Construction and Architecture Construction and Architecture Строительство и архитектура 2308-0191 2500-1477 40037 10.29039/2308-0191-2020-8-4-37-42 05.23.05 Строительные материалы и изделия 05.23.05 BUILDING MATERIALS AND PRODUCTS 05.23.05 Строительные материалы и изделия UV activation building sand with the dehydration factor Ультрафиолетовая активация строительного песка с учетом фактора дегидратации Павлов Андрей Николаевич Pavlov Andrei Nikolaevich and2562@yandex.ru

доктор физико-математических наук;

doctor of physical and mathematical sciences;

 Гольцов Юрий Иванович Gol'tsov Yurii Ivanovich vollmann@mail.ru Маилян Левон Рафаэлович Mailyan Levon Rafaelovich mailyan@sroufo.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-0364-5504 Стельмах Сергей Анатольевич Stel'makh Sergey Anatol'evich sergej.stelmax@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0001-5376-247X Щербань Евгений Михайлович Shcherban' Evgeniy Mihaylovich au-geen@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-8086-6300 Ельшаева Д. М. El'shaeva D. M. diana.elshaeva@yandex.ru Донской государственный технический университет Ростов-на-Дону Россия Don state technical university Rostov-on-Don Russian Federation Донской государственный технический университет Don State Technical University Донской государственный технический университет RU Don state technical University RU 8 4 37 42 https://riorpub.com/en/nauka/article/40037/view

Проведен анализ влияния ультрафиолетового облучения строительного песка, являющегося наполнителем в бетонной смеси, на зависимость прочности бетона от содержания наполнителя. С ростом содержания песка вследствие гидрофильности поверхности его частиц в смеси уменьшается количество свободной воды, необходимой для гидратации цемента и образования цементного камня. Наряду с уменьшением содержания связующего цемента данный фактор является дополнительной причиной уменьшения прочности бетона с ростом содержания песка. Ультрафиолетовое облучение приводит к дегидратации поверхности частиц песка и появлению гидрофобных центров. С ростом гидрофобности песка в бетонной смеси увеличивается содержание свободной воды, доступной для гидратации цемента, и растет прочность цементного камня. Изменение гидрофобности поверхности частиц песка в зависимости от времени облучения является немонотонным. Поэтому существует оптимальный режим ультрафиолетовой активации, обеспечивающий наибольшее увеличение прочности бетона.

The analysis of the influence of ultraviolet irradiation of building sand, which is a filler in a concrete mixture, on the dependence of the strength of concrete on the content of filler is carried out. With an increase in the content of sand due to the hydrophilicity of the surface of its particles in the mixture, the amount of free water required for the hydration of cement and the formation of cement stone decreases. Along with a decrease in the content of binder cement, this factor is an additional reason for a decrease in the strength of concrete with an increase in the content of sand. Ultraviolet irradiation leads to dehydration of the surface of the sand particles and the appearance of hydrophobic centers. As the hydrophobicity of the sand in the concrete mix increases, the content of free water available for cement hydration increases, and the strength of the cement stone increases. The change in the hydrophobicity of the surface of sand particles depending on the time of irradiation is non-monotonic. Therefore, there is an optimal UV activation mode that provides the greatest increase in concrete strength.

 ультрафиолетовое облучение поверхность частиц бетонная смесь прочность бетона ultraviolet irradiation particle surface concrete mix concrete strength

