Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ КАРКАСНЫХ МЕТАЛЛОБЕТОНОВ'

ИССЛЕДОВАНИЕ КАРКАСНЫХ МЕТАЛЛОБЕТОНОВ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
19
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
композиционные материалы / каркасная структура / каркасы / металлические матрицы / каркасные металлобетоны / прочность / модуль упругости / аппроксимация прямой линией / строительные материалы / composite materials / frame structure / frames / metal matrices / frame metal concrete / strength / modulus of elasticity / approximation by a straight line / building materials

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Казаков Руслан Евгеньевич, Зюзин Дмитрий Алексеевич, Афонин Виктор Васильевич, Ерофеев Владимир Трофимович

Показана эффективность применения в строительной отрасли композиционных материалов с высокой прочностью. К ним относятся полимербетоны, порошково-активированные и другие виды композитов на неорганических и органических связующих. Однако процесс создания новых видов бетонов активно продолжается. В частности, это относится к таким, которые предназначаются для работы в условиях воздействия высоких температур, динамических нагрузок и ионизирующего излучения. В данном аспекте перспективными представляются композиты на металлических связующих – металлобетоны (метоны). В данной статье рассматриваются каркасные металлобетоны, получаемые в два этапа. На первом этапе крупные заполнители склеиваются по форме будущего изделия в каркас. На втором же этапе осуществляется пропитка пустот пористого каркаса матричной составляющей. Для каркаса применяются как металлические, так и другие виды термостойких клеев, а для матрицы – наполненные или ненаполненные металлические связующие. Приводятся расходы вяжущих на основе жидкого стекла для изготовления каркасов на фарфоровых и базальтовых заполнителях, керамзите. Показана достаточно высокая прочность каркасов, требуемая для обеспечения технологических приемов по созданию металлобетонов. Приведены упруго-прочностные свойства каркасных металлобетонов на различных заполнителях и алюминиевого связующего. Прочность металлобетонов при сжатии составляет 180–200 МПа, при изгибе – 7,9–8,5 МПа, модуль упругости – 6300–6500 МПа. Рассмотрена методика определения однородности исследуемых бетонов на основе аппроксимации экспериментальных свойств с помощью уравнения прямой линии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Казаков Руслан Евгеньевич, Зюзин Дмитрий Алексеевич, Афонин Виктор Васильевич, Ерофеев Владимир Трофимович

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

THE RESEARCH OF FRAME METAL CONCRETE

The article shows the effectiveness of using composite materials with high strength in the construction industry. These include polymer concretes, powder-activated and other types of composites based on inorganic and organic binders. However, the process of creating new types of concrete is actively continuing. In particular, this applies to those designed to operate under conditions of exposure to high temperatures, dynamic loads and ionizing radiation. In this aspect, composites based on metal binders — metal concrete (metones) are promising. This article discusses frame-metal concrete obtained in two stages. At the first stage, large fillers are glued together according to the shape of the future product into a frame. At the second stage, the voids of the porous frame of the matrix component are impregnated. Both metal and other types of heat-resistant adhesives are used for the frame, and filled, or unfilled metal binders are used for the matrix. The costs of binders based on liquid glass for the manufacture of frames on porcelain and basalt fillers, and expanded clay are given. The sufficiently high strength of the frames required to provide technological techniques for the creation of metal concrete is shown. The elastic-strength properties of frame metal concrete on various fillers and aluminum binder are given. The compressive strength of metal concrete is 180–200 MPa, the bending strength is 7.9–8.5 MPa, and the modulus of elasticity is 6300–6500 MPa. A technique for determining the homogeneity of the studied concretes based on the approximation of experimental properties using the equation of a straight line is considered.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ КАРКАСНЫХ МЕТАЛЛОБЕТОНОВ»

Научная статья УДК 691.327 : 666

ГРНТИ: 67 Строительство и архитектура ВАК: 2.1.5 Строительные материалы и изделия БОТ 10.51608/26867818 2023 4 68

ИССЛЕДОВАНИЕ КАРКАСНЫХ МЕТАЛЛОБЕТОНОВ

© Авторы, 2023 КАЗАКОВ Руслан Евгеньевич

студент

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева (Россия, Саранск)

