Научная статья на тему 'Фибропенотуфобетоны с дисперсным полиармированием'

Фибропенотуфобетоны с дисперсным полиармированием Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
57
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ / ОТХОДЫ ПИЛЕНИЯ ТУФА / ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЬ "НЕОПОР 400" / КАПРОНОВОЕ И БАЗАЛЬТОВОЕ ВОЛОКНО / ПОЛИАРМИРОВАНИЕ / ПЕНОТУФОБЕТОН / ФИБРОПЕНОТУФОБЕТОН / ПРОЧНОСТЬ НА ИЗГИБ И СЖАТИЕ / УСАДКА / PORTLAND CEMENT / TUFF SAWING WASTE / NEOPOR 400 FROTHER / NYLON AND BASALT FIBER / POLYHEATING / FOAM CONCRETE / FIBROENOTE SAND CONCRETE / BENDING AND COMPRESSION STRENGTH / SHRINKAGE

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Хежев Т. А., Бештоев А. М., Алахмад М. Х., Ислам М. Т., Казиев К. В.

Исследованы фибропенотуфобетоны с применением отходов пиления вулканического туфа. Разработаны составы фибропенотуфобетонов с применением капроновых и базальтовых волокон, позволяющие значительно снизить усадочные деформации и повысить прочностные характеристики пенотуфобетона. Максимальный рост прочности на сжатие на 38 % и при изгибе на 110 % наблюдается у образцов фибропенотуфобетона с армированием 0,6 % по объему базальтовыми волокнами. Комбинация капроновых и базальтовых фибр эффективнее для снижения усадки пенотуфобетона по сравнению с моноармированными образцами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Хежев Т. А., Бештоев А. М., Алахмад М. Х., Ислам М. Т., Казиев К. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Fibrobenfo phobet with dispersed polyarmirovany

Fibroenothobetons with the use of sawing volcanic tuff were investigated. The compositions of fibropenot phobetons with the use of nylon and basalt fibers have been developed, which allow to significantly reduce shrinkage deformations and increase the strength characteristics of foam phobeton. The maximum increase in compressive strength by 38% and during bending by 110% is observed in samples of fibroenophoto concrete with a reinforcement of 0.6% by volume with basalt fibers. The combination of nylon and basalt fibers is more effective for reducing the shrinkage of foam photon concrete compared to mono-reinforced samples.

Текст научной работы на тему «Фибропенотуфобетоны с дисперсным полиармированием»

Фибропенотуфобетоны с дисперсным полиармированием

Т.А. Хежев, А.М. Бештоев, М.Х. Алахмад, М.Т. Ислам, К.В. Казиев, А.Ю. Карданов, М. У. Котиков Кабардино-Балкарский государственный университет, Нальчик

Аннотация: Исследованы фибропенотуфобетоны с применением отходов пиления вулканического туфа. Разработаны составы фибропенотуфобетонов с применением капроновых и базальтовых волокон, позволяющие значительно снизить усадочные деформации и повысить прочностные характеристики пенотуфобетона. Максимальный рост прочности на сжатие на 38 % и при изгибе на 110 % наблюдается у образцов фибропенотуфобетона с армированием 0,6 % по объему базальтовыми волокнами. Комбинация капроновых и базальтовых фибр эффективнее для снижения усадки пенотуфобетона по сравнению с моноармированными образцами.

Ключевые слова: портландцемент, отходы пиления туфа, пенообразователь «Неопор 400», капроновое и базальтовое волокно, полиармирование, пенотуфобетон, фибропенотуфобетон, прочность на изгиб и сжатие, усадка.

Строительные изделия и конструкции из ячеистого бетона находят все большее применение в строительстве [1, 2].

В пенобетонах неавтоклавного твердения используют портландцемент и мелкодисперсные кремнеземистые заполнители [3, 4]. В качестве заполнителя в пенобетонах применяют, в основном, кварцевый песок, что не всегда эффективно с экономической и технической точки зрения. Повышение эффективности применения пенобетонов возможно за счет применения местных строительных материалов, например, вулканических горных пород

[5, 6].

