КОМПЛЕКСНЫЙ МОДИФИКАТОР НА ОСНОВЕАЛЮМИНАТНОГО ЦЕМЕНТА И ПУЦЦОЛАНОВОЙ ДОБАВКИ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

НАУЧНАЯ СТАТЬЯ / RESEARCH PAPER УДК 691.545

DOI: 10.22227/1997-0935.2023.5.709-716

Комплексный модификатор на основе алюминатного цемента и пуццолановой добавки

Нгуен Зоан Тунг Лам, Светлана Васильевна Самченко

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

(НИУМГСУ); г. Москва, Россия

АННОТАЦИЯ

Введение. Наиболее популярным вяжущим для производства бетонов являются неорганические вяжущие вещества. Все большее применение находят композиционные вяжущие вещества (КВВ) на основе портландцемента (ПЦ) с целью получения высококачественных бетонов, улучшения эффективности использования цемента в бетоне, а также решения проблем энерго- и ресурсосбережения за счет снижения количества клинкера в составе цемента. Материалы и методы. Изучены свойства композиционного вяжущего, состоящего из ПЦ, глиноземистого цемента (ГЦ), природного гипса и активной минеральной добавки. Использовали метод планирования экспериментов Бокса - Уилсона. Для определения нормальной густоты цементного теста (НГ ЦТ) выбран стандартный метод испытаний, согласно ГОСТ 310.3-76. Исследование проведено в лаборатории кафедры строительного материаловедения НИУ МГСУ. Результаты. Установлено, что при введении добавок увеличивается НГ ЦТ. Это объясняется тем, что в состав комплексной добавки входит трепел и ГЦ. Трепел — природная пористая горная порода, обладающая высокоразвитой ^ е поверхностью. Глиноземистый цемент оказывает большое влияние на НГ и сроки схватывания, так как очень быстро (Я о вступает в реакцию гидратации с образованием новых соединений уже в первую минуту от начала затворения вя- з I жущего водой. Зависимость НГ от количественного содержания добавок представлена в виде уравнения регрессии С к и изображения поверхности. 3 ^

Выводы. Проведен анализ влияния составов на исследуемые свойства на базе полученных результатов. При уве- ^ т личении содержания алюминатного цемента и трепела увеличивается НГ полученного вяжущего, содержание при- с У родного гипса не влияет на НГ КВВ. Основываясь на результатах исследования, в будущем авторы продолжат изу- • . чение свойств вяжущих материалов на основе комплексной расширяющей и пуццолановой добавки. ° у

Complex modifier based on alumina cement and pozzolanic addition

CO

y

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: композиционная добавка, нормальная густота, цементная паста, трепел, планирование экспериментов o 9

Г —

ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Нгуен Зоан Тунг Лам, Самченко С.В. Комплексный модификатор на основе алюминатного цемента a g и пуццолановой добавки // Вестник МГСУ. 2023. Т. 18. Вып. 5. С. 709-716. DOI: 10.22227/1997-0935.2023.5.709-716 o 0

о (

Автор, ответственный за переписку: Нгуен Зоан Тунг Лам, nguyendoantunglam1110@gmail.com. q i

o 5'

сл it —

С я>

n M r 6

С 3

Nguyen Doan Tung Lam, Svetlana V. Samchenko t 0

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); t O

Moscow, Russian Federation

cd cd

ABSTRACT ° Т

u о

Introduction. The most popular binders for the concrete production are inorganic binders. Composite binding agents (CB)

based on Portland cement are increasingly being used to produce high-quality concretes, improve the efficiency of cement ф 8

use in concrete, as well as to solve the problem of energy and resource saving by reducing the amount of clinker in 1 ®

the cement composition. P И

Materials and methods. The properties of a composite binder consisting of Portland cement, alumina cement, natural jf ^

gypsum and an active mineral additive, were studied. The Box - Wilson experiment design method was used. To determine W С

the standard consistency of the cement paste, the standard test method was chosen according to GOST 310.3-76. p p

The research was carried out in the laboratory of the Department of Building Materials Science of Moscow State University Oi Oi

of Civil Engineering. 2 2 Results. It was found that with the introduction of additives normal density of the cement paste increases. This is explained

by the fact that the composition of the complex additive includes tripoli and alumina cement. Tripoli is a natural porous 3 3 rock with a highly developed surface. Alumina cement has a great influence on the normal density and setting time as

© Нгуен Зоан Тунг Лам, С.В. Самченко, 2023 709

Распространяется на основании Creative Commons Attribution Non-Commercial (CC BY-NC)

it reacts very quickly to form new hydration compounds in the first minute from the start of mixing the binder with water. The dependence of normal density on the quantitative content of additives is presented as a regression equation and surface image.

