Increasing the performance characteristics of Aerated Concretes through the use of composite additives

Authors

Keywords:

cellular concrete, cement, slag, alkaline activation, foaming agent, TPP fly ash, slag Portland cement

Abstract

The article examines the prospects for improving the performance of non-autoclaved aerated concretes through the use of mineral and chemical composite additives. The relevance of using such modifiers is substantiated in the context of modern construction requirements, particularly under conditions of intensive urban development and the urgent need for rapid housing restoration. It has been established that the incorporation of microsilica, metakaolin, finely ground blast-furnace slag, superplasticizers, and hardening accelerators contributes to the formation of a dense, uniform, and thermally stable microstructure of the cement matrix, which significantly affects the operational properties of the final material.

Experimental studies have shown that the use of these additives enables a substantial reduction in the water-to-cement ratio (down to 0.31–0.33), a 4–5-fold decrease in shrinkage, lower thermal conductivity, and a 2.3–2.8-fold increase in compressive strength compared to the control sample. The most effective results were achieved by combining microsilica with a superplasticizer and a hardening accelerator, which ensured the formation of a stable fine-pored structure with evenly distributed pores measuring 20–200 μm. The formation of dense inter-pore partitions was observed, which improved thermal insulation and reduced water absorption.

The obtained results confirm the feasibility and practical effectiveness of such technological solutions for the production of energy-efficient, durable, and lightweight next-generation construction materials. The use of modified non-autoclaved foam concrete is especially relevant for enclosing structures, construction in severe climatic conditions, restoration of damaged housing stock, and fast-erecting buildings with enhanced thermal and energy efficiency requirements.

References

Ковальчук О.Ю., Бойко О.В, Зозулинець В.В. Технологія виготовлення і застосування ніздрюватих бетонів: Методичні вказівки до проведення лабораторних робіт. Київ : КНУБА, 2021. 13 с.

ДСТУ Б В.2.7-45:2010. Бетони ніздрюваті. Загальні технічні вимоги. [Чинний від 2010-01-29].Вид. офіц. Київ: Мінрегіонбуд України, 2010. 41 с.

ДСТУ Б В.2.7-164:2008. Будівельні матеріали. Вироби з ніздрюватих бетонів теплоізоляційні. Технічні умови. [Чинний від 2009-07-01]. Вид. офіц. Київ: Мінрегіонбуд України, 2009. 11 с.

ДСТУ Б В.2.6-195:2013. Конструкції стін із блоків з ніздрюватого бетону автоклавного тверднення. Загальні технічні умови. [Чинний від 2014-07-01]. Вид. офіц. Київ: Мінрегіонбуд України, 2014. 64 с.

ДСТУ Б А.1.1-49-94. Система стандартизації та нормування в будівництві. Матеріали будівельні. Методи фізико-хімічних досліджень. Терміни та визначення. [Чинний від 1995-01-01]. Вид. офіц. Київ: Мінрегіонбуд України, 1994. 27 с.

ДСТУ Б EN ISO 12572:2011 Гігротермічні характеристики будівельних матеріалів та виробів. Визначення паропроникності (EN ISO 12572: 2001, IDT). [Чинний від 2013-01-01]. Вид. офіц. Київ: Мінрегіонбуд України, 2013. 42 с.

Ніздрюватий бетон – можливості та перспективи ефективного стінового матеріалу. URL: http://www.osobnyak.com.ua/spip.php?article362

Пашинський В.А., Настоящий В.А., Дарієнко В.В., Товмаченко Є.О. Практичний досвід використання збірного і монолітного неавтоклавного пінобетону при зведенні енергоефективних будівель ТОВ "Будспектр". Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури. 2016. Вип. 65. С. 132–136.

Пашинський В.А., Карпушин С.О. Методика вибору оптимальної марки ніздрюватого бетону для стін. Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури. 2017. Вип. 66. С. 93–98.

Луцюк, І.В., Якимечко, Я.Б., Чеканський, Б.Б. Дослідження впливу виду вапна на властивості композиційного в’яжучого за різних умов тверднення. Збірник наукових праць ПАТ “УкрНДІ вогнетривів ім. А. С. Бережного”. 2017. №17. С. 116-124.

Published

2025-03-28

How to Cite

MISHUK, K. ., & BOLOBAN, D. . (2025). Increasing the performance characteristics of Aerated Concretes through the use of composite additives. Ways to Improve Construction Efficiency, 2(55), 49–54. Retrieved from http://ways.knuba.edu.ua/article/view/335940