Розроблення та дослідження модифікованого надвисокоміцного фібробетону багатофункціонального призначення
Автор: Чапляк Денис Романович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології будівельних конструкцій, виробів і матеріалів
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Чапляк Д. Р., Саницький М.А. (керівник). «Розроблення тa дослiдження модифiковaного нaдвисокомiцного фiбробетону бaгaтофункцiонaльного признaчення». Магістерська кваліфікаційна робота. - Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2022. Розширена анотація. Магістерська робота присвячена розробленню надвисокоміцних фібробетонів на основі портландцементу ПЦ ІІ/А-В-500Р-Н ПрАТ «Івано-Франківськцемент» шляхом проектування складу використанням поліфракційних заповнювачів, мікронаповнювачів, базальтової фібри і суперпаластифікатора полікарбоксилатного типу. Важливою проблемою є забезпечення будівництва надвисокоміцними бетонами з міцністю понад 120 МПа. Такі мaтерiaли характеризуються унiкaльними влaстивостями (високa плaстичнiсть, низькa проникнiсть, дуже високa мiцнiсть при стиску, підвищена в’язкiсть) і відносяться до класу ультрависокофункціональних бетонів. При цьому важливе значення має поєднання таких бетонів з фіброю. Такі бетони особливо необхідні для споруд спеціального призначення (тунелі, мостові конструкції, тощо). Зазвичай отримання бетонів надвисокої міцності пов’язане з необхідністю використання високоякісних дрібних заповнювачів, що характеризуються високою міцністю зерен та забезпечують мінімальні водопотребу та пустотність. Одним із найважливіших факторів для отримання високоміцних бетонів, здатних забезпечити і механічні властивості, і довговічність конструкції, є низьке (в межах 0,15 до 0,25) водоцементне відношення (В/Ц). Особливу ефективність, у цьому випадку, можуть показати гіперпластифікатори полікарбоксилатного типу, для яких характерний водоредукуючий ефект - 35-40%. При забезпеченні понижених значень В/Ц забезпечується створення щільної мікроструктури за рахунок комплексного використання добавок високодисперсних мікронаповнювачів, що дозволяє отримати модифіковані надвисокоміцні дисперсно-армовані бетони поліфункціонального призначення. Об’єкт дослідження – модифiковaні нaдвисокомiцні фiбробетони бaгaтофункцiонaльного признaчення Предмет дослідження – є процеси регулювання властивостей надвисокоміцних дисперсно-армованих бетонів на основі портландцементу ПЦ ІІ/А-В-500Р-Н ПрАТ «Івано-Франківськцемент», мікронаповнювачів, поліфракційних дрібних заповнювачів з використанням гіперпластифікаторів полікарбоксилатного типу. Мета дослідження – дослідження впливу добавок мікрокремнезему, суперцеоліту, модифікаторів полікарбоксилатного типу та базальтової фібри на процеси структуроутворення цементуючої матриці та фізико-механічні властивості дрібнозернистих надвисокоміцних дисперсно-армованих бетонів з використанням поліфракційних заповнювачів, оптимізація їх складів. Результати досліджень: Здійснено огляд літературних джерел щодо застосування модифікованих надвисокоміцних дисперсно-армованих бетонів на поліфракційних заповнювачах. Розглянуто характерні властивості надвисокоміцних бетонів та визначена актуальність використання таких композиційних матеріалів у будівництві. Підібрано зерновий склад дрібного заповнювача різної крупності для формування максимально щільної цементуючої матриці модифікованих надвисокоміцних бетонів. Запроектовано та досліджено склади модифікованих надвисокоміцних дрібнозернистих бетонів на основі портландцементу ПрАТ «Івано-Франківськцемент» з добавками мікронаповнювачіва і полікарбоксилатних суперпластифікаторіва методом математичного планування експерименту. На основі даних моделей-діаграм зроблено висновок, що найбільш оптимально-ефективний склад є при витраті 150 мас.% суперцеоліту та гіперпластифікатора. Показано, що модифіковані бетонні суміші з високою ранньою міцністю ефективні при застосовані в будівельному виробництві в поєднанні із добавками суперцеоліту та суперпластифікатора полікарбоксмлатного типу Master Glenium ACE 430. Ключові слова: модифікований надвисокоміцний бетон, базальтова фібра, поліфракційний дрібний заповнювач, суперцеоліт, міцність. Перелік використаних літературних джерел. 1. Дворкін Л. Й., Бабич Є. М., Житковський В. В.та ін. Високоміцні швидкотверднучі бетони та фібробетони. Рівне : НУВГП. 2017. 331 с. 2. Саницький М.А., Кропивницька Т.П., Гев’юк І.М.Швидкотверднучі клінкер-ефективні цементи та бетони. Монографія. Львів: Вид-во ТзОВ «Простір-М», 2021. 215 с 3. Гоц В. І., Павлюк В. В., Шилюк П. С. Бетони і будівельні розчини: підручник. К. : Основа, 2016. 568 с. 4. Perry V.H. What Really is Ultra–High Performance Concrete? – Towards a Global Definition. The 2nd Int. Conference on Ultra–High Performance Concrete Material & Structures UHPFRC 2018. China. P. 1–13. 5. Jiang Du J., Weina Meng W., Khayat K. H. New development of ultra-high-performance concrete (UHPC)/Composites Part B Engineering. 2021. 224(9).109220. 6. Chen H.–J., Yu Y.–L., Tang Ch.–W. Mechanical Properties of Ultra–High Performance Concrete before and after Exposure to High Temperatures / Materials 2020, 13, P.770. 7. Sanytsky M., Usherov–Marshak A., Kropyvnytska T., Heviuk I. Performance of multicomponent portland cements containing granulated blast furnace slag, zeolite, and limestone/ Cement Wapno Beton. 2020. 25(5). 416–427.