Зарембо В.И. Использование слабых импульсов электрического тока в технологии изготовления бетонных и железобетонных изделий и сооружений: Ч.1 [Текст] / В.И. Зарембо, О.Л. Киселёва, А.А. Колесников, К.А. Суворов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2004. - № 10(69). - С. 58-59. Zarembo V.I. Ispol'zovanie slabyh impul'sov elektricheskogo toka v tehnologii izgotovleniya betonnyh i zhelezobetonnyh izdeliy i sooruzheniy: Ch.1 [The use of weak pulses of electric current in the technology of manufacturing concrete and reinforced concrete products and structures: Part 1]. Stroitel'nye materialy, oborudovanie, tehnologii XXI veka [Building materials, equipment, technologies of the XXI century]. 2004, I. 10, pp. 58-59. Торлина Е.А. Электромагнитная активация цементного теста и пенобетонной смеси [Текст] / Е.А. Торлина, А.И. Шуйский, Г.А. Ткаченко, Х.С. Явруян, И.А. Филонов, Д.А. Фесенко // Вестник МГСУ. - 2012. № 12. - С.149-153. Torlina E.A. Elektromagnitnaya aktivaciya cementnogo testa i penobetonnoy smesi [Electromagnetic activation of cement paste and foam concrete mixture]. Vestnik MGSU [MGSU Bulletin]. 2012, I. 12, pp.149-153. Павлов А. Н. Прочность пенобетона при воздействии переменного электрического поля [Текст] / А.Н. Павлов, Ю.И. Гольцов, С.А. Стельмах, Е.М. Щербань // Научное обозрение. - 2015. - № 10. - С. 147-150. Pavlov A. N. Prochnost' penobetona pri vozdeystvii peremennogo elektricheskogo polya [Strength of foam concrete when exposed to an alternating electric field]. Nauchnoe obozrenie [Scientific Review]. 2015, I. 10, pp. 147-150. Сударев Е.А. Интенсификация процессов гидратации и твердения цемента при механохимической и химической активации: дис. … канд. техн. наук [Текст]. Томск: ФГБОУ ВПО «НИ ТПУ», 2012. - 188 с. Sudarev E.A. Intensifikaciya processov gidratacii i tverdeniya cementa pri mehanohimicheskoy i himicheskoy aktivacii: dis. … kand.tehn. nauk [Intensification of the processes of hydration and hardening of cement during mechanochemical and chemical activation: dis. ... Cand. tech. sciences]. Tomsk: FGBOU VPO «NI TPU» [FSBEI HPE "NR TPU"]. 2012. 188 p. Шуйский А.И., Халюшев А.К., Стельмах С.А., Щербань Е.М., Нажуев М.П. Оптимизация составов вяжущих композиций на основе доменного шлака и суперпластификатора, активированных щелочью [Текст] / А.И. Шуйский, А.К. Халюшев, С.А. Стельмах, Е.М. Щербань, М.П. Нажуев // Научное обозрение. - 2016. - № 16. - С. 22-28. Shuyskiy A.I. Optimizaciya sostavov vyazhuschih kompoziciy na osnove domennogo shlaka i superplastifikatora, aktivirovannyh scheloch'yu [Optimization of binder compositions based on blast-furnace slag and superplasticizer, activated with alkali]. Nauchnoe obozrenie [Scientific review]. 2016, I. 16, pp. 22-28. Щербань Е.М., Стельмах С.А., Гольцов Ю.И., Явруян Х.С. Эффективность электрофизической активации пенобетонных смесей [Электронный ресурс] / Е.М. Щербань, С.А. Стельмах, Ю.И. Гольцов, Х.С. Явруян // Инженерный вестник Дона. - 2013. - № 4 URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2013/2193. Shcherban' E.M. Effektivnost' elektrofizicheskoy aktivacii penobetonnyh smesey [Efficiency of electrophysical activation of foam concrete mixtures]. Inzhenernyy vestnik Dona [Engineering journal of Don]. 