Работа посвящена изучению особенностей применения высококальциевых зол уноса в качестве активной минеральной добавки для бетонов и возможности использования расширяющего эффекта, возникающего при взаимодействии золы уноса с водой, для компенсации усадочных деформаций в бетоне. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Исследование возможности использования высококальциевой золы уноса в качестве расширяющей добавки для бетона. 2. Разработка состава расширяющей добавки на основе высококальциевой золы уноса Назаровской ГРЭС, позволяющей компенсировать усадку бетона. 3. Исследование влияния расширяющей добавки на свойства бетона (усадку, прочность). 4. Оценка экономического и экологического эффекта при использовании золы уноса в качестве активной расширяющей добавки для бетона. Опытные испытания по изучению золы уноса Назаровской ГРЭС и бетонов на ее основе проводились в лабораториях инженерно-строительного института СПбПУ в соответствии с апробированными методиками с использованием сертифицированного оборудования и цифровых программных комплексов. В ходе лабораторных испытаний определялись следующие физико-механические характеристики образцов-балочек: линейное расширение, прочность на сжатие, прочность на изгиб. Для определения расширяющего эффекта золы уноса Назаровской ГРЭС проводились испытания на кольцах Ле Шателье, а также рентгенофазовый и дифференциально-термический анализ продуктов гидратации золы уноса. Полученные данные анализировались с помощью цифровых программных комплексов: Microsoft Office Excel 2020, Autodesk AutoCAD 2022, Thermoscan-standard, Thermoscan-sample. По результатам исследований был выбран оптимальный состав расширяющей добавки, наиболее эффективный для предотвращения усадочных деформаций в бетоне. Также определено, что замена цемента чистой золой уноса Назаровской ГРЭС практически не сказывается на прочности бетона, как при изгибе, так и при сжатии. Также в работе был выполнен анализ экономических и экологических аспектов замены части цементного вяжущего на золу уноса Назаровской ГРЭС. В результате работы было установлено, что использование золы уноса Назаровской ГРЭС как компонента расширяющей добавки для бетонов является перспективным направлением, как с технико-экономической, так и с экологической точки зрения, и может применяться при проектировании безусадочных бетонов.

The main purpose of the work is to study the possibilities of using fly ash as an active mineral additive for concrete and the possibility of using the expanding effect that occurs when fly ash interacts with water to compensate for shrinkage deformations in concrete. Tasks that were solved during the study: 1. Investigation of the possibility of using high-calcium fly ash as an expansion additive for concrete. 2. Development of the composition of an expansion additive based on high-calcium fly ash of the Nazarovo power station, which allows to compensate for the shrinkage of concrete. 3. Investigation of the effect of the expansion additive on the properties of concrete (shrinkage, strength). 4. Assessment of the economic and environmental effect when using fly ash as an active expansion additive for concrete. Pilot tests for the study of fly ash from the Nazarovo power stationand concrete based on it were carried out in the laboratories of the SPbPU Civil Engineering Institute in accordance with proven methods using certified equipment and digital software systems. During laboratory tests, the following physical and mechanical characteristics of the beam samples were determined: linear expansion, compressive strength, bending strength. To determine the expanding effect of fly ash at the Nazarovo power station, tests were carried out on Le Chatelier rings, as well as X-ray phase and differential thermal analysis of fly ash hydration products. The data obtained were analyzed using digital software systems: Microsoft Office Excel 2020, Autodesk AutoCAD 2022, Thermoscan-standard, Thermoscan-sample. According to the results of the research, the optimal composition of the expansion additive was selected, the most effective for preventing shrinkage deformations in concrete. It is also determined that the replacement of cement with pure fly ash of the Nazarovo power station practically does not affect the strength of concrete, both during bending and compression. Also, the analysis of economic and environmental aspects of replacing a part of the cement binder with fly ash of the Nazarovo ppwer station was carried out in the work. As a result of the work, it was found that the use of fly ash from the Nazarovo power station as a component of an expanding additive for concrete is a promising direction, both from a technical and economic and environmental point of view and can be used in the design of non-shrinkable concrete.