Содержание исследований

ГЛАВА 2.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ СЫРЬЕВЫЕ 
МАТЕРИАЛЫ 
2.1. Методы исследований
Основные физико-механические характеристики сырьевых материалов, а также свойства 
мелкозернистых бетонных смесей и полученных в результате их затвердевания бетонов 
определяли в соответствии с действующими стандартами Российской Федерации (РФ) и 
близкими к ним стандартами Социалистической Республики Вьетнам (СРВ). Кроме того, были 
использованы некоторые другие стандартные и разработанный нестандартный методы 
испытаний.
Экспериментальные исследования проводили в лабораторных и натурных условиях на севере 
Вьетнама в условиях жаркого важного климата. Это позволило учитывать влияния климатических 
факторов северной части страны на формирование структуры и свойства твердеющего 
мелкозернистого бетона.
Использованные методики исследований сырьевых материалов, бетонных смесей и 
мелкозернистых бетонов представлены в таблицах 2.1 и 2.2. 
Таблица 2.1 - Методы исследований сырьевых материалов 
Свойства сырьевых материалов 
Методы исследований 
Отбор и подготовка проб цемента 
ГОСТ 30515-2013 (РФ) 
Тонкость помола цемента 
ГОСТ 30744-2001 (РФ) 
Нормальная густота цементного теста 
ГОСТ 30744-2001 (РФ) 
TCVN 6017:2015 (СРВ) 
Равномерность изменения объема 
Сроки схватывания цемента 
Плотность цемента 
ГОСТ 30744-2001 (РФ) 
Активность цемента 
ГОСТ 30744-2001 (РФ) и TCVN 6016:2015 (СРВ) 
Свойства мелкого заполнителя (песка) 
ГОСТ 8735-88 (РФ) и TCVN 7572:2006 (СРВ) 
Технические требования к воде для бетонов 
ГОСТ 23732-2011 (РФ) 
Анализ гранулометрического состава 
порошкообразных материалов 
Метод лазерной гранулометрии 
Минеральный состав сырьевых материалов 
Рентгенофазовый анализ 
Фазовый состав золы рисовой шелухи 
Метод инфракрасной спектроскопии 
Содержание оксида кремния 
ГОСТ 5382-91 
ГОСТ 32518.2-2013 (ISO 2598-2:1992) 
TCVN 141:2008 
Пуццоланическая активность минеральных 
добавок 
TCVN 3735:1982 

---

38 
Таблица 2.2 - Методы исследований мелкозернистых бетонных смесей и бетонов 
Свойства бетонных смесей и бетонов 
Методы исследований 
Проектирование предварительного состава бетоной смеси 
Метод абсолютных объемов 
Оптимизации состава бетонной смеси 
Метод математического 
планирования эксперимента 
Отбор проб и подготовка к испытаниям бетонных смесей 
ГОСТ 10181-2014 (РФ) 
Удобоукладываемость бетонной смеси 
ASTM C1611 - 18
TCVN 3106:2007 (СРВ) 
Средняя плотность бетонной смеси 
ГОСТ 10181-2014 (РФ) 
Средняя плотность бетона 
ГОСТ 12730.1-78 (РФ) 
Водопоглощение бетона 
ГОСТ 12730.3-78 (РФ) 
Пористость бетона 
ГОСТ 12730.4-78 (РФ) 
Водонепроницаемость бетона 
ГОСТ 12730.5-84 (РФ) 
Прочность бетона на сжатие 
ГОСТ 10180-2012 (РФ) 
Прочность бетона на растяжение при изгибе 
Стойкость бетона к коррозии выщелачивания и коррозии под 
действием растворов сульфатов, кислот и солей 
ГОСТ 27677-88 (РФ) 
ГОСТ Р 56687-2015 (РФ) 
О
тносительные деформации бетона в жидкой сульфатной среде 
ГОСТ Р 56687-2015 (РФ) 
Усадка бетона 
ГОСТ 24544-81* (РФ)
Прочность сцепления нового бетонного слоя с поверхностью 
ранее уложенного бетона 
Нестандартный разработанный 
экспериментальный метод 
Плотность структуры бетона 
ASTM C 1202 – 17 (США) 
Стойкость бетона к поверхностной эрозии в грунтовых водах, 
содержащих твердые взвешенные частицы 
ASTM C 1138 – 12 (США) 
Уровень защищенности стальной арматуры от коррозии в 
бетонных конструкциях 
NT Build 356 (Норвегия) 
Микроструктуры цементного камня мелкозернистых бетонов 
Электронно-микроскопический 
анализ 
Минеральный состав мелкозернистых бетонов 
Рентгенофазовый анализ 
Содержание портландита Са(ОН)
2
в цементном камне 
Термогравиметрический анализ 
Экспериментальные исследования проводились в лабораториях Центра высоких технологий и 
кафедры «Технологии строительных материалов» Ханойского строительного университета, а также 
в лабораториях Строительного факультета Ханойского горно-геологического университета и 
Института строительной науки и технологии Министерства строительства Социалистической 
Республики Вьетнам.

---

39 
2.1.1. Рентгенофазовый анализ 
Рентгеновская дифрактометрия – это стандартный метод исследований, который 
обеспечивает возможность качественного и количественного анализа кристаллических фаз, 
установления 
кристаллической 
структуры 
неорганических, 
органических 
и 
элементоорганических соединений, состава поликристаллических материалов, степени 
кристалличности композиционных вяжущих и многокомпонентных бетонов [119, 120]. 
Исследование минерального состава сырьевых материалов и мелкозернистых бетонов 
проводилось с помощью рентгенофазового анализа на порошковом рентгеновском 
дифрактометре ХDА-D8
Advance фирмы «Bruker» (ФРГ) в Институте строительной науки и 
технологии (СРВ). 
2.1.2. Электронно-микроскопический анализ 
Метод растровой электронной микроскопии (РЭМ) позволяет получать изображения 
объемных образцов с высоким разрешением путем их сканирования тонкосфокусированным 
пучком электронов. Также с помощью РЭМ можно получить информацию о характере 
поверхности объекта исследований и его химическом составе [119, 120]. 
Исследование микроструктуры цементного 
камня и образцов МЗБ для определения размеров 
и формы структурных элементов, их ориентации 
в пространстве, а также пористости и величины 
удельной поверхности проводилось с помощью 
сканирующего электронного микроскопа Quanta
-
450 (Япония) в Институте высоких технологий 
Ханойского горно-геологического университета 
(рисунок 2.1). 
Рисунок 2.1 - Сканирующий электронный 
микроскоп
Quanta-450 
2.1.3. Метод инфракрасной спектроскопии 
Инфракрасные спектры (ИК-спектры) поглощения образцов ЗРШ с различной 
продолжительностью механоактивации снимали в области 500÷4000 см
-1
в вазелиновом масле на 
ИК-Фурье спектрометре TENSOR 27 FTIR (ФРГ) (рисунок 2.2) в Институте строительной науки и 
технологии (СРВ) [121]. 

---

40 
Рисунок 2.2 -
ИК-Фурье спектрометр TENSOR 27 FTIR 
2.1.4. Метод термогравиметрического анализа 
Широко распространен метод термогравиметрического анализа, основанный на измерении 
изменения массы исследуемого образца при нагревании [122]. Затвердевание цемента при 
смешивании с водой происходит в результате гидратации, с образованием кристаллических 
гидросиликатов, гидроалюминатов и гидроферритов кальция, а также гидрокисида кальция 
(портландита - Са(ОН)
2
) и эттрингита.
При исследовании структуры цементного камня дифференциально-термический анализ 
показывает характерные эндотермические реакции, вызванные обезвоживанием гидратных 
новообразований и разрушением их кристаллической структуры, а также экзотермические 
реакции, обусловленные образованием при высоких температурах новых соединений. С 
помощью этого метода в цементном камне удается определить содержание гидроксида кальция, 
кальцита, гидросиликатов, гидроалюминатов, гидроферритов и гидросульфоалюминатов 
кальция различного состава, разнообразных комплексных соединений, а также различных 
видов и модификаций гипса и других новообразований. 
Согласно исследованиями [120, 121] на термограмме портландцементного камня 
нормального твердения выявлены три основных эндотермических эффекта, вызванных 
удалением адсорбционной воды из гелеобразных продуктов гидратации и кристаллогидратной 
воды из гидросульфоалюмината кальция (100 ÷ 150°С), а также дегидратацией портландита - 
Са(ОН)
2
(430 ÷ 580°С) и диссоциацией СаСО
3
(720 ÷ 800°С). 
Эндотермическая реакция разложения портландита цементного камня при нагревании, 
сопровождающаяся его обезвоживанием и потерей массы за счет отщепления воды, протекает 
по схеме (2.1): 
Са(ОН)
2
0
o
t
430 580 C



СаО + Н
2
О 
(2.1)

---

41 
Определение содержания портландита в 
цементном камне образцов МЗБ разработанных 
составов 
проводилось 
с 
помощью 
термогравиметрического анализатора «Labsys 
Evo S60/58988» производства фирмы «Setaram»
(Франция) в Институте строительной науки и 
технологии Министерства строительства (СРВ) 
(рисунок 2.3). 
Рисунок 2.3 - Термогравиметрический 
анализатор «Labsys Evo S60/58988» (Франция) 
Содержание портландита в цементном камне рассчитывали по формуле (2.2) [123, 124]: 
2
Са (ОН )
а 74
m
, %
18


(2.2)
где: m
Са(ОН)2
- содержание Са(ОН)
2
в образце цементного камня, %;
а - потери массы, %, за счет отщепления воды при разложении Са(ОН)
2
, полученные 
методом термогравиметрического анализа; 
74 и 18 - молекулярные массы Са(ОН)
2 
и Н
2
О. 
2.1.5. Метод фотоколориметрического анализа 
Растворимость аморфного кремнезема, являющегося основным компонентом золы рисовой 
шелухи, можно оценить фотоколометрическим методом по результатам измерения оптической 
плотности растворов, содержащих синий кремнемолибденовый комплекс. 
Фотоколориметрический 
анализ 
окрашенных растворов проводился на 
фотоэлектроколориметре «IMPACT 410-
NICOLET–FTIR» 
со 
светофильтром, 
имеющим максимум светопропускания в 
интервале длин волн от 600 до 750 нм 
(рисунок 2.4). 
Рисунок 2.4 
-
Фотоэлектроколориметр IMPACT 
410-NICOLET-FTIR 
1. Средства анализа [125 - 127]. 
- Фотоэлектроколориметр концентрационный. 
- Весы лабораторные по ГОСТ 24104. 
- Печь муфельная с терморегулятором и температурой нагрева не менее 1100
о
С. 
- Кремния оксид по ГОСТ 9428 и натрий углекислый по ГОСТ 83. 