Недостатки ячеистых пенобетонов сдерживают их применение в строительстве. Характеристики неавтоклавных ячеистых бетонов можно существенно улучшить в результате армирования фибрами и применения эффективных заполнителей [7-10].

Исследования были направлены на разработку ячеистых пенобетонов неавтоклавного твердения на туфовом песке, армированных капроновыми и базальтовыми фибрами.

В работе применялись: портландцемент ПЦ400-ДО; туфовый песок с размерами зерен до 1,25 мм; фибры капроновые с диаметром 0,02 мм; фибры базальтовые марки РНБ-9-1200-4с; вспениватель «Неопор 400».

В предыдущих экспериментально-теоретических исследованиях нами разработаны ячеистые фибропенобетоны с использованием вулканического туфового песка и синтетических волокон. Выявлены параметры фибрового армирования, разработана технология изготовления изделий из фибропенотуфобетона.

Исследованиями получен фибропенотуфобетон со средней плотностью 500 кг/м , отвечающий требованиям государственного стандарта [11].

С целью снижения усадочных деформаций и повышения прочностных характеристик пенотуфобетона нами были изготовлены образцы фибропенобетона плотностью 500 кг/м с различным содержанием капроновой и базальтовой фибры. Для исследований формовались балочки размерами 40*40*160 и 70*70*280 мм методом литья, после выдержки в течение 16 ч они подвергались тепловой обработке. Образцы испытывались на изгиб и сжатие после сушки при 1 = 105 0С. Отношение длины волокон к их диаметру

равнялось 200 для капроновой фибры и 600 для базальтовой фибры и оставалось неизменным. Серии моноармированных образцов содержали 0,1, 0,2, 0,4 и 0,6 % фибры по объему. Полиармированные образцы содержали различные проценты армирования по объему. Фибра вводилась в готовую пенобетонную смесь. Водотвердое отношение оставалась неизменным и равнялось 0,43.

Результаты исследований приведены на рисунках 1-3.

0 ОД 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

Содержание фибр, % по объему

Рис. 1. Зависимость прочности на сжатие фибропенотуфобетона от содержания фибр в % по объему 1 - армирование капроновыми волокнами; 2 - армирование базальтовыми волокнами

1,1

од Т— —— —— —— —— —— —

0 ОД 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

Содержание фибр, % по объему

Рис. 2. Зависимость прочности при изгибе фибропенотуфобетона от содержания фибр в % по объему 1 - армирование капроновыми волокнами; 2 - армирование базальтовыми волокнами

3,9 3,8 3,7 2 3,6 | 3,5

(В э'4 £

3,1 3 2,9

Содержание фибр, % по объему

Рис. 3. Зависимость усадки фибропенотуфобетона от содержания фибр в %

по объему

1 - армирование капроновыми волокнами; 2 - армирование базальтовыми волокнами

Из рисунка 1 следует, что прочность при сжатии пенотуфобетона, армированных капроновыми или базальтовыми волокнами, возрастает несущественно, максимальный рост прочности на 38 % наблюдается для образца с 0,6 % по объему базальтовой фибры. Наблюдается существенный рост прочности при изгибе на 110 % для образца с 0,6 % по объему базальтовой фибры (рис. 2).

Комбинации капроновых и базальтовых волокон для армирования фибропенобетона может существенно улучшить их свойства. Полиармирование до 0,8 % по объему фибрами не обеспечивает заметного изменения прочностных свойств фибропенотуфобетона по сравнению с фибропенотуфобетоном, армированным базальтовыми волокнами.

Введение капронового или базальтового волокна в пенотуфобетон обеспечивает снижение усадки на 21-24 % (рис. 3). Составы с капроновой фиброй в количестве 0,2 % по объему имеют наименьшую усадку, равную 3,05 мм/м. Образцы фибропенотуфобетона с содержанием базальтовых волокон 0,2 % по объему имеют наименьшую усадку - 2,95 мм/м.

