ВЛИЯНИЕ ПЕН РАЗЛИЧНОЙ КРАТНОСТИ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

НАУЧНАЯ СТАТЬЯ / RESEARCH PAPER УДК 691.327.333

DOI: 10.22227/1997-0935.2022.1.50-59

Влияние пен различной кратности на формирование структуры теплоизоляционного пенобетона

Ольга Владимировна Винокурова1, Альбина Алексеевна Баранова2

'Ангарское управление строительства; г. Ангарск, Россия; 2Ангарский государственный технический университет (АнГТУ); г. Ангарск, Россия

АННОТАЦИЯ

Введение. Рассмотрено влияние пен различной природы и кратности на формирование структуры теплоизоляционного пенобетона. Исследование направлено на решение вопроса обеспечения условий гидратации вяжущего компонента в межпоровом пространстве пенобетонной смеси с сохранением ее устойчивости. Цель исследования — проектирование экономически целесообразного состава.

Материалы и методы. Для анализа процесса формирования структуры изготавливались образцы пенобетона марок по средней плотности D300 и D500 на рядовом портландцементе. В качестве переменных факторов, определяющих параметры структуры материала, были приняты: природа поверхностно-активной основы пены, ее кратность и водоцементное отношение раствора. Условия гидратации цемента оценивались прочностью пенобетона. Прочность устанавливалась согласно ГОСТ 10180. Измерение параметров макроструктуры производилось с помощью оптического микроскопа Levenhuk и программного обеспечения LevenhukLite.

Результаты. Установлено, что гидратация в межпоровом пространстве смеси реализуется наиболее полно при использовании белкового пенообразователя с низкой кратностью пены. Пенобетон на его основе имеет замкнутые поры, диаметр которых колеблется в узком диапазоне значений, а толщина перегородки превышает максимальный размер цементного зерна. Увеличение кратности пены и низкое значение водоцементного отношения раствора приводят к неравномерному распределению воздуха в смеси и снижению толщины межпоровой перегородки. При этом т- т- структура пенобетона «рыхлая», представляет собой конгломераты сообщающихся пор.

Выводы. Поскольку геометрия макроструктуры материала оказывает существенное влияние на процесс тепло-j? $ передачи и прочность, для изготовления теплоизоляционного пенобетона на рядовом портландцементе без домола

предпочтителен белковый пенообразователь с низкой кратностью пены. В противном случае повышение кратности Ю N пены требует увеличения удельной поверхности вяжущего компонента.

N щ

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: пенобетон, пенообразователь, кратность пены, структура, водоцементное отношение, диа-S з метр пор, толщина перегородки

Н 1

. ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Винокурова О.В., Баранова А.А. Влияние пен различной кратности на формирование

^ структуры теплоизоляционного пенобетона // Вестник МГСУ. 2022. Т. 17. Вып. 1. С. 50-59. DOI: 10.22227/1997-

Ü !з 0935.2022.1.50-59

О ё —■

о

о У CD <f

cd

8 «

z ■ i w « со E

Автор, ответственный за переписку: Ольга Владимировна Винокурова, neitrino.78@mail.ru.

The influence of foams, having different expansion ratios, on the structurization of thermal insulation foam concrete

„ w Ol'ga V. Vinokurova1, Albina A. Baranova2

° 'Angarsk Management of Construction; Angarsk, Russian Federation;

Sb с 2AngarskState Technical University (ASTU); Angarsk, Russian Federation

s 1

N. ^ ABSTRACT

CO ° CO ~

Introduction. The article addresses the influence of foams, having different origins and expansion ratios, on the structurization of

Z £ thermal insulation foam concrete. The study is focused on solving the problem of the binder hydration conditions in the interpore

ся ° space of the foam concrete mixture and maintaining its stability. The goal is to design an economically effective composition.

• • Materials and methods. To analyze the structurization process, foam concrete samples, featuring average density grades

q Э D300 and D500, were made using ordinary Portland cement. The nature of the surfactant substance of the foam, its expansion

^ ц ratio and the water-cement ratio of the solution are the variable factors determining parameters of the material structure.

e g The strength of the foam concrete was used to evaluate the cement hydration conditions. The strength was identified

S x according to GOST 10180. Parameters of the macrostructure were measured using the Levenhuk optical microscope and

I с the LevenhukLite software. u **

Ü5 jj Results. It is found that hydration in the interpore space of the mixture is implemented to the fullest extent when a protein

U > foaming agent, featuring a low foam expansion ratio, is used. The foam concrete, thus made, has closed pores, whose diameter varies in a small range of values, while the partition thickness exceeds the maximum size of the cement grain. An

50 © О.В. Винокурова, А.А. Баранова, 2022

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

increase in the foam expansion ratio and a low value of the water-cement ratio of the solution lead to the uneven distribution of air in the mixture and reduce the thickness of the interpore partition. In this case, the structure of the foam concrete is "friable"; it represents conglomerates of interconnected pores.