---

42 
- Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 100 г/дм
3
. 
- Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 10 г/дм
3
. 
- Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:3 и раствор с молярной концентрацией 
0,075 моль/дм
3
. 
- Кислота аскорбиновая, раствор 20 г/дм
3
, свежеприготовленный. 
- Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор массовой концентрацией 50 г/дм
3
или натрий молибденовокислый по ГОСТ 10931, раствор массовой концентрацией 50 г/дм
3
: 50 
г молибденовокислого аммония или натрия растворяют в 500 ÷ 600 см
3
воды при нагревании, не 
доводя до кипения. Полученный раствор фильтруют и доводят водой до 1 дм
3
. Раствор годен в 
течение 1 месяца. 
2. Подготовка к анализу 
а). Приготовление стандартного раствора
Предварительно прокаливают при температуре 1000 
÷ 
1050°С соответствующее 
количество оксида кремния до получения постоянной массы. Взвешивают 0,25 г с точностью до 
0,001 г, помещают навеску в платиновый тигель и сплавляют с 2 г углекислого натрия при 
температуре 1000 
÷ 
1050°С. После охлаждения тигель помещают в стакан из фторопласта 
вместимостью 250 см
3
, добавляют 100 см
3
горячей воды, 10 см
3
раствора гидроокиси натрия, 
переливают в мерную колбу вместимостью 250 см
3
, охлаждают, доливают водой до метки и 
перемешивают. Тогда 1 мл стандартного раствора соответствует 1 мг оксида кремния.
б). Построение градуировочного графика 
Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 100 см
3
отбирают согласно таблице 2.3 аликвотные части стандартного раствора и соответствующие 
части холостого опыта (без добавления стандартного раствора оксида кремния), проводимого 
для внесения поправки на содержание оксида кремния в используемых реактивах. Добавляют 
35 см
3
раствора серной кислоты с молярной концентрацией 0,075 моль/дм
3
и 5 см
3
раствора 
молибденовокислого аммония с концентрацией 50 г/дм
3
, тщательно перемешивают и оставляют 
на 10 мин. для получения желтого молибденового комплекса. Затем приливают 15 см
3
серной 
кислоты, разбавленной 1:3, и по каплям раствор марганцовокислого калия до появления 
розового окрашивания, 10 см
3
раствора аскорбиновой кислоты, доливают водой до метки, 
перемешивают и после выстаивания и получения устойчивого синего комплекса измеряют 
оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с толщиной поглощающего свет 
слоя 10 мм. После этого строят градуировочный график в координатах ось абсцисс-масса 
оксида кремния в мг в фотометрируемых объемах, ось ординат-оптическая плотность раствора 
(за вычетом оптической плотности раствора холостого опыта). 
Таблица 2.3 - Объемы стандартного раствора для получения градуировочных растворов и 
содержание в них оксида кремния 
Объем стандартного раствора, см
3
0 
1 
2 
3 
5 
Масса оксида кремния в фотометрируемом 
объеме, мг 
0 
1 
2 
3 
5 

---

43 
2.1.6. Определение гранулометрического состава порошкообразных материалов 
Определение гранулометрического состава порошкообразных сырьевых материалов 
(цемента, МК, ЗУ, ЗРШ) осуществлялось с помощью метода лазерной гранулометрии. Данный 
метод позволяет установить размеры частиц и их процентное содержание в исследуемом 
материале, а также изучить их форму и морфологию [119, 120]. 
Для этого использовали лазерный анализатор частиц Coulter LS Particle Size Analyzer 
(США), который позволяет исследовать частицы в интервале от 0,2 ÷ 600 мкм, разбивая 
указанный диапазон на 40 фракций. Исследования проводились в Институте строительной 
науки и технологии (СРВ). 
2.1.7. Метод поглощения активной минеральной добавкой извести из известкового 
раствора 
Методом поглощения извести из известкового раствора определяют пуццоланическую 
активность активных минеральных добавок, которая количественно характеризуется количеством 
Са(ОН)
2
, поглощенным 1 г минеральной добавки, в результате взаимодействия с ней аморфного 
диоксида кремния в известковой растворе, приводящим к образованию низкоосновных 
гидросиликатов кальция (CSH), в результате чего концентрация Са(ОН)
2
в растворе снижается [121, 
128].
а). Приготовление титрованных растворов испытания 
Для определения активности минеральной добавки по методу поглощения извести 
необходимо приготовить два титрованных раствора: насыщенный раствор Ca(OH)
2
и 0,05 Н раствор 
соляной кислоты (НСl). Для приготовления раствора извести в бутыль емкостью 20 ÷ 25 л 
помещают 50 г негашеной извести, заливают дистиллированной водой и плотно закрывают 
резиновой пробкой, в которую вставлена трубка с натронной известью. Раствор взбалтывают 2 ÷ 3 
раза в сутки. Через 3 суток бутыль вскрывают, отфильтровывают небольшое количество раствора, 
отбирают пипеткой 50 мл в коническую колбу и титруют 0,05 Н НСl. Если результат титрования 
покажет, что раствор имеет концентрацию 1,05 ÷ 1,15 г СаО на 1 л, то приступают к его 
фильтрованию, в противном случае раствор подвергают дальнейшему насыщению. Для 
приготовления 0,05 Н раствора соляной кислоты растворяют в 1 л воды 4,0 ÷ 4,5 мл НСl (

=1,19 
г/мл). Такой раствор готовят в количестве 20 ÷ 25 л и тщательно перемешивают. Раствор хранят в 
бутыли, закрытой стеклянной пришлифованной или резиновой пробкой. 

---

44 
б). Приготовление экспериментальных образцов 
Пробу предварительно измельченной до порошкообразного состояния и высушенной при 
температуре 105 ÷ 110
о
С до постоянного веса минеральной добавки массой 10 г и истирают в 
агатовой ступке до прохождения через сито №.008. Подготовленную добавку и хранят в 
небольших стеклянных банках с притертыми пробками. 
в). Проведение анализа 
Навеску минеральной добавки массой 2 г, отвешенную на аналитических весах, 
осторожно переносят на кусок глянцевой бумаги размером 15 х 15 см, а оттуда - в 
предварительно вымытый и высушенный градуированный цилиндр (емкостью 100 мл) с 
притертой пробкой. При перенесении навески в обоих случаях следует пользоваться небольшой 
жесткой кисточкой. Этой же кисточкой смахивают внутрь цилиндра частицы добавки, 
приставшие к шлифованной поверхности его горлышка. Затем при помощи бюретки наливают 
в цилиндр 100 мл раствора извести (уровень жидкости в цилиндре будет несколько выше 
сотого деления), быстро закрывают пробкой и содержимое энергично взбалтывают.
Крепость раствора должна быть такой, чтобы для нейтрализации 50 мл раствора извести 
требовалось 40 ÷ 45 мл НСl. Бюретку вновь наполняют кислотой, закрывают пробкой и на 
короткую трубку бутыли надевают зажим. После этого в цилиндр наливают при помощи 
бюретки 50 мл раствора извести, закрывают цилиндр пробкой, взбалтывают содержимое в 
течение 1 мин. и оставляют стоять до следующего дня. Бюретку наполняют раствором выше 
верхней черты и изолируют аппаратуру от воздуха. В дальнейшем содержимое цилиндров раз в 
сутки взбалтывают, а раз в 2 суток - замеряют его объем и титруют.
В
виду того, что на скорость взаимодействия извести с кислотными окислами добавки 
влияет температура окружающей среды, для получения сравнимых результатов нормальная 
температура помещения, в котором производится испытание, должна быть равна + 20°С c 
отклонением ± 5°С. Температуру определяют ежедневно комнатным термометром, находящимся 
вблизи растворов и цилиндров. Продолжительность опыта длится не менее 1 месяца. 
При испытании активных минеральных добавок с повышенной способностью к 
набуханию в цилиндр вводят не 2 г, а 1 г добавки. Количество поглощенной извести 
определяют обычным порядком и затем пересчитывают на 1 г исходной добавки.
д). Обработка результатов 
Количество Са(ОН)
2
(Q), поглощенное 1 г активной минеральной добавки, рассчитывает 
по формуле (2.3): 
Q = y – a, мг Са(ОН)
2
/ г активной минеральной добавки 
(2.3)

---

45 
где: у - количество СаО, содержащееся в 50 мл раствора после добавления известковой воды до 
начала испытаний, мг;
а - количество СаО, оставшееся в 50 мл раствора после 30-суточных испытаний, мг. 
2.2. Методы определения технологических характеристик мелкозернистых бетонных 
смесей и физико-механических и эксплуатационных показателей бетонов на их основе 
Свойства ММЗБ изучали на образцах, изготовленных в соответствии с требованиями 
действующих стандартов. 
Мелкозернистые бетонные смеси в лабораторных условиях получали в смесители модели JJ-5 
(КНР) в лаборатории Строительного факультета Ханойского горно-геологического университета, а в 
натурных условиях - в смесителе принудительного действия емкостью 250 л вьетнамского 
производства, изображенных на рисунки 2.5 и 2.6.
Рисунок 2.5 - Лабораторный 
смеситель модели JJ-5 
Рисунок 2.6 - Бетоносмеситель принудительного действия 
2.2.1. Определение удобоукладываемости мелкозернистых бетонных смесей 
Одним из основных качественных показателей бетонной смеси является ее 
удобоукладываемость. От этого зависит время и качество ее укладки. 
Удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется ее способностью растекаться и 
заполнять заданную форму под действием собственной массы или внешних сил, сохраняя при этом 
однородность и монолитность. Показателями удобоукладываемости является подвижность и 
жесткость бетонной смеси.

