технологии. В 2023 году ввод жилья составил 110,1 млн кв. м., что на 6,7 % превышает показатели аналогичного периода 2022 года и на 17 % показатели 2021 года. Высокий темп возведения зданий и сооружений вызывает необходимость осуществлять большие объемы бетонных работ в зимний период. При зимнем бетонировании наиболее широкое применение находят прогревные методы (электропрогрев, когда тепло поступает в бетон от нагревательных устройств, например, с применением греющих проводов и электропрогрев, когда тепло выделяется при прохождении через него электрического тока - электродный прогрев), которые позволяют обеспечить набор критической прочности в широком диапазоне отрицательных температур.

Известные недостатки, свойственные для метода с применением греющих проводов, заключающиеся в высокой трудоемкости монтажа и однократности их применения, вызывают необходимость поиска путей повышения эффективности других прогревных методов, среди которых наибольший интерес представляет электродный прогрев.

Одним из недостатков электродного прогрева, сдерживающих его широкое применение, является существенное увеличение затрат электроэнергии, обусловленное повышением электрического сопротивления бетона, вследствие снижения объемного содержания электролита, главным образом свободной воды, вызванное протеканием процессов гидратации и ее испарением при прогреве, требующее повышения электрического напряжения для продолжения электротермообработки.

В этой связи особую актуальность приобретают работы, направленные на повышение эффективности электродного прогрева бетона за счет обеспечения его токопроводящих свойств в условиях снижения или отсутствия свободной воды альтернативными способами, одним из которых является введение в бетон токопроводящих наполнителей.

Степень разработанности темы. Теоретическим и технологическим основы повышения эффективности зимнего бетонирования, разработке специализированных составов модифицированных бетонов, адаптированных для производства монолитных работ при отрицательных температурах, посвящены работы Богусевича В.А., Головнева С.Г., Кравченко А.Ф., Крылова Б.А., Миронова С.А., Молодина В.В., Соколова А.М. и др. Разработке, получению и исследованию микро- и нанодисперсных добавок на основе шунгитсодержащих и других углеродсодержащих пород для бетона посвящены работы Королева Е.В., Кравченко Т.Г., Лукутцовой Н.П., Пыкина А.А., Рахимова Р.З., Шилина А.Д., Яковлева Г.И. и других ученых.

В настоящее время степень разработанности темы повышения токопроводящих свойств бетона в условиях снижения количества несвязанной воды при обеспечении требуемых эксплуатационных свойств является недостаточной вследствие других традиционно применяемых методов зимнего бетонирования.

Кроме того, остаются малоизученными особенности формирования структуры и свойств модифицированных цементных бетонов, содержащих тонкомолотый шунгит, твердеющих при электродном прогреве.

Научная гипотеза заключается в возможности поддерживать оптимальное удельное электрическое сопротивление бетона при электродном прогреве и как следствие увеличить температуру электротермообработки без повышения электрического напряжения, сократить время набора критической прочности и расширить временной интервал возможности прогрева за счет применения в составе бетонной смеси тонкомолотого

токопроводящего материала шунгита в сочетании с активной минеральной и пластифицирующей добавками.

Цель работы - разработка научно обоснованного технологического решения, обеспечивающего совершенствование технологии электродного прогрева при зимнем бетонировании на основе создания рациональных условий получения бетонов с оптимальными технологическими и эксплуатационными свойствами за счет введения молотого токопроводящего минерала шунгита в сочетании с активной минеральной и пластифицирующей добавками.

Задачи диссертационного исследования:

1. Изучить гидравлическую активность шунгита с различной степенью помола, его влияние на реологические свойства цементного теста, среднюю плотность и прочность цементного камня, твердеющего в различных условиях.

2. Установить научно обоснованные требования к степени помола и объемному содержанию шунгита, обеспечивающие достаточное снижение величины удельного электрического сопротивления и перколяцию электрического тока для повышения эффективности электродного прогрева бетона.

3. Исследовать зависимости средней плотности, прочности, водонероницаемости и морозостойкости бетона от содержания шунгита, активной минеральной и пластифицирующей добавок в составе бетонной смеси, твердеющей в условиях электродного прогрева при зимнем бетонировании.

4. Изучить особенности изменения удельного электрического сопротивления, распределения тепловых потоков и градиента температур в процессе твердения исследуемых бетонов, подвергаемых электродному прогреву при зимнем бетонировании.

5. Изучить особенности формирования макро- и микроструктуры исходного и модифицированных шунгитсодержащих составов цементного

камня и бетона, твердеющих в условиях электродного прогрева при отрицательных температурах наружного воздуха.

6. Исследовать эффективность электродного прогрева шунгитсодержащего бетона в технологии аддитивного строительного производства и оценить его технико-экономические показатели. Разработать состав операций и средства входного, операционного и приемочного контроля, технологическую документацию и осуществить опытно-промышленную апробацию разработанных решений.

Научная новизна работы:

По специальности 2.1.5:

1. Выявлены квадратичная зависимость прочности при сжатии цементного камня и экспоненциальная зависимость величины его электрического сопротивления от содержания тонкомолотого шунгита ^уд=400 м /кг) в количестве 1-10% от массы портландцемента при различной влажности (0-6,1%), характеризующие оптимальное содержание токопроводящего минерала в количестве 3-5% для перколяции электрического тока при одновременном повышении прочности.

Л

2. Установлено, что введение молотого шунгита ^уд=400 м /кг, dср=32,6 мкм), активной минеральной добавки (метакаолин) и пластифицирующей добавки на основе поликарбоксилатного эфира (Glenium® Ace 430)

в состав тяжелого бетона, подвергаемого электродному прогреву, обеспечивает повышение в фазовом составе цементного камня содержания низкоосновных гидросиликатов кальция (преимущественно ксонотлита) на 4,4 %, минералов тоберморитовой группы на 2,4 %, деллаита на 3,1 %, уменьшение портландита на 5,2 %, что способствует формированию более плотной (снижение полного объема пор на 5,3 %, открытых капиллярных пор - на 6,2%, открытых некапиллярных пор - на 0,6 %, увеличение условно-закрытых пор - на 1,5 %, показателя микропористости на 1,2 %) и однородной структуры бетона,

обеспечивающей повышенные физико-технические свойства (увеличение Rсж в 1,4 раза, W на 6 марок, F на 200 циклов).

По специальности 2.1.7:

1. Впервые обоснован и реализован способ повышения эффективности технологии 3D-печати при низких положительных и отрицательных температурах наружного воздуха за счет электродного прогрева бетона на основе применения портландцемента с шунгитсодержащей органоминеральной добавкой.

2. Научно обосновано технологическое решение аддитивного строительного производства при низких положительных и отрицательных температурах наружного воздуха в условиях строительной площадки, обеспечивающее более равномерное распределение тепловых полей и повышение температур прогреваемого модифицированного бетона на 11,5 оС за счет введения тонкомолотых токопроводящих частиц шунгита, что способствует интенсификации процессов структурообразования бетона, повышению прочности по окончании электродного прогрева на 58 % и увеличению скорости аддитивного производства.

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Расширены теоретические представления об эффективности модифицирования структуры цементного бетона тонкомолотым минералом шунгитом для придания токопроводящих свойств и повышения способности к электроразогреву. Распространены данные представления на рецептурную систему тяжелых модифицированных цементных бетонов и мелкозернистых бетонов в технологии аддитивного производства для электродного прогрева.

2. Разработаны рецептуры тяжелых модифицированных цементных бетонов для электродного прогрева в технологии зимнего бетонирования, характеризующиеся улучшенными физико-техническими показателями по сравнению с исходным составом, за счет применения тонкомолотого минерала шунгита в сочетании с активной минеральной и пластифицирующей добавками.

3. Разработана принципиальная технологическая схема аддитивного строительного производства изделий и конструкций из шунгитсодержащей мелкозернистой бетонной смеси методом послойной экструзии подвергаемой электродному прогреву, позволяющая выполнять 3D-печать при низких положительных и отрицательных температурах наружного воздуха за счет более высокой температуры бетона, что способствует повышению прочности по окончанию прогрева и увеличению скорости строительства.

4. Разработаны основные положения организации и осуществления контроля качества при возведении конструкций методом 3D-печати с применением электродного прогрева бетона, устанавливающие состав операций и средства контроля при производстве работ.

5. Разработана технологическая карта на электродный прогрев фундаментов из монолитного шунгитсодержащего бетона.

Методология и методы диссертационного исследования. Формирование методологии работы выполнено на общепринятых теоретических аспектах и результатах экспериментальных исследований условий и процессов формирования структуры модифицированных цементных бетонов, а также на основании исследований отечественных и зарубежных ученых в сфере изучения характеристик цементных композитов и электродного прогрева бетонов.

При выполнении работы применены методы физико-химических исследований: рентгенофазовый анализ, ИК-спектральный анализ, дифференциально-термический анализ, микрозондовый анализ и растровая электронная микроскопия.

Данные, представленные в диссертации, получены лично автором или в результате выполнения совместных исследований, где автору принадлежит ведущая роль в планировании и проведении экспериментальных исследований, анализе и оценке обобщенных результатов. В опубликованных работах, включающих в себя и работы в соавторстве, автору принадлежат в

одинаковой степени результаты исследований, сформулированные на основе их анализа и обобщений теоретические положения, отражающие научную новизну работы, и прикладные исследования, удостоверяющие ее практическую значимость.

Положения, выносимые на защиту:

По специальности 2.1.5:

1. Результаты исследования влияния тонкомолотого шунгита на перколяцию цементного камня, оцененную по величине электрического сопротивления, при его различной влажности.

2. Оптимальные составы тяжелого цементного бетона, модифицированного тонкомолотым шунгитом, пластифицирующей добавкой и метакаолином, твердевшего в условиях электродного прогрева при зимнем бетонировании, и результаты исследования его качественных характеристик.

3. Особенности структурообразования тяжелого цементного бетона, модифицированного тонкомолотым шунгитом, пластифицирующей добавкой и метакаолином, твердевшего в условиях электродного прогрева при отрицательной температуре наружного воздуха с использованием методов физико-химического анализа.

По специальности 2.1.7:

1. Способ аддитивного производства конструкций стен с электродным прогревом на строительной площадке, обеспечивающий увеличение скорости 3D-печати за счет повышения температуры прогреваемого шунгитсодержащего бетона, способствующего возрастанию его прочности.