Conclusions. Since the geometry of the macrostructure of the material has a significant influence on the heat transfer process and strength, the protein foaming agent, featuring a low foam expansion ratio, is preferable for the production of thermal insulation foam concrete using standard Portland cement without re-grinding. Otherwise, a higher foam expansion ratio foam requires an increase in the specific surface area of the binder.

KEYWORDS: foam concrete, foaming agent, foam expansion ratio, structure, water-cement ratio, pore diameter, partition thickness

FOR CITATION: Vinokurova O.V., Baranova A.A. The influence of foams, having different expansion ratios, on the structurization of thermal insulation foam concrete. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2022; 17(1):50-59. DOI: 10.22227/1997-0935.2022.1.50-59 (rus.).

Corresponding author: Ol'ga V. Vinokurova, neitrino.78@mail.ru.

ВВЕДЕНИЕ

Одними из ключевых направлений экономического и технологического развития являются энергетическая эффективность и энергосбережение. С целью снижения топливно-энергетических затрат в области строительных материалов в ГОСТ 25485-2019 внедрена марка ячеистого бетона по средней плотности D200.

Вместе с тем производство пенобетона пониженной плотности имеет этапы, которые на сегодняшний день требуют научной проработки, например — процесс совмещения пены с раствором [1].

Причина — в двойственной природе молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ): они способствуют образованию пор, но негативно сказываются на гидратации цемента.

Усугубляет положение, приводя к снижению устойчивости пенобетонной смеси, ограниченное количество твердых компонентов смеси, с одной стороны, и потребность в значительном расходе воды, с другой [2].

Адсорбция молекул пенообразователя на зернах цемента [3] снижает заложенный в вяжущий компонент потенциал. Устранить ее помогает увеличение удельной поверхности цемента за счет домо-ла, но злоупотребление этой процедурой приводит к дополнительным затратам энергии [4-6] и к преждевременному износу мелющего оборудования.

Поэтому при изготовлении теплоизоляционного пенобетона важно обеспечить еще на проектном этапе соотношение размеров зерна цемента и меж-поровой перегородки, которые, как показывают опыты, в свою очередь, зависят от размеров ячейки и кратности пены.

Необходимость подбора пенообразователя и кратности пены с учетом размера зерна цемента связана не только с увеличением прочности пенобетона, но и в большей мере со снижением энергоемкости его производства.

На начальном этапе работы авторы определили характер распределения структурообразующих компонентов и воздуха в пенобетонной смеси при использовании пен различной кратности на основе опытных данных. Далее в ходе исследования предприняли попытку обосновать полученные результа-

ты физико-химическими законами и на их основе вывести практические рекомендации.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Использовали следующие материалы: портландцемент ЦЕМ I 42,5Н АО «Ангарскцемент» и два типа пенообразователя: белковый Вюйэат, синтетический «Пентапав-430».

С применением вышеуказанных материалов произвели замесы для получения пенобетонов марок по плотности D300 и D500 из цементных растворов с различным водоцементным отношением (В/Ц)р и пен определенной кратности.

Влияние кратности пены на формирование структуры оценивали значениями прочности при сжатии пенобетона. Прочность образцов определялась в соответствии с ГОСТ 10180. Характер распределения материала (твердой фазы) и воздуха в пенобетоне устанавливали с помощью микроскопа Levenhuk LabZZ М4 и программного обеспечения LevenhukLite 4.11. Размер ячеек и перегородок измеряли по срезу материала, выбирая поры с глубиной, близкой к их радиусу. Из 300 значений, полученных при измерении диаметра пор d и толщины перегородки t, вычисляли: среднюю, максимальную и минимальную величину, среднее квадратическое отклонение ct и коэффициент вариации С^, С.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Составы и результаты испытаний образцов пенобетона марок по плотности D300 и D500 на белковом пенообразователе Вюйэат сведены в табл. 1 и 2 соответственно.

Прочность пенобетона марки по плотности D300 на белковом пенообразователе повышается с увеличением количества воды в смеси. При В/Ц более 0,7 наблюдается потеря ее устойчивости. В пенобетоне марки по плотности D500 рост прочности происходит до определенного значения В/Ц = 0,63. Дальнейшее увеличение количества воды почти не оказывает влияние на прочностную характеристику.

Рецептура и результаты испытаний пенобе-тонов марок по средней плотности D300 и D500 на синтетическом пенообразователе «Пентапав-430» представлены в табл. 3 и 4 соответственно.

< п

iH

kK

G Г

S 2

0 со § СО

1 S

y 1

J со

u-

^ I

n °

S 3 o

=s (

oi

о §

E w § 2

n 0

S 6

Г œ t ( an

S )

Î! !