---

46 
Подвижность бетонной смеси оценивается по осадке конуса (ОК) в сантиметрах или 
диаметру его расплыва (РК) в миллиметрах с помощью стандартного конуса или конусной 
формы, изображенных на рисунках 2.7 и 2.8. 
Рисунок 2.7 - Определение удобоукладываемости бетонной смеси 
с помощью стандартного конуса 
Удобоукладываемость 
мелкозернистой 
бетонной смеси оценивали по расплыву конуса
(РК) в мм в соответствии с требованиями ASTM 
C1611 - 18 [129] и TCVN 3106:2007 (СРВ) [130] с 
помощью усеченного миниконуса, изображенной 
на рисунке 2.8.
80 мм
70 мм
40
м
м
Рисунок 2.8 - Усеченный миниконус для 
определения расплыва мелкозернистой 
бетонной смеси 
Величину расплыва D
распл
рассчитывали по формуле (2.4): 
1
распл
2
D + D
D
=
,
2
мм. 
(2.4)
2.2.2. Определение средней плотности бетонной смеси и бетона 
Средняя плотность мелкозернистой бетонной смеси характеризуется отношением массы 
уплотненной бетонной смеси к ее объему. Для определения средней плотности бетонной смеси 
был использовал мерный металлический цилиндрический сосуд вместимостью не менее 1000 
см
3 
(рисунок 2.9) в соответствии с ГОСТ 10181-2014 [131]. 

---

47 
Среднюю 
плотность 
мелкозернистой 
бетонной смеси 

сп
, вычисляли по формуле (2.5):
Рисунок 2.9 - Металлический цилиндрический 
сосуд для определения средней плотности 
бетонной смеси 
1
сп
m
m
1000,
V

 

кг/м
3
, 
(2.5)
где: m - масса мерного сосуда с бетонной 
смесью, г;
m
1 
- масса мерного сосуда без смеси, г; 
V - вместимость мерного сосуда, см
3
. 
Среднюю плотность МЗБ
определяли испытанием образцов - кубов размером 100x100x100 
мм в количестве трех для каждого состава МЗБ в состоянии естественной влажности (рисунок 2.10) 
и в соответствии с требованиями ГОСТ 12730.1-78 [132]. 
Плотность бетонного образца 

w
, кг/м
3
, 
вычисляли по формуле (2.6): 
w
m
1000,
V
 

кг/м
3
, 
(2.6) 
где: m - масса бетонного образца, г; 
V - объем бетонного образца, см
3
. 
Плотность бетона серии образцов вычисляли как 
среднее арифметическое значение результатов 
испытания всех 3-х образцов.
Рисунок 2.10 - Образец-куб для
определения средней плотности бетона 
2.2.3. Определение водопоглощения и водонепроницаемости бетонных образцов 
Водопоглощение бетона
определяли на 
образцах-кубах размером 70,7x70,7x70,7 мм в 
количестве трех для каждого состава МЗБ (рисунок
2.11) в соответствии с ГОСТ 12730.0-78 [133] и 
ГОСТ 12730.3-78 [134]. 
Образцы помещали в емкость, наполненную 
водой, с таким расчетом, чтобы уровень воды в
емкости был выше верхнего уровня уложенных 
образцов примерно на 50 мм. 
70
,7
м
м
70,7
мм
70,7мм
Рисунок 2.11 - Образец-куб для 
определения водопоглощения бетона 

---

48 
Температура воды в емкости была 20 ± 2°С. Образцы взвешивали через каждые 24 ч. 
испытаний на весах с погрешностью не более 0,1%. Образцы, вынутые из воды, предварительно 
вытирали влажной тканью. Массу воды, вытекшую из пор образца на чашку весов, включали в 
массу насыщенного образца. После окончания процесса водопоглощения образцы высушивали 
до постоянной массы по ГОСТ 12730.2-78 [135]. 
Водопоглощение МЗБ-образцов по массе W
m
в процентах вычисляли по формуле (2.7): 
В
С
m
C
m
m
W
100,
m



%,
(2.7) 
где: m
C
- масса высушенного образца, г; 
m
B
- масса водонасыщенного образца, г. 
Водонепроницаемость МЗБ 
образцов определяли по методу «мокрого пятна» в 
соответствии с требованиями ГОСТ 12730.5-84 [136] на образцах цилиндрической формы с 
диаметром 150 мм и высотой 150 мм (рисунок 2.12). По шесть изготовленных образцов каждого 
состава МЗБ хранили в камере нормального твердения при температуре 20 ± 2
о
С и 
относительной влажности воздуха не менее 95%.
Давлении воды повышалось ступенчато с 
шагом 0,2 МПа в течение 1 ÷ 5 мин. и 
выдерживалось на каждой ступени в течение 16 
часов. Водонепроницаемость каждого образца 
оценивали максимальным давлением воды, при 
котором еще не наблюдалось ее просачивание 
через образец в виде появления мокрого пятна на 
торцевой поверхности образца, противоположной 
его поверхности, через которую подавалась вода 
под давлением. 
Рисунок 2.12 - Образец-цилиндр для 
испытания бетона на 
водонепроницаемость 
Водонепроницаемость серии бетонных образцов оценивали максимальным давлением воды, 
при котором на четырех из шести образцов не наблюдалось ее просачивание (таблица 2.4). 
Таблица 2.4 - Водонепроницаемость бетонных образцов 
Водонепроницаемость серии образцов, МПа 
0,2 
0,4 
0,6 
0,8 
1,0 
1,2 
Марка бетона по водонепроницаемости 
B2 
B4 
B6 
B8 
B10 
B12 

---

49 
2.2.4. Определение пористости бетонных образцов 
Пористость МЗБ-образцов определяли по ГОСТ 12730.4-78 [137] в лаборатории 
Строительного факультета Ханойского горно-геологического университета (СРВ).
Полный объем пор бетона серии МЗБ-образцов (П
п
) в процентах рассчитывали по формуле 
(2.8): 
б
о
п
б
П
100%,
  



(2.8) 
где: 

б
- плотность измельченного в порошок бетона, определенная при помощи пикнометра 
или прибора Ле-Шателье по методике ГОСТ 8269.0-97, кг/м
3
[135]; 

0
- плотность сухого бетона в серии образцов, определенная по ГОСТ 12730.1-78, кг/м
3
[138]. 
2.2.5. Определение прочности бетонных образцов на сжатие и на растяжение при изгибе 
Прочностные показатели МЗБ - образцов определяли по ГОСТ 10180-2012 [139] с 
помощью универсальной гидравлической испытательной системы Advantest 9 фирмы 
«Controls» (Италия) (рисунок 2.13) в лаборатории Строительного факультета Ханойского горно-
геологического университета.
Рисунок 2.13 - Универсальная гидравлическая испытательная система Advantest 9 

---

50 
Прочность мелкозернистых бетонов на сжатие определяли на образцах-кубах размером 
100x100x100 мм (рисунок 2.14а), а на растяжение при изгибе на образцах - призмах размером 
100x100x400 мм (рисунок 2.15а) в возрасте 28 суток нормального твердения в количестве трех 
для каждого состава МЗБ.
а). Образец-куб для испытания на сжатие 
б). Испытание бетонных образцов на сжатие 
Рисунок 2.14 - Испытание бетонных образцов на сжатие
a). Образец-призма для испытания на изгиб 
l = 4a
l = 3a
b 
=
a
б). Схема испытаний на изгиб 
Рисунок 2.15 - Испытание бетонных образцов на изгиб 
Прочность МЗБ - образцов на сжатие и на растяжение при изгибе вычисляли по формулам 
(2.9) и (2.10): 
бс
P
R
. , МПа,
F
 
(2.9) 
би
2
P.l
R
.
, МПа,
a.b
 
(2.10) 
где: R
бc
и R
би
- прочность образцов, соответственно, на сжатие и на растяжение при изгибе, MПa; 
P - разрушающая нагрузка, Н; 
F - площадь поверхности сжатия образца, мм
2
; 
l - расстояние между опорами при испытании на изгиб, мм;
а, b 
- соответственно, ширина и высота поперечного сечения образца-призмы, мм; 
α, 

- масштабные коэффициенты для приведения полученной в результате испытаний 
прочности бетона к прочности бетона на образцах базового размера. 

