Influence of technological factors on concrete efficiency indicators

Abstract

У статті наведено результати досліджень впливу технологічних чинників (клінкер-фактор цементів, зерновий склад заповнювачів, витрата цементів у складі бетонів, добавки модифікаторів) на технічні та екологічні індикатори ефективності бетонів. Показано, що для портландцементів CEM І 42,5 R, CEM ІІ/А LL 42,5 R, CEM II/B-M 32,5 R, CEM III/A 32,5 R з клінкер-фактором відповідно 0,95, 0,88, 0,65 та 0,50 емісія СО2 становить 865, 761, 562 та 432 кг/т цементу. В комплексі індикатори клінкер- та СО2 інтенсивностей характеризують ефективність використання портландцементного клінкеру в бетоні, підвищення якої можна досягти, замінивши частину клінкеру в складі змішаних цементів на активні мінеральні добавки та наповнювачі, а також використанням суперпластифікаторів полікарбоксилатного типу. Під час випробувань бетонів із витратою цементу 320 кг/м3 встановлено, що у разі введення суперпластифікаторів на основі полікарбоксилатних етерів за рахунок значного водоредукувального ефекту (28 %) міцність модифікованих бетонів зростає на 30 %, показник клінкер-інтенсивності бетонів становить 4,86 кг/(м3.МПа), відповідно СО2-інтенсивність зменшується до 4,26 кг СО2 / (м3 .МПа). Зі збільшенням міцності бетону показники клінкер- та СО2-інтенсивностей зменшуються, тобто клінкер використовується ефективніше. Це свідчить, що підвищення клінкер-ефективності бетонів характерне для вищого класу міцності та досягається великою мірою за рахунок використання ефективних модифікаторів та оптимізації зернового складу заповнювачів. Показано, що за умови правильного поєднання різних технологічних факторів впливу на бетонні суміші в результаті формування щільного упакування частинок цементуючої матриці створюється реальна можливість отримання сучасних низьковуглецевих бетонів, які відповідають вимогам сталого розвитку.

The article presents the results of studies of the influence of technological factors (clinker factor of cements, grain composition of aggregates, cement consumption in concrete, modifier additives) on technical and environmental indicators of concrete efficiency. It has been shown that in combination, the parameters of clinker and CO2 intensities characterize the clinker efficiency of concrete, which can be improved by replacing part of the clinker in mixed cements with active mineral additives. Optimization of the granulometric composition of fine and coarse aggregates and the use of superplasticizers of the polycarboxylate type ensure the formation of a dense microstructure of the cementing matrix, which allows to increase the strength of concrete by 1-2 classes with an unchanged cement consumption and helps to reduce the CO2 emission rate. With the correct combination of various technological factors affecting concrete mixtures, a real opportunity is created to produce modern low-carbon concrete that meets the requirements of sustainability.