. DO

■ г

s □

s У с о <D Ж

10 10 о о 10 10 10 10

Табл. 1. Результаты испытаний пенобетона марки по средней плотности D300 на белковом пенообразователе ВюВэат

Table 1. The testing results of the foam concrete, having the D300 average density grade, and made using the Biofoam protein foaming agent

Состав на 1 м3 пенобетонной смеси, кг Composition per 1 m3 of foam concrete mixture, kg Расплыв раствора по Суттарду, см The Suttard flow spread Прочность при сжатии, МПа Compressive Средняя

Пена Foam Раствор смеси Matrix В/Ц смеси W/C of the mixture плотность в сухом состоянии, кг/м3 Average density in the dry condition, kg/m3

ПАВ Surfactants Вода Water Цемент Cement (В/Ц)р (W/C)m of the concrete solution, cm strength, MPa

При кратности пены 10 (концентрация раствора пены 9 %) With a foam multiplicity of 10 (foam solution concentration of 9 %)

5,9 59 245 0,33 6 0,59 0,366 270

6,2 62 245 0,36 6 0,64 0,529 296

5,7 57 245 0,39 7 0,65 0,763 274

6,3 63 245 0,42 9 0,70 0,783 270

4,9 Табл. 2. Резул Table 2. The t foaming agent 49 ьтаты исг ;sting resu 245 ытаний ге ts of the fo 0,60 нобетона am concret 22 марки по средней п. e, having the D500 a 0,82 лотности D500 н verage density gr Осадка смеси Mixture settling а белковом пенообразователе Biofoam ade, and made using the Biofoam protein

Состав на 1 м3 пенобетонной смеси, кг Composition per 1 m3 of foam concrete mixture, kg Расплыв раствора по Суттарду, см The Suttard flow spread of the concrete solution, cm В/Ц смеси W/C of the mixture Прочность при сжатии, МПа Compressive strength, MPa Средняя плотность в сухом состоянии, кг/м3 Average density in the dry condition, kg/m3

Пена Foam Раствор смеси Matrix

ПАВ Surfactants Вода Water Цемент Cement (В/Ц)р (W/C)m

При кратности пены 10 (концентрация раствора пены 9 %) If the foam expansion ratio is 10 (the foam solution concentration is 9 %)

6,1 61 440 0,38 7 0,53 2,36 455

5,7 57 440 0,41 8 0,55 2,61 478

5,70 57 440 0,44 11 0,58 2,92 512

5,3 53 440 0,5 14 0,63 2,95 499

4,17 42 440 0,56 20 0,66 2,8 512

4,7 52 47 440 0,62 25 0,74 2,9 489

СЧ N

СЧ N

О О

СЧ N

X (V о 3

> (Л

с и m I»

1 - S

Ф ф

О ё

---- "t^

о

о ££ CD <f

s =

z ■ i w ?

со iE —

с

E о

CL ° ^ с LO О

s ц

о E en ^

T- ^

со о

iE 35

О (0

Табл. 3. Результаты испытаний пенобетона марки по средней плотности D300 на синтетическом пенообразователе «Пентапав-430»

Table 3. Testing results of the average density D300 foam concrete made using synthetic foaming agent Pentapav-430

Состав на 1 м3 пенобетонной смеси, кг Composition per 1 m3 of foam concrete mixture, kg Расплыв раствора по Суттарду, см The Suttard flow spread of the concrete solution, cm В/Ц Прочность при сжатии, МПа Compressive strength, MPa Средняя плотность в сухом состоянии, кг/м3 Average density in the dry condition, kg/m3

Пена Foam Раствор смеси Matrix W/C of the mixture

ПАВ Surfactants Вода Water Цемент Cement (В/Ц)Р (W/C)m

При кратности пены 33 (концентрация раствора пены 9 %) If the foam expansion ratio is 33 (the foam solution concentration is 9 %)

1,30 13,0 265 0,6 22 0,65 0,06 271

1,20 12,0 265 0,66 30 0,71 0,372 293

1,01 10,1 265 0,72 33 0,76 0,477 311

1,03 10,3 265 0,78 38 0,82 0,490 298

0,86 8,6 265 0,84 41 0,87 0,492 307

0,87 8,7 265 0,9 43 0,94 0,512 313

При кратности пены 15 (концентрация раствора пены 1 %) If the foam expansion ratio is 15 (the foam solution concentration is 1 %)

0,48 43,2 265 0,54 20 0,70 0,379 283

0,53 47,7 265 0,6 22 0,78 0,415 289

0,41 36,9 265 0,66 30 0,80 0,563 301

0,39 35,1 265 0,72 33 0,85 0,473 299

0,33 30 265 0,78 38 0,89 0,493 313

< П

8 8 ITH

kK

G Г

S 2

0 со § CO

1 S

y 1

J со

u-

^ I

n °

S 3 o

zs ( O?