---

51 
2.2.6. Определение стойкости бетонных образцов к коррозии выщелачивания и коррозии 
под действием растворов сульфатов, кислот и солей 
При воздействии на бетон агрессивной среды может происходить его разрушение. 
Коррозия бетона в воздушной среде протекает, как правило, при наличии влаги, и возникающие 
при этом процессы практически не отличаются от коррозии бетона в водной среде.
Оценка коррозионной стойкости бетона в агрессивных средах проводилась в соответствие с 
ГОСТ 27677-88 [140] и ГОСТ Р 56687-2015 [141]. Были проведены испытания образцов из 
разработанных МЗБ на стойкость к коррозии выщелачивания и коррозии под действием водных 
растворов сульфата и хлорида натрия, соответственно, 5% - ной и 3% - ной концентрации, а также 
0,001 М раствора соляной кислоты по сравнению с контрольными образцами из 
немодифицированного мелкозернистого бетона. Три контрольных и по три основных образца для 
каждой агрессивной среды из каждого состава МЗБ представляли собой призмы размером 
40x40x160 мм в возрасте 28 суток нормального твердения (рисунок 2.16).
40
м
м
40м
м
160 мм
Рисунок 2.16 - Образец-призма для испытания бетона на стойкость к коррозии 
Испытания начинали с высушивания образцов, после чего их взвешивали. Зачем проводили 
испытание трех высушенных контрольных образцов сначала на растяжение при изгибе, а потом 
полученных в результате этого половинок призм на сжатие. Далее помешали по три образца 
каждого состава МЗБ в указанные агрессивные среды. Испытания проводили в течение месяца, при 
этом производя замену жидкой среды каждые 3 дня. По завершению испытаний определяли потерю 
массы образцов 

m, %, по формуле (2.11): 
1
2
1
m
m
m
100%,
m

 

(2.11)
где: m
1
и m
2 
- массы образцов, соответственно, в начале испытаний и после их завершения в 
течение месяца, г. 
Изменение предела прочности бетона на растяжение при изгибе 

R
ра
, %, и на сжатие 

R
сж
, %, 
вычисляли, соответственно по формулам (2.12) и (2.13): 
и1
и2
и
и1
R
R
R
100%,
R




(2.12)

---

52 
сж1
сж 2
сж
сж1
R
R
R
100%,
R




(2.13)
где: R
и1
и R
и2 
- прочности бетона на растяжение при изгибе, определенные по результатам 
испытания образцов-призм, соответственно, в начале испытаний (контрольных) и после 
их завершения в течение месяца (основных), МПа; 
R
сж1
и R
сж2 
- прочности бетона на сжатие, определенные по результатам испытания 
половинок призм, соответственно, в начале испытаний (контрольных) и после их 
завершения в течение месяца (основных), МПа. 
2.2.7. Определение деформаций бетонных образцов в жидкой сульфатной среде 
Определение собственных деформаций бетона в жидкой сульфатной среде проводили 
согласно ГОСТ Р 56687-2015 [141] на образцах МЗБ размером 25х25х254 мм в количестве 
двенадцати для каждого состава МЗБ в Институте строительной науки и технологии (Вьетнам). 
При этом, 6 основных образцов помещалив 5%-ный раствор сульфата натрия и 6 контрольных-в 
дистиллированную воду. Устройство для измерения деформаций образцов и сами образцы 
приведены на рисунке 2.17.
Рисунок 2.17 - Определение собственных деформаций бетона с помощью длинномера 62-L0035/A 
Общая продолжительность испытаний составляла четыре недели. Раствор сульфата натрия 
через 7 каждые суток, заменяли новым в течение всего срока испытаний [142].
Измерение деформаций образцов производили через 7, 14 и 28 суток с помощью длинномера 62-
L0035/A производства фирмы «Matest» (Индия) с индикатором цифрового типа и точностью измерений 

0,001 мм (рисунок 2.17). При этом, образцы извлекали из жидкой среды, обтирали влажной тканью, 
осматривали, фиксируя дефекты, протирали лунки реперов и немедленно проводили измерения, после 
чего вновь погружали, соответственно, в раствор сульфата натрия или дистиллированную воду. 
Полученные результаты испытаний обрабатывали следующим образом [142]:

---

53 
1. Рассчитывали по формулам (2.14) и (2.15) относительные деформации для каждого образца 
и для каждого срока испытания [142]: 
s
0
s
l
l
100%,
l


 

(2.14); 
w
0
w
l
l
100%,
l


 

(2.15) 
где: 

s
- относительная деформация образца в сульфатном растворе, %; 

w
- относительная деформация образца в дистиллированной воде, %; 
l - начальная длина образца, мм; 
l
0 
- первый отсчет по индикатору в возрасте 1 суток, мм; 
l

s
- отсчет по индикатору после испытания в сульфатном растворе на момент испытания 

, мм; 
l

w
- отсчет по индикатору после испытания в дистиллированной воде на момент 
испытания 

, мм. 
2. Рассчитывали для каждого периода испытаний средние значения деформаций 
s

и 
w

по 
формуле (2.16) [142]: 
6
i
i 1
,
6


 

(2.16) 
где: 

i 
- деформация i - ого экспериментального образца (
i 1...6

), % и 6 - число образцов. 
3. Рассчитывали для каждого периода испытаний среднеквадратическое отклонение S по 
формуле (2.17) [142]: 
6
2
i
i 1
(
)
S
6 1

  



.
(2.17) 
Затем, находили значение 2S и разность между наибольшим значением деформации 

max
и 

и 
между наименьшим значением 

min
и 

. 
Значения деформации (
max

 
) и (
min
 
), превышающие 2S, исключали и повторяли 
расчет для остальных значений [142]. 
По оставшимся результатам вычисляли среднюю относительную деформацию образцов в 
сульфатном растворе и в дистиллированной воде. 
4. Рассчитывали по формуле (2.18) среднюю относительную деформацию образцов, 
обусловленную увеличением их длины от действия сульфатов [142]: 
s
w
,

   
(2.18) 
где: 


- среднее значение относительной деформации образцов от воздействия сульфатного 
раствора на момент испытания 

, %; 

---

54 
s

- среднее значение относительной деформации образцов в сульфатном растворе, %; 
w

- среднее значение относительной деформации образцов в дистиллированной воде, % [142]. 
2.2.8. Определение деформаций усадки бетонных образцов 
Усадку бетонных образцов определяли по ГОСТ 24544-81* [143] в Институте строительной 
науки и технологии (Вьетнам). В качестве образцов использовались призмы размером 70x70x280 мм 
в количестве шести для каждого состава МЗБ в соответствии с ГОСТ Р 56687-2015 [141]. Для 
определения усадочных деформаций бетонных образцов использовали длинномер 62-L0035/A, 
изображенный на рисунке 2.17. 
Испытания проводили при температуре 20 ± 2
0
С и относительной влажности воздуха 60 ± 5% 
в условиях, исключающих попадание прямых солнечных лучей на образцы. 
Для измерения деформаций усадки подготовленный бетонный образец устанавливали в 
устройство для испытания и снимали начальные отсчеты по показаниям прибора. Отсчеты 
показаний производили согласно данным указанного стандарта через сутки, затем на 3, 7, 14 сутки и 
далее раз в 2 недели пока три последовательных измерения не покажут приращение деформаций 
усадки, не превышающее погрешность прибора.
По результатам испытаний вычислили средние значения абсолютных деформаций 

l
i
(

) для i - 
ого экспериментального образца (
i 1...6

) на момент испытания 

суток. Далее по средним 
абсолютным значениям деформаций вычисляли относительные величины деформаций бетонных 
образцов 

i
(

), %, по формуле (2.19): 
i
i
i
l ( )
( )
,
l
 
  
(2.19) 
где l
i 
- базовая длина i - ого экспериментального образца, мм (
i 1...6

).
2.2.9. Определение прочности сцепления нового бетонного слоя с поверхностью ранее 
уложенного бетона 
Определение прочности сцепления нового слоя из МЗБ, нанесенного на поверхность 
ранее уложенного бетона, осуществлялось с помощью разработанного в ходе выполнения 
диссертационного исследования нестандартного эмпирического метода, иммитирующего 
усилия сдвига, оказываемые поездами, в ходе движения и торможения в тоннелях метро и 
железных дорог [144]. 

---

55 
Cхемы экспериментальной установки и бетонных образцов для испытаний изображены на 
рисунках 2.18 и 2.19. 
Рисунок 2.18 - Схема установки испытания для определения прочности сцепления нового 
бетонного слоя с поверхностью ранее уложенного бетона [144] 
Отталкивающая рама экспериментальной установки представляла собой совокупность L -
образного и C - образного стального каркаса, соединенных под прямым углом [144]. Главной 
частью установки являлся гидравлический домкрат, способный создавать требуемую нагрузку в 
50 кН или 160 кН, который был расположен перпендикулярно к поверхностям как самой 
стальной рамы, так и испытуемых бетонных образцов (рисунок 2.18) [144]. 
Для испытаний были изготовлены по шесть образцов из каждого состава МЗБ размером 
100x50x50 мм и углом скоса головки β = 23
0
, которые твердели в стандартных условиях и 
испытывались в возрасте 14 и 28 суток (рисунок 2.19) [144]. 
Рисунок 2.19 - Конструкция экспериментальных МЗБ образцов 
Прочность сцепления МЗБ-образцов R
сцеп
, МПа, с поверхностью ранее уложенного бетона 
рассчитывалась по формуле (2.20): 
сцеп
P cos
R
,
F



МПа, 
(2.20) 
где: P - величина разрушающей нагрузки, Н; 
F - площадь рабочего сечения образца, мм
2
. 

