Модифікована бетонна суміш

Модифікована бетонна суміш, що містить портландцемент, кварцовий пісок, гранітний щебінь, добавки С-3 і Пенетрон А та воду, яка відрі 3 32920 4 - співвідношення між крупним і дрібним заповпідвищується і міцність на розтягування при згині нювачем (щебінь/пісок), від 1,6 до 2,2. Даний фак(Фіг.3), в середньому на 1МПа. тор впливає на «затискання» волокон фібри, і, Введення волокон фібри Baukon підвищує мівідповідно, на якість спільної роботи бетонної мацність на розтягування при згині на 7-27%. Значно триці і фібри; більш ефективної дана фібра є для складів з низь- кількості меленого до дисперсності 300м 2/кг ким Щ/П. Це можна пояснити кращим розподілом і піску, від 0 до 8% від маси цементу. Відомо, що затисканням волокон в таких композитах. При наповнювачі роблять суттєвий вплив на якість введенні до 0,6-0,7кг Baukon на м 3 бетону також матриці матеріалу, у тому числі на зчеплення матспостерігається деяке зростання міцності при стириці з фіброю. ску, при цьому в марочному віці вона досягає - дозування поліпропіленової фібри Baucon. Її 100МПа. діаметр 18,7мкм, довжина 12мм. На Фіг.4 показана діаграм, яка відображає У всі склади вводилися добавки Пенетрон А (у вплив Щ/П, кількості меленого піску і фібри на міцкількості 2% від маси цементу) і суперпластифіканості при стиску у водонасиченому стані (МПа). На тор С-3 (0,8% від маси цементу). Експеримент Фіг.5 - діаграма, яка відображає вплив цих же факпроводиться за 18-ти точковим оптимальним платорів на міцності на розтягування при згині і у воном. Всі суміші мали рівну рухливість осадку конудонасиченому стані (МПа). При побудові діаграм су (ОК) від 16 до 18см, тобто водопотреба і, відпокількість цементу аналогічно Фіг.2 і Фіг.3 фіксувавідно, водоцементне відношення (В/Ц) залежали лася на рівні 600кг/м 3. від складу. Аналіз показаних на Фіг.4 і Фіг. 5 діаграм доЗа результатами визначення водопотреби бузволяє зробити висновок, що вплив факторів ла побудована експериментально-статистична складу на роботу бетону у водонасиченому стані модель (EC-модель) впливу факторів складу на практично співпадає з їх впливом у сухому стані. В/Ц суміші рівної високої рухомості. По даній моЗокрема, зростання дозування фібри Baueon від 0 делі були побудовані показані на Фіг.1. однофакдо 1.2кг/м 3 викликає поступове збільшення міцносторні діаграми, які проходять через точки макситі на розтягування при згині. Даний ефект пояснюмального та мінімального В/Ц та відображають ється армуючою дією волокон фібри, сприяючою вплив на цей показник кількості цементу, Щ/П, кізбільшенню опору розтягуючим напругам. лькості меленого піску та фібри. Найбільш характерним є вплив меленого кваАналіз показаних на Фіг.1 діаграм дозволяє рцового піску, який збільшує міцність як при стиссказати, що найбільш суттєво на В/Ц модифіковаку, так і при розтягуванні при згині на 12-16% в них сумішей рівної рухливості впливають кількість порівнянні зі складами без меленого піску. цементу і полімерної фібри. Зміна Щ/П практично Визначення водонепроникності (W) досліджене позначається на величині В/Ц в зоні мінімумів них бетонів проводилося методом мокрої плями (склади без фібри) і підвищує водопотребу в зоні на приладі ВНДІБТ на зразках-дисках товщиною максимуму. Це пояснюється тим, що за наявності 4см (ГОСТ 12730.5-84) та контролювалось по повів сумішах фібри створювана нею сітка в перешкотряпроникненню на зразках 15x15x5см прибором джає переміщенню в суміші під власною вагою „АГ АМА-2". Зразки випробувались у віці 90 діб. крупного заповнювача (щебеня). Введення мелеПерші 28 діб зразки зберігалися у стандартних ного піску в більшості випадків вимагає підвищенумовах, потім у воді. Перед дослідженнями рівня ня В/Ц суміші, проте при максимальному дозуванні W бетон висушувалася на повітрі до рівноважної фібри може навіть дещо знижувати водопотребу вологості. завдяки покращанню рухомості суміші за рахунок Діаграма, що відображає вплив Щ/П віднододаткового розсунення зерен щебеня. шення, кількості фібри і меленого піску на водонеДосліджувалися міцності при стиску і розтягупроникність, показана на Фіг.6. Дозування цеменванні при згині бетону в сухому та водонасиченому ту, аналогічно Фіг.2-5 зафіксована на рівні станах. По відповідним EC-моделях були побудо600кг/м 3. вані діаграми у вигляді кубів. На Фіг.2 показана Можна зробити висновок, що всі досліджені діаграма, яка відображає вплив Щ/П, кількості месклади мали достатньо високий рівень W, що заленого піску і фібри на міцності при стиску у сухобезпечувалося наявністю в їх складі комплексної му стані (МПа). На Фіг.3 – діаграма, яка відобрадобавки Пенетрон + С-3. Найвищий водонепронижає вплив Щ/П, кількості меленого піску і фібри на кність, до W20, показали склади з максимальною міцності на розтягування при