о §

СЛ

U S § 2

n g

s 66

A CD

Г 6 ^^ (

IT §

S )

ii

® 7 i

. DO

■ T

s □

W У

с о <D X

10 10 о о 10 10 10 10

Табл. 4. Результаты испытаний пенобетона марки по средней плотности D500 на синтетическом пенообразователе «Пентапав-430»

Table 4. Testing results of the average density D500 foam concrete made using synthetic foaming agent Pentapav-430

Состав на 1 м3 пенобетонной смеси, кг Composition per 1 m3 of foam concrete mixture, kg Расплыв раствора по Суттарду, см The Suttard flow spread of the concrete solution, cm В/Ц смеси W/C of the mixture Прочность при сжатии, МПа Compressive strength, MPa Средняя плотность в сухом состоянии, кг/м3 Average density in the dry condition, kg/m3

Пена Foam Раствор смеси Matrix

ПАВ Surfactants Вода Water Цемент Cement (В/Ц)Р (W/C)m

При кратности пены 31 (концентрация раствора пены 3 %) If the foam expansion ratio is 31 (the foam solution concentration is 3 %)

0,61 18,3 440 0,5 16 0,54 0,444 475

0,58 17,4 440 0,56 22 0,6 1,29 496

0,61 18,3 440 0,62 32 0,66 1,47 476

При кратности пены 16 (концентрация раствора 1,4 %) If the foam expansion ratio is 16 (the foam solution concentration is 1.4 %)

0,55 38,5 440 0,5 16 0,59 1,57 506

0,54 37,8 440 0,56 22 0,65 1,44 508

0,56 39,2 440 0,62 32 0,71 1,65 518

сч N

сч N

о о

N N

il

О (О

В пенобетоне на синтетическом пенообразователе рост прочности с повышением количества воды в смеси наблюдается только при использовании пены кратностью 33. При уменьшении кратности пены тенденция зависимости прочности от В/Ц та же, что и в пенобетоне марки D500 на белковом пенообразователе: повышение прочности с увеличением количества воды в смеси происходит до определенного значения, после которого наблюдается плато, либо незначительное снижение.

В пенобетонной смеси протекают процессы, связанные с диффузионным переносом воздуха и выравниванием давления в порах1 [7].

С уменьшением средней плотности материала диаметр пор увеличивается [8, 9], а при объеме воздуха более 75-80 % ячейки трансформируются в многогранники [10].

Таким образом, перераспределение раствора и воздуха в смеси происходит в зависимости от их количества в ней.

Увеличение размера пор и их последующая трансформация в связи с изменением плотности пенобетона на пенообразователях ВюАэат и «Пента-пав-430» представлены на рис. 1. Как видно на фото-

1 Рамачандран В.С., Фельдман Р. Ф. Добавки в бетон: справочное пособие. М. : Строийздат, 1988. С. 57.

графиях, поры в пенобетоне на белковом пенообразователе замкнуты и по размеру значительно больше (рис. 1 а, Ь), чем ячейки пенобетона на основе «Пен-тапав-430» (рис. 1 с, сС).

Удвоение радиуса шара уменьшает соотношение площади его поверхности к объему вдвое. В связи с чем при постоянной толщине перегородки с увеличением диаметра пор, объем раствора, необходимый для заполнения межпорового пространства, будет снижаться и, наоборот, с уменьшением диаметра пор объема раствора потребуется больше.

При этом объем раствора для заполнения меж-порового пространства в пенобетоне ограничен его заданной средней плотностью и граничным значением (В/Ц)р, за пределом которого цементная суспензия разбавлена и не твердеет [11]. Поэтому в пенобетоне на синтетическом пенообразователе при повышении кратности пены увеличивается В/Ц, соответствующее максимальной прочности.

Повышение количества воды в смеси увеличивает объем цементного раствора и снижает степень адсорбции молекул пенообразователя на зернах вяжущего компонента. Наличие плато и незначительное снижение прочности при увеличении В/Ц объясняется тем, что вклад воды в качество структуры нивелирует негативное вли-

Рис. 1. Фотография структуры пенобетона марки по средней плотности: а — D300 на белковом пенообразователе; b — D500 на белковом пенообразователе; c — D300 на синтетическом пенообразователе; d — D500 на синтетическом пенообразователе

Fig. 1. Photograph of the structure of foam concrete of the grade by average density: a — D300 on a protein foaming agent; b — D500 on a protein foaming agent; c — D300 on a synthetic foaming agent; d — D500 on a synthetic foaming agent

яние микропор и капилляров цементного камня на прочность каркаса.

Среднее значение пор в пенобетоне на синтетическом пенообразователе марки по плотности D300 и D500 не меняется и составляет 0,356 мм (табл. 5). Вместе с тем увеличивается коэффициент вариации диаметра пор с 0,43 до 0,68-0,94, и расширяется граница предельных значений.

На фотографии структуры материала (рис. 1, с) под чередой крупных ячеек наблюдается скопление мелких пузырьков. Наличие пузырьков может быть вызвано упрочнением их оболочек цементными зернами с гидрофобной поверхностью или пленкой труднорастворимой кальциевой соли [12, 13].

По данным В.В. Стольникова [13] флотацион-но-связанные между собой пузырьки могут образовывать скопления значительных размеров. Такие скопления пузырьков наблюдаются и в структуре пенобетона на белковой основе при использовании растворов с низким значением (В/Ц)р (рис. 2, а).

Значение средней толщины межпоровой перегородки в пенобетоне на белковом пенообразователе Biofoam больше максимального зерна цемента и составляет 68-98 мкм. В пенобетоне на «Пентапав-430» толщина перегородки значительно меньше — 30 мкм. Зерно цемента, размер которого больше толщины перегородки синтетической пены, адсорбирует молекулы ПАВ и минерализует пузырек воздуха.