---

56 
2.2.10. Исследование плотности структуры мелкозернистых бетонов 
Плотность структуры образцов из МЗБ оценивали путем определения ее проницаемости для 
ионов хлора по стандарту ASTM C 1202 - 17 [145]. Схема установки испытания и образцы бетонов, с 
помощью которых проводился эксперимент, приведены на рисунках 2.20 и 2.21. 
образец размером 102х51мм
Цилиндрический бетонный
водос
тойка
я кра
ска
51
м
м
102мм
Схема бетонного образца 
Рисунок 2.20 - Схема экспериментальной установки для определения проницаемости бетонного 
образца для ионов хлора 
Рисунок 2.21 - Определение уровня проницаемости структуры МЗБ для ионов хлора 
Метод основан на принципе измерения величины электрических зарядов, проходящих 
через поперечное сечение бетонного образца цилиндрической формы с диаметром 102 мм и 
высотой 51 мм в течение 6 ч 
[146]. В ходе проведения испытаний по три образца каждого 
состава МЗБ помещали между анодом и катодом (рисунок 2.20). При этом, со стороны анода 
поверхность поперечного сечения испытуемого образца контактировали с 0,3Н р-ром NaOH, а 
со стороны катода – с 3% - ным р-ром NaCl. Напряжение постоянного тока составляло U = 60 В. 
Испытания проводили после достижения бетоном возраста 28 суток [146, 147]. 
Под влиянием электрического поля ионы хлора диффундировали сквозь капиллярные поры 
бетонных образцов и за счет этого переносили сквозь них электрические заряды. Сила 
возникавшего при этом тока измерялась через каждые 30 мин. в течение 6 ч. Далее суммарный 
заряд электричества, передаваемый через образец бетона, рассчитывался по формуле (2.21) [146]: 
Q = 900*(I
0
+ 2I
30
+ 2I
60
+… + 2I
300
+ 2I
330
+ I
360
), 
(2.21)
где: Q - общая величина электрических зарядов, проходящих через бетоный образец, К;
I

- сила измеряемого электрического тока в момент времени 

, А. 

---

57 
Чем больше значение Q, тем была выше проницаемость бетона и меньше плотность его 
структуры. 
2.2.11. Определение стойкости мелкозернистых бетонов к поверхностной эрозии под 
действием грунтовых вод, содержащих твердые взвешенные частицы 
Определение стойкости МЗБ-образцов к поверхностной эрозии под действием грунтовых 
вод проводилось в соответствии с требованиями стандарта ASTM C 1138 - 12 [148], который 
моделирует реальный процесс разрушения поверхностных слоев бетона под действием потока 
воды, содержащей твердые взвешенные частицы [149]. Результаты испытаний, проведенных с 
помощью этого метода, отражают истинную природу коррозионной стойкости бетонов к 
поверхностной эрозии в водной среде.
Рисунок 2.22 - Схема экспериментальной установки для определения стойкости бетона к 
поверхностной эрозии в водной среде [149] 
Схемы экспериментальной установки и бетонного образца для проведения испытаний 
представлены на рисунке 2.22. 
Экспериментальная установка состояла из стального цилиндрического резервуара с 
внутренним диаметром 310 мм и высотой 460 мм, внутри которого на двух опорах размещался 
предварительно взвешенный образец испытуемого бетона, пропеллерной мешалки со скоростью 
вращения 1200 об. /мин. и стальных хромированных шаров, количественное распределение которых 
по диаметрам приведено в таблице 2.5 [149]. 

---

58 
Таблица 2.5 - Количество и диаметры стальных шаров для испытания 
Количество шаров, шт. 
Диаметр, мм 
10 
25,3 
35 
19,0 
25 
12,6 
По три бетонных образца для каждого состава МЗБ имели цилиндрическую форму с 
диаметром 300 мм и высотой 100 мм. Перед началом испытаний бетонные образцы находились 
в воде в течение не менее 48 ч.
После завершения каждого 12-часового испытательного цикла образцы извлекали из 
резервуара, очищали от отслоившихся частиц и взвешивали. Общая продолжительность 6 
циклов испытаний одного бетонного образца составляла 72 ч. [149]. 
Эрозию испытуемого бетона, % по массе рассчитывали по формуле (2.22):
1
2
1
m - m
Э
100%,
m


(2.22) 
где: Э – процент эрозии бетонного образца, % масс.; 
m
1 
и m
2 
– масса бетонного образца, соответственно, до и после испытаний, кг. 
2.2.12. О
пределение уровня защищенности от коррозии стальной арматуры в бетоне 
При проектировании железобетонных конструкций надо также уделять внимание сохранности 
арматуры. При воздействии на такие конструкции жидких сред, не содержащих агрессивных по 
отношению к стали ионов, как правило, в первую очередь разрушается сам бетон. В условиях 
газовоздушной среды (при относительной влажности воздуха не менее 60%), а также при 
воздействии
на конструкцию жидких сред, содержащих агрессивные по отношению к стали ионы 
(Cl
-
, SО
4
2-
и др.), возможно развитие коррозии арматуры. При этом, ржавчина, накапливаясь на 
арматуре, давит на бетон, вызывая появление в нем трещин, а затем и отслоение защитного слоя 
бетона от поверхности арматурных стержней.
Для оценки защищенности стальной арматуры в железобетонных конструкциях, 
эксплуатируемых в агрессивных средах, был использован ускоренный метод испытаний в 
соответствии со стандартом NT Build 356 [150]. Для ускорения протекания коррозионных 
процессов использовался постоянный ток напряжением 5В. 
Схема экспериментальной установки и бетонные образцы, с помощью которых проводился 
эксперимент, изображены на рисунках 2.23. По три бетонных образца из каждого состава МЗБ 
имели форму цилиндра размером DxH = 100x200 мм, в середине образца был устанавлен стальной 
стержень диаметром 10 мм, иммитирующий арматуру. 

---

59 
Схема бетонного образца 
Рисунок 2.23 - Схема экспериментальной установки для определения уровня защищенности 
cтальной арматуры в бетоне 
В ходе эксперимента производилось непрерывное измерение силы тока. В начальный момент 
времени, когда бетонный слой еще способен защитить стальной стержень, возникают слабосильные 
токи. По мере проникновения ионов хлора из 3%-ного раствора NаСl сквозь защитный слой бетона 
к арматурным стержням происходит увеличение силы тока. 
Когда в процессе разрушения образцов происходит растрескивание защитного бетонного слоя, 
что облегчает доступ электролита внутрь образца к арматурному стержню, то происходит резкое 
увеличение силы тока и с этого момента интенсивность коррозии стальной арматуры достигает 
своего максимума. 
Преимущества этого метода заключаются в том, что он является простым, легко выполнимым 
и занимает непродолжительное время (в среднем от 10 до 100 суток), его результаты имеют 
высокую точность и позволяют оценить степень защищенности стальной арматуры в 
железобетонных конструкциях, работающих в условиях воздействия агрессивных сред. 
2.3. Сырьевые материалы для получения модифицированного мелкозернистого бетона 
Требования к сырьевым материалам для получения эффективного МЗБ предъявляются 
значительно более высокие, чем к материалам для традиционного тяжелоно бетона. При 
создании ММЗБ большое значение имеет точный выбор цемента, расход которого довольно 
высок и составляет 400 ÷ 700 кг/м
3
[8, 25, 93, 95, 151, 152], в том числе во Вьетнаме он, как 
правило, выше 550 кг/м
3
[9, 37, 70, 74, 79, 85].
В данной диссертационной работе при выполнении лабораторных и натурных исследований 
преимущественно были использованы сырьевые материалы, производимые в промышленных 
масштабах во Вьетнаме. Ниже приведены их основные характеристики, определенные по 
действующим стандартам Российской Федерации и близким к ним стандартам Социалистической 
Республики Вьетнам.

---

60 
2.3.1. Вяжущее вещество 
В диссертационной работе в качестве вяжущего вещества был использован портландцемент 
типа ЦЕМ I 42,5 Н производства завода «Бут Сон» [118], являющегося ведущим производителем 
цемента во Вьетнаме по самым современным мировым технологиям [153]. Данный цемент широко 
используется во Вьетнаме для строительства зданий и сооружений различного назначения, в том 
числе подземных объектов транспортной инфраструктуры.
Главные характеристики клинкера и портландцемента на его основе соответствовали 
требованиям ГОСТ 31108-2016, 30515-2013, 30744-2001 (РФ) [154 - 156] и ТСVN 6016:2015 и 
6017:2015 (СРВ) [157, 158]. Характеристики использованного цемента и полученные 
экспериментальные результаты испытаний его свойств представлены в таблицах 2.6 -2.8. 
Таблица 2.6 - Физико-механические характеристики портландцемента ЦЕМ I 42,5Н «Бут Сон» 
Свойств 
Методы 
испытаний 
Единицы 
измерения 
Требования 
стандарта 
Результаты 
экспериментального 
определения 
Нормальная густота 
ГОСТ
30744-2001 
TCVN 
6016:2015 
% 
22 ÷ 29
(*)
28,2 
Активность: 
- 2 сут. 
- 28 сут. 
MПa 
MПa 
≥ 10
(**)
≥ 42,5
(**)
25,4 
51,1 
Сроки схватывания:
- начало 
- конец 
мин. 
мин. 
≥ 60
(**)
≤ 375
(*)
140 
230 
Тонкость помола: 
- остаток на сите №009 после 
просеивания 
- удельная поверхность 
% 
cм
2
/г 
≤ 5
(**)
≥ 2700
(*)
3,8 
3624 
Равномерность изменения объема 
мм 
≤ 10
(**)
2,25 
Истинная плотность 
г/cм
3 
- 
3,13 
Средний диаметр цементных зерен 
- 
мкм 
- 
29,58 
Примечание:
(*)
– Требования по TCVN 6017:2015(СРВ). 
(**)
– Требования по ГОСТ 31108-2016 (РФ). 
Таблица 2.7 - Химический состав клинкера портландцемента ЦЕМ I 42,5Н «Бут Сон» 
Содержание оксидов, % масс. 
СаО 
SiO
2
А1
2
Оз 
Fе
2
Oз 
МgO 
SОз 
п.п.п
(***) 
62,23 
22,27 
5,37 
4,12 
2,4 
2,62 
0,98 
Примечание:
(***)
п.п.п. – потери при прокаливании. 

