vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2026-53-1-224-232vdgtu-2025Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРАBUILDING AND ARCHITECTUREПрочностные свойства обработанных неорганическим вяжущим щебеночно-песчаных смесей с использованием ускорителей твердения комплексного действияStrength properties of crushed stone-sand mixtures treated with inorganic binders using complex hardening acceleratorsЛукашЕ. А.LukashE. A.

Лукаш Евгений Алексеевич, кандидат технических наук, доцент кафедры автомобильных и железных дорог им. А.М. Гридчина,

308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

Evgeny A. Lukash, Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Department of Automobile roads and Railroads named after A.M. Gridchin,

46 Kostyukova St., Belgorod 308012

svh8@yandex.ruГричаниковВ. А.GrichanikovV. A.

Гричаников Владимир Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры автомобильных и железных дорог им. А.М. Гридчина,

308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

Vladimir A. Grichanikov, Cand. Sci. (Eng.), Assoc.Prof., Department of Automobile roads and Railroads named after A.M. Gridchin,

46 Kostyukova St., Belgorod 308012

forvag1@yandex.ruРогуленкоВ. Г.RogulenkoV. G.

Рогуленко Виталий Геннадиевич, магистрант кафедры автомобильных и железных дорог им. А.М. Гридчина,

308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

Vitaly G. Rogulenko, Master’s student, Department of Automobile roads and Railroads named after A.M. Gridchin,

46 Kostyukova St., Belgorod 308012

vrogulenko.2985@mail.ruДонцоваЕ. В.DontsovaE. V.

Донцова Евгения Владимировна, магистрант кафедры автомобильных и железных дорог им. А.М. Гридчина,

308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

Evgeniya V. Dontsova, Master’s student,Department of Automobile roads and Railroads named after A.M. Gridchin,

46 Kostyukova St., Belgorod 308012

jecan@yandex.ruБелгородский государственный технологический университет им. В.Г. ШуховаРоссияBelgorod State Technological University named after V.G. ShukhovRussian Federation202630042026531224232Copyright © Лукаш Е.А., Гричаников В.А., Рогуленко В.Г., Донцова Е.В., 20262026Лукаш Е.А., Гричаников В.А., Рогуленко В.Г., Донцова Е.В.Lukash E.A., Grichanikov V.A., Rogulenko V.G., Dontsova E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/2025Цель

Цель. Целью работы является исследование влияния добавок – ускорителей твердения «Fastkick 111» и «Сentrament Rapid 151» на прочностные свойства ЩПЦС.

Метод

Метод. Для комплексного анализа прочностных свойств ЩПЦС с использованием ускорителей набора прочности разработаны и испытаны цилиндрические образцы в соответствии с требованиями ГОСТ Р 70455-2022 «Смеси щебеночно-гравийно-песчаные, обработанные неорганическими вяжущими. Общие технические условия».

Результат

Результат. Комплексное исследование прочностных характеристик образцов ЩПЦС в зависимости от дозировки цемента и ускорителей твердения комплексного действия позволило разработать оптимизированные рецептуры, обеспечивающие максимальную эксплуатационную надежность материала. Экспериментально установлено, что повышение содержания цемента в составе смесей приводит к пропорциональному увеличению его прочностных показателей. Максимальная прочность достигается при введении 4% цемента и 2,5% «Fastkick 111» в состав смеси. В 5-ти суточном возрасте наблюдается достижение марки по прочности М60, в 7-ми суточном – М70, в 28-ми суточном – М80.

Вывод

Вывод. Использование добавок при укреплении щебеночно-песчаных смесей способствует приросту прочности образцов на растяжение при раскалывании, что свидетельствует об улучшении трещиностойкости. Добавка «Fastkick 111» позволяет ускорить процесс укладки верхних слоев дорожной одежды, сокращая время ожидания до трех дней после уплотнения смеси; способствует снижению расхода цемента на 20% без ухудшения прочностных характеристик.

Objective

Objective. The aim of this study is to investigate the effect of two additives – the hardening accelerators «Fastkick 111» and «Centrament Rapid 151» on the strength properties of CSM.

Method

Method. To analyze the strength properties of crushed stone-gravel-sand mixtures using strength accelerators, cylindrical samples were developed and tested in accordance with the requirements of GOST R 70455-2022 "Crushed stone-gravel-sand mixtures treated with inorganic binders. General specifications".

Result

Result. A comprehensive study of the characteristics of CPCS samples depending on the dosage of cement and complex hardening accelerators made it possible to develop optimized formulations that ensure maximum material reliability. It has been experimentally established that increasing the cement content in the composition of mixtures leads to a proportional increase in strength indicators. Maximum strength is achieved by adding 4% cement and 2.5% Fastkick 111 to the mixture. At 5 days, the mixture reaches M60 strength, at 7 days – M70, and at 28 days – M80.

Conclusion

Conclusion. The use of additives in strengthening crushed stone-sand mixtures increases the tensile strength of samples, demonstrating improved crack resistance. The "Fastkick 111" additive accelerates the process of laying the top layers of the pavement, reducing the waiting time to three days after compaction; it also helps reduce cement consumption by 20% without compromising strength properties.