2. Особенности распределения тепловых полей и градиентов температур на поверхности конструкций, напечатанных на ЗЭ-принтере и подвергаемых электродному прогреву.

3. Положения входного, операционного и приемочного контроля качества аддитивного строительного производства в условиях электродного прогрева.

Апробация диссертационной работы. Основные положения диссертационных исследований были представлены на 70 - 75 Международных научных конференциях по проблемам архитектуры и строительства (2019 - 2024 г.) Казань, Россия, Международной научной конференции International Scientific Conference on Socio-Technical Construction and Civil Engineering - Социотехническое гражданское строительство (STCCE - 2020), 29 апреля - 15 мая 2020 г.), Казань, Россия, XXVI конкурсе научно-исследовательских и научно-практических работ на соискание именных стипендий Мэра Казани среди студентов и аспирантов, Казань, 3-4 декабря 2020 г., Казань, Россия, II Всероссийской научной конференции, посвященной столетнему юбилею МИСИ - МГСУ «Строительное материаловедение: настоящее и будущее», г. Москва 18-19 ноября 2021 г., II Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора В.А. Афанасьева, г. Санкт-Петербург 21-22 февраля 2023 года.

Внедрение результатов. Технологическая карта и модифицированная шунгитсодержащая бетонная смесь для электродного прогрева при зимнем бетонировании внедрены компанией ООО СМП «Портал» при возведении фундаментов на объекте ФГКВОУ «КВТКУ», г. Казань в декабре 2022 года.

Степень достоверности результатов диссертационного исследования. Испытания физико-технических характеристик исследуемых материалов проведены по стандартным методикам с дальнейшей статистической и математической обработкой с заданной достоверностью, с применением аттестованного лабораторного оборудования филиала кафедры технологий строительного производства КГАСУ в ООО ПИИ «Центр экспертиз и испытаний в строительстве».

Достоверность результатов исследования структуры материала обеспечена комплексом современных методов физико-химических исследований: рентгенофазовым, дифференциально-термическим, ИК-спектральным и микроскопическим анализами. Достоверность полученных

научных выводов обеспечена их корреляцией с экспериментальными данными ряда исследователей, которые не противоречат известным законам и теориям отечественных и зарубежных ученых.

Личный вклад автора заключается в изучении экспериментальных и теоретических основ модифицированных цементных бетонов, постановке задач исследований, в проведении экспериментов, анализе и обработке результатов, формулировании выводов, участии в проведении опытно-промышленных испытаний, в подготовке статей для публикаций.

Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 14 научных публикациях, в том числе в 4 научных статьях, опубликованных в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 2 статье, индексируемой в БД Scopus, получено 3 патента РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка используемой литературы из 209 наименований и 5 приложений. Работа изложена на 197 страницах машинописного текста и содержит 25 таблиц, 73 рисунка.

Содержание диссертационной работы соответствует паспорту научной специальности 2.1.5 «Строительные материалы и изделия» направлениям исследований: п.6 «Научное обоснование и разработка высокопрочных, экологически безопасных, биопозитивных, энергоэффективных, природоподобных строительных материалов, обеспечивающих строительство зданий и сооружений различного назначения, в том числе быстровозводимых и легко трансформируемых», п.13 «Разработка материалов и технологий для строительства, реконструкции и санации зданий и сооружений в различных климатических условиях с учетом сопротивляемости температурно-влажностным и другим факторам»; 2.1.7 «Технология и организация строительства»: п.2 «Разработка конкурентоспособных новых и совершенствование существующих технологий и методов производства строительно-монтажных работ на основе

применения высокопроизводительных средств механизации и автоматизации строительства, реконструкции, капитального ремонта, сноса зданий и сооружений. Разработка систем контроллинга и средств мониторинга организационно-технологических процессов», п.7. «Разработка научных основ, методов и средств контроля, способов повышения качества строительной продукции на всех этапах жизненного цикла».

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОДНОГО ПРОГРЕВА БЕТОНА ПРИ ЗИМНЕМ БЕТОНИРОВАНИИ

1.1. Технологические предпосылки необходимости повышения эффективности электродного прогрева бетона

В современных условиях строительства существенно увеличились объемы монолитных работ в зимний период времени. Помимо этого новые конструктивно-технологические решения для сборно-монолитных каркасных зданий [1], появившиеся на строительном рынке, привели к увеличению требований к качеству зимнего бетонирования. Важнейший принцип выполнения бетонных работ в зимний период (при температурах ниже +5°C) заключается в необходимости набора бетоном критической прочности до начала процессов кристаллизации сврбодной воды [2], что позволяет исключить возникновение внутренних напряжений, разрушающих структуру бетона [3]. Для этого требуется обеспечить положительную температуру бетонной смеси на время набора критической прочности [4].

Существуют различные методы зимнего бетонирования, основанные на использовании противоморозных добавок [5,6], обогреве бетона термоактивной опалубкой [7], инфракрасными лучами, греющими проводами и др. [8,9], а также применении комбинированных способов зимнего бетонирования. Так, Рязанов Г.Н. и Попов Д.Н. в своей работе [10] делают предположение о рациональности комбинированного безобогревного и обогревного способов зимнего бетонирования, например, использование противоморозных добавок в сочетании с обогревом греющими проводами.

Общим недостатком методов, основанных на тепловлажностной обработке паром, продуктами сгорания природного газа и термоактивными опалубками по мнению Соколова А.М. [11] и других исследователей, является то, что передача тепла осуществляется с поверхности внутрь строительной конструкции, где из-за низкой теплопроводности бетона образуются неравномерные температурные поля, вызывающие снижение механической прочности материала и качества конструкции.

Одним из менее трудоемких, но относительно слабо эффективных методов искусственного прогрева бетона, является электродный прогрев. Он основан на использовании выделяемой теплоты при прохождении через бетонную смесь электрического тока [12]. При применении электродного прогрева бетонных конструкций используют пластинчатые, полосовые, струнные и стержневые электроды. Различают периферийный электродный прогрев для конструкций любой массивности (электроды размещаются на поверхности конструкций) и сквозной - для конструкций со значительной толщиной или сложной формы (электроды размещаются внутри конструкции) [13].

Вяжущие и заполнители, находящиеся в сухом состоянии, имеют высокое сопротивление, в то время как жидкая фаза бетона служит проводником электрического тока. Количество и качество жидкой фазы оказывают значительное влияние на изменение удельного электрического сопротивления бетона при электродном прогреве. Процесс электротермообработки бетона можно разделить на три стадии, в которых происходит изменение удельного электрического сопротивления. [14]:

- понижение удельного сопротивления;

- постепенная стабилизация удельного сопротивления;

- прогрессирующее возрастание удельного сопротивления.

Данным трем стадиям соответствуют следующие стадии формирования

структуры бетона:

- растворение в воде минералов портландцементного клинкера и насыщение жидкой фазы продуктами гидратации бетонной смеси;

- перенасыщение жидкой фазы, коллоидация и начало кристаллизации гидратных новообразований;

- формирование кристаллической матрицы, уплотнение структуры цементного камня и нарастание механической прочности бетона [14].

Следует отметить также, что согласно [15] превосходством электродного прогрева бетона, по сравнению с другими способами его электротермообработки, является то, что выделение тепла в бетоне осуществляется при пропускании сквозь него электрического тока, что приводит к повышению КПД использования электрической энергии. Температурное поле при этом (особенно на этапе разогрева) распределяется в бетоне относительно равномерно. В работе [16] показана возможность и целесообразность электродного метода обработки железобетонных изделий с применением источников питания на основе полупроводниковых преобразователей напряжения в производственных условиях малых предприятий, что обеспечивает равномерное распределение температуры по периметру изделия, особенно в конце стадии нагревания.

Величина удельного электрического сопротивления, являющаяся одной из основных характеристик при расчете электродного прогрева бетона характеризующих его эффективность, зависит от состава и количества жидкой фазы (воды с растворенными в ней минералами цементного клинкера) в единице объема бетона. На количество жидкой фазы в бетоне

-5

напрямую влияет расход цемента и воды на 1 м бетона, а изменение количества жидкой фазы в бетоне вызывает увеличение или уменьшение его удельного электрического сопротивления. К примеру, с увеличением

-5

содержания воды с 135 до 225 л на 1 м бетона его удельное электрическое сопротивление уменьшается примерно в 2,4-2,6 раза [15]. Однако в процессе электродного прогрева бетона количество жидкой фазы неизменно уменьшается, и величина удельного электрического сопротивления в этот период существенно зависит от качественного состава бетонной смеси и режима электротермообработки.

В зависимости от ряда факторов и применяемых способов электротермообработки прогрев может производиться по различным режимам [15]:

а) подъем температуры и изотермическое выдерживание. Требуемая прочность бетона при таком режиме должна быть достигнута к моменту окончания изотермического прогрева, а прирост прочности за время остывания не учитывается. Этот режим рекомендуется применять при электропрогреве конструкций с модулем поверхности (Мп) равной 12 и выше;

б) подъем температуры, изотермический прогрев и остывание. При таком режиме необходимую прочность бетон приобретает к концу остывания. Этот режим целесообразно применять для электропрогрева конструкций с Мп= 8... 11;

в) подъем температуры и остывание (без изотермического прогрева). В данном случае заданная прочность обеспечивается к концу остывания. Этот режим рекомендуется применять для конструкций с Мп = 3.7;

г) ступенчатый режим, когда нагрев производится сначала, например, до 50°С и поддерживается на этом уровне в течение 1 - 3 ч, а затем может быть произведен более быстрый подъем температуры до максимально допустимой для данной конструкции и выдерживание при ней до приобретения бетоном требуемой прочности. Этот режим рекомендуется применять при прогреве монолитных конструкций с Мп = 8.15 и сборных предварительно-напряженных конструкций;

д) изотермический прогрев и остывание. При этом режиме необходимую прочность бетон приобретает к концу остывания. Указанный режим применяется при возведении монолитных конструкций с Мп= 2.7 и сборных конструкций (независимо от Мп), выдерживаемых в пакетах, термоформах или камерах с использованием предварительно разогретых электрическим током бетонных смесей, а также при форсированном разогреве уложенного в форму или опалубку бетона с повторным уплотнением его в горячем состоянии;

е) саморегулирующийся режим, при котором напряжение в цепи остается постоянным на протяжении всего цикла термообработки, т. е.