Conclusions. Based on the results of this study, in the future the authors will continue to study the properties of binders based on a complex expanding and pozzolanic addition.

KEYWORDS: composite additive, standard consistency, cement paste, tripoli, planning of experiments

FOR CITATION: Nguyen Doan Tung Lam, Samchenko S.V. Complex modifier based on alumina cement and pozzolanic addition. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2023; 18(5):709-716. DOI: 10.22227/19970935.2023.5.709-716 (rus.).

Corresponding author: Nguyen Doan Tung Lam, nguyendoantunglam1110@gmail.com.

W (0

N N

О О

N РЧ

líf 10 ¡É ф U 3

> (Л

с и

to eg

. г

во щ

и

ф ф

о í¿

о

о о

СО <г ™ §

(Л "

« Ü ся

С

£= о

CL ° ^ с ю о

со « о Е

СП ^ т- ^

<л

(Л

С «Я

El

Ф ф

ta >

ВВЕДЕНИЕ

Для изготовления бетона с целью использования в строительных работах наиболее популярными остаются неорганические вяжущие вещества (НВВ). В зависимости от среды твердения различают гидравлические и воздушные НВВ. Наиболее широкое применение в производстве бетона получил портландцемент (ПЦ) [1-15].

Не только для получения высококачественных бетонов, улучшения эффективности использования цемента в бетоне, но и решения проблемы энергоресурсосбережения за счет снижения количества клинкера в составе цемента применяют композиционные вяжущие вещества (КВВ) на основе ПЦ. В этих материалах к основному вяжущему компоненту добавляют специальные добавки и активные минеральные компоненты, в том числе обладающие вяжущими свойствами [4-10, 16-20].

Важным свойством, характеризующим качество вяжущего, является прочность. Кроме прочности для вяжущих устанавливаются и другие характеристики, например удельная поверхность, нормальная густота (НГ), сроки схватывания и др. Нормальной густотой называют содержание воды (%), которое следует добавить к цементу, чтобы получить необходимую консистенцию цементного теста (ЦТ), определяемую требованиями стандарта на специальном приборе [1, 21, 22].

В данной статье представлено исследование влияния комплексных добавок, состоящих из глиноземистого цемента (ГЦ), природного гипса (Г) и природной добавки осадочного происхождения трепела (Т) на нормальную густоту ЦТ при замене части ПЦ комплексной добавкой.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В качестве сырья использован портландцемент ЦЕМ I 42,5 (Евроцемент М500 Д0), соответствующий требованиям ГОСТ 30515-2013, с удельной поверхностью 3665 см2/г. Комплексная добавка состоит из: глиноземистого цемента ГЦ 40 (SRB 400 Secar) в соответствии с ГОСТ 969-91, гипса в соответствии с ГОСТ 4013-2019 с удельной поверхностью 2230 см2/г и трепела с удельной поверхностью 6350 см2/г.

Для определения нормальной густоты ЦТ выбран стандартный метод испытаний согласно

ГОСТ 310.3-76. Экспериментальная работа выполнена в лаборатории кафедры строительного материаловедения НИУ МГСУ

Эксперименты по оценке влияния состава добавок, заменяющих ПЦ в составе вяжущего, на нормальную густоту КВВ были запланированы при помощи метода математического планирования эксперимента. Общий вид модели ортогонального композиционного плана Бокса - Уилсона [23-28]:

y=co+Z cJzj+Z cjjz j + Ё

(i)

j=i

j=i

и, j=1 j фи

где с0, с, си с — коэффициенты регрессии; 2,, 2и — факторы; 2 т,п — взаимодействие между факторами; h — число факторов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Композиционные вяжущие изготовлены путем смешивания ПЦ, алюминатного цемента (АЦ), природного гипса и трепела (Т). С целью исследования влияния содержания состава добавок в вяжущем использован ортогональный центрально-композиционный план, количество тестов N = 15, значение «звездного плеча» а = 1,215. Уровни варьирования исследовательских факторов приведены в табл. 1.

После проведения испытаний получены результаты, представленные в табл. 2.

Расчеты выполнены по п. 4.5 работ [23, с. 124-132], п. 4.2 [24] с использованием программы Ма^аЬ.

Коэффициент уравнения регрессии рассчитывается по формуле:

£ zjy _

ы -V= 1...h;

j N ' j z j

=1

£

i=1

N

£ zj¡zu¡y¡

£

viu = 1...h, j Ф u;

ju N ' j

' 2 2

i=1

N

Yy, _

= _i=__2 _ _ 2

C0 = n C11X1 ... ChhXh .