---

61 
Таблица 2.8 - Минеральный состав клинкера портландцемента ЦЕМ I 42,5Н «Бут Сон» 
Содержание минералов, % 
С
3
S 
С
2
S 
С
3
А 
C
4
АF 
Прочие 
56,3 
23,4 
4,7 
12,4 
3,2 
2.3.2. Тонкодисперсные минеральные компоненты 
Тонкодисперсные активные минеральные компоненты позволяют снизить расход цемента, 
а также уплотнить структуру бетона путем уменьшения пористости цементного камня и 
связывания свободного гидроксида кальция в менее растворимые соединения и за счет этого 
улучшить эксплуатационные свойства бетона и, кроме того, избежать расслоение бетонной 
смеси при использовании суперпластификаторов. 
Использованные активные минеральные компоненты включали микрокремнезем SF-90 
(МК), золу-уноса (ЗУ) тепловой электростанций «Вунг Анг» и золу рисовой шелухи (ЗРШ).
Во Вьетнаме МК является дорогой импорной добавкой (до 0,6 доллара США за 1 кг) [67]. 
Поэтому в ряде стран (Китае, Вьетнаме, Таиланде, Индии, Малайзии, Индонезии, Непале и др.) 
проводятся исследования по замене этой активной тонкодисперсной добавки на более дешевые 
местного происхождения. К числу таких добавок, хотя и уступающих по эффективности 
действия микрокремнезему и высококачественному метакаолину из-за меньшей степени 
дисперсности частиц и более низкого содержания аморфного диоксида кремния, но, тем не 
менее, обладающих достаточно высокой пуццолановой активностью относится и зола, 
получаемая в результате сжигания рисовой шелухи. 
Анализ химического состава золы рисовой шелухи, приведенный в работах [37, 87, 112, 
147] показал, что она имеет кислый характер и в основном состоит из диоксида кремния (на 80 
÷ 90%). Кроме того, в ней содержатся в небольших количествах оксиды щелочных и 
щелочноземельных металлов, а также некоторые другие оксиды. Зола рисовой шелухи (ЗРШ) 
имеет высокое содержание аморфного кремнезема и большую удельную поверхность. 
Во Вьетнаме среднегодовой урожай риса составляет более 28 млн. т. и при обмолачивании 
этого количества зерна образуется примерно 5,6 млн. т. шелухи, из которой можно получить 1,1 
млн. т. золы рисовой шелухи. При замене этим количеством ЗРШ микрокремнезема в добавках 
для бетонов и растворов, экономия составила бы почти 650 млн. долларов США в год [67].
В настоящее время во Вьетнаме ЗРШ все еще используется в малых объемах и 
недостаточно эффективно (в основном для удобрения полей в сельском хозяйстве). Это 
приводит к загрязнению окружающей среды, так как зола рисовой шелухи складируется в 
необорудованных местах. Рациональное использование золы рисовой шелухи выгодно еще и 
потому, что на удаление отхода – рисовой шелухи с территорий предприятий обмолота риса 
затрачиваются большие материальные и трудовые ресурсы. 

---

62 
Использованную в работе золу рисовой шелухи получали путем сжигания рисовой шелухи в 
лабораторной печи с последующей ее механоактивацией путем измельчения полученного продукта 
в шаровой вибромельнице в течение 60 мин. до удельной поверхности порядка 14 м
2
/г. Более 
подробно получение и механоактивация ЗРШ описаны в разделе 3.2.1 главы 3. 
Другим и значительно более серьезным источником нарушения экологического 
равновесия на значительной территории во Вьетнаме служат отходы теплоэлектростанций 
(ТЭС). Их значительную часть составляют ЗУ с годовым объемом более 880 тыс. т. [163]. При 
этом, в отличии от ЗРШ топливные золы для удобрения сельскохозяйственных полей не 
используются из-за их большой токсичности, что делает поиск путей решения проблемы их 
рациональной утилизации более актуальным. Применение ЗРШ и ЗУ ТЭС в виде активных 
минеральных добавок в бетонные смеси будет способствовать не только расширению сырьевой 
базы строительной индустрии на территории Вьетнама и снижению себестоимости 
строительства, но и решению серьезной экологической проблемы. Ее практическая реализация 
возможна только при комплексном подходе к использованию этих отходов в такой 
перспективной сфере производства, как строительство. 
Поэтому, кроме золы рисовой шелухи для получения МЗБ в работе в качестве активных 
минеральных добавок применяли неиспользуемую в настоящее время низкокальциевую кислую 
золу-уноса новой ТЭС «Вунг Анг», работающей с 2016 года, эффект действия которой в 
качестве активной минеральной добавки требует изучения, а также американский 
микрокремнезем для сравнения свойств получаемых мелкозернистых бетонов.
Основные физико-механические показатели использованных активных минеральных 
добавок соответствовали требованиям ГОСТ Р 56196-2014, 25094-2015, 25818-91 [164 - 166], 
ASTM C 618-15 [167] и ТСVN 10302:2014 и 6882:2001 [168, 169]. Результаты анализа 
использованных активных минеральных добавок приведены в таблицах 2.10 и 2.9. 
Таблица 2.9 - Химический состав активных минеральных добавок 
Химический состав 
Активные минеральные добавки, % масс. 
МК 
ЗРШ 
ЗУ ТЭС «Вунг Анг» 
SiO
2
91,08 
82,2 
54,62 
Al
2
O
3
1,04 
5,25 
25,17 
CaO 
1,45 
2,52 
2,35 
Fe
2
O
3
1,5 
1,75 
7,11 
MgO 
0,13 
0,8 
1,57 
SO
3
0 
0,5 
0,85 
Na
2
O 
1,55 
2,67 
0,55 
K
2
O 
1,12 
1,14 
1,28 
TiO
2
0 
0,15 
1,83 
P
2
O
5
0 
0,25 
1,63 
Потери при прокаливании 
2,15 
2,77 
3,04 

---

63 
Таблица 2.10 - Физические характеристики активных минеральных добавок 
Физические характеристики 
МК 
Механоактивированная ЗРШ ЗУ ТЭС «Вунг Анг» 
Истинная плотность, г/см
3
2,25 
2,31 
2,36 
Насыпная плотность, кг/м
3
450 
572 
765 
Средний размер частиц, мкм 
0,282 
2,854 
6,415 
Удельная поверхность, м
2
/г 
20,218 
14,480 
11,350 
Водопотребность, % 
31,78 
30,15 
29,33 
С помощью метода лазерной гранулометрии был определен гранулометрический состав ЗРШ, 
ЗУ и МК, представленный на рисунке 2.24. 
Рисунок 2.24 - Гранулометрический состав МК, механоактивированной ЗРШ и ЗУ ТЭС «Вунг Анг»
2.3.3. Мелкозернистый заполнитель
Модифицированные мелкозернистые бетоны не содержат крупных заполнителей и для их 
получения используют мелкий заполнитель с крупностью зерен 0,14 ÷ 5 мм в виде лучше 
природного речного, как более чистого, но можно и карьерного песка, а также песка, 
получаемого путем дробления горных пород [21, 22]. 
В работах [6, 22, 70] указывается, что оптимальный состав песка соответствует 
следующим полным остаткам на ситах: 2,5 (0 ÷ 20%); 1,25 (15 ÷ 50%); 0,63 (35 ÷ 70%); 0,315 (70 
÷ 90%); 0,14 (90 ÷ 100%). 
В качестве мелкого заполнителя был использован кварцевый песок реки Ло, протекающей 
на севере Вьетнама, после его высушивания при температуре 100 ÷ 105 
0
С до постоянной 
массы, с модулем крупности 3,1. Это стандартный песок, широко используемый во Вьетнаме 
при строительстве ответственных сооружений разного назначения. 

---

64 
Основные физико-механические показатели мелкого заполнителя определяли в 
соответствии ГОСТ 8736-2014, 8735-88 [159, 160] и ТСVN 7570:2006, 7572:2006 [161, 162].
Результаты испытаний приведены в таблице 2.11.
Таблица 2.11 - Основные физико-механические характеристики кварцевого песка реки Ло 
№ 
пп 
Свойства песка 
Метод 
испытаний 
Единицы 
измерения 
Результаты экспериментального 
определения 
1 Истинная плотность 
ГОСТ 
8735-88 
TCVN 
7572:2006 
г/см
3
2,62 
2 
Cредняя насыпная плотность в 
уплотненном состоянии 
кг/м
3
1540 
3 Насыпная плотность 
кг/м
3
1445 
4 Пустотность 
% 
44,8 
5 Модуль крупности, M
k
- 
3,1 
6 Водопотребность 
% 
5,1 
7 Содержание ила, пыли и глины 
% 
0,22 
Гранулометрический состав использованного песка представлен на рисунке 2.25.
0,315
0,14
0,63 1,25
2,5
80
100
60
40
20
0
5
Рисунок 2.25 - Гранулометрический состав песка реки Ло 
2.3.4. Суперпластификатор 
Для получения ММЗБ необходимо использование суперпластификаторов, которые 
позволяют снизить водопотребность бетонной смеси на 30 ÷ 40% [6, 85] при сохранении ее 
требуемой удобоукладываемости и, тем самым, повысить плотность структуры бетона и 
значительно увеличить прочность и долговечность бетонных изделий и конструкций. 
В качестве пластифицирующей добавки в бетонную смесь в работе был использован 
поликарбоксилатный суперпластификатор Глениум ACE
388
«SureTec»
производства фирмы 
BASF
(Германия), удовлетворяющий требованиям ГОСТ 24211-2008 и ГОСТ 30459-2008 [100, 
103], который оптимально подходит для использованного цемента [6, 70, 81] и широко 
распространен на строительном рынке Вьетнама. 
Суперпластификатор Глениум ACE
388 
«SureTec»
обладает следующими преимуществами, 
важными при получении бетонных смесей и производстве бетонных конструкций [170]: 