ЗЮЗИН Дмитрий Алексеевич

соискатель

Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН

(Россия, Москва)

SPIN: 2877-0785

ORCID 0000-0001-7976-9792

ScopusID: 57214232767

АФОНИН Виктор Васильевич

кандидат технических наук, доцент Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева (Россия, Саранск, e-mail: vvafonin53@yandex. ru)

SPIN: 4425-5045

ORCID 0000-0001-8407-8144

ScopusID: 56662851300

ЕРОФЕЕВ Владимир Трофимович

академик РААСН, доктор технических наук, профессор Национальный исследовательский Московский

государственный строительный университет; Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН (Россия, Москва, e-mail: yerofeevvt@mail. ru)

Аннотация. Показана эффективность применения в строительной отрасли композиционных материалов с высокой прочностью. К ним относятся полимербетоны, порошково-активированные и другие виды композитов на неорганических и органических связующих. Однако процесс создания новых видов бетонов активно продолжается. В частности, это относится к таким, которые предназначаются для работы в условиях воздействия высоких температур, динамических нагрузок и ионизирующего излучения. В данном аспекте перспективными представляются композиты на металлических связующих - металлобетоны (метоны). В данной статье рассматриваются каркасные металлобетоны, получаемые в два этапа. На первом этапе крупные заполнители склеиваются по форме будущего изделия в каркас. На втором же этапе осуществляется пропитка пустот пористого каркаса матричной составляющей. Для каркаса применяются как металлические, так и другие виды термостойких клеев, а для матрицы - наполненные или ненаполненные металлические связующие. Приводятся расходы вяжущих на основе жидкого стекла для изготовления каркасов на фарфоровых и базальтовых заполнителях, керамзите. Показана достаточно высокая прочность каркасов, требуемая для обеспечения технологических приемов по созданию металлобетонов. Приведены упруго-прочностные свойства каркасных металлобетонов на различных заполнителях и алюминиевого связующего. Прочность металлобетонов при сжатии составляет 180-200 МПа, при изгибе - 7,9-8,5 МПа, модуль упругости - 6300-6500 МПа. Рассмотрена методика определения однородности исследуемых бетонов на основе аппроксимации экспериментальных свойств с помощью уравнения прямой линии.

Ключевые слова: композиционные материалы; каркасная структура; каркасы; металлические матрицы; каркасные металлобетоны; прочность; модуль упругости; аппроксимация прямой линией; строительные материалы

Для цитирования: Исследование каркасных металлобетонов / Р.Е. Казаков, Д.А. Зюзин, В.В. Афонин, В.Т. Ерофеев // Эксперт: теория и практика. 2023. № 4 (23). С. 68-75. ^ 10.51608/26867818_2023_4_68

ЭКСПЕРТ:

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

2023. № 4 (23)

Original article

THE RESEARCH OF FRAME METAL CONCRETE

© The Author(s) 2023 KAZAKOV Ruslan Yevgenyevich

Student

National Research Mordovian Ogarev State University (Russia, Saransk)

ZYUZIN Dmitry Alekseevich

Applicant

Research Institute of Building Physics of the Russian Academy of Architecture and Building Sciences (Russia, Moscow)

AFONIN Viktor Vasilyevich

Candidate of Technical Sciences, associate professor

National Research Mordovian Ogarev State University (Russia, Saransk, e-mail: vvafonin53@yandex.ru)

EROFEEV Vladimir Trofimovich

Academician of RAACS, Doctor of Technical Sciences, Professor Research Institute of Building Physics of the Russian Academy of Architec-ture and Building Sciences; National Research Moscow State University of Civil Engineering (Russia, Moscow, e-mail: erofeevvt@bk. ru)