Табл. 1. Факторы варьирования Table 1. Variation factors

Факторы влияния Influencing factors Уровни варьирования Level variation of factors Интервал варьирования Variation interval

Наименование факторов Name of factors Нормализованное значение Variable coding

-1 0 +1

АЦ, % = (m^m^) • 100 % AC, % = (mAC/mCB) • 100 % zi 10 12 14 2

Г, % = (m/m^J • 100 % G, % = (mG/mCB) • 100 % 22 7,5 10 12,5 2,5

T, % = (m/m^J • 100 % Tr, % = (mT/mCB) • 100 % z3 12 16 20 4

Примечание: m^ — масса алюминатного цемента, заменен ПЦ в КВВ; mr — масса природного гипса, заменен ПЦ в КВВ; mT — масса природной пуццолановой добавки трепела, заменен ПЦ в КВВ; mKBB — масса композиционного вяжущего вещества.

Note: mAC — mass of alumina cement replaced by PC in CB; mG — mass of natural gypsum replaced by PC in CB; mT — weight of natural pozzolanic trepel additive replaced by PC in CB; mCB — mass of composite binder.

Табл. 2. Результаты испытаний Table 2. Test results

e е

<D (D

t О

iï G Г

S С

0 со n со

1 §

y 1

J со

u-

^ I

n о

§ 3 о

« M

S3

M

<u -н

5 ö

О Й

« -в

к о

s &

E3 и И

° Я

6 8

а > и I С I

a °

s m t

Номер опыта Ser. Number АЦ, % AC, % Г, % G, % Т, % Tr, % Кодированное значение фактора Coded value of the factor y, %

z1 z2 z3

1 10 7,5 12 -1 -1 -1 36,75

2 14 7,5 12 +1 -1 -1 37,00

3 10 12,5 12 -1 + 1 -1 35,75

4 14 12,5 12 +1 + 1 -1 37,00

5 10 7,5 20 -1 -1 +1 41,50

6 14 7,5 20 +1 -1 +1 43,00

7 10 12,5 20 -1 + 1 +1 41,75

8 14 12,5 20 +1 + 1 +1 42,25

9 9,57 10 16 -1,215 0 0 38,75

10 14,43 10 16 1,215 0 0 39,50

11 12 6,96 16 0 -1,215 0 38,50

12 12 13,04 16 0 1,215 0 39,25

13 12 10 11,14 0 0 -1,215 36,50

14 12 10 20,86 0 0 1,215 42,25

15 12 10 16 0 0 0 38,75

16 12 10 16 0 0 0 39,00

17 12 10 16 0 0 0 38,50

18 12 10 16 0 0 0 38,50

о

о

о

СО СО

§ 3 a g

§

r œ С о

С о

§ ) [r

® m

Ю DO

■ £

s □

s У

с о

<D *

01 01

M 2

О О

10 10

u w

о .¡g ja s;u о £ S

g- e|S Ъ

1

q о i-

^ -Я <4

u u fi

И ^»g

SSM С

(О (О сч сч о о рч сч

io ю

¡г <и

О 3 > (Л С И 2

Ш 09 . г

00 щ

л

ф ф

О ё

о

о о CD <£

Si §

(Л "

41 ^ ся

С

£= о

CL ° ^ с ю о

S «

о Е сВ °

СП ^ т- ^

от от

с «о ■8

¡Ejl

во >

Значимость коэффициентов уравнения регрессии (1) выбрана критерием Стьюдента. Коэффициент tс. считается значимым, если tc.>t ^2). Согласно труду [29] в табл. 3.2 => tp(d2) = 3,1824 (р = 0,05; d2 = т - 1 = 4 - 1 = 3 число степеней свободы). Значение t. определено по формуле:

в центре; у0у — полученное значение у-го эксперимента в центре.

Проверка адекватности модели выполнена при помощи критерия Фишера по формулам (7) и (8):

tcJ Scj

(3)

92

F = S-d- ■

P S V

Значение дисперсии коэффициентов регрессии

S . рассчитано по формуле:

5 2 =-

К -yt)

N - g

(7)

(8)

(4)

где — остаточная дисперсия на одну степень свободы.

Z(>0v - Уо )2

=-

m -1

У0 = — Z yov

(5)

(6)

где Б] — значение дисперсии; у. — значение /-го эксперимента; у — значение функции, полученное в соответствии с экспериментом /; g — количество коэффициентов регрессии.

Соответствующее табличное значение критерия Фишера ¥, d2) (d1 — число степеней свободы дисперсии адекватности: d1 = N - g) определено по табл. 3.5 [29] (процентные точки ^распределения) при уровне значимости р = 0,05.