прогрев осуществляется на одной ступени напряжения трансформатора. Этот режим рекомендуется применять при прогреве конструкций с Мп более 8;

ж) импульсный режим, осуществляемый периодическим включением -отключением напряжения, подаваемого на электроды или нагревательные элементы [15].

Рассмотрев различные режимы прогрева бетона, следует отметить, что для всех перечисленных способов наибольшие энергозатраты характерны для этапа подъема температуры и изотермического прогрева. При этом наиболее длительным и энергозатратным, как правило, является этап изотермического прогрева, характеризующийся уменьшением влажности бетона и ростом его удельного электрического сопротивления и затрат электроэнергии, что по-нашему мнению, определяет одну из технологических предпосылок необходимости повышения эффективности прогрева на этих этапах электротемообработки. Другой не менее важной технологической предпосылкой является невозможность электродного прогрева бетона до проектной прочности без специальных мероприятий, например, его увлажнением, что увеличивает риск нарушений температурного режима прогрева.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гарафиев Айнур Маратович, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Б.А. Крылов. Монолитное строительство, его состояние и перспективы совершенствования // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2012. Т. 4, № 159. С. 35-38.

2. С.Г. Головнев. Зимнее бетонирование: этапы становления и развития // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета Сер Строительство и архитектура. 2013. Т. 2, № 31. С. 529-534.

3. Zhang G., Haiyang Y., Huaming L., Yingzi Y. Experimental study of deformation of early age concrete suffering from frost damage // Construction and Building Materials. Elsevier, 2019. Т. 215. С. 410-421.

4. К.В. Семенов, Ю.Г. Барабанщиков. Термическая трещиностойкость массивных бетонных фундаментных плит и ее обеспечение в строительный период зимой // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. № 2. С. 125-135.

5. А.Р. Мавлюбердинов, В.С. Изотов, И.И. Нургатин. Изучение механизмов влияния противоморозных добавок на свойства растворных смесей // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2014. Т. 2, № 28. С. 173-178.

6. F. Karagol, R. Demirboga, W.H. Khushefati. Behavior of fresh and hardened concretes with antifreeze admixtures in deep-freeze low temperatures and exterior winter conditions // Constr Build Mater. 2015. Т. 76. С. 388-395.

7. А.Р. Мавлюбердинов, Г.А. Сунгатуллина. Изучение процессов твердения бетонной смеси в термоактивной опалубке // Вестник Технологического университета. 2015. Т. 18, № 7. С. 181-183.

8. R. T. Brzhanov, G. A. Pikus, M. Traykova. Methods of increasing the initial strength of winter concrete // IOP Conf Ser Mater Sci Eng. 2018. Т. 451, № 1.

9. B. Lazniewska-Piekarczyk, P. Miera. Frost Resistance of Concrete from Innovative Air-Entraining Cements // IOP Conf Ser Mater Sci Eng. 2019. Т.

603, № 4.

10. Г.Н. Рязанова, Д.М. Попова. Применение комплекса из обогревного и необогревного способов выдерживания бетона в зимних условиях с позиции энергоэффективности // Наука молодых - будущее России сборник научных статей 3-й Международной научной конференции перспективных разработок молодых ученых. 2018. С. 238-241.

11. А.М. Соколов. Научные основы процессов электротепловой обработки композиционных материалов в производстве конструкционного бетона: диссертация ... доктора технических наук: 05.02.13 / Соколов Александр Михайлович. 2012. С. 391.

12. М.А. Кобылина, С.В. Калошина. Технологии зимнего бетонирования // Современные технологии в строительстве Теория и практика. 2017. Т. 2. С. 214-223.

13. А.С. Ивахникова. Электродный прогрев бетона // WORLD SCIENCE: PROBLEMS AND INNOVATIONS сборник статей XXXI Международной научно-практической конференции. Пенза, 2019. С. 68-70.

14. С.А. Миронов. Теория и методы зимнего бетонирования. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Стройиздат. 1975. 700 с.

15. Руководство по электротермообработке бетона (НИИЖБ). Москва: Госстройиздат, 1974. 255 с.

16. С.В. Федосов, Н.В. Красносельских, О.В. Коровин, А.М. Соколов. Электротепловая обработка железобетонных изделий токами повышенной частоты в условиях малых предприятий // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 8-14.

17. Н.Л. Дорофеева, А.А. Дорофеева. Применение электродного прогрева при производстве ремонтных бетонных работ в зимний период времени // Молодежный вестник ИрГТУ. 2020. Т. 10, № 3. С. 19-23.

18. Р Х Мухаметрахимов, А Р Галаутдинов, А М Гарафиев. Электродный прогрев бетона с применением токопроводящего минерала // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного

университета. 2019. Т. 4, № 50. С. 418-426.

19. Rustem Mukhametrakhimov, Albert Galautdinov, Ainur Garafiev. The concrete modified by conductive mineral for electrode heating // IOP Conf Ser Mater Sci Eng. 2020. Т. 890. С. 012124.

20. Т.В. Богатырева, Р.С. Марьясов. Научное обоснование энергосберегающей технологии зимнего бетонирования буронабивных свай // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2010. № 3. С. 38-51.

21. Официальные статистические показатели [Электронный ресурс]: ЕМИИС Государственная статистика. Режим доступа: https://www.fedstat.ru/ Официальные статистические показатели (дата обращения 12.08.2021).

22. Е.П. Матус. Численное моделирование электропрогрева дисперсноармированного бетона с фибрами высокой проводимости // Вестник евразийской науки. 2019. Т. 2, № 11. С. 1-9.

23. Salam R. Armoosh, Meral Oltulu. Effect of Different Micro Metal Powders on the Electrical Resistivity of Cementitious Composites // IOP Conf Ser Mater Sci Eng. 2019. Т. 471, № 3.

24. С.В. Федосов, В.И. Бобылев, А.М. Соколов. Температурные характеристики электротепловой обработки бетона посредством электродного прогрева // Строительные материалы. 2011. Т. 12. С. 56-59.

25. Н.В. Красносельских. Процессы электротепловой обработки железобетонных изделий токами повышенной частоты на предприятиях сборного железобетона: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.02.13/ Красносельских Николай Валерьевич . Иваново. 2020. С. 18.

26. Т.Е. Шадриков, А.М. Соколов, С.В. Красносельских, Н.В. Федосов. Оценка возможности применения электротепловой обработки бетона токами повышенной частоты для изготовления шахт лифта при возведении высотных зданий // Молодые ученые - развитию Национальной технологической инициативы. 2020. № 1. С. 614-616.

27. Н.В. Красносельских, С.В. Федосов, А.М. Соколов. Комплексные исследования процессов электротепловой (электротермической) обработки

токами повышенной частоты в производственных условиях // Молодые ученые - развитию Национальной технологической инициативы. 2018. № 1. С. 326-327.

28. А.Ф. Кравченко. Исследование влияния электрического тока и сопутствующих явлений на твердение бетона и их учет при выборе методов электротермообработки тонкостенных конструкций: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.487/ Кравченко Анатолий Федорович. Москва. 1973. С. 21.

29. Н.Н. Шангина. Прогнозирование физико-механических характеристик бетонов с учетом донорно-акцепторных свойств поверхности наполнителей и заполнителей: диссертация ... доктора технических наук: 05.23.05 / Шангина Нина Николаевна. - Санкт-Петербург. 1998. С. 387.

30. Л.М. Добшиц, К.В. Тармосин. Бетонирование строительных конструкций в зимних условиях. Учебное пособие. - М: МИИТ. 2010. 68 с.

31. НИИЖБ ГОССТРОЯ СССР. Рекомендации по приготовлению электропроводящего раствора. 1983. 9 с.

32. НИИЖБ ГОССТРОЯ СССР. Рекомендации по приготовлению электропроводящего бетона. 1983. 12 с.

33. ГОСТ 3476-2019. Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов. - М.: Стандартинформ. 2020. С. 4.

34. ГОСТ 3340-88. Кокс литейный каменноугольный. Технические условия. - М.: Государственный коммитет СССР по Стандартам. 1990. С. 6.

35. Г.Г. Богусевич, Д.М. Сопин, В.А. Богусевич, О.Д. Гасанов, Р.С. Гончаров. Мелкозернистые бетоны на основе сырьевых ресурсов КМА и вяжущих низкой водопотребности для зимнего бетонирования // Безопасность, защита и охрана окружающей природной среды: фундаментальные и прикладные исследования. Всероссийская научная конференция. 2019. С. 12-15.

36. ГОСТ 450-77 Кальций хлористый технический. Технические условия. - Издательство Стандартов. М, 1977. С. 16.

37. ГОСТ 13830-97 Соль поваренная пищевая. Общие технические условия. - М.: Издательство стандартов. 1999. С. 15.

38. ГОСТ 4233-77. Нартий хлористый. Технические условия. - М.: Издательство стандартов. 1978. С. 18.

39. ГОСТ 6194-69. Натрий азотистокислый (нитрит натрия) технический. -М.: Издательство стандартов. 1969. С. 6.

40. ГОСТ 11159-76. Железо хлорное техническое. - М.: Издательство стандартов. 1977. С. 6.

41. Ф.Ю. Бурменко, Ю.Ф. Бурменко, Л.Л. Юров, С.Л. Чирвина. К выбору оптимального состава электропроводного бетона. новые возможности // Вестник Приднестровского университета Серия Медико-биологические и химические науки. 2017. Т. 56, № 2. С. 89-96.

42. Л.И. Касторных, Ю.С. Фоминых. Исследование параметров, влияющих на эффективность тепловой обработки самоуплотняющегося бетона с минеральными добавками // Инженерный вестник Дона. 2018. Т. 51, № 4. С. 207.

43. Е.А. Вдовин. Свойства цементощебеночных смесей, твердеющих при отрицательных температурах в конструкциях дорожных одежд: диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05. 2000. С. 201.

44. М.В. Молодцов. Электропрогрев бетона, армированного стальными волокнами: дис. канд. техн. наук: 05.23.08 / Молодцов Максим Вилленинович. - Челябинск, 1999. - 190 с.

45. В.В. Леснов, В.Т. Ерофеев, Р.Н. Салимов. Исследование электропроводности дисперсно-армированных каркасных композитов // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. 2015. № 4. С. 85-87.

46. СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения - М.: АО «НИЦ «Строительство» - НИИЖБ им. А.А. Гвоздева. 2020.

47. ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия. - М.: Стандартинформ. 2019. С. 10.

48. ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. - М.: Стандартинформ. 1995. С. 16.

49. ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. - М.: Стандартинформ. 2017. С. 11.

50. ГОСТ 9758-2012 Заполнители пористые неорганические для легкого бетона. Методы испытаний. - М.: Стройиздатинформ. 2014. С. 62.

51. Р.С. Федюк, Д.Е. Кузьмин, В.О. Батаршин, Р.А. Тимохин, В.С. Гиневский. Электропроводящие бетоны для специальных сооружений // Безопасность строительного фонда России Проблемы и решения. 2017. Т. 1. С. 51-57.

52. О.Н. Томоровщенко. Получение и свойства цементных токопроводящих композитов с использованием углеродных материалов и механоактивированного песка: диссертация кандидата технических наук / Томаровщенко Оксана Николаевна 05.7.11. Белгород, 2017. С. 152.

53. Р.Р. Богданов, А.В. Пашаев, М.В. Журавлев, А.А. Калимуллин. Гиперпластификаторы на основе эфира поликарбоксилата и полиарила и их влияние на физико-технические свойства цементных композиций // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2018. Т. 46, № 4. С. 265-273.

54. Л.Я. Крамар, А.И. Кудяков, Б.Я. Трофимов, К.В. Шулдяков. Цементные тяжелые бетоны для строительства скоростных автомобильных дорог // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2017. Т. 63, № 3. С. 147-157.

55. О.В. Кононова, С.Н. Анисимов, А.Ю. Лешканов, А.О. Смирнов. Пат. 2603991 Российская Федерация МПК C04B 28/04, 24/24, 103/32, 103/14, 111/62. Мелкозернистая самоуплотняющаяся бетонная смесь /заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение.

56. О.В. Кононова, С.Н. Анисимов, А.О. Смирнов, А.Ю. Лешканов. Эффективность применения доменного гранулированного шлака в бетонах с добавкой на основе поликарбоксилатного эфира // Современные наукоемкие

технологии. 2016. Т. 6, № 2. С. 259-263.

57. М.В. Грязина, Ю.А. Минаков. Влияние добавки glenium® асе 430 на свойства бетона // В сборнике: Социальные, естественные и технические системы в современном мире: состояние, противоречия, развитие. Восемнадцатые Вавиловские чтения. Материалы международной междисциплинарной научной конференции: В 2 частях. Под общей редакцией В.П. Шалаева. 2015. С. 148.

58. Л.М. Добшиц, О.В. Кононова, С.Н. Анисимов, А.Ю. Лешканов, А.О. Смирнов. Влияние кварцевого наполнителя и суперпластификатора glenium® асе 430 на раннюю прочность мелкозернистого бетона с ускорителем твердения // Фундаментальные исследования. 2014. Т. 11, № 9. С. 945-948.

59. В.С. Изотов, Р.Х. Мухаметрахимов, А.Р. Галаутдинов. Комплексная добавка для повышения эффективности гипсоцементно-пуццоланового вяжущего // Строительные материалы. 2016. № 8. С. 70-73.

60. С.А.Ю. Муртазаев, С.Г. Шеина, И.С.А. Муртазаев, Д.А. Межидов. Самоуплотняющиеся бетоны с использованием химических добавок на основе эфиров полиарилов и поликарбоксилатов // Вестник ГГНТУ. Технические науки. 2023. Т. 19, № 1(31). С. 88-95.

61. Л.М. Добшиц, О.В. Кононова, С.Н. Анисимов, А.Ю. Лешканов. Влияние поликарбоксилатных суперпластификаторовна структурообразование цементных паст // Фундаментальные исследования. 2014. Т. 5, № 5. С. 945-948.

62. С.Н. Анисимов, О.В. Кононова, Ю.А. Минаков, А.Ю. Лешканов, А.О. Смирнов. Исследование прочности тяжелого бетона с пластифицирующими и минеральными добавками // Современные проблемы науки и образования. 2015. Т. 2, № 1. С. 240.

63. К.В. Шулдяков, Л.Я. Крамар, Б.Я. Трофимов, И.М. Иванов. Особенности влияния пластификатора на структуру цементного камня и свойства бетона // В сборнике: ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В

ТЕХНИКЕ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ: ПМТС 2015. Материалы II Всероссийской научной конференции молодых ученых с международным участием. Томский государственный архитектурно-строительный университет. 2015. С. 423-426.

64. С.Н. Анисимов, О.В. Кононова, А.Ю. Лешканов, А.О. Смирнов. Исследование влияния комплекса модификаторов на кинетику твердения бетонов // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 4. С. 187.

65. М.В. Грязина, Ю.А Минаков. Влияние добавки glenium® асе 430 на кинетику твердения цементного камня при постоянном водоцементном отношении // Труды Поволжского государственного технологического университета. Серия: Технологическая. 2015. № 3. С. 181-184.

66. Д.К.С. Батаев, С.А.Ю. Муртазаев, М.Ш. Саламанова, С.А. Алиев. Влияние степени дисперсности минеральных порошков природного и техногенного происхождения на свойства вяжущей щелочной системы // Вестник КНИИ РАН. 2020. Т. 3, № 3. С. 16-29.

67. С.Г. Шеина, М.С. Сайдумов, И.С.А. Муртазаев, М.П. Маслаков. Комплексная органоминеральная добавка с использованием природного и техногенного сырья // Вестник ГГНТУ. Технические науки. 2022. Т. 18, № 2(28). С. 108-115.

68. Д.К.С. Батаев, Т.С.А. Сайдумов, М.С. Муртазаева, Д.М. Дудаев, М.К. Салгириев. Рецептуры высокопрочных бетонов на техногенном и природном сырье // В сборнике Актуальные проблемы современной строительной науки и образования Материалы всероссийской научно-практической конференции. 2017. С. 109-116.

69. Г.Б. Вержбовский, А.В. Залиев. Выбор минеральных наполнителей для строительных композитных материалов с полимерной матрицей // Инженерный вестник Дона. 2023. Т. 9, № 105. С. 549-557.

70. А.А. Кирсанова. Высокофункциональные тяжелые бетоны, модифицированные комплексными добавками, включающими метакаолин: автореферат диссертации кандидата технических наук 05.23.05 / Кирсанова

Алёна Андреевна. 2016. С. 24.

71. Н.М. Морозов, И.В. Боровских. Влияние метакаолина на свойства цементных систем // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2015. Т. 33, № 3. С. 127-132.

72. Hadi Faghihmaleki, Hossien Nazari. Laboratory study of metakaolin and microsilica effect on the performance of high-strength concrete containing Forta fibers // Adv Bridg Eng. 2023. Т. 4, № 1. С. 11.

73. С.А. Краснобаева, И.Н. Медведева, А.С. Брыков, З.В. Стафеева. Свойства материалов на основе портландцемента с добавкой метакаолина МКЖЛ // Цемент и его применение. 2015. № 1. С. 50-55.

74. Н.М. Красиникова, С.В. Степанов, А.Ф. Искандарова. Исследование влияния метакаолина на прочность бетона // Инновационная наука. 2015. Т. 7, № 1. С. 41-43.

75. Г.И. Яковлев, Г.Н. Первушин, И.А. Пудов, И.С. Полянских, З.С. Саидова. Об опыте применения метакаолина в качестве структурирующей добавки в цементных композитах // Вестник ВСГУТУ. 2021. Т. 2, № 81. С. 58-68.

76. ГОСТ 59536-2021 Метакаолин для бетонов и строительных растворов. - М.: Стандартинформ. 2021. С. 15.

77. А.Н. Блохин. Влияние углеродных нанотрубок на электропроводность эпоксидной матрицы // Вопросы современной науки и практики Университет им ВИ Вернадского. 2012. Т. 41, № 3. С. 384-386.

78. С.А. Рябов, Е.А. Захарычев, Ю.Д. Семчиков. Исследование влияния времени функционализации углеродных нанотрубок на физико -механические свойства полимерных композитов на их основе // Вестник Нижегородского университета им НИ Лобачевского. 2013. № 2-1. С. 71-74.

79. В.А. Батаев, А.Г. Кудашов, А.М. Теплых, А.Ю. Огнев, В.М. Александрова. Полимерный композиционный материал на основе эпоксидной смолы, упрочненный многослойными углеродными нанотрубками // Научный вестник Новосибирского государственного

технического университета. 2009. Т. 37, № 4. С. 115-122.

80. А.К. Микитаев, Г.В. Козлов. Описание степени усиления нанокомпозитов полимер/углеродные нанотрубки в рамках перколяционных моделей // Физика твердого тела. 2015. Т. 57, № 5. С. 961-964.

81. В.А. Семенов, С.В. Русаков, В.Г. Гилев. Об электропроводности эпоксидной матрицы с углеродными нанотрубками // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2019. № 3. С. 88-93.

82. Г.С. Бочаров, А.В. Елецкий, А.А. Книжник. Нелинейное сопротивление полимерных нанокомпозитов с присадкой углеродных нанотрубок в условиях перколяции // Журнал технической физики. 2016. Т. 86, № 10. С. 64-68.

83. С.В. Кондрашов, А.Г. Гуняева, К.А. Шашкеев, Д.Я. Баринов, М.А. Солдатов, В.Г. Шевченко, А.М. Музафаров. Электропроводящие гибридные полимерные композиционные материалы на основе нековалентно функционализированных углеродных нанотрубок // Труды ВИАМ. 2016. Т. 2, № 38. С. 81-93.

84. А.А. Спиридонова, А.В. Панченко. Изучение воздействия минеральных и пластифицирующих добавок совместно с углеродными нанотрубками на свойства цементного бетона // Электронный научный журнал. 2019. Т. 3, № 25. С. 175-178.

85. Р.Х. Мухаметрахимов, Р.И. Шафигуллин, В.Н. Куприянов. Разработка радиозащитных шунгитосодержащих гипсоволокнистых облицовочных листов // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2017. Т. 41, № 3. С. 224-231.

86. В.Н. Куприянов, О.Г. Морозов, А.Р. Насыбуллин, Р.И. Шафигуллин. К исследованию ослабления электромагнитных волн ограждающими конструкциями зданий // Приволжский научный журнал. 2016. Т. 1, № 37. С. 38-45.