2013, I. 4 URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2013/2193. Ye Yu. Deep-ultraviolet Smith-Purcell radiation / Yu Ye, Fang Liu, Mengxuan Wang, Lixuan Tai, Kaiyu Cui, Xue Feng, Wei Zhang, and Yidong Huang // (2019) OSA Publishing 6 (5), pp. 592-597. DOI: 10.1364/OPTICA.6.000592. Ye Yu. Deep-ultraviolet Smith-Purcell radiation / Yu Ye, Fang Liu, Mengxuan Wang, Lixuan Tai, Kaiyu Cui, Xue Feng, Wei Zhang, and Yidong Huang // (2019) OSA Publishing 6 (5), pp. 592-597. DOI: 10.1364/OPTICA.6.000592. König S. Ultraviolet extrapolations in finite oscillator bases / S. König, S.K. Bogner, R.J. Furnstahl, S.N. More, T. Papenbrock // (2014) Phys. Rev. C 90, 064007. DOI: 10.1103/PhysRevC.90.064007. König S. Ultraviolet extrapolations in finite oscillator bases / S. König, S.K. Bogner, R.J. Furnstahl, S.N. More, T. Papenbrock // (2014) Phys. Rev. C 90, 064007. DOI: 10.1103/PhysRevC.90.064007. Cho Hee-Taek. Ultraviolet Light Sensor Based on an Azobenzene-polymer-capped Optical-fiber End / Hee-Taek Cho, Gyeong-Seo Seo, Ok-Rak Lim, Woojin Shin, Hee-Jin Jang, and Tae-Jung Ahn // (2018) OSA Publishing 2 (4), pp. 303-307. DOI: 10.1364/COPP.2.000303. Cho Hee-Taek. Ultraviolet Light Sensor Based on an Azobenzene-polymer-capped Optical-fiber End / Hee-Taek Cho, Gyeong-Seo Seo, Ok-Rak Lim, Woojin Shin, Hee-Jin Jang, and Tae-Jung Ahn // (2018) OSA Publishing 2 (4), pp. 303-307. DOI: 10.1364/COPP.2.000303. Srivastava Abhishek. Utilization of alternative sand for preparation of sustainable mortar: A review / Abhishek Srivastava, S.K. Singh // (2020) Journal of Cleaner Production 253. 119706, DOI: 10.1016/j.jclepro.2019.119706. Srivastava Abhishek. Utilization of alternative sand for preparation of sustainable mortar: A review / Abhishek Srivastava, S.K. Singh // (2020) Journal of Cleaner Production 253, 119706. DOI: 10.1016/j.jclepro.2019.119706. Лукаш Е.А. Повышение эффективности бетонов за счет модифицирования поверхности наполнителей из техногенного сырья КМА: дис.… канд. техн. наук [Текст]. - Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2008. - 178 с. Lukash E.A. Povyshenie effektivnosti betonov za schet modificirovaniya poverhnosti napolniteley iz tehnogennogo syr'ya KMA: dis.… kand.tehn. nauk [Improving the efficiency of concretes by modifying the surface of fillers from technogenic raw materials KMA: dis ... Cand. of Eng. sciences]. Belgorod: BGTU im. V.G. Shukhova [BSTU named after V.G. Shukhov]. 2008. 178 p. Ядыкина В.В. Управление процессами формирования и качеством строительных композитов с учетом состояния поверхности дисперсного сырья [Текст]. - М: Изд. АСВ. 2009. - 374 с. Yadykina V.V. Upravlenie processami formirovaniya i kachestvom stroitel'nyh kompozitov s uchetom sostoyaniya poverhnosti dispersnogo syr'ya [Management of the formation processes and the quality of building composites taking into account the state of the surface of dispersed raw materials]. M: Izd. ASV [ASV Publishing House]. 2009. 374 p. Айлер Р. Химия кремнезема. Ч. 2 [Текст]. - М.: Мир. 1982. - 712 с. Ayler R. Himiya kremnezema. Ch.1 [Silica chemistry. Part 1]. M.: Mir. 1982. 712 p. Киселев А.В., Лыгин В.И. Инфракрасные спектры поверхностных соединений [Текст]. - М.: Наука. 1972. - 459 с. Kiselev A.V., Lygin V.I. Infrakrasnye spektry poverhnostnyh soedineniy [Infrared spectra of surface compounds]. M.: Nauka [Science]. 1972. 459 p. Чукин Г.Д. Химия поверхности и строение дисперсного кремнезема [Текст]. - М.: Паладин, ООО Принта. 2008. - 172 с. Chukin G.D. Himiya poverhnosti i stroenie dispersnogo kremnezema [Surface chemistry and structure of dispersed silica]. M.: Paladin, OOO Printa [Paladin Printa LLC]. 2008. 172 p.