Дослідження модифікованих бетонів, армованих дисперсними волокнами
Автор: Захаров Дмитро Володимирович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології будівельних конструкцій, виробів і матеріалів
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Захаров Д. В., Марущак У. Д. (керівник). Дослідження модифікованих бетонів, армованих дисперсними волокнами. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2021. Розширена анотація. Матеріали на основі цементних в’яжучих, зокрема бетон та залізобетон, завдяки своїм універсальним властивостям, доступній сировині та широкій теоретичній і практичній базі є найпоширенішими в будівництві. Разом з тим, високоміцні бетони характеризуються низькою в’язкістю руйнування та високим ризиком утворення тріщин з подальшим їх розкриттям та поширенням, що зменшує довговічність таких бетонів, звужує сферу застосування, особливо для споруд в екстремальних умовах експлуатації та конструкцій у граничних станах [1, 2]. Для вирішення проблем та усунення недоліків високоміцних бетонів запропоновано використання дисперсного армування. Фібробетон характеризується в кілька разів вищою міцністю при розтягуванні на зріз, ударною міцністю, тріщиностійкістю і в’язкістю, морозостійкістю, водонепроникністю, пожежостійкістю [1, 2]. Поява нових властивостей у композитах пов’язана з гетерогенною структурою, що обумовлює наявність великої поверхні розділу між волокнами та матрицею. Дисперсне армування бетону дозволяє змінити характер його руйнування від крихкого до пластичного [72, 86] унаслідок перерозподілу напружень між матрицею і дисперсною арматурою. У магістерській роботі представлені результати досліджень високоміцних бетонів, модифікованих полідисперсними мінеральними компонентами у поєднанні з високоефективними полікарбоксилатними суперпластифікаторами, армованих дисперсними волокнами, що забезпечує тривимірне зміцнення структури. Об’єкт дослідження – показники конструктивності та призначення модифікованих дисперсно-армованих бетонів. Предмет дослідження – модифіковані дисперсно-армовані бетони. Мета дослідження: дослідити модифіковані бетони, армовані дисперсними волокнами. Показано, що використання комплексного органо-мінерального модифікатора на основі мікрокремнезему та високоефективного полікарбоксилатного пластифікатора у поєднанні з дисперсними волокнами забезпечує отримання бетонних сумішей марки за легковкладальністю Р5 та високоміцних фібробетонів на їх основі класу за міцністю С 65/75 – С70/85 при витраті портландцементу 440 кг на 1 м3 бетонної суміші. За показниками питомої міцності fcm2/fcm28 =0,65-0,75 розроблені дисперсно-армовані бетони відносяться до бетонів з швидким наростанням міцності. Модифіковані високоміцні бетони, армовані дисперсною фіброю, характеризуються масовим водопоглинанням 1,0-1,6%, низьким показником питомої витрати в’яжучого на одиницю проектної міцності – 4,1-4,3 кг/МПа. Введення ультрадисперсного мікрокремнезему та викокоефективного полікарбоксилатного суперпластифікатора зумовлює ущільнення структури бетону. Кінетика водопоглинання модифікованих бетонів свідчить про покращену мікроструктуру цементної матриці, при цьому показник середнього розміру пор знижується в 20 раз у ранньому віці та в 5,2 рази в проектному віці. Розроблена технологічна схема виробництва модифікованих дисперсно-армованих бетонів. Встановлена економічна доцільність застосування розроблених високоміцних фібробетонів при влаштуванні промислової підлоги складського приміщення. Ключові слова: високоміцний бетон, дисперсні волокна, суперпластифікатор, міцність на стиск, пористість. Перелік використаних джерел: 1. Л. Й. Дворкін, Є. М. Бабич, В. В. Житковський, О. М. Бордюженко, С. В. Філіпчук, Д. В. Кочкарьов, І. В. Ковалик (2017). Високоміцні швидкотверднучі бетони та фібробетони : монографія. Рівне : НУВГП. 331 с. 2. Advanced civil infrastructure materials (2006). Edited by H. C. Wu. Cambridge : Woodhead publishing limited. 375 р. 3. Gholizadeh H., Dilmaghan S. (2018). The study of mechanical properties of high strength concrete containing steel and polypropylene fibers // Civil Engineering Journal. Vol. 4. No. 1. 221–230. 4. Саницький, М.А., Марущак, У.Д., Кіракевич, І.І. & Стечишин М.С. Високоміцні самоущільнювальні бетони на основі дисперсно-армованих цементуючих систем. Будівельні матеріали і вироби, 2015, 1, 10-14. 5. Stechyshyn, M., Sanytskyy, M. &Poznyak, O. (2015). Durability properties of high volume fly ash self-compacting fiber reinforced concretes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(11), 49–53. doi: 10.15587/1729-4061.2015.44246.