87. Пат. 143135 Российская федерация, МПК Е01С 11/24.

Аэродромное покрытие / Дудышев, В.Д.; заявитель и правообладатель Дудышев, В.Д. - №2014104433/03, заявл. 07.02.2014; опубл. 20.07.14. РФ, 2014. С. 17.

88. Перколяция [Электронный ресурс]: Википедия. Свободная энциклопедия. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/ перколяция (дата обращения: 11.09.2019).

89. И.И. Зарипова. Подходы к проектированию составов строительных композиционных материалов на основе выводов теорий «перколяции» и «эффективной среды» // Евразийский союз ученых. 2016. Т. 7, № 28. С. 11-13.

90. И.И. Зарипова, Е.А. Вознесенский. Расчет состава строительных композиционных материалов с применением теории перколяции // Новые материалы и технологии в машиностроении. 2016. Т. 24. С. 89-92.

91. И.И. Зарипова, Д.А. Новиков. Технология подбора состава композиционного материала с прогнозируемыми свойствами // Приоритетные направления развития науки и образования. 2016. Т. 3, № 10. С. 88-91.

92. А.В. Илюхин, И.И. Зарипова. Влияние структурных характеристик на электрофизические свойства строительных электропроводных композиционных материалов на основе цементного вяжущего // Фундаментальные, поисковые и прикладные исследования РААСН по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2017 году. 2018. С. 213-220.

93. И.Ю. Денисюк, М.В. Успенская, М.И. Фокина, К.Ю. Логушкова. Электропроводящая композиция бетона // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18, № 1. С. 158162.

94. P. Xie, J.J. Beaudoin. Electrically conductive concrete and its application in deicing // Proc. 2nd CANMET/ACI International Symposium. Las

Vegas, USA. 1995. С. 399-418.

95. Doo-Yeol Yoo, Ilhwan You, Seung-Jung Lee. Electrical Properties of Cement-Based Composites with Carbon Nanotubes, Graphene, and Graphite Nanofibers // Sensors. 2017. Т. 17, № 5. С. 1064.

96. Ping Xie, Ping Gu, J. J. Beaudoin. Electrical percolation phenomena in cement composites containing conductive fibres // J Mater Sci. 1996. Т. 31, № 15. С. 4093-4097.

97. A.N. Gumenyuk, I.S. Polyanskikh, I.A. Pudov, F.E. Shevchenko, N.V. Kuzmina, G.I. Yakovlev. Directed regulation and localization of electrical properties for composite construction materials // Solid State Phenom. 2021. Т. 325 SSP. С. 119-124.

98. V. Cerny, R. Drochytka, S. Baranek, L. Meszarosova, J. Melichar, R. Hermann, G. Yakovlev. Impact of carbon particle character on the cement-based composite electrical resistivity // Materials (Basel). 2021. Т. 14, № 24.

99. Г.И. Яковлев, Н.В. Хохряков, И.С. Полянских, З. Орбан, А.Н. Гуменюк. Применение квантово-химического моделирования для определения механизма электрической проводимости в силикатных матрицах // Вестник МГСУ. 2022. Т. 17, № 9. С. 1175-1186.

100. Г.И. Яковлев, И.С. Полянских, И.А. Пудов, З.С. Саидова, Е.В. Бегунова. Влияние токопроводящих ультрадисперсных добавок на перколяцию в электропроводных цементных композициях // Цемент и его применение. 2022. № 5. С. 44-49.

101. Г.И. Яковлев, В. Черни, И.А. Пудов, И.С. Полянских, З.С. Саидова, Е.В. Бегунова, С.Н. Семенова. Свойства цементных матриц с повышенной электропроводностью // Строительные материалы. 2022. № 1-2. С. 11-20.

102. И.В. Прушковский. Агрегация и электрические свойства дисперсий углеродных веществ в карбонатах щелочноземельных металлов / Прушковский Игорь Валентинович: диссертация кандидата технических наук 02.00.11. Белгород, 2014. С. 167.

103. S. Chakraborty, S.P. Kundu, A. Roy, B. Adhikari, S.B. Majumder. Effect of Jute as Fiber Reinforcement Controlling the Hydration Characteristics of Cement Matrix // Ind Eng Chem Res. 2013. Т. 52, № 3. С. 1252-1260.

104. Maksymilian Fr^c, Wojciech Szudek, Paulina Szoldra, Waldemar Pichor. The applicability of shungite as an electrically conductive additive in cement composites // J Build Eng. 2022. Т. 45. С. 103469.

105. И. Игнатов, О.В. Мосин. Состав и структурные свойства природного фуллеренсодержащего минерала шунгита. Математическая модель взаимодействия шунгита с молекулами воды // Интернет-журнал Науковедение. 2014. Т. 21, № 2. С. 114.

106. А. Адамсон. Физическая химия поверхностей. М, 1979. 568 с.

107. Ю. К. Калинин. Углеродсодержащие шунгитовые породы и их практическое использование: дис. д-ра техн. наук: 05.17.11 / Калинин Юрий. - М. Клавдиевич. 2002. С. 316.

108. В.А. Соколов, Ю. К. Калинин. Шунгиты Карелии и пути их комплексного исследования. Петрозаводск, 1975. 240 с.

109. М.М. Филиппов. Шунгиты Карелии: термины и определения // Геология и полезные ископаемые Карелии - Петрозаводск. 2001. № 4. С. 82-90.

110. М.М. Филиппов. Шунгиты Карелии: современный взгляд на природу месторождений и их прогнозные запасы // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. 2003. № 5. С. 22-33.

111. Г.А. Бужевич, В.И. Савин, А.А. Евдокимов, Г.Е. Колосов, В.А. Ильяшенко. Шунгизитобетон и опыт его применения в строительстве (обзор). М.: ЦИНИС Госстроя СССР. 1978. 80 с.

112. Н.П. Лукутцова, А.А. Пыкин, О.А. Чудакова. Модифицирование мелкозернистого бетона микро- и наноразмерными частицами шунгита и диоксида титана // Вестник Белгородского государственного технологического университета им ВГ Шухова. 2010. № 2. С. 66-70.

113. Г.Э. Шаблинский, Н.П. Лукутцова, А.А. Пыкин, К.А. Цветков. Исследование динамической прочности и жесткости изделий из

мелкозернистого бетона, модифицированного наноструктурным шунгитовым наполнителем // Вестник МГСУ. 2010. № 2. С. 231-236.

114. А.А. Пыкин, Н.П. Лукутцова, Ю.А. Аверьяненко, Я.А. Александрова, М.Н. Ривоненко. Наномодифицированный быстротвердеющий бетон для строительных и ремонтных работ // В сборнике: Архитектура, градостроительство, историко-культурная и экологическая среда городов центральной России, Украины и Беларуси. Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной памяти заслуженного архитектора РФ В.Н. Городкова. . 2014. С. 153-158.

115. Н.П. Лукутцова, А.А. Пыкин, С.В. Ширко, А.А. Мацаенко. Технико-экологическое обоснование получения наномодификатора для бетона // Строительство и реконструкция. 2012. Т. 41, № 3. С. 42-47.

116. Кравченко Т.Г. Модифицированные токопроводящие шунгитобетоны / Кравченко Т.Г., Терешко А.Г., Хромилин Е.И. и др. // В кн.: Бетоны с эффективными модифицирующими добавками; под ред. Ф.М. Иванова, В.Г. Батракова. - М.: НИИЖБ. 1985. С. 77-84.

117. A.N. Beskopylnyi, S.A. Stel'makh, E.M. Shcherban, L.R. Mailyan, B.Ch. Meskhi, N.A. Beskopylnyi, D. El'shaeva. Influence of the chemical activation of aggregates on the properties of lightweight vibro-centrifuged fiber-reinforced concrete // J Compos Sci. 2022. Т. 6, № 9. С. 273.

118. S.A. Stel'makh, E.M. Shcherban', A. Beskopylny, L.R. Mailyan, B. Meskhi, V. Varavka. Quantitative and qualitative aspects of composite action of concrete and dispersion-reinforcing fiber // Polymers (Basel). 2022. Т. 14, № 4.

119. E.M. Shcherban, S.A. Stelmakh, A.N. Beskopylnyi, L.R. Mailyan, B.Ch. Meskhi, D.M. Elshaeva, A.A. Chernilnik, A.L. Mailyan, O. Ananova. Eco-friendly sustainable concrete and mortar using coal dust waste // Materials (Basel). 2023. Т. 16, № 19. С. 4422.

120. А.А. Пыкин, Н.П. Лукутцова, С.В. Васюнина, А.А. Устинов, В.И. Мацаенко, А.А., Мелешкевич. Структура цементных и керамических

материалов с устойчивыми нанодисперсными добавками на основе стабилизированных минеральных компонентов в водной дисперсионной среде // Строительство и реконструкция. 2015. Т. 58, № 2. С. 135-144.

121. Н.П. Лукутцова, А.А. Пыкин, Е.Г. Карпиков. Особенности структурообразования цементного камня с углерод-кремнеземистой нанодисперсной добавкой // Строительные материалы. 2011. № 9. С. 66-67.

122. Н.П. Лукуцова, А Пыкин, А. Теоретические и технологические аспекты получения микро- и нанодисперсных добавок на основе шунгитосодержащих пород для бетона. Монография. - Брянск: Изд-во БГИТА. 2013. 223 с.

123. А.А. Пыкин, Н.П. Лукутцова, Г.В. Костюченко. К вопросу о повышении свойств мелкозернистого бетона микро- и нанодисперсными добавками на основе шунгита // Вестник Белгородского государственного технологического университета им ВГ Шухова. 2011. № 2. С. 16-20.

124. Д. И. Черноусов. Применение асфальтового вяжущего вещества с шунгитом при устройстве дорожных покрытий: автореферат дис. канд. тех. наук: 05.23.11/Черноусов Дмитрий Иванович. Воронеж, 2011. С. 19.

125. ГОСТ 9128-2013 Смеси асфальтобетонные, оплимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полмерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия - М.: Стройстандартинформ. 2019. С. 49.

126. Д.В. Орешкин, Е.Ю. Горностаева, П.В. Капцов, Т.Э. Хаев. Древесно-цементные композиции с улучшенными физико-техническими показателями // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета Серия Строительство и архитектура. 2015. Т. 59, № 40. С. 174-185.