Abstract. The article shows the effectiveness of using composite materials with high strength in the construction industry. These include polymer concretes, powder-activated and other types of composites based on inorganic and organic binders. However, the process of creating new types of concrete is actively continuing. In particular, this applies to those designed to operate under conditions of exposure to high temperatures, dynamic loads and ionizing radiation. In this aspect, composites based on metal binders — metal concrete (metones) are promising. This article discusses frame-metal concrete obtained in two stages. At the first stage, large fillers are glued together according to the shape of the future product into a frame. At the second stage, the voids of the porous frame of the matrix component are impregnated. Both metal and other types of heat-resistant adhesives are used for the frame, and filled, or unfilled metal binders are used for the matrix. The costs of binders based on liquid glass for the manufacture of frames on porcelain and basalt fillers, and expanded clay are given. The sufficiently high strength of the frames required to provide technological techniques for the creation of metal concrete is shown. The elastic-strength properties of frame metal concrete on various fillers and aluminum binder are given. The compressive strength of metal concrete is 180-200 MPa, the bending strength is 7.9-8.5 MPa, and the modulus of elasticity is 6300-6500 MPa. A technique for determining the homogeneity of the studied concretes based on the approximation of experimental properties using the equation of a straight line is considered. Keywords: composite materials; frame structure; frames; metal matrices; frame metal concrete; strength; modulus of elasticity; approximation by a straight line; building materials

For citation: The Research of frame metal concrete / R.E. Kazakov, D.A. Zyuzin, V.V. Afonin, V.T. Erofeev // Expert: theory and practice. 2023. № 4 (23). Рр. 68-75. (InRuss.). doi 10.51608/26867818_2023_4_68

Введение.

В современном строительстве бетоны являются основными конструкционными материалами. В настоящее время мировой объем их применения составляет более 2 млрд. м3 в год. Последние десятилетия ознаменовались значительными достижениями в технологии бетона. Появились новые композиционные и другие эффективные вяжущие, активные минеральные добавки и наполнители, армирующие волокна,

технологические приемы и методы производства композиционных строительных материалов. Это позволило не только создать новые виды бетонов и освоить технологии их производства, но и значительно расширить номенклатуру применяемых в строительстве подобных материалов: от суперлегких теплоизоляционных до высокопрочных конструкционных [1].

Ныне существует более тысячи различных видов высокопрочных и сверхвысокопрочных

бетонов, включая нанобетоны, реакционные, порошково-активированные и другие виды бетонов [2-6]. Процесс создания новых видов бетонов интенсивно продолжается. Это касается в первую очередь материалов, применяемых в конструкциях, работающих в условиях воздействия повышенных статических и динамических нагрузок, высоких температур, ионизирующего излучения.

Быстрое развитие ряда отраслей промышленности способствовало возникновению некоторых неотложных проблем, связанных с изучением поведения традиционных материалов в ранее не встречавшихся условиях и с разработкой специальных материалов со свойствами, более полно отвечающими предъявляемым к ним эксплуатационным требованиям.

За последние годы возросло количество научно-технической информации о металлических композиционных материалах. В публикуемых работах имеются необходимые сведения об их природе, рассмотрены физико-химические аспекты поверхностей раздела, изложены особенности структуры и описаны технологические способы их получения [7-9]. Приводятся сведения, характеризующие способность композитов работать в тяжелых условиях, однако использование дорогостоящих наполнителей и армирующих элементов, а также сложность технологии получения ограничивают их применение.

Повышение физико-механических показателей высоконаполненных композитов связано с формированием их оптимальной структуры. Необходимым признаком последней является наличие пространственного каркаса из частиц наполнителя и пленочной фазы связующего [10]. Однако в реальном композите некоторые зерна заполнителя, принадлежащие каркасу, находятся в прямом соприкосновении. Данное явление может быть устранено за счет применения каркасной технологии [10].

Перспективным направлением представляется получение и внедрение эффективных и доступных строительных композитов на металлических связующих и гранулированных заполнителях -металлобетонов (метонов), обладающих нужными механическими, эксплуатационными и

экономическими характеристиками. Основы технологии получения подобных бетонов заложены В. И. Соломатовым, Ю. Б. Потаповым, Г. А. Лаптевым [11-16].

Данная статья посвящена научному обоснованию приемов и методов технологии получения каркасных композиционных материалов на металлических связующих и гранулированных заполнителях. Технология изготовления каркасных металлобетонов состоит в формировании каркаса по форме изделия путем склеивания зерен крупного заполнителя друг с другом термостойким связующим на первом этапе и в пропитке пустот расплавами металлов - на втором этапе [17]. Важнейшими характеристиками данной технологии являются оптимальное соотношение связующего и заполнителей, режимы уплотнения и отверждения

каркаса, реологические параметры расплавов и режимы пропитки каркаса и отверждения изделий [18].