Полученное соотношение Е < F позволяет принять

^ р т 1

гипотезу об адекватности регрессионной модели. Получили уравнение регрессии, представлен-

ное ниже:

где т — количество повторных экспериментов в центре; у0 — среднее значение т экспериментов

%

y = 38,785 + 0,403zj + 2,647z3 + 0,374z32

(9)

%

-1,215

•^min 3 3 4 4

OO О Ю

Поверхность уравнения регрессии (9) Regression equation surface (9)

с

S

x

b

a

Табл. 3. Экстремальные значения НГ

Table 3. Extreme values of standard consistency

y, % Кодированное значение Values coding of factor АЦ, % AC, % Г, % G, % Т, % Tr, %

Z1 Z2 Z3

y = 43,04 max +1,215 - +1,215 14,43 - 20,86

У = 35,63 ^ min -1,215 - -1,215 9,57 - 11,14

Получено изображение поверхностей выражения целевой функции для уравнений регрессии (9) (рис.) с помощью компьютерной программы MatLab.

Проанализировав уравнение (9) и рисунок, можно сделать вывод, что фактор z2 (Г) практически не оказывает влияния на нормальную густоту КВВ, факторы z (АЦ) и z3 (T) влияют на нормальную густоту композиционного вяжущего вещества, однако коэффициенты взаимодействий отсутствуют. Зависимость y от фактора z (АЦ) является линейной с отсутствием квадратичного члена. С увеличением количества глиноземистого цемента в составе вяжущего, соответствующего нормализованному значению фактора z , отклик увеличивается при любых значениях остальных факторов. Глиноземистый цемент преимущественно состоит из алюминатов кальция различного состава: C3A, СА, С12А7, СА2. В состав ПЦ также входит трехкальциевый алюминат. По мнению Т.В. Кузнецовой, С.В. Самченко, при взаимодействии алюминатов с водой в начале этапа быстро образуются гексагональные гидроалюминаты кальция: СаО • Al2O3 • 10Н20 (CAH10), 2CaO • Al2O3 • 8H2O(C2AH8) и Al(OH)3. Но при добавлении к портландцементу ГЦ выделяющийся при гидратации ПЦ Са(ОН)2 быстро соединяется с появляющимся при твердении ГЦ гидроалюминатом кальция и гипсом (сначала в реакцию вступает гипс, присутствующий в составе ПЦ, так как он обладает большей удельной поверхностью, нежели добавленный гипс), образуя эттрингит по реакции:

C2AH8 + Ca(OH)2 + 3(CaSO4 • 2H2O) + 16H2O —

-> 3CaO • Al2O3 • 3CaSO4 • 31H2O.

В результате Са(ОН)2 из сферы действия реакции исчезает, что значительно ускоряет ход гидролиза СаО • А12О3 и 3СаО • SiO2. Процесс конденсационных структур при этом сильно ускоряется. Как следствие, нормальная густота увеличивается, поскольку пестик

прибора Вика оказывается неспособен погрузиться в ЦТ при стандартном количестве воды для цементов (25-32 % от массы цемента). Для фактора 2Ъ (Т) зависимость отклика от описывается уравнением параболы (коэффициент с33 = 0,374 отличен от нуля). Но вершина параболы находится вне диапазона варьирования, так как |с3| > 2 • |с | (2,647 > 2 • 0,374) (линейный член имеет большее влияние на отклик). Анализируя рисунок, можно отметить тенденцию увеличения НГ с увеличением 23 (Т). Это связано с тем, что трепел имеет высокую удельную поверхность (6355 см2/г) и значительно повышает водопо-требность КВВ. Полученные значения НГ изменяются в интервале от 35,63 до 43,04 %. Экстремальные значения НГ представлены в табл. 3.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проанализировав данные, полученные в ходе эксперимента, можно сделать следующие выводы:

• используя алгоритм экспериментального планирования, найдено уравнение регрессии, описывающее взаимосвязь между целевыми функциями в зависимости от количества содержания добавок у = 38,785 + 0,403г1 + 2,647г3 + 0,374 г32, и с помощью компьютерных программ получены изображения поверхностей уравнения (9);

• проведен анализ влияния составов на исследуемые свойства на базе полученных результатов. При увеличении содержания АЦ и трепела увеличивается НГ полученного вяжущего, содержание природного гипса не влияет на НГ КВВ;

• НГ достигла максимального значения, равного 43,04 %, при следующем содержание добавок: АЦ = 14,43 %; Т = 20,86 %. НГ имела минимальное значение, равное 35,63 %, при содержании добавок: АЦ = 9,57 %; Т = 11,14 %.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: Изд-во АСВ, 2011. 528 с.