Табл. 5. Характеристики структуры пенобетона Table 5. Characteristics of the foam concrete structure

Упрочненные стенки мелких пузырьков препятствуют перераспределению воздуха и образованию ячейки, форма и размер которой соответствуют количеству раствора в смеси. Поэтому такая структура будет представлена сообщающимися порами с наличием многочисленных раковин.

В пенобетонной смеси на синтетическом пенообразователе с кратностью пены 33 при снижении В/Ц раствора наблюдается образование рыхлых цементных хлопьев, а полученная структура не является ячеистой (рис. 2, Ь).

В работах авторов [14-17] говорится о преимуществе по теплопроводности и прочности структур с мелкопористым строением.

Однако проведенные исследования показывают, что минимальный размер пор ограничен объемом раствора и толщиной межпоровой перегородки, в связи с чем при повышении кратности пены требуется увеличивать удельную поверхность вяжущих компонентов. Поэтому для производства пенобетона предпочтительны композиционные цементы с более легким замещающим компонентом [18-24].

Таким образом, при уменьшении кратности пены снижается степень адсорбции молекул пенообразователя на зернах цемента и увеличивается возможность перераспределения материала и воздуха в смеси с учетом их объема.

Кратность пены Foam expansion ratio В/Ц W/C Диаметр ячейки, мкм Cell diameter, цт Толщина перегородки, мкм Thickness of the partition, ^m

d dP av d max d min °d Cd v t Ф t av t max t min °t Ct v

Пенобетон марки по средней плотности D300 на «Пентапав-430» Foam concrete, having average density D300 and made using Pentapav-430

31 0,94 321 1800 73 300 0,94 30 90 10 12 0,39

15 0,93 356 1294 69 243 0,68 30 144 11 18 0,57

< п i н

k к

G Г

S 2

0 со

n С/3

1 S

y 1

J со

u-

^ I

n °

S 3 o

=s (

oi

о n

СО

со

м со о S §

r §6 c я

h о

c n

S )

ii

® 7 л ' . DO

■ г

s □

s У с о <D *

10 10 о о 10 10 10 10

О)

Пенобетон марки по средней плотности D500 на «Пентапав-430» Foam concrete, having average density D500 and made using Pentapav-430

16 0,6 356 903 105 151 0,43 30,5 190 11 19 0,63

Пенобетон марки по средней плотности D300 на Biofoam Foam concrete, having e average density D300 and made using Biofoam

10 0,68 1228 2962 263 480 0,39 68 256 15 48 0,7

10 0,70 2075 3563 486 713 0,34 98 345 33 49 0,5

Пенобетон марки по средней плотности D500 на Biofoam Foam concrete, having average density D500 and made using Biofoam

10 0,63 826 2482 134 432 0,52 82 358 19 59 0,72

a b

Рис. 2. Фотография структуры пенобетона марки по плотности D300 с низким значением В/Ц: а — на белковом пенообразователе с кратностью пены 10 и (В/Ц) = 0,33; b — на синтетическом пенообразователе с кратностью пены 33 и (В/Ц)р = 0,6

Fig. 2. The photograph of the structure of the average density D300 foam concrete featuring a low W/C value: a — made using the protein foaming agent with the foam expansion factor of 10 and (W/C)m = 0.33; b — made using the synthetic foaming agent with the foam expansion factor of 33 and (W/C) = 0.6

N N N N О О N N

К ш U 3

> (Л

с и to I»

1 - $

<u ф

О ё

о

о о со <

8 « ™ §

(Л "

от Е

Е О

CL о

^ с

ю о

S «

о Е с5 °

СП ^ т- ^

<л

(Л

£ w

О (0

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ

В ходе исследования установлено, что при изготовлении пенобетонов на рядовом портландцементе предпочтительно использовать белковые пенообразователи с низкой кратностью пены. Строение и размер молекул белка способствуют снижению их адсорбции на поверхности цемента, для крупных молекул микропоры недоступны [25, 26], а непрямое присоединение гидрофобного радикала к гидрофильной цепи обеспечивает упругость и гибкость межфазного слоя вода-воздух.

Следует отметить, что проектирование состава пенобетона должно производиться исходя из параметров его структуры, определяемой с учетом спе-

цифики дальнейшего применения материала. При этом необходимо учитывать сделанные в процессе работы выводы:

• текучесть раствора смеси должна назначаться с учетом воды, содержащейся в пене;

• оптимальное количество воды в пенобетон-ной смеси обусловлено наличием среды для протекания процессов гидратации и устойчивостью вспененной массы;

• кратность пены должна быть согласована с тонкостью помола вяжущих. С повышением кратности пены тонкость помола увеличивается;

• минимальный размер пор в пенобетоне ограничен объемом раствора смеси.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Lukpanov R.E., Dyussembinov D.S., Ute-pov Ye.B., Bazarbayev D.O., Tsygulyov D.V., Yenke-bayev S.B. et al. Homogeneous pore distribution in foam concrete by two-stage foaming // Magazine of Civil Engineering. 2021. No. 103 (3). P. 10313. DOI: 10.34910/MCE.103.13

