Дослідження модифікованих портландцементних композицій з добавкою гумової крихти
Автор: Поліщук Юрій Михайлович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології будівельних конструкцій, виробів і матеріалів
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Поліщук Ю. М., Марущак У. Д. (керівник). Дослідження модифікованих портландцементних композицій з добавкою гумової крихти. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2023. Розширена анотація. Протягом останніх кількох років будівельна галузь реагує на виклик включення принципів сталого розвитку у виробничі процеси, це було зроблено шляхом використання твердих відходів в якості наповнювачів у бетоні або шляхом пошуку більш екологічно чистої сировини. У Європі щорічно утворюється близько 2 млн. тонн використаних автомобільних шин. Загальний обсяг їх переробки не перевищує 30%. Відпрацьована гума шин є серйозною світовою проблемою через нестачу полігонів для її захоронення та небезпеку для здоров’я, пов’язану з цими полігонами. з цими звалищами та небезпекою для здоров’я [1]. Переробка та утилізація гумових відходів як заміна природного заповнювача в бетоні є перспективним екологічно чистим рішенням. Заповнювачі на основі каучуку можуть використовувалися для підвищення таких властивостей бетону, як стійкість до ударів, поглинання енергії та міцність [2, 3]. Введення гумової крихти, яка характеризується пружними властивостями, дає змогу змінити характер його руйнування від крихкого до пластичного унаслідок перерозподілу напружень між матрицею і зернами гуми. Разом з тим, при введенні гумової крихти зменшується міцність на згин і стиск, може погіршуватися легковкладальність. Для вирішення проблеми зниження реологічних та фізико-механічних показників бетонів при введенні гумової крихти перспективним є введення комплексних органо-мінеральних добавок, що містять полікарбоксилатний суперпластифікатор та активну мінеральну добавку [4, 5]. У магістерській роботі представлені результати досліджень портландцементних композицій, модифікованих комплексною органо-мінеральною добавкою на основі мікрокремнезему у поєднанні з високоефективними полікарбоксилатним суперпластифікатором та гумовою крихтою. Об’єкт дослідження – фізико-механічні властивості модифікованих портландцементних композицій з добавкою гумової крихти. Предмет дослідження – модифіковані цементуючі системи з добавкою гумової крихти. Мета дослідження: є дослідження модифікованих цементуючих композицій з добавкою гумової крихти для бетонів з підвищеними фізико-механічними властивостями. Результати випробувань цементного каменю на основі портландцементу, модифікованого полікарбоксилатним суперпластифікатором, вказують на зниження його міцності на 32-42 % при введенні 5 мас.% гумової крихти. Методом математичного планування експерименту вивчено вплив кількості гумової крихти та мікрокремнезему при стабілізованій кількості суперпластифікатора на показники міцності, середньої густини, водопоглиання. Показано, що використання комплексного органо-мінерального модифікатора на основі мікрокремнезему та високоефективного полікарбоксилатного пластифікатора у поєднанні з гумовою крихтою у кількості, що відповідає основному рівню варіювання, забезпечує зростання міцності на 10-33%, порівняно з каменем без мікрокремнезему. Введення ультрадисперсного мікрокремнезему та викокоефективного полікарбоксилатного суперпластифікатора зумовлює ущільнення структури каменю. Запроектовано бетон класу С 32/40 з використанням модифікованих портландцементних систем з добавкою гумової крихти для використання при влаштуванні підлогового покриття складського приміщення. Розроблена технологічна схема виробництва бетонів з використанням модифікованих цементуючих систем з добавкою гумової крихти. Розраховано економічна доцільність застосування модифікованих гумобетонів при влаштуванні промислової підлоги складського приміщення. Ключові слова: модифікована портландцементна композиція, гумова крихта, суперпластифікатор, мікрокремнезем, міцність на стиск. Перелік використаних джерел: 1. Abdelmonem A., El-Feky M.S., El-Sayed A.R. & Kohail M. (2019). Performance of high strength concrete containing recycled rubber // Construction and Building Materials Vol. 227. 116660 2. Youssf O., Mills J. E. & Hassanli R. (2016). Assessment of the mechanical performance of crumb rubber concrete // Construction and Building Materials. Vol. 125. 175–183. 3. Bompa D.V. & Elghazouli A.Y. (2019). Creep properties of recycled tyre rubber concrete // Construction and Building Materials. Vol. 209. 126–134. 4. Sanytsky M., Marushchak U., Olevych Y. & Novytskyi Y. (2020). Nano-modified ultra-rapid hardening Portland Cement compositions for high strength concretes // Lecture Notes in Civil Engineering. Vol. 47 : Proceedings of CEE 2019. Advances in resource-saving technologies and materials in civil and environmental engineering. 392–399. 5. Marushchak U., Sydor N., Braichenko S., Margal I. & Soltysik R. (2019). Modified fiber reinforced concrete for industrial floors // IOP Conference Series. Materials Science and Engineering. Vol. 708. N 1. 012094.