ВЛИЯНИЕ СОДЕРЖАНИЯ РЕЦИКЛИНГОВОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ И ЗОЛЫ-УНОСА В БЕТОНЕ НА ЕГО МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
DOI:
https://doi.org/10.36773/1818-1112-2025-138-3-9-14Ключевые слова:
бетон, рециклинговый заполнитель, зола-унос, механические свойстваАннотация
Вторичное использование отходов конструкций и изделий из бетона и железобетона является одним из актуальных направлений развития строительной отрасли в Республике Беларусь и зарубежных странах. Несмотря на активное развитие данного направления, отсутствует достаточный объем исследований, посвященных комплексному изучению бетонов на рециклинговом заполнителе, особенно при условии введения различных типов пуццолановых добавок. Проведено комплексное исследование бетона на рециклинговом заполнителе, направленное на изучение влияния содержания рециклингового заполнителя в количестве 0 %, 25 %, 50 %, 75 %, 100 % от массы всего заполнителя с добавлением золы-уноса на прочность бетона при сжатии и растяжении, а также прочность сцепления арматуры с бетоном. Экспериментальные результаты показывают, что по мере увеличения содержания рециклингового заполнителя механические свойства бетона показывают тенденцию к снижению. Это, в первую очередь, связано с присущей рециклинговому заполнителю более низкой прочностью и наличием в структуре бетона на рециклинговом заполнителе двух транзитных зон (в цементном камне и рециклинговом заполнителе). Однако добавление золы-уноса способно решить данную проблему: пуццолановая реакция SiO₂ с портландитом Ca(OH)₂ приводит к заполнению пор в транзитных зонах продуктами реакции и уплотнению их структуры. Это способствует устранению выраженной границы раздела фаз и, как следствие, к слиянию транзитной зоны цементного камня с транзитной зоной рециклингового заполнителя, что значительно улучшает его адгезию с цементным камнем. Результаты исследования подтверждают, что бетон на рециклированном заполнителе демонстрирует улучшенные механические характеристики по сравнению с контрольными составами без золы-уноса.
Библиографические ссылки
Study on flexural fatigue performance of recycled aggregate concrete / You Fan, Nian Mengfei, Zheng Jianlan, Luo Surong // Journal of Building Structures. – 2022. – Vol. 43 (4). – P. 134–141. – DOI: 10.14006/j.jzjgxb.2020.0728.
Orthogonal Experiment and Numerical Simulation of Influencing Factors on Compressive StrerRecycled Aggregate Concrete / Z. Xiaofei, J. Xionghao, L. Yu-ting, D. Hongyan // Water Resources and Power. – 2025. – Vol. 43 (1). – P. 93–98. – URL: https://qikan.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=7200138928 (date of access: 11.11.2025).
Economic Study on Recycled Coarse Aggregate Concrete Structure / L. Jiawei, G. Xuyao, L. Ruming [et al.] // Construction Economy. – 2023. – Vol. 44 (S2). – P. 469–472. – URL: https://qikan.cqvip.com/ Qikan/Article/Detail?id=7111325258 (date of access: 11.11.2025).
Chengfang, Y. Mechanical Properties of Nano-silica Sol Modified Mixed Recycled Aggregate Concrete / Y. Chengfang, L. Haofei, G. Jiaxiang // Journal of Materials Science and Engineering. – 2022. – Vol. 40 (4). – P. 580–584. – DOI: 10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2022.04.006.
Chao, C. Effect of Silica Fume on the Properties of Cement Paste with Alkali-free Accelerator / C. Chao, S. Zhenping // Materials Reports. – 2019. – Vol. 33 (14). – P. 2348–2353. – DOI: 10.11896/cldb.18040280.
Xinxing, Z. Effect of silica fume on flexural and compressive strength of cement mortar / Z. Xinxing, H. Huimin // Engineering and Construction. – 2021. – Vol. 35 (3). – P. 598–599. – URL: https://qikan.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=7105138361 (date of access: 11.11.2025).
Microstructural Investigation of Silica Fume Modified Cement/Lime Mortar / L. Jianquan, X. Hongsheng, T. Hongbo, L. Guozhong // Bulletin of the Chinese Ceramic Society. – 2006. – Vol. (4). – P. 66–71. – URL: https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/ChVQZXJpb2Rp Y2FsQ0hJMjAyNTA2MjISDmdzeXRiMjAwNjA0MDE2GghpMzllNmd6ZQ== (date of access: 11.11.2025).
