Authors: Елена Николаевна Пипко | Роман Федюк | Егор Евгеньевич Помников | Любовь Петровна Нагрузова | Ольга Алексеевна Тюрикова | Рустам Габтилфаритович Рамазанов | Сюань Чжан
Source: ВЕСТНИК ИНЖЕНЕРНОЙ ШКОЛЫ ДВФУ (article, 2025-07-01)
Field: Materials Science — Materials Chemistry

Проектирование состава гидротехнического бетона с учётом его жизненного цикла Жизненный цикл объекта капитального строительства рассматривается как интегрированная замкнутая система, позволяющая решить такие проблемы строительной отрасли, как перерасходы времени и средств, ограничения производительности и нехватка рабочей силы. Особую сложность вызывает комплексное проектирование состава материала для специальных сооружений с учётом его жизненного цикла. Для проведения экспериментальных исследований по подбору оптимального состава бетона были использованы следующие сырьевые материалы: цемент сульфатостойкий марки ЦЕМ I 42,5 СС, щебень фракций 5–10 мм и 10–20 мм, песок, вода, суперпластификаторы Sika Plast-2500 LFC и Sika ViscoCreete 5-600-SK, воздухововлекающая добавка SikaControl-95 Aer, нанокремнезём. Рассчитаны бетоны для разных типов гидротехнических сооружений (платформы гравитационного типа и сухого дока), используя разные комбинации подбора по каждому из классов бетона (применение бетона одного, двух, трёх и более классов). Несмотря на экономическую выгоду в данном применении трёх классов бетона, выбор бетона классов В40 и В45 является более выгодным, оптимально-технологическим вариантом, так как уровень качества сооружения при данном подборе выше. При этом повышение эффективности бетонов возникает при замыкании их жизненного цикла – повторном использовании бетонного лома. Возможными способами улучшения свойств бетона с применением вторичных заполнителей является применение термовлажностного отверждения, использование пуццолановых материалов и т.д. Для снижения негативного влияния на прочность композита необходимо определять химические примеси в применяемых материалах на основе бетонного лома. The life cycle of a capital construction project is considered as an integrated closed system that helps solve such construction industry problems as time and cost overruns, productivity limitations, and labor shortages. Of particular complexity is the integrated design of the material composition for special structures taking into account its life cycle. The following raw materials were used to conduct experimental studies to select the optimal concrete composition: sulfate-resistant cement grade CEM I 42.5 CC, crushed stone of fractions 5–10 mm and 10–20 mm, sand, water, superplasticizers Sika Plast-2500 LFC and Sika ViscoCreete 5-600-SK, air-entraining additive SikaControl-95 Aer, nanosilica. Concretes for different types of hydraulic structures (gravity-type platforms and dry docks) are calculated using different combinations of selection for each of the concrete classes (use of concrete of one, two, three or more classes). Despite the economic benefit in this application of three concrete classes, the choice of concrete classes C40 and C45 is a more advantageous optimal-technological option, since the quality level of the structure with this selection is higher. At the same time, the efficiency of concrete increases when closing their life cycle such reusing concrete scrap. Possible ways to improve the properties of concrete using secondary fillers are the use of thermal and moisture curing, the use of pozzolanic materials, etc. To reduce the negative impact on the strength of the composite, it is necessary to determine the chemical impurities in the materials used based on concrete scrap. Computer science Structural mechanics and materials ; Magnesium Oxide Properties and Applications ; Advanced Energy Technologies and Civil Engineering Innovations