---

65 
- позволяет избежать расслоение бетонных смесей при одновременном достижении их 
высокой подвижности; 
- повышает технологичность их изготовления и качество продукции, а также уменьшает 
производственные энергозатраты; 
- позволяет получать изделия и конструкции с высокой прочностью, в том числе в раннем 
возрасте, а также с высокой водонепроницаемостью. 
Глениум ACE 388 является эффективным суперпластификатором, который синтезирован 
на основе эфиров поликарбоксилитов. Его основные характеристики приведены в таблице 2.12.
Таблица 2.12 - Основные характеристики суперпластификатора Глениум ACE 388 
Основные характеристики 
Значения показателей 
Внешний вид 
Однородная жидкость темно-коричневого 
цвета, без механических примесей 
Химический состав 
Эфиры поликарбоксилатов 
Истинная плотность при 20±5°С, г/см
3
1,1 
Водородный показатель, pH 
6,0 

7,5 
Щелочность (в пересчете на КОН), % 
20 

26,5 
Снижение водопотребности равноподвижных 
бетонных смесей, % 
20 

35 
Дозировка, % от массы цемента 
0,8 

1,2 
Следует отметить, что действие выбранного суперпластификатора ранее не было изучено 
в мелкозернистых бетонных смесях с большим содержанием цемента. 
При определении оптимальной до
з
ировки суперпластификатора Глениум
ACE 388 для 
получения мелкозернистой бетонной смеси требуемой подвижности расходы ЗРШ и ЗУ были 
выбраны постоянными и равными, соответственно, 10% и 50% от массы цемента. Также 
постоянными являлись водоцементное и песчано- порошковое отношения, равные, 
соответственно, 0,38 и 1,0. Количество суперпластификатора С388 варьировалось в пределах от 
0,8 до 1,3% от массы цемента. Результаты испытаний приведены в таблице 2.13. 
Таблица 2.13 - Составы бетонных смесей и их подвижность 
№ 
п/п 
Соотношения
сырьевых материалов 
Составы бетонных смесей, кг/м
3
Расплывы бетонной 
смеси D, мм 
С388, % 
В
Ц
П
ПМ
(*) 
Ц 
ЗУ ЗРШ 
П 
В 
C388 
D
1
D
2
D
3
1 
0,8 
0,38 
1,0 
600 300 
60 
1056 228 4,80 
155 
150 
152 
2 
0,9 
0,38 
1,0 
600 300 
60 
1055 228 5,40 
172 
170 
168 
3 
1 
0,38 
1,0 
599 300 
60 
1055 228 5,99 
185 
190 
195 
4 
1,1 
0,38 
1,0 
599 299 
60 
1054 228 6,59 
192 
195 
190 
5 
1,2 
0,38 
1,0 
599 299 
60 
1053 227 7,18 
185 
185 
190 
6 
1,3 
0,38 
1,0 
598 299 
60 
1053 227 7,78 
водоотделение 
и расслоение 
Примечание:
(*)
ПМ - Порошковые материалы, включающие портландцемент (Ц), низкокальциевую золу-уноса 
(ЗУ) и механоактивированную золу рисовой шелухи (ЗРШ): ПМ = Ц + ЗУ + ЗРШ. 

---

66 
Графическая зависимость подвижности мелкозернистой бетонной смеси по расплыву конуса 
от количества суперпластификатора ACE 388 представлена на рисунке 2.26. 
Рисунок 2.26 - Влияние расхода суперпластификатора Глениум ACE 388 на подвижность 
мелкозернистой бетонной смеси 
На основе полученных экспериментальных результатов можно сделать вывод, что 
оптимальная дозировка суперпластификатора Глениум ACE 388 для получения мелкозернистой 
бетонной смеси с наибольшей подвижностью находится в пределах 1,0 ÷ 1,1% от массы цемента. 
Если расход C388 превышает этот предел, то это в конечном итоге приводит к водоотделению и 
расслоению бетонной смеси. 
2.3.5. Дисперсно-волокнистая микроармирующая добавка
В качестве дисперсно-волокнистой микроармирующей добавки в работе была использована 
полипропиленовая фибра производства фирмы «Mega Mesh»
(Малайзия). Согласно работе [52] 
такие волокна широко используются для предотвращения преждевременного возникновения 
трещин в бетонных и растворых системах, а также для повышения их связанности. 
Полипропилен получают полимеризацией мономера-пропилена (СН
3 
=CH–CH
3
) по схеме (2.23):
Пропилен 
→
Полипропилен 
(2.23) 
Полипропиленовая фибра – это синтетическое волокно с мельчайшими частицами 
различного диаметра, обладающее высокими техническими и эксплуатационными 
характеристиками и способное равномерно распределяться в бетонных системах. Применение 
материалов такого типа делает конструкцию в целом более надежной, прочной и долговечной 

---

67 
[171]. Кроме того, по сравнению с другими видами дисперсных волокон полипропиленовая 
фибра, введенная в подвижную мелкозернистую бетонную смесь, вызывает меньший износ 
технологического оборудования при ее подаче к месту укладки. 
Характеристики 
использованных
полипропиленовых 
мелкодисперсных 
волокон 
представлены в таблице 2.14. 
Таблица 2.14 - Характеристики полипропиленовых мелкодисперсных волокон 
Свойства 
Единицы измерения 
Показатели
Рассеиваемость волокон 
- 
высокая 
Теплопроводность 
- 
очень низкая 
Водонепроницаемость 
- 
водонепроницаемые 
Длина
мм 
6 ÷ 19 
Диаметр 
мкм 
20 ÷ 50 
Плотность 
г/см
3
0,91 
Модуль упругости 
ГПа 
> 5000 
Прочность на растяжение 
МПа 
≥ 500 
Дозировка, % от массы цемента 
% 
0,7 

1,8 
2.3.6. Вода затворения 
Вода затворения, использованная для получения бетонных смесей, соответствовала 
требованиям ГОСТ 23732-2011 [172], главными из которых являются следующие:

не должна содержать нефтяной шлам и накипь; 

содержание органических веществ <15 мг/л; 

4 < рН <12,5; 

отсутствие цвета. 
Кроме того, вода не должна окрашивать лакмусовую бумагу в красный цвет, содержать 
сульфатов более 2700 мг/л (в пересчете на SO
4
2-
) и всех солей более 5000 мг/л [19, 21].

---

68 
2.4. Математические методы планирования эксперимента для оптимизации состава 
модифицированного мелкозернистого бетона 
2.4.1. Объекты планирования эксперимента 
Для решения указанной задачи теория 
планирования 
эксперимента 
предлагает 
такую 
последовательность 
проведения 
опытов, которая позволяет применить 
градиентные методы поиска при априорно 
неизвестной 
функции, 
связывающей 
показатель качества с параметрами системы 
(рисунок 2.27). 
Рисунок 2.27 - Эмпирический график теории 
планирования эксперимента
Объектами планирования эксперимента являются: 
- входные переменные (факторы, эндогенные переменные, также известные как факторы 
управления); 
- выходные переменные (отклики, целевые функции, экзогенные переменные, также 
известные как переменные состояния); 
- случайные переменные, также известные как неконтролируемые переменные. 
Математические методы планирования эксперимента основаны на так называемом 
кибернетическом представлении процесса проведения эксперимента (рисунок 2.28). 
Рисунок 2.28 - Зависимость исследуемого объекта от переменных сред 
Примение: 
i
x
(
i 1...n

) – входные переменные (факторы); 
y
i 
= f(x
i
) (
i 1...n

) – выходные переменные (целевые функции); 
z – ошибка (помеха), вызываемая наличием случайных факторов; 
f(x
i
) – оператор, моделирующий действие реальной системы и определяющий зависимость 
выходной переменной y
i
от факторов x
i
, т.е. модель процесса, протекающего в системе. 

---

69 
2.4.2. Построение математической модели планирования эксперимента 
В работах [173-176] предлагается для установление статистического описания объекта 
планирования выполнить следующие пять шагов: 

определить экспериментальную систему; 

определить структуру экспериментальной системы; 

определить целевую функцию для описания эмпирической модели; 

произвести расчет оценок коэффициентов регрессионного уравнения; 

п
роверить адекватность экспериментальной модели и, если это необходимо, улучшить ее. 
1. Определение экспериментальной системы 
Максимальное число независимых факторов, влияющих на эмпирическую модель, 
определяется по формуле (2.24): 
F = F
ĐK
+ F
H
, 
(2.24) 
где: F
ĐK
– степени свободы контроля; 
F
H
– геометрические степени свободы экспериментальной системы. 
В зависимости от требований исследования выбираются элементы k (k < F), влияющие на 
определяемую целевую функцию 
y
или на большее число целевых функций y
i
(
i
1 ...n

). 
Целевая функция может быть техническим или экономическим показателем, например, 
технологичностью бетонных смесей, прочностью бетона и др. 
При исследовании свойств бетона большинство испытаний производится с 
использованием двух факторов (n = 2) в виде двух крайних значений каждого исследуемого 
события и одного центрального 
(рисунок 2.29). 
а). Без масштабирования 
б). При масштабировании по осям 
Рисунок 2.29 - Геометрическая интерпретация полнофакторного эксперимента типа 2
2
Рассмотрим исследуемое событие, обозначенное 
z
i 
(i 1...n)

. Получаем:
i max
imin
0i
z
z
z
2


, 
(i 1...n),

(2.25)

---

70 
где: 
i max
i min
i
z
z
z
2

 
, 
(i 1...n)

– интервал варьирования фактора; 
z
imax 
– значение при верхнем уровне; 
z
imin 
– значение при нижнем уровне; 
z
0i 
– значение при основном уровне.
Для удобства расчетов и анализа результатов переходят к нормированному масштабу 
факторов. Для 
i
-го фактора (2.26): 
i
0i
i
i
z
z
x
,
z



(i 1...n),

(2.26)
где 
х
i
–
нормированное значение. 
В кодированной системе значение верхнего уровня фактора х
iВ
= +1, значение нижнего 
уровня фактора х
iН
= -1. 
2. Определение структуры экспериментальной системы 
Экспериментальная система, представляющая собой «черный ящик», изображена на рисунке 
2.30. 
Рисунок 2.30 - Схема модели «черного ящика» 
Модель «черного ящика» абстрактна и ничего не говорит о внутреннем устройстве системы, а 
также о связях с внешней средой. 
3. Определение целевой функции для описания эмпирической модели 
В случае использования принципа «черного ящика» целевая функция для описания 
эмпирической модели является функцией нескольких переменных: y = 