Важнейшей характеристикой зернистой структуры является размер зерен. Принимая во внимание, что последний не влияет на объем межзерновой пористости, предпочтительно использовать материал с зернами малого размера. Это обусловлено следующим тем, что при малом размере зерен увеличивается число межзерновых пустот, а размер каждой из пор и каналов, соединяющих их, резко уменьшается.

Объем межзерновой пористости (пустотности) каркаса зависит от гранулометрического состава и формы зерен. Чем однороднее по размеру зерна, тем выше пористость. Полифракционные составы характеризуются более плотной упаковкой, в результате чего пустотность уменьшается. Непрерывная гранулометрия зерен повышает пустотность, а прерывистая - существенно ее понижает. Наибольшую пустотность при этом дают зерна сферической формы.

Формирование структуры каркаса является совокупностью процессов совмещения связующего с заполнителем, обволакивания последним зерен заполнителя, формования и отверждения. В каркасной смеси для каждой пары «связующее -заполнитель» должно соблюдаться их оптимальное соотношение. Клея в смеси должно быть ровно столько, чтобы качественно склеить между собой зерна заполнителя и сформировать пористую структуру каркаса. При содержании связующего свыше оптимального количества излишки клея стекают с заполнителей в нижнюю часть формы. Если же содержание клея недостаточно, то не достигается качественного обволакивания им зерен крупного заполнителя и, как результат, соединение в межзеренных контактах становится

неудовлетворительным. Специфика технологии изготовления каркасных металлобетонов, связанная с высокими температурами, требует применения для склеивания зерен термостойких клеевых составов. Это связано с тем, что при заполнении каркаса горячим расплавом металла возникает термический удар. А это, в свою очередь, может повлечь возникновение больших напряжений и разрушение клеевой прослойки.

Цель и задачи исследований

Цель исследований состояла в установлении упруго-прочностных свойств металлобетонов.

Задачи исследований.

1. Выявление расходов на приготовление клея каркасов на жидкостекольном связующем.

2. Установление упруго-прочностных характеристик бетонов на металлических связующих и заполнителях различной природы.

3. Установление числовых оценок (метрик) однородности средних арифметических характеристик исследуемых каркасных металлобетонов с заполнителями различной природы.

ЭКСПЕРТ:

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

2023. № 4 (23)

Материалы и методы

При исследовании рассматривались металлобетоны на каркасах с вяжущими на основе жидкого стекла и матрицах на алюминиевых связующих. В процессе изготовления образцов каркасную смесь на жидком стекле уплотняли вибрированием с частотой 550 колебании в минуту и амплитудой 0,4 мм при продолжительности 8-10 с. Отверждение образцов осуществлялось сначала в нормальных температурно-влажностных условиях, а затем с применением обогрева. В дальнейшем для ускорения отверждения жидкого стекла использовали термическую обработку, которая одновременно являлась технологической операцией перед заливкой расплавленного металла. В качестве заполнителей использовались фарфоровые шарики, базальтовый щебень и керамзит крупностью 5-10 мм. Для числовой оценки однородности материалов использован математический аппарат

аппроксимации экспериментальных функций.

Результаты исследований и их обсуждение

Оптимизация составов композитов, в том числе каркасных смесей, связана с поиском экстремума на кривой «свойства - состав». В каркасных смесях качество клеевого соединения будет определяться адгезией клеевой композиции к поверхности зерен, матрицы к поверхности каркаса из склеенных зерен, как было показано в данной работе.

На рис. 1 показан количественное содержание клея и заполнителей оптимального расхода составов каркасных смесей, где

I - каркасная смесь с фарфоровыми шариками,

II - каркасная смесь с базальтовым щебнем,

III - каркасная смесь с керамзитом.