щебеночно-песчаная смесьцементдобавканабор прочностиоснование дорожной одеждыcrushed stone-sand mixturecementadditivestrength gainroad baseReferencesЛукаш Е.А., Сушков Г.Р. Исследование влияния стабилизирующих добавок на физико-механические характеристики укрепленных портландцементом щебеночно-песчаных смесей // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. 2025. № 3 (173). С. 87-94. DOI: 10.71536/vd.2025.3c173.9.Lukash E.A., Sushkov G.R. Study of the effect of stabilizing additives on physical and mechanical characteristics of portland cement-reinforced crushed stone-sand mixtures. Proceeding of the Donbas National Academy of Civil Engineering and Architecture. 2025; 3 (173): 87-94. DOI: 10.71536/vd.2025.3c173.9.Слободчикова Н.А., Клюев С.В., Плюта К.В. Зависимость модуля упругости грунтов, укрепленных неорганическими вяжущими, от прочности на сжатие // Вестник СибАДИ. 2024. Т. 21, № 5. С. 786-800. DOI: 10.26518/2071-7296-2024-21-5-786-800.Slobodchikova N.A., Klyuev S.V., Plyuta K.V. Dependence of the soils’ elastic modulus reinforced with inorganic binders on compressive strength. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2024; 21 (5): 786-800. DOI:10.26518/2071-7296-2024-21-5-786-800.Ядыкина В.В., Лукаш Е.А., Кондрашов Д.С. Влияние стабилизирующих добавок на свойства укрепленных портландцементом грунтов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. № 11. С. 6-10.Yadykina V.V., Lukash Е.А., Kondrashov D.S. The influence of stabilizing additives on the properties of the ground strengthened by cement. Bulletin of Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. 2017;11: 6-10.Меренцова Г.С., Дорошенко И.О. Особенности современной технологии устройства слоев оснований дорожных одежд из щебеночно-песчаных смесей, укрепленных портландцементом // Ползуновский альманах. 2023. № 1. С. 94-96.Merentsova G.S., Doroshenko I.O. Features of modern technology for the construction of road base layers from crushed stone-sand mixtures reinforced with Portland cemen. Polzunovsky almanac. 2023; 1: 94-96.Урханова Л.А., Лхасаранов С.А., Битуев А.В., Смирнягина Н.Н. Подбор состава укрепленных материалов для оснований автомобильных дорог с использованием золошлаковых смесей // Вестник ВСГУТУ. 2023. № 4 (91). С. 96-105.Urkhanova L.A., Lkhasaranov S.A., Bituev A.V., Smirnyagina N.N. Composition selection of reinforced materials for road foundations using mixes of ash and slag of thermal plants. VSGUTU Bulletin. 2023;4 (91):96-105.Бедрин Е.А., Бедрина Е.А. Конкурентные преимущества инновационных материалов при устройстве укрепленных слоев дорожных одежд // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. 2019. Т. 16, № 1 (65). С. 52-61.Bedrin E.A., Bedrina E.A. Competitive advantages of innovative materials while the construction of road base strengthened layers//The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2019;vol16,1(65):52-61.Хузиахметова К.Р., Коляндра Г.С. Применение обработанных щебеночно-песчаных смесей в основаниях дорожных одежд//Автомобильные дороги и транспортная инфраструктура. 2023.№ 4.С.63-69.Khuziakhmetova K.R., Kolyandra G.S. The use of treated crushed stone-sand mixtures in road pavement bases. Roads and transport infrastructure. 2023; 4: 63-69.Лофлер М., Слободчикова Н.А. Методики подбора составов грунтов, укрепленных известью, для дорожного строительства // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2018. Т. 8. № 2. С. 141-147. DOI: 10.21285/2227-2917-2018-2-141-147.Lofler M., Slobodchikova N.A. Methods for reinforcing soil compositions with lime for road construction Izvestiya vuzov. Investitsii. Stroitel'stvo. Nedvizhimost' = Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2018; 8 (2): 141-147. DOI: 10.21285/2227-2917-2018-2-141-147.Симчук Е.Н., Жданов К.А., Зарифов Р.Р. Исследование эффективности комплексных минеральных вяжущих в укреплении грунтов для дорожных конструкций//Дороги и мосты. 2023. № 2(50).С.309-322.Simchuk E.N., Zhdanov K.A., Zarifov R.R. Study of the efficiency of hydraulic road binders in soil stabilization for road structures. Roads and Bridges. 2023; 2 (50): 309-322.Подольский Вл.П., Матвиенко Ф.В., Строкин А.С., Борисов А.Е. Исследование влияния модификатора "ДОРЦЕМ ДС-1" на свойства цемента и физико-механические характеристики цементогрунта // Научный журнал строительства и архитектуры. 2017. № 1 (45). С. 84-92.Podol'skii Vl.P., Matvienko F.V., Strokin A.S., Borisov A.E. Study of the effect of the «DORСEM DS-1» modifier on the properties of cement and physical and mechanical characteristics of cement foundations. Scientific journal of construction and architecture. 