Wenwu, Y. Frost resistance and chloride ion diffusion of silicalfume concrete in a marine environment / Y. Wenwu, Q. Jueshi, H. Yubin // Journal of Chongqing University. – 2009. – Vol. 32 (2). – P. 158–162. –URL: http://qks.cqu.edu.cn/cqdxzren/article/abstract/20090209 (date of access: 11.11.2025).
Effects of silica fume on compressive strength and impermeability of cement mortar with alkali-free accelerator under low temperature environment / Liu Yawei, Hu Yang, Luo Qi [et al.] // Bulletin of the Chinese Ceramic Society. – 2024. – Vol. 43 (9). – P. 3273–3281. –URL: http://gsytb.jtxb.cn/CN/Y2024/V43/I9/3273 (date of access: 11.11.2025).
Sua-iam, G. Characteristics of non-steady-state chloride migration of self-compacting concrete containing recycled concrete aggregate made of fly ash and silica fume / G. Sua-iam, N. Makul // Case Studies in Construction Materials. – 2024. – Vol. 20. – DOI: 10.1016/j.cscm.2024.e02877.
Somwanshi, R. B. Review on carbonation concrete for GGBS & SF by Taguchi method / R. B. Somwanshi, A. R. Nardey, P A. Gadge // Innovative Infrastructure Solutions. – 2025. – Vol. 10. – DOI: 10.1007/s41062-025-02250-0.
Najaf, E. Using recycled concrete powder, waste glass powder, and plastic powder to improve the mechanical properties of compacted concrete: cement elimination approach / E. Najaf, H. Abbasi // Advances in Civil Engineering. – 2022. – DOI: 10.1155/2022/9481466.
Hamada, H. M. Enhancing sustainability in concrete construction: a comprehensive review of plastic waste as an aggregate material / H. M. Hamada, A. Al-Attar, S. Beddu // Sustainable Materials and Technologies. – 2024. – Vol. 40. – DOI: 10.1016/j.susmat.2024.e00877.
Danish, A. Impact of nano-silica on the mechanical properties of mortar containing e-waste plastic as fine aggregates / A. Danish, T. Ozbakkaloglu // Materials Today: Proceedings. – 2023. – DOI: 10.1016/j.matpr.2023.03.182.
Alhajiri, A. M. Enhancing sustainability and economics of concrete production through silica fume: a systematic review / A. M. Alhajiri, M. N. Akhtar // Civil Engineering Journal. – 2023. – Vol. 9 (10). – P. 2612–2629. – DOI: 10.28991/CEJ-2023-09-10-017.
Waqas, R. M. Behavior of quarry rock dust, fly ash and slag based geopolymer concrete columns reinforced with steel fibers under eccentric loading / R. M. Waqas, F. Butt // Applied Sciences. – 2021. – Vol. 11 (15). – DOI: 10.3390/app11156740.
Combined effect of silica fume and various fibers on fresh and hardened properties of concrete incorporating HDPE aggregates / S. Nasir Abbas, I. Qureshi, M. K. Alkharisi [et al.] // Construction and Building Materials. – 2024. – Vol. 445. – DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2024.137940.
Effect of steel fibres on the compressive and flexural strength of concrete / A. Ahmed Jhatial, S. Sohu, N.-ul-K. Bhatti [et al.] // International Journal of Advanced and applied sciences. – 2018. – Vol. 5 (10). – P. 16–21. – DOI: 10.21833/ijaas.2018.10.003.
Handong, Y. The effect of silica fume and steel fiber on the dynamic mechanical performance of high-strength concrete / Y. Handong, W. Sun, H. Chen // Cement and Concrete Research. – 1999. – Vol. 29 (3). – P. 423–426. – DOI: 10.1016/s0008-8846(98)00235-x.
Development of high strength recycled aggregate concrete-composite effects of fly ash, silica fume and rice husk ash as pozzolans / A. Fernando, S. S C P H Gowsijan, K. Selvaranjan, K. Gamage // Materials and Structures. – 2022. – Vol. 55. – P. 185. – DOI: 10.1617/s11527-022-02026-3.
Mechanical and GWP assessment of concrete using blast furnace slag, silica fume and recycled aggregate / R. Shamass, O. Rispoli, V. Limbachiya, R. Kovacs // Case Studies in Construction Materials. – 2023. – Vol. 18. – DOI: 10.1016/j.cscm.2023.e02164.
Nasir, A. Enhanced mechanical and axial resilience of recycled plastic aggregate concrete reinforced with silica fume and fibers / A. Nasir, F. Butt, F. Ahmad // Innovative Infrastructure Solutions. – 2025. – Vol. 10. – DOI: 10.1007/s41062-024-01803-z.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Авторы предоставляют материалы на условиях лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. Пользователи не вправе препятствовать другим лицам выполнять действия, разрешенные лицензией.
