Виявлення впливу цеоліту та фібри на процеси структуроутворення пластифікованих цементних композицій

Автор(и)

  • Олександра Дмитрівна Довгань Одеська державна академія будівництва та архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0002-6140-3159

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.356687

Ключові слова:

цементна паста, фібробетон, пуцоланова активність, експериментально-статистична модель, декоративний бетон

Анотація

Об’єктом дослідження є цементно-пластифіковане тісто для виготовлення на його основі декоративного бетону. З огляду на складні умови експлуатації бетону в архітектурних виробах важливим є забезпечити збереження його функціональних властивостей. Через те, що мікроструктура матеріалу виробів є досить невпорядкованою системою, що складається з різних за складом підструктур і несуцільностей, необхідним є оптимізувати процес утворення кластерних агрегатів і їх міжчасткову взаємодію.

В статті розглядаються питання, пов’язані з дослідженням впливу модифікаторів і фібри на процеси структуроутворення 25-ти паст. Аналіз зміни реологічних параметрів показав, залежно від складу дискретних часток і їх модифікації можна суттєво покращити силу зчеплення й енергію взаємодію агрегатів. З’ясовано, що при заміні частини цементу цеолітом у високо-пластифікованих неармованих системах, пластична міцність зростає у 11.5 раз, а швидкість її росту в точці 2 кПа збільшується в 1.7 раз. Встановлено, що із дискретних волокон суттєвий вплив на початковий процес структуроутворення паст здійснює коротка фібра, особливо на складах з низьким рівнем модифікації в’яжучих систем. Збільшення вмісту коротких волокон при одночасному зниженні довгих забезпечує зростання пластичної міцності та швидкості, відповідно, у 4.2 та 3.3 разів.

Використання кінетичних рівнянь процесів структуроутворення спільно з експериментально-статистичними моделями для аналізу впливу рецептурних факторів на реологічні показники є доцільним при розробці раціональних складів в’яжучого тіста для декоративних бетонів. Розроблені склади цементного тіста, за умови комплексного аналізу й оптимізації параметрів структури в’яжучого каменю, будуть впроваджені в практику виготовлення бетону для архітектурних виробів

Біографія автора

Олександра Дмитрівна Довгань, Одеська державна академія будівництва та архітектури

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра процесів та апаратів в технології будівельних матеріалів