2. Кузнецова Т.В., Сычев М.М., Осокин А.П., Судакас Л.Г. Специальные цементы. СПб. : Строй-издат, 1997. 314 с.

3. VU Dinh Dau, Bui Danh Dai. Chat ket dinh vo cd. Ha Noi : Nha xuat ban Xay dung. 2012. 275 trang. (Ву Динь Дау, Буй Зань Дай. Неорганические вяжущие вещества. Ханой : Изд-во «Строительство», 2012. 275 с.).

e е

(D (D t О iï k"

G Г

S С

0 со

n СО

1 2

y 1

J со

и-

^ I

n о

2 3 о

Z! ( n

Q

СО

со

о

n a g

2

r 6

о о

С о

2 )

ii

® «

л * Ю DO ■ т

s У с о

(D * Ol Ol

M 2 О О 10 10 U W

4. Phung Van Lu, Pham Duy Ейы, Phan Khac Tri. Vat lieu xay dung. Ha Noi. Nha xuat ban giao duc. 2007. 347 trang. (Фунг Ван Лы, Фам Зуи Хыу, Фан Кхак Чи. Строительные материалы. Ханой : Издательство образование, 2007. 347 с.).

5. Патент РФ № 2776542С1. Наполнитель для композиционных материалов, его применение, вяжущая композиция и композиционный материал / Н.П. Горленко, Н.Н. Дебелова, Ю.С. Сар-кисов, А.Ф. Хусаинов, В.В. Орлышев, И.Г. Климов, Т.Р. Залимов, С.А. Назаров; заявл. 28.05.2021, опубл. 22.07.2022. Бюл. № 21.

6. Местников А.Е., Кудяков А.И., Рожин В.Н. Портландцемент с природными активными минеральными добавками // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2019. № 2. С. 192-201. DOI: 10.31675/1607-18592019-21-2-192-201

7. Жукова Н.С., Жуков А.Н., Гордина А.Ф., Яковлев Г.И., Кузьмина Н.В., Стивенс А.Э. Гипсовые вяжущие с комплексными добавками на основе алюмосиликатов и портландцемента // Вестник ВСГУТУ. 2022. № 1 (84). С. 49-56. DOI: 10.53980/24131997_2022_1_49

(4(0 8. Ерофеев В.Т., Родин А.И., Бикбаев Р.Р., Пик-

сайкина А.А. Исследование свойств портландцемен-

N (У

^ ^ тов с активной минеральной добавкой на основе sg а трепела // Вестник Поволжского государственного > ¡л технологического университета. Серия «Матери-Ц — алы. Конструкции. Технологии». 2019. № 3 (11). Я « С. 7-17. DOI: 10.25686/2542-114X.2019.3.7 ® ® 9. Сулейманова Л.А., Погорелова И.А., Ма-

5 Ц рушко М.В. Применение композиционных вяжу-Н 5 щих в технологии ячеистого бетона // Вестник Д . БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 2. C. 10-16. DOI: J § 10.12737/article_5a816bda646a22.41029804 О ф 10. Устюгов А.С., Шепеленко Т.С. Минераль-

о ная добавка для цемента // Избранные доклады 66-й § < университетской науч.-техн. конф. студентов и мо-g С лодых ученых. 2020. С. 464-465. од £= 11. Scrivener K.L., John V.M., Gartner E.M.

'-S Eco-efficient cements: Potential economically viable 41 -t solutions for a low-CO2 cement-based materials indus-E о try // Cement and Concrete Research. 2018. Vol. 144.

Pp. 2-26. DOI: 10.1016/j.cemconres.2018.03.015 Й 12. Lippiatt N., Ling T.-C., Pan S.-Y. Towards

0 E carbon-neutral construction materials: Carbonation g ° of cement-based materials and the future perspec-^ -== tive // Journal of Building Engineering. 2020. Vol. 28. || P. 101062. DOI: 10.1016/j.jobe.2019.101062

~ 2 13. De Souza Azevedo A.G., Strecker K. Brazi-

Э lian fly ash based inorganic polymers production using ^ {¡5 different alkali activator solutions // Ceramics Interna® S tional. 2017. Vol. 43. Issue 12. Pp. 9012-9018. DOI:

1 | 10.1016/j.ceramint.2017.04.044

ц "¡^ 14. Tene FongangR.T., Pemndje J., Lemougna P.N.,

ц ¡¡> Chinje Melo U., Nanseu C.P., Nait-Ali B. et al. Cleaner production of the lightweight insulating compo-

sites: Microstructure, pore network and thermal conductivity // Energy and Buildings. 2015. Vol. 107. Pp. 113-122. DOI: 10.1016/j.enbuild.2015.08.009