2. Винокурова О.В., Баранова А.А. О целесообразности использования пластификаторов в производстве теплоизоляционного пенобетона // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2021. Т. 11. № 3 (38). С. 432-439. DOI: 10.21285/2227-2917-2021-3-432-439

3. Feneuil B., Pitois O., Roussel N. Effect of surfactants on the yield stress of cement paste // Cement and Concrete Research. 2017. Vol. 100. Pp. 32-39. DOI: 10.1016/j.cemconres.2017.04.015

4. Волженский А.В., Буров Ю.С., Колокольни-ков В.С. Минеральные вяжущие вещества: учебник для вузов. М. : Стройиздат, 1979. 476 с.

5. Липилин А.Б., КоренюгинаН.В., ВекслерМ.В. Селективная дезинтеграторная активация портланд-

цемента (СДАП) // Строительные материалы. 2007. № 7. С. 74-76.

6. Kim D. Effect of adjusting for particle-size distribution of cement on strength development of concrete // Advances in Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 2018. Pp. 1-6. DOI: 10.1155/2018/1763524

7. Hashim M., Tantray M. Comparative study on the performance of protein and synthetic-based foaming agents used in foamed concrete // Case Studies in Construction Materials. 2021. Vol. 14. P. e00524. DOI: 10.1016/j.cscm.2021.e00524

8. Chung S-Y., Lehmann C., Abd Elrahman M., Stephan D. Pore characteristics and their effects on the material properties of foamed concrete evaluated using micro-CT images and numerical approaches // Applied Sciences. 2017. Vol. 7. Issue 6. P. 550. DOI: 10.3390/ app7060550

9. Cao J., Xu R., Zhang N., Zhang L., Ji X. Characterization of pore structure of microbial foam concrete and its influence on properties // Journal of En-

gineering Science and Technology Review. 2021. Vol. 14. Issue 3. Pp. 158-166. DOI: 10.25103/jestr.143.18

10. Мухамедиев Ш.А., Васькина В.А. Эмульсии и пены: строение, получение, устойчивость // Масла и жиры. 2008. № 10. С. 22-26.

11. Сычев М.М. Твердение вяжущих веществ. Л. : Стройиздат, 1974. 80 с.

12. Liu Z., Zhao K., Hu C., Tang Y. Effect of water-cement ratio on pore structure and strength of foam concrete // Advances in Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 2016. Pp. 1-9. DOI: 10.1155/2016/ 9520294

13. Стольников В.В. Воздухововлекающие добавки в гидротехническом бетоне. Л. : Госэнергоиз-дат, 1953. 168 с.

14. Шахова Л.Д., Черноситова Е.С., Гончаров Л.Д. Сопоставление расчетных и экспериментальных значений теплопроводности пенобетонов // Строительные материалы. 2007. № 8. C. 36-37.

15. Величко Е.Г., Кальгин А.А., Комар А.Г., Смирнов М.В. Технологические аспекты синтеза структуры и свойств пенобетона // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2005. № 3 (74). C. 68-71.

16. Chen G., Li F., Jing P., Geng J., Si Z. Effect of pore structure on thermal conductivity and mechanical properties of autoclaved aerated concrete // Materials. 2021. Vol. 14. Issue 2. P. 339. DOI: 10.3390/ ma14020339

17. Kurochkina K.A., Suleimanova L.A., Kolo-matsky A.S. Porosity of autoclave aerated concrete and foam concrete: origin of porosity and pore size // Magazine of Civil Engineering. 2021. No. 6 (106). P. 10606. DOI: 10.34910/MCE.106.6

18. Gong J., Zhu L., Li J., Shi D. Silica fume and nanosilica effects on mechanical and shrinkage properties of foam concrete for structural application // Advances in Materials Science and Engineering.

Поступила в редакцию 17 декабря 2021 г. Принята в доработанном виде 17 декабря 2021 г. Одобрена для публикации 13 января 2022 г.

Об авторах: Ольга Владимировна Винокурова — ведущий специалист сектора испытаний общестроительных материалов отдела испытаний материалов и конструкций; Ангарское управление строительства; 665832, Иркутская область, г. Ангарск, микрорайон 7А, д. 35; ORCID: 0000-0001-6136-720X; neitrino.78@mail.ru;

Альбина Алексеевна Баранова — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры промышленного и гражданского строительства; Ангарский государственный технический университет (АнГТУ); 665835, г. Ангарск, ул. Чайковского, д. 60; РИНЦ ID: 680451, Scopus: 57205023783, ORCID: 0000-0002-5939-3334; baranova2012aa@mail.ru.

Вклад авторов:

Винокурова О.В. — концепция исследования, получение данных, их анализ и интерпретация, написание исходного текста, итоговые выводы.