Рис. 1. Количественный расход заполнителей на 100 мас. ч. жидкостекольной композиции с различными добавками;

1 - без добавки, 2 - с 10% добавкой портландцемента, 3 - с 10% добавкой оксида кальция

Из результатов испытаний следует, что расход связующего для формирования соответствующего каркаса определяется его реологическими характеристиками, а также поверхностной пористостью заполнителей. При снижении вязкости

связующего его расход уменьшается, и заполнители покрываются более тонкой пленкой. При этом формируется лучшая пористая структура для качественной пропитки. В среднем толщина пленки связующего на поверхности заполнителя составляла 0,10-0,12 мм.

Упругие свойства клеевого слоя на зернах заполнителя являются важным структурным параметром, с помощью которого можно регулировать интенсивность напряжений, возникающих при усадке металла матрицы и внешней нагрузке в структурных элементах каркасного композита [15].

При исследовании влияния вида и крупности заполнителя на прочность образцов каркаса проводились испытания кубиков с размером ребра 10 см. Связующим выступало жидкое стекло в сочетании с активной добавкой, в качестве которой использовали портландцемент (10 мас. ч. на 100 мас. ч. вяжущего). Результаты исследования показали падение прочности образцов при увеличении размера фарфоровых шариков. Очевидно, что это объясняется уменьшением площади

контактирующей поверхности в общей структуре материала. Испытания также показали, что каркасы имеют прочностные свойства достаточные для проведения технологических операций по изготовлению металлобетонов.

Далее были изготовлены образцы из металлобетона каркасного типа на алюминиевой матрице. Предварительно жидким стеклом с добавкой портландцемента были склеены заполнители в каркас по форме будущих изделий. После сушки и прогрева пустоты каркасов пропитывали матрицей из алюминиевого сплава марки АЛ 2.

Результаты испытаний по выявлению предела прочности при сжатии при изгибе и модуля упругости при сжатии представлены в табл. 1.

Из полученных результатов следует: -прочность и другие свойства каркасных металлобетонов определяются свойствами единичных зерен, клея каркаса и матрицы; -каркасные металлобетоны обладают достаточно высокими прочностными показателями; -использование каркасной технологии позволяет получать материалы с более однородным составом по сечению образцов, что важно, например, при создании радиационно-защитных изделий.

Таблица 1. метонов в зависимости

Прочностные свойства каркасных на алюминиевой матрице

Вид Предел Предел Модуль

заполнителя и прочнос прочности упругости

его крупность ти при сжатии, МПа при изгибе, МПа при сжатии, МПа

1. Щебень 188 7,9 65 000

диабазовый

фракции 7-10

мм

2. Щебень 191 8,0 66 400

диабазовый

фракции 5-7

мм

3. Щебень 179 7,9 63 800

базальтовый

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

фракции 7-10

мм

4. Щебень 184 8,1 64 300

базальтовый

фракции 5-7

мм

5. Фарфоровые 192 7,9 65 100

шарики

диаметром 10

мм

6. Фарфоровые 194 8,5 65 300

шарики

диаметром 6

мм

Приведенные в табл. 1 данные используем для определения максимальных, средних и среднеквадратических ошибок аппроксимации уравнением прямой линии [19]. Прямая линия принята на основании полученной однородности составов. Формулы ошибок приняты из [19]. Они имеют следующий вид:

а) максимальная ошибка аппроксимации

(/) = тХ ^ (Хк) - Ук }

б) средняя ошибка аппроксимации

1 N

Ei(/)=- af () - лI,

n к=i

(1)

(2)

и) средняя квадратическая ошибка аппроксимации

(3)

опытов (здесь количество

I ! Л1(IWW1 I\I)i 1, 1| Л1 I Л I\l 1Л \JU

I 1 N "

Ег( f ) = J- ZIf (xk) - Ук]2 V N к=1

Где N - количество составов),

f (xk) - значения функции аппроксимации (здесь прямой линии),

yk - данные эксперимента (прочность при сжатии, прочность при изгибе, модуль упругости при сжатии) в соответствии с табл. 1.

Предлагается аппроксимацию данных сначала выполнить для абсолютных значений, как в табл. 1, а потом для приведенных значений, приведенных к

максимуму соответствующего свойства

рассматриваемых составов.