15. Celik K., Meral C., Petek Gursel A., Kumar Mehta P., Horvath A., Paulo Monteiro J.M. Mechanical properties, durability, and life-cycle assessment of self-consolidating concrete mixtures made with blended portland cements containing fly ash and limestone powder // Cement and Concrete Composites. 2015. Vol. 56. Pp. 59-72. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2014.11.003

16. Torres A., Bartlett L., Pilgrim C. Effect of foundry waste on the mechanical properties of Portland Cement Concrete // Construction and Building Materials. 2017. Vol. 135. Pp. 674-681. DOI: 10.1016/j.con-buildmat.2017.01.028

17. Paris J.M., Roessler J.G., Ferraro C.C., De-FordH.D., Townsend T.G. A review of waste products utilized as supplements to Portland cement in concrete // Journal of Cleaner Production. 2016. Vol. 121. Pp. 1-18. DOI: 10.1016/j.jclepro.2016.02.013

18. Azevedo A.G.S., Strecker K. Kaolin, fly-ash and ceramic waste based alkali-activated materials production by the "one-part" method // Construction and Building Materials. 2021. Vol. 269. P. 121306. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.121306

19. Athira V.S., Charitha V., Athira G., Bahuru-deen A. Agro-waste ash based alkali-activated binder: Cleaner production of zero cement concrete for construction // Journal of Cleaner Production. 2021. Vol. 286. P. 125429. DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.125429

20. Matalkah F., Xu L., Wu W., Soroushian P. Mechanochemical synthesis of one-part alkali alumi-nosilicate hydraulic cement // Materials and Structures. 2017. Vol. 50. Issue 1. DOI: 10.1617/s11527-016-0968-4

21. Althaf Sk., Janardhan Dr.M., Hithender Red-dy Ch. Partial replacement of cement with metakoline and sand with foundry sand in self compacting concrete // Journal of Engineering Sciences. 2022. Vol. 13. Issue 06. Pp. 1624-1632. URL: https://jespublication. com/upload/2022-V13I6213.pdf

22. Li F., Liu J.S. An experimental investigation of hydration mechanism of cement with silicane // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 166. Pp. 684-693. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.01.164

23. Александрова О.В., Мацеевич Т.А., Кирьянова Л.В., Соловьев В.Г. Статистические методы решения технологических задач : учебное пособие. М. : Изд-во МГСУ, 2017. 153 с.

24. Nguyen Minh Tuyin. Quy hoach thuc nghiem. Hanoi : NXB Khoa hoc va Ky thuat. 2007. 264 p. (Нгуен Минь Туен. Планирование эксперимента. Ханой : Изд-во «Наука и Технологии», 2007. 264 с.).

25. Ву К.З., Баженова С.И., До М.Ч., Хоанг М.Т., Нгуен В.З., Нгуен З.Т.Л. Оптимизация пропорций смеси пенобетона с использованием плана экспериментов Бокса - Уилсона // Инженерный вестник Дона. 2021. № 5. URL: http://www.ivdon.ru/ru/maga-zine/archive/n5y2021/6988

28. Конопленко Е.И., Хореева Н.К., Лапусь А.П. Планирование эксперимента : методические указания. М. : Московский государственный университет пищевых производств, 2011. 44 с.

29. Большее Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М. : Наука, 1983. 416 с.

26. Абомелик Т.П. Методология планирования эксперимента : методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 21020165. Ульяновск : УлГТУ, 2006. 37 с.

27. Астахова Л.Г. Математическая теория планирования эксперимента : методические указания. Владикавказ : Изд-во «Терек», 2013. 96 с.

Поступила в редакцию 23 января 2023 г. Принята в доработанном виде 23 марта 2023 г. Одобрена для публикации 19 апреля 2023 г.

Об авторах: Нгуен Зоан Тунг Лам — аспирант кафедры строительного материаловедения; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; SPIN-код: 5706-4917, ResearcherlD: HGU-5702-2022, ORCID: 0000-00019061-8426; nguyendoantunglam1110@gmail.com;

Светлана Васильевна Самченко — доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой строительного материаловедения; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; РИНЦ ID: 653449, Scopus: 56575166100, ResearcherlD: E-9534-2017, ORCID: 0000-0002-3523-593X; samchenko@list.ru. Вклад авторов:

Нгуен Зоан Тунг Лам — анализ источников и литературы, построение экспериментальной модели, проведение экспериментальной работы, анализ полученных результатов, построение математической модели, формулирование выводов.