Баранова А.А. — научное руководство, редактирование текста, итоговые выводы. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

2020. Vol. 2020. Pp. 1-10. DOI: 10.1155/2020/3963089

19. Rassokhin A.S., Ponomarev A.N., Figov-sky O.L. Silica fumes of different types for highperformance fine-grained concrete // Magazine of Civil Engineering. 2018. No. 2 (78). Pp. 151-160. DOI: 10.18720/MCE.78.12

20. Steshenko A.B., Kudyakov A.I. Cement based foam concrete with aluminosilicate microspheres for monolithic construction // Magazine of Civil Engineering. 2018. No. 8 (84). Pp. 86-96. DOI: 10.18720/ MCE.84.9

21. Lesovik V.S., Glagolev E.S., Voronov V.V., Zagorodnyuk L.Kh., Fediuk R.S., Baranov A.V. et al. Durability behaviors of foam concrete made of binder composites // Magazine of Civil Engineering. 2020. No. 8 (100). P. 10003. DOI: 10.18720/MCE.100.3

22. Falliano D., Restuccia L., Ferro G., Guglian-dolo E. Strategies to increase the compressive strength of ultra-lightweight foamed concrete // Procedia Structural Integrity. 2020. Vol. 28. Pp. 1673-1678. DOI: 10.1016/j.prostr.2020.10.141

23. Стешенко А.Б., Кудяков А.И. Раннее струк-турообразование пенобетонной смеси с модифицирующей добавкой // Инженерно-строительный журнал. 2015. № 2. С. 56-62. DOI: 10.5862/MCE.54.6

24. Baranova A., Ryabkov I. Investigation of thermal conductivity of non-autoclaved foam concrete based on microsilica // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 667. Issue 1. P. 012010. DOI: 10.1088/1757-899X/667/1/012010

25. Ларионова И.А., Михаловский С.В., Левченко М.П. Адсорбция и адсорбенты / ред. М.М. Дубинин и др. М. : Наука, 1987. 270 с.

26. Хохлов Т.Д., Никитин Ю.С. Адсорбция белков на осажденном высокопористом кремнеземе и силикагеле // Вестник Московского университета. Cерия 2. Химия. 2005. Т. 46. № 4. С. 227-230.

< п

iH

k к

G Г

0 С/з § С/3

1 2 У 1

J со

и-

^ I

n ° o

з (

о §

E w

§ 2

n 0

2 6

A CD

Г 6

t (

Cc §

ф )

ii

® 7 л ' . DO

■ T

s □

s У с о <D Ж

10 10 О О 10 10 10 10

REFERENCES

N N N N О О N N

¡г ш

U 3

> (Л

с и со

1 - £

ф Ф

о £

о

о о со <

8 « Si §

ОТ "

от IE

Е О

CL ° ^ с

ю о

S «

о Е

СП ^ т- ^

от от

sS

О (О №

1. Lukpanov R.E., Dyussembinov D.S., Ute-pov E.B., Bazarbayev D.O., Tsygulyov D.V., Yenke-bayev S.B. et al. Homogeneous pore distribution in foam concrete by two-stage foaming. Magazine of Civil Engineering. 2021; 103(3):10313. DOI: 10.34910/ MCE.103.13

2. Vinokurova O.V., Baranova A.A. Feasibility of using plasticisers for producing heat insulation foam concrete. Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2021, 11(3): 432-439. DOI: 10.21285/2227-2917-2021-3-432-439 (rus.).

3. Feneuil B., Pitois O., Roussel N. Effect of surfactants on the yield stress of cement paste. Cement and Concrete Research. 2017; 100:32-39. DOI: 10.1016/j.cemconres.2017.04.015

4. Volzhensky A.V., Burov Yu.S., Kolokol-nikov V.S. Mineral binders. Moscow, Stroyizdat, 1979; 476. (rus.).

5. Lipilin A.B., Korenyugina N.V., Veksler M.V. Selective disintegrator activation of Portland cement (SDAP). Building Materials. 2007; 7:74-76. (rus.).

6. Kim D. Effect of adjusting for particle-size distribution of cement on strength development of concrete. Advances in Materials Science and Engineering. 2018; 2018:1-6. DOI: 10.1155/2018/1763524

7. Hashim M., Tantray M. Comparative study on the performance of protein and synthetic-based foaming agents used in foamed concrete. Case Studies in Construction Materials. 2021; 14:e00524. DOI: 10.1016/j.cscm.2021.e00524

8. Chung S-Y., Lehmann C., Abd Elrah-man M., Stephan D. Pore characteristics and their effects on the material properties of foamed concrete evaluated using micro-CT images and numerical approaches. Applied Sciences. 2017; 7(6):550. DOI: 10.3390/app7060550

9. Cao J., Xu R., Zhang N., Zhang L., Ji X. Characterization of pore structure of microbial foam concrete and its influence on properties. Journal of Engineering Science and Technology Review. 2021; 14(3):158-166. DOI: 10.25103/jestr.143.18

10. Mukhamediev Sh.A., Vaskina V.A. Emulsions and foams: structure, preparation, stability. Oils and Fats. 2008; 10:22-26. (rus.).