127. А.Д. Шилин, М.В. Шилина, О.Е. Рубаник, М.С. Ломач, Е.И. Марушко. Исследование мелкозернистых бетонов, полученных с использованием механоактивированного шунгита // В сборнике: Материалы докладов 52-й Международной научно-технической конференции

преподавателей и студентов. В 2-х томах. 2019. С. 326-328.

128. В.В. Рубаник, А.Д. Шилин, Н.Х. Белоус, С.П. Родцевич, М.В. Рубаник, В.В.Мл. Шилина. Влияние добавок шунгита на свойства мелкозернистых пластифицированных портландцементных бетонов // В сборнике: Перспективные материалы и технологии. Материалы международного симпозиума. В 2-х частях. Под редакцией В.В. Рубаника. 2017. С. 301-303.

129. Т.В. Загоруйко, В.Т. Перцев. Использование термостойких материалов на основе легких заполнителей для повышения огнестойкости строительных конструкций // Вестник Воронежского института ГПС МЧС России. 2011. Т. 1, № 1. С. 29-31.

130. А.А. Леденев, В.Т. Перцев, А.В. Калач, Т.В. Загоруйко, С.А. Донец, Е.В. Калач. Управление огнестойкостью железобетонных конструкций вариатропной структуры // Вестник Белгородского государственного технологического университета им ВГ Шухова. 2016. № 4. С. 16-22.

131. А.С. Рыжов, Л.Н. Поцелуева. Наномодифицированный магнезиально-шунгитовый защитный бетон // Инженерно-строительный журнал. 2010. Т. 12, № 2. С. 49-55.

132. Р.М. Алоян, М.В. Акулова, Т.Г. Ветренко, А.В. Попов. Влияние структурно-технологических факторов на формирование радиационных свойств строительных материалов гидратационного твердения // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета Серия Строительство и архитектура. 2013. Т. 50, № 31-2. С. 81-86.

133. А.А. Пыкин, Н.П. Лукутцова, Г.В. Костюченко. Регулирование свойств бетонов добавками на основе нанодисперсного шунгита // Технологии бетонов. 2013. Т. 89, № 12. С. 34-35.

134. ГОСТ 310.1-76 Цементы. Методы испытаний. Общие положения. - М.: ИПК Издательство стандартов. 1978. С. 2.

135. ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной

густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема. - М.: Издательство стандартов. 1978. С. 8.

136. ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии. - М.: ИПК Издательство стандартов. 1983. С. 19.

137. ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия. - М.: ИПК Издательство стандартов. 1987. С. 8.

138. ТУ 5711-006-00186938-2017 «Щебень АО «ЕВРАЗ Качканарский горно-обогатительный комбинат. Технические условия». 2017. С. 5.

139. ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний. - М.: Госстрой России. ГУП ЦПП. 1998. С. 97.

140. ТУ 5729-097-12615988-2013 «Метакаолин МКЖЛ. Технические условия». 2013. С. 16.

141. А.С. Брыков. Метакаолин // Цемент и его применение. 2012. № 4. С. 36-40.

142. Л.И. Дворкин, Н.В. Лушникова. Высокопрочные бетоны на основе литых бетонных смесей с использованием полифункционального модификатора, содержащего метакаолин // Бетон и железобетон. 2007. № 1. С. 2-7.

143. Та Минь Хоанг. Мелкозернистый бетон с добавкой метакаолина: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.05 / Та Минь Хоанг. - Москва. 2001. С. 21.

144. R.R. Bogdanov, R.A. Ibragimov. Process of hydration and structure formation of the modified self-compacting concrete // Mag Civ Eng. 2017. Т. 73, № 5. С. 14-24.

145. А.А. Кирсанова, Л.Я. Крамар. Органоминеральные модификаторы на основе метакаолина для цементных бетонов // Строительные материалы. 2013. № 11. С. 54-56.

146. А.А. Кирсанова. Высокофункциональные тяжелые бетоны, модифицированные комплексными добавками, включающими метакаолин: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.05 / Кирсанова Алёна Андреевна. -

Томск. 2016. С. 24.

147. Л.И. Дворкин, В.В. Житковский, О.Л. Дворкин, А.Р. Разумовский. Метакаолин - эффективная минеральная добавка для бетонов // Технологии бетонов. 2015. Т. 9-10, № 110-111. С. 21-24.

148. К.В. Шулдяков, Л.Я. Крамар, Б.Я. Трофимов, Н.А. Мамаев. Влияние добавки «микрокремнезем-поликарбоксилатный суперпластификатор» на гидратацию цемента, структуру и свойства цементного камня // Цемент и его применение. 2013. № 2. С. 114-118.

149. ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия. - М.: Стандартинформ. 2012. С. 16.

150. ГОСТ 12730.1-2020 Бетоны. Методы определения плотности. -М.: Стандартинформ. 2021. С. 8.

151. ГОСТ Р 58949-2020 Бетоны и растворы строительные. Методы определения, правила контроля и оценки влажности в конструкциях. - М.: Стандартинформ. 2021. С. 12.

152. МИ 2486-98 «Рекомендация. ГСИ. Контракция цементных материалов. Методика измерения и прогнозирования на контракциометре КД-07». 1998. С. 5.

153. МИ 2487-98 «Рекомендация. ГСИ. Материалы цементные. Методика ускоренного определения и прогнозирования активности цемента по его контракции». 1998. С. 6.

154. Ермилова Е.Ю. Композиционные портландцементы с комплексными добавками термоактивированных полиминеральных глин и карбонатов: дис. канд. техн. наук: 05.23.05 / Ермилова Елизавета Юрьевна. Казань, 2017. С. 196.

155. ГОСТ 25094-82 Добавки активные минеральные. Методы испытаний. - М.: Издательство стандартов. 1982. С. 10.

156. ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытаний. - М.: Стандартинформ. 2015. С. 23.

157. ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по

контрольным образцам. - М.: Стандартинформ. 2013. С. 36.

158. ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. - М.: Стандартинформ. 2016. С. 23.

159. ГОСТ 12730.5-2018 Определение водонепроницаемости. - М.: Стандартинформ. 2019. С. 18.

160. ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости. - М.: Стандартинформ. 2014. С. 18.

161. ГОСТ 12730.4-2020 Бетоны. Методы определения показателей пористости. - М.: Стандартинформ. 2021. С. 13.

162. А.Х. Купцов, Г.Н. Жижин. Фурье-КР и Фурье-ИК спектры полимеров // Физматлит. Москва, 2001. 582 с.

163. А.С. Каспржицкий, Г.И. Лазоренко, В.А. Явна. Моделирование электронной структуры слоистых алюмосиликатов // Инженерный вестник Дона. 2013. № 3. С. 11.

164. И.В. Калюжнов, Е.С. Нураков, В.К. Классен. Зависимость гидравлической активности клинкера от степени измельчения отдельных сырьевых компонентов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им ВГ Шухова. 2017. № 7. С. 75-80.

165. Патент № 2725715 Российская Федерация, C1 C04B 40/02, 111/20, 103/32, 14/36, 28/00 Способ зимнего бетонирования / Р.Х. Мухаметрахимов, А.Р. Галаутдинов, А.М. Гарафиев; опубл. 03.07.2020, Бюл. 19.: 2725715. РФ.

166. В.В. Молодин. Применение современных информационных технологий для обоснования управляемых температурных режимов тепловой обработки бетона монолитных конструкций // Бетон и железобетон. 2012. № 1. С. 8-13.

167. В.В. Молодин, Ю.А. Чиркунов, А.А. Лазарев. Экспериментальная проверка точных решений нелинейного дифференциального уравнения для задач зимнего бетонирования // В книге:

Международный междисциплинарный симпозиум «Иерархические материалы: разработка и приложения для новых технологий и надежных конструкций». Тезисы докладов International Workshop, Международной конференции и и VIII Всероссийской научно-практической. Томск, 2019. С. 618-619.

168. В.В. Молодин, Ю.А. Чиркунов, Е.В. Гармс, К.Е. Горшкова. Метод группового анализа дифференциальных уравнений для прогнозирования температурных режимов забетонированных конструкций // Наука и инновационные технологии. 2020. Т. 3, № 16. С. 69-74.

169. В.В. Молодин, Ю.А. Чиркунов, Н.Ф. Бельмецев, Е.В. Гармс, К.Е. Горшкова, А.А. Лазарев. Нелинейное моделирование распределения тепла при зимнем бетонировании колонны // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2020. Т. 5, № 737. С. 118-131.

170. Железобетонные и каменные конструкции / Под ред. В.М. Бондаренко. М.: Высшая школа. 2007. С. 887.

171. С.В. Федосов. Тепломассоперенос в технологических процессах строительной индустрии. Иваново: ПрессСто, 2010. С. 364.

172. Патент № 2750772 Российская Федерация, C2 C04B 40/02, 111/20, 103/32, 14/36, 28/00 Способ зимнего бетонирования строительных конструкций / Р.Х. Мухаметрахимов, А.Р. Галаутдинов, А.М. Гарафиев; опубл. 02.07.2021, Бюл. 19.

173. А.Н. Гришина, Е.В. Королев. Химический состав цементного камня, модифицированного гидросиликатами металлов // В сборнике: Современные строительные материалы и технологии. Сборник научных статей III Международной конференции. Под редакцией М.А. Дмитриевой. Калининград, 2021. С. 14-21.

174. Изотов В.С., Мухаметрахимов Р.Х. Особенности процесса гидратации модифицированного смешанного вяжущего для фиброцементных плит // Строительные материалы. 2014. Т. 5. С. 88-91.

175. В.И. Калашников, В.Т. Ерофеев, М.Н. Мороз, И.Ю. Троянов,

B.М. Володин, О.В. Суздальцев. Наногидросиликатные технологии в производстве бетонов // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 88-91.

176. А.Н. Лопанов, Е.А. Фанина, О.Н. Томаровщенко. Влияние рецептурно-технологических факторов на физико-механические характеристики мелкозернистого бетона с углеродной фазой // Вестник Белгородского государственного технологического университета им ВГ Шухова. 2017. № 1. С. 130-133.

177. Л.А. Урханова, М.А. Савельева. Исследование микроструктуры и свойств цементного камня, модифицированного золем серы // В сборнике: Инновационные технологии в науке и образовании. Материалы V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Отв. ред. Е.Р. Урмакшинова, С.Л. Буянтуев. 2017. С. 103-112.