Самченко С.В. — идея статьи, научное руководство, формулирование концепции исследования. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

REFERENCES

e е

(D (D

t О

iH G Г

S С

1. Bazhenov Yu.M. Concrete technology. Moscow, Publishing House ASV, 2011; 524. (rus.).

2. Kuznetsova T.V., Sychev M.M., Osokin A.P., Sudakas L.G. Special cements. St. Petersburg, Stroyiz-dat Publ., 1997; 314. (rus.).

3. Vu Dinh Dau, Bui Danh Dai. Chat ket dinh vo ccr Ha Noi, Nha xuat ban Xay dung, 2012; 275. (Vu Dinh Dau, Bui Danh Dai. Inorganic binders. Hanoi, Construction Publishing house, 2012; 275.). (viet.).

4. Phung Van Lu, Pham Duy Hftu, Phan Khac Tri. Vat lieu xay dung. Ha Noi, Nha xuat ban giao duc, 2007; 347. (Phung Van Lu, Pham Duy Huu, Phan Khac Tri. Building materials. Hanoi, Education Publishing house, 2007; 347.). (viet.).

5. Patent RU No. 2776542C1. Filler for composite materials, its application, binder composition and composite material / N.P. Gorlenko, N.N. Debe-lova, Yu.S. Sarkisov, A.F. Khusainov, V.V. Orlyshev, I.G. Klimov, T.R. Zalimov, S.A. Nazarov; decl. May 28, 2021, publ. July 22, 2022. Bul. No. 21. (rus.).

6. Mestnikov A.E., Kudyakov A.I., Rozhin V.N. Portland cement with natural mineral additives. Journal of Construction and Architecture. 2019; 2:192-201. DOI: 10.31675/1607-1859-2019-21-2-192-201 (rus.).

7. Zhukova N.S., Zhukov A.N., Gordina A.F., Ya-kovlev G.I., Kuzmina N.V., Stivens A.E. Gypsum binders with complex additives based on aluminosilicates

and portland cement. ESSUTM Bulletin. 2022; 1(84): 49-56. DOI: 10.53980/24131997_2022_1_49 (rus.).

8. Erofeev V.T., Rodin A.I., Bikbaev R.R., Pik-saikina A.A. Research of properties of portland cement with active mineral additive on the basic of tripoli. Vest-nik of Volga State University of Technology. Series: Materials. Constructions. Technologies. 2019; 3(11): 7-17. DOI: 10.25686/2542-114X.2019.3.7 (rus.).

9. Suleimanova L.A., Pogorelova I.A., Marush-ko M.V. Application of composite binders in cellular concrete technology. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2018; 2:10-16. DOI: 10.25686/2542-114X.2019.3.7 (rus.).

10. Ustyugov A.S., Shepelenko T.S. Mineral additive for cement. Selected papers of the 66th University Scientific and Technical Conference of Students and Young Scientists. 2020; 464-465. DOI: 10.12737/ article_5a816bda646a22.41029804 (rus.).

11. Scrivener K.L., John V.M., Gartner E.M. Eco-efficient cements: Potential economically viable solutions for a low-CO2 cement-based materials industry. Cement and Concrete Research. 2018; 144:2-26. DOI: 10.1016/j.cemconres.2018.03.015

12. Lippiatt N., Ling T.-C., Pan S.-Y. Towards carbon-neutral construction materials: Carbonation of cement-based materials and the future perspective.

0 со

n CO

1 i

y 1

J со

u-

^ I

n о

i 3 о

=! ( n

q

CO CO

о

n i

r 6

о о

С О

CD ) [[

® «

л ' . DO

■ T

s У с о (D X 01 01

M 2 О О 10 10 U W

W (0 N N

o o

tv N

10 in K <V U 3 > (A C M 2

HQ 09 . r

00 Q

i]

<D <u

o £

o

o o CD <r

Si §

CO " « Ü c

£= O

cC °

• c Ln O

S «

o E cB °

CD ^

CO CO

c « ■8

Si

CD CD CO >

Journal of Building Engineering. 2020; 28:101062. DOI: 10.1016/j.jobe.2019.101062

13. De Souza Azevedo A.G., Strecker K. Brazilian fly ash based inorganic polymers production using different alkali activator solutions. Ceramics International. 2017; 43(12):9012-9018. DOI: 10.1016/j.ceramint.2017.04.044

14. Tene Fongang R.T., Pemndje J., Lemoug-na P.N., Chinje Melo U., Nanseu C.P., Nait-Ali B. et al. Cleaner production of the lightweight insulating composites: Microstructure, pore network and thermal conductivity. Energy and Buildings. 2015; 107:113-122. DOI: 10.1016/j.enbuild.2015.08.009