11. Sychev M.M. Hardening of binders. Leningrad, Stroyizdat Publ., 1974; 80. (rus.).

12. Liu Z., Zhao K., Hu C., Tang Y. Effect of water-cement ratio on pore structure and strength of foam concrete. Advances in Materials Science and Engineering. 2016; 2016:1-9. DOI: 10.1155/2016/9520294

13. Stolnikov V.V. Air-entrapping additives in hydraulic concrete. Leningrad, Gosenergoizdat Publ., 1953; 168. (rus.).

14. Shakhova L.D., Chernositova E.S., Goncha-rov L.D. Comparison of calculated and experimental values of thermal conductivity of foam concrete. Building Materials. 2007; 8:36-37. (rus.).

15. Velichko E.G., Kalgin A.A., Komar A.G., Smirnov M.V. Technological aspects of the synthesis of the structure and properties of foam concrete. Construction Materials, Equipment, Technologies of the XXI Century. 2005; 3(74):68-71. (rus.).

16. Chen G., Li F., Jing P., Geng J., Si Z. Effect of pore structure on thermal conductivity and mechanical properties of autoclaved aerated concrete. Materials. 2021; 14(2):339. DOI: 10.3390/ma14020339

17. Kurochkina K.A., Suleimanova L.A., Kolo-matsky A.S. Porosity of autoclave aerated concrete and foam concrete: origin of porosity and pore size. Magazine of Civil Engineering. 2021; 6(106):10606. DOI: 10.34910/MCE.106.6

18. Gong J., Zhu L., Li J., Shi D. Silica Fume and Nanosilica Effects on Mechanical and Shrinkage Properties of Foam Concrete for Structural Application. Advances in Materials Science and Engineering. 2020; 2020:1-10. DOI: 10.1155/2020/3963089

19. Rassokhin A.S., Ponomarev A.N., Figov-sky O.L. Silica fumes of different types for highperformance fine-grained concrete. Magazine of Civil Engineering. 2018; 2(78):151-160. DOI: 10.18720/ MCE.78.12

20. Steshenko A.B., Kudyakov A.I. Cement based foam concrete with aluminosilicate microspheres for monolithic construction. Magazine of Civil Engineering. 2018; 8(84):86-96. DOI: 10.18720/MCE.84.9

21. Lesovik V.S., Glagolev E.S., Voronov V.V., Zagorodnyuk L.Kh., Fediuk R.S., Baranov A.V. et al. Durability behaviors of foam concrete made of binder composites. Magazine of Civil Engineering. 2020; 8(100):10003. DOI: 10.18720/MCE.100.3

22. Falliano D., Restuccia L., Ferro G., Guglian-dolo E. Strategies to increase the compressive strength of ultra-lightweight foamed concrete. Procedia Structural Integrity. 2020; 28:1673-1678. DOI: 10.1016/j. prostr.2020.10.141

23. Steshenko A.B., Khudyakov A.I. Earlier structure formation of a foam concrete mixture with a modifying additive. Civil Engineering magazine. 2015; 2:56-62. DOI: 10.5862/MCE.54.6 (rus.).

24. Baranova A., Ryabkov I. Investigation of thermal conductivity of non-autoclaved foam concrete based on microsilica. IOP Conference Series: Ma-

terials Science and Engineering. 2019; 667(1):012010. 26. Khokhlov T.D., Nikitin Yu.S. Adsorption

DOI: 10 1088/1757-899X/667/1/012010 of proteins on precipitated highly porous silica and

25. Larionova I.A., Mikhailovsky S.V., Levchen-

ko M.P. Adsorption and adsorbents / ed. M.M. Du- silica geL Bulletin of the Moscow University. Series 2

binin et al. Moscow, Science, 1987; 270. (rus.). Chemistry. 2005; 46(4):227-230. (rus.).

Received December 17, 2021.

Adopted in revised form on December 17, 2021.

Approved for publication on January 13, 2022.

Bionotes: Ol'ga V. Vinokurova — Leading Specialist of the Sector for Testing General Construction Materials of the Department for Testing Materials and Structures; Angarsk Management of Construction; 35, microdistrict 7A, Angarsk, 665835, Russian Federation; ORCID: 0000-0001-6136-720X; e-mail: neitrino.78@mail.ru;

Albina A. Baranova — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Industrial and Civil Engineering; Angarsk State Technical University (ASTU); 60 Chaykovs-kiy st., Angarsk, 665835, Russian Federation; ID RISC: 680451, Scopus: 57205023783, ORCID: 0000-0002-59393334; baranova2012aa@mail.ru.

Contribution of the authors:

Vinokurova O.V. — research concept, data acquisition, analysis and interpretation, writing the source text, final conclusions.

Baranova A.A. — scientific guidance, text editing, final conclusions. The authors declare no conflicts of interests.

< DO

8 8

i H

k к

G Г

S 2

0 С/з § С/3

1 s

y 1

J со

^ °

S> 3 o

О о

§ 2

§ 0

s £

A CD

Г 6

^^ (

PT §

SS )

ii

® 7 л ' . DO

■ T

(Л У

с о <D *

10 10 О О 10 10 10 10