178. L.A. Urkhanova, S.L. Lkhasaranov, S.A. Buyantuev, R.S. Fediuk, A.V. Taskin. Urkhanova L. A., Lkhasaranov S. A., Buyantuev S. L., Fediuk R. S., Taskin A. V. // Mag Civ Eng. 2019. Т. 91, № 7. С. 112-120.

179. А.С. Иноземцев, Е.В Королев. Структурообразование и свойства конструкционных высокопрочных легких бетонов с применением наномодификатора BisNanoActivus // Строительные материалы. 2014. № 1-2.

C. 33-37.

180. Р.С. Федюк, А.В. Мочалов, А.М. Тимохин, Ю.Ю. Муталибов, З.А. Ильинский. Проектирование композиционного вяжущего для уплотнения структуры цементного камня // Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения: материалы Междунар. академ. чтений. Курск, 2015. С. 115-121.

181. M.Sh. Mintsaev, D.K.S. Bataev, K.Kh. Mazhiev, A.Kh. Mazhiev, A.Kh. Mazhieva, A.Kh. Mazhiev, M.Kh. Mazhiev. Prospects for using 3d-printing technologies in construction of buildings in seismic areas // В сборнике Proc Int Symp "Engineering Earth Sci Appl Fundam Res (ISEES 2018) Int Symp Eng Earth Sci Сер "Advances Eng Res. 2018. С. 311-315.

182. Bjorn Ter Haar, Jacques Kruger, Gideon van Zijl. Off-site

construction with 3D concrete printing // Autom Constr. 2023. Т. 152. С. 104906.

183. Weiguo Xu, Shuyi Huang, Dong Han, Zhiling Zhang, Yuan Gao, Peng Feng, Daobo Zhang. Toward automated construction: The design-to-printing workflow for a robotic in-situ 3D printed house // Case Stud Constr Mater. 2022. Т. 17. С. e01442.

184. Yang Wang, Liu-chao Qiu, Yuan-ye Hu, Song-gui Chen, Yi Liu. Influential factors on mechanical properties and microscopic characteristics of underwater 3D printing concrete // J Build Eng. 2023. Т. 77. С. 107571.

185. Galina Slavcheva, Артем Левченко, Maria Shvedova, Davut Karakchi-Ogli, Dmitriy Babenko, Pavel Yurov. The effect of hollow structure parameter on the 3D-printed wall bearing capacity. experimental model // Int J Comput Civ Struct Eng. 2023. Т. 19, № 2. С. 31-41.

186. G.S. Slavcheva, O.V. Artamonova, KS. Kotova, М.А. Shvedova, P.Yu. Yurov. Study of the strength regulation factors for the adhesive bonding "cement matrix - reinforcing fiber" in composites for 3d-printing in the building process // Nanotechnologies Constr A Sci Internet-Journal. 2023. Т. 15, № 2. С. 124-133.

187. Г. С. Славчева, О. В. Артамонова, М. А. Шведова, Д. С. Бабенко. Особенности структурообразования, схватывания и твердения микрозернистых цементных смесей для строительной 3D-печати // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2022. Т. 762, № 6. С. 30-45.

188. Г. С. Славчева, Е. А. Бритвина, М. А. Шведова, П. Ю. Юров. Влияние дозировки и гранулометрии наполнителей на показатели экструдируемости смесей для 3D-печати // Строительные материалы. 2022. № 1-2. С. 21-29.

189. Р.Х. Мухаметрахимов. Исследование пластифицирующих добавок на основе эфиров поликарбоксилатов на свойства бетонов, формуемых методом 3D-печати // Строительные материалы и изделия. 2022. Т. 5, № 5. С. 42-48.

190. Е.С. Шорстова, С.В. Клюев, А.В. Клюев. Фибробетон для 3D-

печати // Вестник Белгородского государственного технологического университета им ВГ Шухова. 2019. Т. 3. С. 22-27.

191. V.F. Stroganov, M.O. Amel'chenko, R.K. Mukhametrakhimov, E.A. Vdovin, R.K. Tabaeva. Increasing the Adhesion of Styrene-Acrylic Coatings Modified by Schungite Filler in Protection of Building Materials // Polym Sci - Ser D. 2022. Т. 15, № 2. С. 162-165.

192. В.Г. Хозин, О.В. Хохряков, Р.К. Низамов. Карбонатные цементы низкой водопотребности - перспективные вяжущие для бетонов // Бетон и железобетон. 2020. Т. 601, № 1. С. 15-28.

193. Zhengyao Qu, Qingliang Yu, Ghim Ping Ong, Ruth Cardinaels, Lin Ke, Yi Long, Guoqing Geng. 3D printing concrete containing thermal responsive gelatin: Towards cold environment applications // Cem Concr Compos. 2023. Т. 140. С. 105029.

194. Ramazan Demirboga, Fatma Karagol, Riza Polat, Mehmet Akif Kaygusuz. The effects of urea on strength gaining of fresh concrete under the cold weather conditions // Constr Build Mater. 2014. Т. 64. С. 114-120.

195. Anna Wypych, George Wypych. Antifreezing Additives // Databook of Polymer Processing Additives. Elsevier, 2023. С. 166-195.

196. Mustafa Qullu, Metin Arslan. The effects of antifreeze use on physical and mechanical properties of concrete produced in cold weather // Compos Part B Eng. 2013. Т. 50. С. 202-209.

197. Alexander P. Svintsov, Evgeny L. Shchesnyak, Vera V. Galishnikova, Roman S. Fediuk, Nadezhda A. Stashevskaya. Effect of nano-modified additives on properties of concrete mixtures during winter season // Constr Build Mater. 2020. Т. 237. С. 117527.

198. О.В. Тараканов, Т.К. Акчурин, И.В. Ерофеева, Белякова Е.А. Повышение эффективности действия противоморозных добавок в технологии бетона // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета Серия Строительство и архитектура. 2022. Т. 4, № 89. С. 114-129.

199. Zhuangzhuang Liu, Inge Hoff, Aimin Sha. Effects of the softening point of hydrophobic polymers on the salt-based filler used in antifreeze asphalt concretes // Mater Des. 2021. Т. 204. С. 109663.

200. Mugahed Amran, Ali M. Onaizi, Diyar N. Qader, G. Murali. Innovative use of fly ash-finely powdered glass cullet as a nano additives for a sustainable concrete: Strength and microstructure and cost analysis // Case Stud Constr Mater. 2022. Т. 17. С. e01688.

201. С. В. Клюев. Высокопрочный сталефибробетон на техногенных песках КМА // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2013. Т. 11, № 178. С. 38-39.

202. С. В. Клюев. Фибробетон для каркасного строительства // Белгородская область: прошлое, настоящее, будущее : Материалы областной научно-практической конференции в 3-х частях, Белгород, 22 декабря 2011 года. Том 3. - Белгород. 2011. С. 37-38.

203. Sergey V. Klyuev, Tolya A. Khezhev, Yu.V. Pukharenko, A.V. Klyuev. The Fiber-Reinforced Concrete Constructions Experimental Research // Mater Sci Forum. 2018. Т. 931. С. 598-602.

204. Патент № 2750883 Российская Федерация, C2 C04B 40/02, 111/20, 103/32, 14/36, 28/00 Способ бетонирования при отрицательных температурах / Р.Х. Мухаметрахимов, А.Р. Галаутдинов, А.М. Гарафиев; опубл. 05.07.2021, Бюл. 19.

205. Гарафиев А.М. Исследование перколяции электрического тока в среде модифицированных цементных композитов для энергосбережения в технологии электродного прогрева / А.М. Гарафиев, Р.Х. Мухаметрахимов // Сборник материалов II Всероссийской научной конференции.

206. СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции. - М.: ЗАО «ЦНИИПСК им.Мельникова». 2013. С. 184.

207. Пособие по электрообогреву бетона монолитных конструкций (к СНиП III-15-76*) НИИЖБ Госстроя СССР. Москва: Стройиздат, 1985.

208. Л.В. Зиганшина. Мелкозернистые бетоны в технологии

аддитивного производства (3D-печати): дис. ... кандидата технических наук : 2.1.5. / Зиганшина Лилия Валиевна. - Казань. 2022. С. 282.

209. Р.Х. Мухаметрахимов, Л.В. Зиганшина. Технология и контроль качества строительной 3D-печати // Известия КГАСУ. 2022. Т. 1, № 59. С. 64-79.

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

АМД - активная минеральная добавка

ВНВ - вяжущее низкой водопотребности

В/Ц - водоцементное отношение

КПД - коэффициент полезного действия

МЗБ - мелкозернистый бетон

Мп - модуль поверхности

ПАВ - поверхностно-активное вещество

ПД - пластифицирующая добавка

ПЦ - портландцемент

СДБ - сульфитно дрожжевая бражка

РФА - рентгено фазовый анализ

РЭМ - растровая электронная микроскопия

ТМЦ - тонкомолотый многокомпонентный цемент

УКНМ - углерод-кремнеземистый наномодификатор

ЦК - цементный камень

ШН - шунгитовый наполнитель

Шунгитсодержащая органоминеральная добавка - поликомпонентный модификатор, вводимый в бетонную смесь раздельно, включающий в себя молотый шунгит, метакаолин и пластифицирующую добавку, предназначенный для одновременного улучшения электропроводных, технологических и физико-технических свойств цементных бетонов Буд - удельная поверхность Ясж - предел прочности при сжатии

Приложение 1 - Патенты на изобретения

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

(19)

RU

di)

2 750 883<,3) С2

(5! i МПК C04B4Ú02 12006.01) С04В111/20 (2006.01) ССНВ10Ю2 (2006.01) С04В14/36 (2006.01) СМВ2Ш) (2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

(|2> ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

(52) СП К

С04В 40/0204 (2021.02). С04В 4W209 (2021.02). С04В 14/36 /2021.02). С04В 2&W (2021.02). С04В 2111/ООШ (2021.02)

СМ

О

со 00 со о m г--см

Э СИ

(21X22) Заявка: 2019143804. 23.12.2019

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 23.12.2019

Дата ретистрации: 05.07.2021

Приоритеты):

(22) Дага подачи заявки: 23.12.2019

(43) Дага публикации заявки: 24.06.2021 Бюп. ЛЬ 18

(45) Опубликовано: 05 07.2021 Бю.1. JA. 19

Адрес дня переписки:

420043. Рес. Татарстан, г Казань, уд Зеленая. 1. К Г АСУ. ОПнИР, Хабибудииу Марату Максутовнч

(721 Автор* ы):

Мухаметрихимов Русгем Ханифович IRU). Галаутдинов Альберт Ралихович (RU), Гнрофиев Айнур Маратович (RU)

(73) Патенгообладателыи):

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшею образования 'Казанский государственный архитектурно строительный университет" (КазГАСУ) (RU)

(56i Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2641680 С2.19.01.2018 RU 2405749 С1. 10122010 RU 2382008 С1. 20.022010 RU 2466115 С1.10.11.201Z RU 2012154154 А 20062014 UA 92078 U. 25.072014.