2017; 1 (45): 84-92.Меджидов Р.А., Магомедов Р.Я., Мурадалиев З.З. Цементация грунта в дорожном строительстве // Естественные и технические науки. 2024. № 3 (190). С. 133-135.Medzhidov R.A., Magomedov R.YA., Muradaliev Z.Z. Soil cementation in road construction. Natural and technical sciences. 2024; 3 (190): 133-135.Матвиенко Ф.В., Паневин Н.И., Канищев А.Н., Шапаускас В.С. Исследование влияния модификатора MADOR на показатели морозостойкости и водостойкости укрепленных цементом дисперсных материалов для дорожного строительства // Научный журнал строительства и архитектуры. 2023. № 3 (71). С. 92-100.Matvienko F.V., Panevin N.I., Kanishchev A.N., Shapauskas V.C. Investigation of the effect of the MADOR modifier on the indicators of frost resistance and water resistance cement-reinforced dispersed materials for road construction. Russian Journal of Building Construction and Architecture. 2023;3(71): 92-100.Матуа В.П., Мирончук С.А., Матуа Р.В., Блягоз А.М. Влияние добавок "ANT" и "Nanostab" на процессы структурообразования укрепленных минеральными вяжущими щебеночно-песчаных смесей // Новые технологии. 2012. № 3. С. 80-84.Matua V.P., Mironchuk S.A., Matua R.V., Blyagoz A.M. Effect of "ANT" and "Nanostab" additives on the structure forming processes of crushed stone and sand mixtures strengthened with mineral bindings. New technologies. 2012;3: 80-84.Траутваин А.И., Акимов А.Е. Анализ эффективности использования добавки комплексного действия при укреплении песчаных и крупнообломочных грунтов//Дороги и мосты.2022.№ 1(47).С.307-324.Trautvain A.I., Akimov A.E. Efficiency analysis of using complex action additive when strengthening sandy and macrofragmental soils. Roads and Bridges. 2022; (47): 307-324.Левкович Т.И., Мевлидинов З.А., Тулянкина Н.А., Вишталенко М.В. Исследование прочности песчаных грунтов, укрепленных цементом с добавкой "ДорЦем ДС-1", для использования при строительстве оснований автомобильных дорог // Транспортные сооружения. 2019. Т. 6. № 2. С. 8-20.Levkovich T.I., Mevlidinov Z.A., Tuljankina N.A., Vishtalenko M.V. The study of strength of sandy soils reinforced with cement with the addition of "DorZem DS-1", for use in the construction of foundations of roads. Transport facilities. 2019; 6(2): 8-20.Авдонин В.В., Ликомаскин А.И., Ерофеев В.Т. Исследование влияния химических добавок при комплексном методе укрепления цементом несвязных грунтов // Вестник Волжского регионального отделения Российской академии архитектуры и строительных наук. 2011. № 14. С. 127-131.Avdonin V.V., Likomaskin A.I., Erofeev V.T. Study of the influence of chemical additives in the complex method of cement strengthening of non-cohesive soils. Bulletin of the Volga Regional Branch of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences. 2011; 14: 127-131.Коновалова Н.А., Дабижа О.Н., Панков П.П. Структурообразование цементогрунтов в присутствии стабилизирующей добавки криогелит // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2017. № 8 (704). С. 63-73.Konovalova N.A., Dabizha O.N., Pankov P.P. Structural formation of cementogronts in the presence of stabilizing additive cryogelite. News of higher educational institutions. Construction. 2017;8 (704): 63-73.Меренцова Г.С., Медведев Н.В., Добрынина А.А. Стабилизация грунтов рабочего слоя земляного полотна с применением полимерно-минеральной добавки "NICOFLOK" // Ползуновский альманах. 2022. № 1. С. 133-135.Merentsova G.S., Medvedev N.V., Dobrynina A.A. Stabilization of soils of the working layer of the roadbed using the polymer-mineral additive "NICOFLOK". Polzunovsky almanac. 2022; 1: 133-135.Сивков С.П., Корчунов И.В., Потапова Е.Н., Дмитриева Е.А., Клименко Н.Н. Термодинамическая оценка активности соединений в цементах карбонатно-гидратационного твердения // Стекло и керамика. 2022. Т. 95, № 9 (1137). С. 34-43.Sivkov S.P., Korchunov I.V., Potapova E.N., Dmitrieva E.A., Klimenko N.N. The activity of cements compounds in CO2-hydration hardening conditions from the thermodynamic point of view. Glass and ceramics. 2022; 95, 9 (1137): 34-43.Сергеева А.М., Полякова Т.А. Улучшение эксплуатационных показателей покрытий грунтовых дорог путем применения добавок (стабилизаторов) // Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2021. Том 11. № 2А. С. 179-185. DOI: 10.34670/AR.2021.28.89.022.Sergeeva A.M., Polyakova T.A. Improving the performance of dirt road surfaces by using additives (stabilizers). Economy: yesterday, today, tomorrow. 2021;11(2А): 179-185. DOI: 10.34670/AR.2021.28.89.022.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.