згині і у сухому стані кількістю меленого піску і Щ/П відношенням близь(МПа). При побудові діаграм кількість цементу фікко 2. сувалася на рівні 600кг/м, оскільки цей фактор Збільшення дозування портландцементу ліробить передбачений вплив на міцність композиту. нійно підвищує рівень W. Зміна Щ/П в цілому не З діаграм видно, що введення меленого кварістотно вплинула на водонепроникність, хоча можцового піску (наповнювача) позитивно позначаєтьна відзначити, що збільшення частки щебеня з ся на міцності бетону. За рахунок введення 6-8% мінімальною до середньої підвищує даний показнаповнювача величина міцності при стиску збільник якості, подальше підвищення Щ/П менш відчушується на 10-15МПа (Фіг.2). тно впливає на W. За рахунок введення наповнюТакож слід відмітити відзначити, що наповнювача водонепроникність бетону росте в вач показує майже рівну ефективність в складах як середньому на 2x105Па. Це пояснюється покраз фіброю, так і без фібри або з малим її вмістом. щанням капілярно-порової структури композиту. При вживанні меленого кварцового піску також Армування полімерною фіброю неістотно знижує водонепроникність бетону що, на нашу думку, по 5 32920 6 яснюється формуванням направлених капілярів виявлено, що введення волокон фібри підвищує уздовж волокон. При вживанні до 1.2кг/м 3 фібри стійкість до мікротріщиноутворення. Дисперсноводонепроникність знижується не більш, ніж на армований матеріал має високий опір до деструкодну марку. Введення ж наповнювача у свою чергу ції і руйнування відбувається при розриві волокон дозволяє підвищити W не менше, ніж на одну марфібри в зоні максимального розтягування. При ку. цьому розвиток макротріщини зупиняється на 1/2 Таким чином, можливе використовування дисперетини зразка. персного армування полімерною фіброю в тонкоТакож було встановлено, що наявність мелестінних конструкціях ГТС, що повергаються динаного піску в структурі бетону покращує його ексмічним діям. Вплив волокон на водонепроникність плуатаційні характеристики шляхом зниження, поможна визнати за несуттєвий, при цьому вони відперше, кількості мікродефектів, які формуються на чутно підвищують основний показник опору династадії затвердіння зразка, і, по-друге, полегшують мічним навантаженням - ударостійкість, що покарелаксацію матеріалу під навантаженням на роззане нижче. тягування. Дослідження ударостійкості (Т) бетонів покаТаким чином, за рахунок сумісного вживання зало, що кількість цементу і Щ/П відношення не дисперсного армування і меленого кварцового роблять істотного впливу на стійкість композиту до піску можна значно підвищити довговічність бетоудару. Малий вплив дозування цементу на рівень ну в тонкостінних конструкціях, а також позитивно Τ пояснюється тим, що у міру збільшення кількості вплинути на його міцність на розтягування. в'яжучого композит стає міцнішим, але і паралельКрім міцності, водонепроникності і ударостійно з тим більше «крихким», що особливо помітне кості досліджувалась морозостійкість та водонепна бетонах високої міцності. роникнення бетонів. Було виявлено, що всі склади На Фіг.7 показана діаграма у вигляді квадрата, с поліпропіленової фіброю Baukon мають рівень F що відображають вплив на ударостійкість (Дж/см 2) не нижче 600 циклів у морскай воді, що на 100-150 кількості меленого піску і полімерної фібри циклів більше, ніж у аналогічних складах без фібBaueon. При побудові діаграми кількість цементу ри. Введення меленого піску додатково підвищує прийнята 600кг/м 3, Щ/П=1.9. морозостійкість бетону ще на 100-150 циклів. ВоМожна зробити висновок, що найбільш ефекдонепроникнення всіх складів бетонів було не нитивно підвищується рівень ударостійкості при ввежче W12 за рахунок введення комплексної добавденні фібри. Волокна, що мають хорошу дисперсіки Пенетрон-А + С-3. єю, утворюють в бетоні тривимірні грати, які Крім того, склади в поліпропіленовою фіброю значно підвищують сили зчеплення. та меленим кварцовим піском мали в 2-3 рази ниМелений пісок сприяє додатковому зростанню жчу стираність та вищу корозійну стійкість, ніж даного показника якості. Всього за рахунок вжисклади без фібри та меленого піску. вання фібри і меленого піску рівень ударостійкості Таким чином, запропонована корисна модель бетону підвищується приблизно в три рази, що складу бетонної суміші дає змогу одержати бетон говорить про ефективність даного виду модифікависокої рухомості, міцності, морозостійкості та ції для конструкцій, які підвертаються дії динамічводонепроникності при одночасно з тим підвищених навантажень. ній ударо-, тріщино- і корозійної стійкості та знижеРобота модифікованих бетонів при навантаній стираністі. женні вивчалася методом акустичної емісії. Було 7 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 32920 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601