(54. СПОСОБ БЕТОНИРОВАНИЯ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области строительной индустрии и может быть испольювано в производстве железобетонных и бетонных монолитных конструкций «аний и сооружений при ускоренных темпах их возведешы и выполнении работ при отрицательных температурах. Способ бетонирования при отрицательных температурах заключается в добавлении в строительную смесь - бетон класса ВЗО митотого токопроводяшето минерала шунгига и воздействии на них электрическим

73 С

KJ

сл о 00 00 со

о

м

полем. создаваемым при пропускании постоянного злектрического тока через строительную смесь посредством подключения злектродов. При зтом содержание токопроводятцего минерала шуитита составляет 1-10е? от массы портландцемента, входяшето в состав строительной смеси, степень помола

шунтита - 200-400 м"7Кт. Техническим раульгатом является увеличение темпов набора прочности бетона при отрицательных температурах. I ил., I габл.

Приложение 2 - Технологическая карта на электродный прогрев

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Технологическая карта разработана на электродный прогрев шунгнтобетонных монолитных конструкций в соответствии с «Руководством по электротермообработке бетона» [1]. Применение данного способа наиболее эффективно для фундаментов, стен и перегородок, плоских перекрытий и колонн.

С учетом принятой схемы расположения и подключения электродов электродный прогрев шунгнтобетона делится на сквозной, периферийный и с использованием в качестве электродов металлической арматуры.

Сущность метода электродного прогрева шунгитобетонной смеси заключается в том, что выделение тепла осуществляется непосредственно в бетонной смеси вследствие пропускания сквозь него электрического тока.

В данной технологической карте приведены:

- схемы электродного прогрева;

- информация об организации рабочей зоны при производстве работ;

- рекомендации по подготовке конструкций к бетонированию и последующему элсктроирофсву;

- способы и последовательность производства работ, описание процесса подготовки и осуществления прогрева шуннгитобетона;

- параметры электродного прогрева шунгитобетонной смеси;

- численно-квалификаиионный и профессиональный состав рабочих; калькуляция затрат труда и график выполнения работ;

- инструкции по контролю качества и приемке выполненных работ;

- указания по технике безопасности;

- потребность в требуемых материально-технических ресурсах, электрических устройствах и расходных эксплуатационных материалах;

- рекомендации по сокращению энергозатрат; технико-экономические показатели.

Допускается совмещение других способов интенсификации твердения шунгнтобетона с электродным прогревом, например, применение активных

05/22ТК Лист

3

Изы Лист № дояум. Подпись Дата

минеральных и химических добавок, предварительный профев шунгитобетонной смеси и др.

Не допускается использование протнвоморозных добавок, содержащих в своем составе мочевину гак как при достижении температуры превышающей 40 °С происходит се разложение. Запрещается использование в качестве химической добавки поташа при электродном прогреве шунгитобстона так как применение данной добавкой в сочетании с электродным просевом ведет к значительному снижению прочности (более 30 %), а также характеризуется низкими водонепроницаемостью и морозостойкостью.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

До начала производства работ по электродному прогреву шунгитобетона требуется выполнить следующие подготовительные мероприятия:

• выполнить расчет электродного прогрева конструкции с учетом температуры наружного воздуха;

• установить комплексную трансформаторную подстанцию КТП ТО-80/86 на ровной площадке вблизи захватки;

• установить инвентарные ограждения и сигнальные лампы согласно схеме организации рабочей зоны (рисунок 1);

• выполнить подключение трансформаторной подстанции КТП ТО-80/86 к питающей сети и с последующей проверкой его работоспособности на холостом ходу;

• изготовить инвентарные секции шинопроводов (рисунок 2);

• установить секции шинопроводов у обофеваемых конструкций;

• выполнить мероприятия но технике безопасности;

• выполнить соединение шинопроводов между собой кабелем марки КРПТ 3x25; кабелем марки КРПТ 3x50 выполнить соединение шинопроводов к подстанции КТО ТО-80/86;

05/22ТК Лист

4

Изы Лист N9 до ку м. Подпись Дата

• выполнить очистку опалубки и арматуры от мусора, снега, наледи и установить в рабочее положение;

• провести первичный инструктаж на рабочем месте.

-в—*-*-*-х-9-и-*-к-х-н—

7

—в—и-м-к-к О-м-м-м-м-к О

§ 1С

>6

00

с»

s

то

1

6000

6000

3000

2)

Рисунок I - Схема организации рабочей зоны: 1 - комплектная трансформаторная подстанция Kill ТО-80/86; 2 прожектор; 3 секции шинопровода; 4-кабель КРПТ 3x25; 5 - кабель КРИТ 3x50; 6-диэлекгрический коврик; 7 инвентарные ограждения; 8 сигнальная лампа красного цвета

05/22ТК Пост

5

Изм. Лист № докуй. Подпись Дата

Рисунок 2 - Инвентарная секция шиноироводов (крайняя секция): 1 - разъем; 2 - деревянная стойка; 3 - болты; 4 - токопроводы (полоса 3 х 40мм)

В представленной технологической карте описан электродный сквозной прогрев столбчатого монолитного фундамента объемом 2,7 м* размерами в плане 1500x1500 мм, высотой 1200 мм с использованием деревянной опалубки.

Температура наружного воздуха при расчете прогрева бетона составляет -20 °С, удельное электрическое сопротивление в начале прогрева 8 Ом м, прочность бетона к моменту остывания до 0 °С составляет 60 % R/>s. В качестве теплоизоляции используются листы из эктрудированного вспененного полистирола «Тимплекс» толщиной 50 мм, в качестве гидроизоляции применена полиэтиленовая пленка. Вид опалубки - щиты из влагостойкой фанеры с ламинированной поверхностью толщиной 10 мм, утепленные листами из экгрудированного вспененного полистирола «Тимплекс» толщиной 50 мм.

Расчеты по составу рабочих, калькуляция затрат, график работы, технико-экономические показатели и потребности в необходимых

05/22ТК Лист

б

Иш Лист № докуы Подпись Дата

материально-технических ресурсах произведены исходя из прогрева шести фундаментов, распологающихся на одной захватке рабочей зоны.

Если необходимо использовать настоящую технологическую карту при прогреве иных бетонных конструкций при отрицательных гемперагурах воздуха, требуется внести изменения в график работ, калькуляцию трудовых затрат, уточнить потребность в материально-технических ресурсах и электрические параметры прогрева.

После укладки шунгнтобстонной смеси в опалубку требуется укрыть открытые поверхности бетона гидроизоляционным материалом (полиэтиленовая пленка) и теплоизоляционным материалом (листы из эктрудированного вспененного полистирола, например, «Тимплскс» голшиной 50 мм). Затем в бетонную смесь необходимо установить электроды (через слои гидро- и теплоизоляции).

В качестве электродов принять стальные стержни длиной 1000 мм, диаметром 6 мм. Данные шекгроды установить так, чтобы их концы выступали из шунгнтсодержащего бетона на 10 - 20 см.

Расстояние между электродами принимается в зависимости от температуры наружного воздуха и принятого напряжения (таблица 1).

Далее электроды соединяют между собой и подключают к секциям шипопроводов, после чего производят подключение шинопроводов к питающей сети.

Прежде, чем подключить электроды, контролируют правильность их расположения установки и подключения, качество контактов, расположение температурных скважин или установленных термодатчиков, правильность укладки утеплителя.

Напряжение на электроды подают в зависимости от электрических параметров (таблица 1). После подачи напряжения дежурный электромонтер повторно осматривает все контакты на исправность: при возникновении короткого замыкания, ликвидирует причину. Если необходимо отключить стержневой электрод, вблизи устанавливают новый и подключают его.

05/22ТК Лист

7

Изы. Лист Ыя докуы. Подпись Дата

Таблица 1 Электрические параметры эаекгродного прогрева

Температура наружного воздуха, °С Напряжение. В Расстояние между электродами, см Удельная мощность. кВт/м3

1 2 3 4

55 20

-5 65 30 2.5

75 50

55 10

-10 65 25 3.0

75 40

85 50

65 15

-15 75 30 э с

85 45

95 55

-20 75 85 95 ООО <4 ГЛ rf 4,5

В процессе изотермического прогрева бетона с интервалом в два часа измеряют его температуру Дчя замеров температуры заранее устраивают специальные скважпны

Прогрев бетонной смеси осуществляют в соответствии с приведенным ниже графиком на ризунке 3 при скорости подъема температуры не более 6°С7час

Во время разогрева бетона температура отслеживается не реже чем через 1 час.

/ с

40 J0 W ТО

® Рп msfvñ Иmntf HiMfi.miñ

ОгтыЯамие

Т. час

1 1 "Р^Р* 1 1 5 1 12

18

Рисунок 3 График температурного режима электродного прогрева шунгитобетонной конструкции

Аист

05/22ТК 8

Юм Лист № данцп Подпись Цата

В период повышения температуры и после каждого переключения напряжения нужно отслеживать показания измерительных приборов и состояние контактов.

Скорость разогрева бетона ре|-улируется повышением или понижением напряжения на низкой стороне трансформатора.

Если в процессе прогрева температура наружного воздуха увеличивается или уменьшается относительно расчетной величины, тогда напряжение на низкой стороне фансформатора понижают или повышают соответственно.

Профев осуществляется на пониженном напряжении 55 - 95 В.

Набор прочности бетона при различных температурах его выдерживания определяется 1 рафиком (рисунки 5, 6).

Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкций с модулем поверхности Мп = 5-10 и Ми >10 не более соответственно 5 °С и 10 °С в час. Температуру наружног о воздуха замеряют один-два раза в сутки, результаты замеров фиксируются.