(x
1
, x
2
,… x
i
,… x
k
), которую 
следует проанализировать с помощью ряда Тейлора, являющегося регрессионной теоретической 
функцией и имеющего вид (2.27): 
q
y

= b
0
+ 
k
j j
j 1
b x


+ 
k
k
2
2
ju
j
u
jj
j
j,u 1
j 1
b x x
b x





+…+…, 

q, j = 
1...n
(2.27) 
Уравнение (2.27) является общей формой статистических моделей, описывающих объекты 
исследований. 
4. Расчет оценок коэффициентов регрессионного уравнения 
Согласно работам [98, 173, 175, 177] оценки коэффициентов уравнения регрессии 
рассчитываются по формулам (2.28): 

---

71 
N
ji
j
i 1
j
N
2
ji
i 1
x y
b
x






j = 
1...n
;
N
2
ji
ui
j
i 1
ju
N
2
2
ji
ui
i 1
x x y
b
x x






j,u =
1...n
; j 

u. 
(2.28) 
при условии: 

= 
N
2
i
i
i 1
(y - y )



минимум. 
Определив коэффициенты регрессионной функции (2.27), необходимо проверить значимость 
каждого коэффициента по критерию Стьюдента t

(f
2
). 
Коэффициент 
b
j
считается значимым, если:
t
bj

t

(f
2
),
(2.29) 
где: t

(f
2
) – критическое значение распределения Стьюдента, при значимом уровне 

и степени 
свободы f
2
, полученное из таблицы 3.2 [178]. 
Значения критерия Стьюдента t
bj
для коэффициентов b
j
уравнения регрессии определяют по 
формуле (2.30): 
j
j
bj
b
b
S
t

(2.30) 
Оценка дисперсии коэффициентов уравнения регрессии S
b

определяется по формуле (2.31): 
2
ll
N
2
ji
i
bj
1
S
S
,
x



(2.31) 
г
де: S
2
ll 
– оценка дисперсии ошибок наблюдения, определяемая по формуле (2.32): 
m
2
oi
o
2
i 1
ll
(Y
Y )
S
,
m 1






(2.32) 
где: m – число повторяющихся экспериментов в центре; 
Y
oi
– полученное значение i-oго эксперимента в центре; 
0
Y

– среднее значение m экспериментов в центре, которое определяется по формуле 
(2.33):
m
0
oa
n 1
1
Y
Y ,
m





(2.33) 

x
2
ji
– общее количество площади столбцов x
j
эмпирической матрицы с двухуровневой 
планировкой оптимального уровня; 

x
2
j
= N, где: N – число всех возможных испытаний. 
5. Проверка адекватности экспериментальной модели и ее улучшение 
Проверка адекватности уравнения регрессии экспериментальным данным проводится по 
критерию Фишера, расчетное значение которого представляет собой следующее отношение (2.34): 

---

72 
2
d
ра
ll
с
2
с
S
,
S
F

(2.34) 
где: S
2
ll
- оценка дисперсии воспроизводимости эксперимента; 
S
2
d 
- оценка дисперсии неадекватности, которая определяется по формуле (2.35): 
i
2
d
N
2
i
i
1
(Y
Y )
,
N
B
S






(2.35) 
где: В - число коэффициентов в регрессионном уравнении 2
ого
порядка, обладающих 
значимостью; 
Y
i
- наблюдаемое значение i-oго эксперимента;
i
Y

- полученное значение экспериментальной функции в соответствии с i-ым 
экспериментом; 
F

, (f
1, 
f
2
)
- 
значение критерия Фишера, полученное из таблицы 3.5 [178], при значимом уровне 

; 
где: f
1 
- число степеней свободы для остаточной дисперсии, f
1 
= N – B; 
f
2 
- число степеней свободы для оценки дисперсии наблюдений, f
2 
= m – 1. 
Если F
расс
< F

(f
1, 
f
2
),
то математическая модель (2.27) признается адекватной, если F
расс
≥ F

(f
1, 
f
2
), то гипотеза об адекватности модели отклоняется.
2.4.3. Ортогональное центральное композиционное планирование 2
ого
порядка Бокса-
Уильсона 
Планы 2
ого
порядка позволяют получить математическое описание в виде полной 
квадратичной модели, содержащей кроме основных эффектов b
i
все парные взаимодействия b
ij
и 
квадратичные эффекты b
ii
: 
k
k
k
2
q
o
j
j
ji
j ii
ji
j
j 1
j,u 1
j,u 1
j 1
Y
b
b x
b x x
b x
...,













(2.36) 
где b
о
, b
i
, b
ii
, b
ij
, (
i, j 1...n

и 
i ≠ j
) – коэффициенты уравнения множественной регрессии. 
Число опытов ортогонального композиционного планирования 2
ого
порядка, определяется по 
формуле (2.37): 
N = 2
n
+ 2n + N
0
, 
(2.37) 
где: 2
n
– число опытов в ядре плана полнофакторного эксперимента;
2n – число опытов в имеющихся «звездных точках»; 
n – число факторов;

---

73 
N
0
– число повторяющихся экспериментов в центре; 
N – общее число опытов ротатабельного планирования. 
Для вычисления коэффициентов регрессионного уравнения 2
ого
порядка и соответствующих 
оценок дисперсий первоначально находят следующие константы [176]: 


1
A
,
2B n 2 B n









0
nN
B
,
n 2 (N N )



N
2
ji
j 1
N
C
,
X



(2.38)
Далее на основании результатов эксперимента вычисляют следующие суммы: 
N
0
j
j 1
S
y ,



N
i
ij
j
j 1
S
X y ,i 1...n,




N
ik
ij
ik
j
j 1
S
X X y , i
k,




N
2
ii
ji
j
j 1
S
X y



(2.39)
Формулы для расчета коэффициентов математической модели будут иметь следующий вид: 
n
0
0
ii
i 1
2AB
b
S B(n 2) C
S
,
N











i
i
C S
b
,
N

2
ik
ik
C S
b
(i
k ),
B N


(2.40) 


n
ii
ii
ii
0
i 1
AC
b
S C B(n
2) n
C(1 B)
S
2BS
,
N














(2.41) 
Метод ортогонального композиционного планировании 2
ого
порядка Бокса-Уильсона 
позволяет получить более точное математическое описание с помощью полнофакторного 
эксперимента (ПФЭ) или дробного факторного эксперимента, которое исследователь затем 
дополняет опытами в «звездных точках» 

(рисунок 2.31) и в центре плана N
0 
[173 - 175]. 
Рисунок 2.31 - Геометрическая интерпретация планировании 2
ого
порядка Бокса- Уильсона
для двух факторов 
Согласно 
данным 
работы 
[176] 
характеристики 
рототабельного 
центрального 
композиционного планирования ПФЭ приведены в таблице 2.15. 

---

74 
Таблица 2.15 - Характеристики рототабельного центрального композиционного планирования 
Число 
факторов, 
n 
Число опытов в 
ядре плана, 
2
n
Величина 
«звездного 
плеча», 

Число опытов в 
«звездных точках», 
2n 
Число опытов в 
центре плана, 
N
0
Общее число 
опытов, 
N 
2 
2
2
1,414 
4 
5 
13 
3 
2
3
1,682 
6 
6 
20 
4 
2
4
2 
8 
7 
31 
2.5. Выводы по главе 2 
1. Для анализа и изучения свойств исходного сырья, в основном местного для Вьетнама 
происхождения, мелкозернистых бетонных смесей и полученных на их основе бетонов были 
использованы стандартные научно-обоснованные методики, а также современные 
высокоточные инструментальные методы исследований и метрологически поверенное 
контрольно-измерительное оборудование Центра высоких технологий и кафедры «Технологии 
строительных материалов» Ханойского строительного университета, а также лабораторий 
Строительного факультета Ханойского горно-геологического университета и Института 
строительной науки и технологии Министерства строительства Социалистической Республики 
Вьетнам. 
2. Статическая обработка результатов проводилась с использованием математических 
методов планирования эксперимента с целью оптимизации состава проектируемого 
модифицированного мелкозернистого бетона, с заданной вероятностью и необходимым 
количеством повторных испытаний бетонных образцов, с последующим сопоставлением 
результатов, полученных различными методами. 
3. Изучение микроструктуры образцов, полученных в результате твердения 
мелкозернистых бетонов разработанных составов, проводилось по микрофотоснимкам, 
полученным с помощью сканирующего электронного микроскопа Quanta-450 в Институте 
высоких технологий Ханойского горно-геологического университета. 
4. Был разработан и экспериментально опробован в ходе выполнения диссертационной 
работы метод определения прочности сцепления нового бетонного слоя с поверхностью ранее 
уложенного бетона, иммитирующий усилия сдвига, оказываемые железнодорожными и 
метропоездами в ходе их движения и торможения в тоннелях. 
5. С целью изучения влияния на процессы структурообразования мелкозернистого бетона 
в качестве тонкодисперсных сырьевых компонентов вяжущего вещества и органо-минеральной 
модифицирующей добавки, обладающих пуццоланической активностью, в работе были 
использованы, соответственно, пока мало исследованная кислая низкокальциевая зола новой 
ТЭС «Вунг Анг» и механоактивированная зола рисовой шелухи и для сравнения - 
микрокремнезем. 
6. 
Экспериментальным 
путем 
была 
определена 
оптимальная 
дозировка 
суперпластификатора ACE 388 в мелкозернистой бетонной смеси с высоким содержанием 
цемента, которая находилась в пределах 1,0 ÷ 1,1% от массы цемента. 

---

75