ПОВЫШЕНИЕ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТИ ФИБРОЗОЛОБЕТОНА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-6-5-16
Тенденция строительного материаловедения направлена на замещение долей портландцемента в составе вяжущего иными компонентами. В работе предложены принципы управления статической и динамической прочностью фиброзолобетонов, заключающиеся в комплексном влиянии добавок алюмосиликатной смеси, извлеченной из гидроудаленных золошлаковых отходов ТЭС, и базальтовой фибры, на процессы структурообразования цементного композита. Разработана четырехстадийная схема извлечения алюмосиликатов (АС) из гидроудаленной золошлаковой смеси, включающая дезинтеграцию, флотацию и двухступенчатую магнитную сепарацию. Установлено, что плотность свежей смеси в зависимости от дозы ведет себя закономерно, а плотность твердых образцов при малых дозах слегка падает. Отмечается высокая ранняя прочность разработанных композитов, в частности, для образцов с АС прослеживается полуторное увеличение прочности при сжатии по сравнению с бездобавочными образцами. Значительный эффект на прочность при изгибе оказывают комбинации «фибра + АСС» с учетверением прочности. Прослеживаются удачные аппроксимации прочности при сжатии и при изгибе от дозы алюмосиликатов для разных возрастов (1, 7, 28 суток) с закономерным поведением коэффициентов в степенных зависимостях. Выявлено многократное увеличение ударной вязкости разработанных составов. Использование результатов приведет к возможности проектирования высокопрочных бетонов, в том числе и для специальных сооружений.
1. Artamonova O.V., Slavcheva G.S., Chernyshov E.M. Effectiveness of Combined Nanoadditives for Cement Systems // Inorganic Materials. 2017. № 53 (10). P. 1105 – 1110.
2. Yarusova S.B., Gordienko P.S., Kozin A.V., Zhevtun I.G., A V Perfilev. Influence of synthetic calcium silicates on the strength properties of fine-grained concrete // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2018. № 347. 012041 doi:10.1088/1757-899X/347/1/012041
3. Федюк Р.С., Мочалов А.В., Лесовик В.С. Современные способы активации вяжущего и бетонныхх смесей (обзор) // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2018. № 4 (37). С. 85 – 99.
4. Klyuev S.V., Khezhev T.A., Pukharenko Yu.V., Klyuev A.V. Fiber Concrete on the basis of composite binder and technogenic raw materials // Materials Science Forum. 2018. № 931. P. 603 – 607.
5. Федюк Р.С. Применение сырьевых ресурсов приморского края для повышения эффективности композиционного вяжущего // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2016. № 1. С. 28 – 35.
6. Федюк Р.С., Мочалов А.В., Лесовик В.С., Гридчин А.М., Фишер Х.Б Композиционные вяжущие и самоуплотняющиеся фибробетоны для защитных сооружений // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2018. № 7. С. 77 – 85.
7. Yoo D.-Y., Banthia N. Mechanical properties of ultra-high-performance fiber-reinforced concrete: A review // Cement and Concrete Composites. 2016. № 73. P. 267 – 280.
8. Low N.M.P., Beaudoin J.J. The effect of wollastonite micro-fibre aspect ratio on reinforcement of Portland cement-based binders // Cement and Concrete Research. 1993. № 23. P. 1467 – 79.
9. Ransinchung G.D., Kumar B., Kumar V. Assessment of water absorption and chloride ion penetration of pavement quality concrete admixed with wollastonite and microsilica // Construction and Building Materials. 2009. № 23. P. 1168 – 1177.
10. Kalla P., Misra A., Gupta R.C., Csetenyi L., Gahlot V., Arora A. Mechanical and durability studies on concrete containing wollastonite-fly ash combination // Construction and Building Materials. 2013. № 40. P. 1142 – 50.
11. Fediuk R.S. Mechanical Activation of Construction Binder Materials by Various Mills // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. № 125 (1). P. 012019.
12. Yarusova S.B, Gordienko P.S., Sharma Y.S., Perfilev A.V., Kozin A.V. Industrial Waste as Raw Material for Producing Synthetic Wollastonite in Russia // International Journal of Environmental Science and Development. 2017. № 8 (2).
13. Mathur R., Misra A.K., Goel P. Influence of wollastonite on mechanical properties of concrete // Journal of Scientific & Industrial Research. 2007. № 66. P. 1029 – 1034.
14. Jindal A., Ransinchung R.N., Kumar P. Behavioral study of self-compacting concrete with wollastonite microfiber as part replacement of sand for pavement quality concrete (PQC) // International Journal of Transportation Science and Technology. 2019. https://doi.org/10.1016/j.ijtst.2019.06.002
15. Sharma S.K. Properties of SCC containing pozzolans, Wollastonite micro fiber, and recycled aggregates // Heliyon. 2019. № 5 (8). e02081. DOI: 10.1016/j.heliyon.2019.e02081
16. Kumar B.J., Ramujee K. Mechanical and Durability Characteristics of Wollastonite Based Cement Concrete // I-manager’s Journal on Civil Engineering. 2017. № 7 (1). P. 1 – 7. https://doi.org/10.26634/jce.7.1.10363
17. Lukutsova N.P., Karpikov E.G., Golovin S.N. Highly-Dispersed Wollastonite-Based Additive and its Effect on Fine Concrete Strength. Solid State Phenomena. 2018. № 284. P. 1005 – 1011. DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.284.1005
18. Hossain S.K.S., Yadav S., Majumdar S., Krishnamurthy S., Pyare R., Roy P. A comparative study of physico-mechanical, bioactivity and hemolysis properties of pseudo-wollastonite and wollastonite glass-ceramic synthesized from solid wastes. Ceramics International. 2019. DOI: 10.1016/j.ceramint.2019.09.039
Федюк Р.С., Лисейцев Ю.Л., Таскин А.В., Тимохин Р.А., Клюев С.В., Сезар Касагранде. Повышение ударной вязкости фиброзолобетона // Строительные материалы и изделия. 2020. Том 3. № 6. С. 5 – 16. https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-6-5-16