Цифровые модели проектирования составов высокофункционального мелкозернистого бетона с использованием техногенного сырья

Введение. Работа посвящена изучению составов и свойств мелкозернистого самоуплотняющегося бетона, включающему разработку методики проектирования их структуры. Методы и материалы. Использованы материалы: портландцемент ЦЕМ I 42,5Б; отсев щебня фракции 2,5–5 мм Курлекского карьера Томской области; в качестве мелкого заполнителя использовался песок Туганского месторождения; в качестве микронаполнителя – кварцевая мука; комплексная модифицирующая добавка, состоящая из микрокальцита Дальнегорского горного карьера и нанодиоксида кремния, полученного плазменнодуговым методом. Результаты и обсуждение. Предложенная методика включает расчетно-экспериментальный подход, который позволяет подобрать оптимальные сочетания фракций заполнителей, наполнителей и разработанных добавок для достижения необходимой плотности упаковки зерен. Использование статистических методов, таких как: полиномиальная аппроксимация и регрессия на основе гауссовских процессов, позволило выявить связь между гранулометрическим составом и свойствами бетона. Установлены оптимальные соотношения каждой фракции кварцевого заполнителя из техногенного сырья для определенных требований к самоуплотняющемуся бетону по значениям расплыва бетонной смеси и прочности затвердевшего бетона. Заключение. Проведены лабораторные испытания, подтвердившие достоверность и эффективность предложенных расчетов. Разработаны составы самоуплотняющегося бетона класса В40 с пониженным расходом цемента (412 кг/м3), обладающего высокими эксплуатационными характеристиками.