Посилання

  1. Zhu, W., Feng, Q., Luo, Q., Yan, J., Lu, C. (2022). Investigating the effect of polycarboxylate-ether based superplasticizer on the microstructure of cement paste during the setting process. Case Studies in Construction Materials, 16, e00999. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2022.e00999
  2. Valentini, L., Dalconi, M. C., Artioli, G. (2018). Role of Polycarboxylate-ether superplasticizers on cement hydration kinetics and microstructural development. MATEC Web of Conferences, 149, 01004. https://doi.org/10.1051/matecconf/201814901004
  3. Yang, Y., Tan, Y., Li, Z., Zhou, G., Yu, X., Xu, D. et al. (2024). Interaction mechanisms between polycarboxylate superplasticizers and cement, and the influence of functional groups on superplasticizer performance: a review. Polymer Bulletin, 81 (12), 10415–10438. https://doi.org/10.1007/s00289-024-05233-w
  4. Kriptavicius, D. (2021). Influence of natural zeolite on portland cement hydration processes and properties of hardened cement paste. Ceramics - Silikaty, 65 (3), 247–254. https://doi.org/10.13168/cs.2021.0025
  5. Islam, M. S., Mohr, B. J. (2023). Performance of clinoptilolite zeolite after milling as a pretreatment on hydration kinetics, shrinkage, and alkali-silica reaction of cementitious materials. CEMENT, 12, 100069. https://doi.org/10.1016/j.cement.2023.100069
  6. Petkova, V., Stoyanov, V., Mihaylova, K., Kostova, B. (2025). Impact of pozzolanic and inert powders on the microstructure and thermal chemistry of cement mortars. Ceramics International, 51 (5), 5514–5527. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.06.018
  7. Kriptavičius, D., Girskas, G., Ivanauskas, E., Korjakins, A. (2023). Complex Effect of Portland Cement Modified with Natural Zeolite and Ground Glass Mixture on Durability Properties of Concrete. Buildings, 13 (10), 2576. https://doi.org/10.3390/buildings13102576
  8. Vaicekauskiene, V. (2024). The effect of cellulose fiber on the properties and structure of hardened cement paste. Ceramics - Silikaty, 68 (2), 225–233. https://doi.org/10.13168/cs.2024.0022
  9. He, R., Zhou, J.-L., Huang, P.-M., Guan, B.-W., Sheng, Y.-P. (2015). Effects of mineral admixtures on microstructure-linked strength properties of macro-synthetic fiber reinforced concrete. International Journal of Pavement Research and Technology, 8 (2), 94–102. https://doi.org/10.6135/ijprt.org.tw/2015.8(2).94
  10. Yu, X., Zhang, Z., Han, B., Dai, S., Wang, H. (2025). The effect of glass fiber on mechanical behavior and microstructure of cement-based solidified soil for protecting foundations of offshore wind turbines. Construction and Building Materials, 494, 143464. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.143464
  11. Cao, M., Xu, L., Zhang, C. (2018). Rheological and mechanical properties of hybrid fiber reinforced cement mortar. Construction and Building Materials, 171, 736–742. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.09.054
  12. Lyashenko, T. V., Voznesensky, V. A. (2017). Composition-process fields methodology in computational building materials science. Odesa, 168. Available at: https://drive.google.com/file/d/1FCCYDYRe5jC10N3l6Wzwf1T4IgladhQF/view
  13. Dovgan, O., Vyrovoy, V., Lyashenko, T., Dovgan, P. (2025). Features of microstructure organization decorative composites. Modern Technologies and Methods of Calculations in Construction, 22, 43–56. https://doi.org/10.36910/6775-2410-6208-2024-12(22)-05
  14. DSTU B EN 196-9:2015. Metody vyprobuvannia tsementu. Chastyna 9. Teplota hidratatsiyi. Napivadiabatychnyi metod (EN 196-9:2010, IDT). Available at: https://online.budstandart.com/ua/catalog/document.html?id_doc=63733
  15. DSTU EN 196-1:2019. Metody vyprobuvannia tsementu. Chastyna 1. Vyznachennia mitsnosti (EN 196-1:2016, IDT). Available at: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=106588
  16. Dovhan, O. D., Dovhan, O. D., Dovhan, O. D. (2022). Pat. No. 129391 UA. Method for determining concrete damage. No. a202202726; declareted: 29.07.2022; published: 10.04.2025. Available at: https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1850713/
  17. Lyashenko, T. V., Dovgan, A. D., Dovgan, P. M. (2018). Decorative concrete with hybrid glass fibre: design and first results of the experiment. Bulletin of Odessa state academy of civil engineering and architecture, 70, 99–105. Available at: https://www.researchgate.net/publication/324455222_Decorative_concrete_with_hybrid_glass_fibre_design_and_first_results_of_the_experiment/citations
  18. Dovgan, O. D., Vyrovoy, V. М., Dovgan, P. M., Makarova, S. V. (2024). Role of discrete reinforcement in the organization of the microstructure of decorative composites. Modern Construction and Architecture, 10, 69–81. https://doi.org/10.31650/2786-6696-2024-10-69-81
  19. Dovgan, О. D., Vyrovoy, V. М. (2025). Role of fiber in the organization of the structure of material on the level of products. Resource-saving materials, structures, buildings and structures, 47, 89–99. https://doi.org/10.31713/budres.v0i47.10
  20. Dovgan, A. (2025). Modeling the influence of structural elements on the properties of the microstructure of decorative concrete. Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University, 110, 113. https://doi.org/10.30977/bul.2219-5548.2025.110.0.113
Виявлення впливу цеоліту та фібри на процеси структуроутворення пластифікованих цементних композицій

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-04-30

Як цитувати

Довгань, О. Д. (2026). Виявлення впливу цеоліту та фібри на процеси структуроутворення пластифікованих цементних композицій. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(12 (140), 6–17. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.356687

Номер

Том 2 № 12 (140) (2026): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2026 Alexandra Dovgan

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.