15. Celik K., Meral C., Petek Gursel A., Kumar Mehta P., Horvath A., Paulo Monteiro J.M. Mechanical properties, durability, and life-cycle assessment of self-consolidating concrete mixtures made with blended portland cements containing fly ash and limestone powder. Cement and Concrete Composites. 2015; 56:59-72. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2014.11.003

16. Torres A., Bartlett L., Pilgrim C. Effect of foundry waste on the mechanical properties of Portland Cement Concrete. Construction and Building Materials. 2017; 135:674-681. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.01.028

17. Paris J.M., Roessler J.G., Ferraro C.C., DeFord H.D., Townsend T.G. A review of waste products utilized as supplements to Portland cement in concrete. Journal of Cleaner Production. 2016; 121:1-18. DOI: 10.1016/j.jclepro.2016.02.013

18. Azevedo A.G.S., Strecker K. Kaolin, fly-ash and ceramic waste based alkali-activated materials production by the "one-part" method. Construction and Building Materials. 2021; 269:121306. DOI: 10.1016/j. conbuildmat.2020.121306

19. Athira V.S., Charitha V., Athira G., Bahuru-deen A. Agro-waste ash based alkali-activated binder: Cleaner production of zero cement concrete for construction. Journal of Cleaner Production. 2021; 286:125429. DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.125429

20. Matalkah F., Xu L., Wu W., Soroushian P. Mechanochemical synthesis of one-part alkali alumi-

Received January 23, 2023.

Adopted in revised form on March 23, 2023.

Approved for publication on April 19, 2023.

Bionotes: Nguyen Doan Tung Lam — postgraduate of the Department of Building Material Science; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; SPIN-code: 5706-4917, ResearcherID: HGU-5702-2022, ORCID: 0000-00019061-8426; nguyendoantunglam1110@gmail.com;

Svietlana V. Samchenko — Doctor of Technical Science, Professor, Head of the Department of Building Material Science; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; ID RSCI: 653449, Scopus: 56575166100, ResearcherID: E-9534-2017, ORCID: 0000-0002-3523-593X; samchenko@list.ru Contribution of the authors:

Nguyen Doan Tung Lam — literature analysis, experimental model building, experimental work, analysis experimental data, mathematical model building, conclusion for a research paper.

Svietlana V. Samchenko — main idea of article, scientific leadership, creating a plan of research. The authors declare no conflict of interest.

nosilicate hydraulic cement. Materials and Structures. 2017; 50(1). DOI: 10.1617/sll527-016-0968-4

21. Althaf Sk., Janardhan Dr. M., Hithender Reddy Ch. Partial replacement of cement with meta-koline and sand with foundry sand in self compacting concrete. Journal of Engineering Sciences. 2022; 13(06):1624-1632. URL: https://jespublication.com/ upload/2022-V13I6213.pdf

22. Li F., Liu J.S. An experimental investigation of hydration mechanism of cement with silicane. Construction and Building Materials. 2018; 166:684-693. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.01.164

23. Aleksandrova O.V., Matseevich T.A., Kir'yanova L.V., Solov'ev V.G. Statistical Methods for Solving Technological Problems : tutorial. Moscow, MGSU Publishing House, 2017; 153. (rus.).

24. Nguyen Minh Tuyen. Quy hoach thuc nghiem. Hanoi, NXB Khoa hoc va Ky thuat, 2007; 264. (Nguyen Minh Tuyen. Experiment planning. Hanoi, Science and Technology Publishing House, 2007; 264). (viet.).

25. Vu K.D., Bazhenova S.I., Do M.C., Ho-ang M.T., Nguyen V.D., Nguyen D.T.L. Optimization of foam concrete mixture ratio using the Box - Wilson experimental plan. Engineering Journal of Don. 2021; 5. URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/ n5y2021/6988 (rus.).

26. Abomelik T.P. Methodology for planning of experiment: collection of laboratory works for students of the specialty 21020165. Ulyanovsk, UlGTU, 2006; 37. (rus.).

27. Astakhova L.G. Mathematical theory of experiment planning : tutorial. Vladikavkaz, Terek Publishing House, 2013; 96. (rus.).

28. Konoplenko E.I., Khoreeva N.K., Lapus A.P. Guidelines for the course "Experiment Planning" for students of correspondence courses. Moscow, Moscow State University of Food Production, 2011; 44. (rus.).

29. Bolshev L.N., Smirnov N.V. Mathematical statistics tables. Moscow, Nauka Publ., 1983; 416. (rus.).