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

Фибропенотуфобетоны, армированные капроновыми и базальтовыми волокнами в количестве 0,2 % и 0,4 % по объему соответственно имеют наименьшую усадку - 2,6 мм/м.

Полиармирование снижает усадку на 50 % по сравнению с пенотуфобетоном и на 17 % с фибропенотуфобетоном, армированным базальтовыми волокнами.

Таким образом, дисперсное полиармирование пенотуфобетона обеспечивает существенное снижение усадочных деформаций.

Литература

1. Моргун Л.В., Моргун В.Н., Пименова Е.В., Смирнова П.В., Набокова Я.С. Возможность применения неавтоклавного фибропенобетона в крупнопанельном домостроении // Строительные материалы. 2011. №3. С. 19-21.

2. Магдеев У.Х., Гиндин М.Н. Современные технологии производства ячеистого бетона // Строительные материалы. 2001. №2. С. 2-6.

3. Моргун В.Н., Пушенко О.В. О структуре фибропенобетонов // Инженерный вестник Дона, 2012. №3 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2012/955.

4. Lindon K.A. Coal Fired Power Station Ash Products and EU Regulation // Coal Combustion and Gasification Products. 2009. №1. pp. 63-66.

5. Ахматов М.А. Эффективность применения местных строительных материалов и бетона. Нальчик: Эльбрус, 1986. 160 с.

6. Ахматов М.А. Эффективность применения легких бетонов, изделий и конструкций из них // Строительные материалы. 1998. № 4. С. 9 - 13.

7. Волков И.В. Проблемы применения фибробетона в отечественном строительстве // Строительные материалы. 2004. №6. С. 12.

8. Nassif H., Aktas K., Najm H., Suksawang N. Concrete Shrinkage Analysis for Bridge Deck Concrete // Technical report. 2007. pp. 3-43.

9. Моргун Л.В., Моргун В.Н. Технология производства и применение фибробетона в строительстве // Строительные материалы. 2005. №8. С. 3435.

10. Хежев Т.А., Даов Н.А., Исмайлов А.С., Молов К.В., Кашукоев А.Ж., Чегемов Р.А. Фибропеногипсобетонные композиты с применением вулканического пепла // Инженерный вестник Дона, 2017. №1 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2017/4036.

11. Хежев Т.А., Пухаренко Ю.В., Хашукаев М.Н. Пенобетоны на основе вулканических горных пород // Строительные материалы. 2005. №2. С. 55-57.

References

1. Morgun L.V., Morgun V.N., Pimenova E.V., Smirnova P.V., Nabokova Ya.S. Stroitel'nyye materialy. 2011. №3. pp. 19-21

2. Magdeyev U.KH., Gindin M.N. Stroitel'nyye materialy. 2001. №2. pp.

3. Morgun V.N., Pushenko O.V. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2012. №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2012/955.

4. Lindon K.A. Coal Combustion and Gasification Products. 2009. №1. pp. 63-66.

5. Akhmatov M.A. Effektivnost' primeneniya mestnykh stroitel'nykh materialov i betona [Effectiveness of the application of local building materials and concrete]. Nal'chik: El'brus, 1986. 160 p.

6. Akhmatov M.A. Stroitel'nye materialy. 1998. № 4. pp. 9-13.

7. Volkov I.V. Stroitel'nye materialy. 2004. №6. P. 12.

8. Nassif H., Aktas K., Najm H., Suksawang N. Technical report. 2007. pp.

3-43.

9. Morgun L.V., Morgun V.N. Stroitel'nyye materialy. 2005. №8. pp. 3435.

10. Khezhev T.A., Daov N.A., Ismaylov A.S., Molov K.V., Kashukoyev A.Zh., Chegemov R.A. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2017, №1 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2017/4036.

11. Khezhev T.A., Pukharenko Yu.V., Khashukayev M.N. Stroitel'nyye materialy. 2005. №2. pp. 55-57.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.