Расчетные значения результатов

аппроксимации экспериментальных данных табл. 1 приведены в табл. 2 и табл. 3.

Таблица 2. Ошибки аппроксимации данных прямой линией в абсолютных величинах

Свойство Максима льная Средняя ошибка, Среднеквадрат ическая

ошибка, МПа ошибка, МПа

МПа

Предел 1,714286 1,123810 1,249762

прочности

при сжатии

Предел 0,185714 0,102857 0,115057

прочности при изгибе

Модуль 373,3333 173,3333 218,072363

упругости 33 33

при сжатии

Как видно из табл. 2, ошибки имеют прямую зависимость от максимальных значений соответствующих свойств материалов.

Таблица 3. Ошибки аппроксимации данных прямой линией в относительных единицах

Расчет относительных ошибок аппроксимации позволяет сравнивать их для различных показателей свойств материалов. При этом следует отметить, что характер графических построений свойств относительно числа опытов (номера заполнителя) практически остается неизменным, за исключением разметки по оси ординат, как это показано на рис. 27.

Свойство Максима Средняя Среднеквадрат

льная ошибка, ическая

ошибка, отн. ед. ошибка, отн.

отн. ед. ед.

Предел 0,008837 0,005793 0,006442

прочности

при сжатии

Предел 0,021849 0,012101 0,013536

прочности при изгибе

Модуль 0,002610 0,003284

упругости 0,005622

при сжатии

ЭКСПЕРТ:

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

2023. № 4 (23)

195

190

185

180

175

j ............. г''' |

/ ; /

/ У/ ' / 'у

о' —•— - Экспер Аппрок имент: R сж симация: R ; СЖ :

3 4 12 5 6

Номер заполнителя

Рис. 2. Сравнение данных эксперимента свойства предела прочности при сжатии с аппроксимацией прямой линией в абсолютных значениях (МПа)

1,02 1

0,98 g 0,96 0,94 0,92

—•>— Эксперимент: Лсж ----Аппроксимация:

3 4 1 2 5 6

Номер заполнителя

Рис. 3. Сравнение данных эксперимента свойства предела прочности при сжатии с аппроксимацией прямой линией в относительных единицах (отн. ед.)

На рис. 2, рис. 3 и последующих разметка «Номер заполнителя» по оси абсцисс означает номер заполнителя или вид заполнителя и его крупность, как это отмечено в табл. 3.

8,5 8,4 8,3

С 8'2 2

-U 8,1

7,9 7,8 7,7

................. / : / I

/ : /' !

\

/ /

У

—#---- Эксперимент: /?изг ----Аппроксимация: Rmr

13 5 2 4 6

Номер заполнителя

Рис. 4. Сравнение данных эксперимента свойства предела прочности при изгибе с аппроксимацией прямой линией в абсолютных значениях (МПа)

0,98

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

. 0,96

х -

о

о;

................f / : / 1 / : ........./.......]

/ / х /

.Т...........^ .А г.'.'.............. /

►--------( —*

—»... Эксперимент: R г изг Аппроксимация: Rmr

Щ 0,94 0,92 0,9

13 5 2 4 6

Номер заполнителя

Рис. 5. Сравнение данных эксперимента свойства предела прочности при изгибе с аппроксимацией прямой линией в относительных единицах (отн. ед.)

сч

66500 66000 65500 65000 64500 64000 63500

/ • /'

.........У \ у / ' / i

1

/ / / *

--- — Экспер - Аппро имент: ссимаци Б ! i: Е |

3 4 15 6 2

Номер заполнителя

Рис. 6. Сравнение данных эксперимента свойства модуля упругости при сжатии с аппроксимацией прямой линией в абсолютных значениях (МПа)

1

0,995 0,99 Э 0,985 0,98

о

1-4 0,975 0,97 0,965 0,96

................f /А

! * '/ !

> ✓ ✓ /

........ :

/ /

— Эксперимент: -Аппроксимацш С

/ --- : Е \

3 4 15 6 2

Номер заполнителя

Рис. 7. Сравнение данных эксперимента свойства модуля упругости при сжатии с аппроксимацией прямой линией в относительных единицах (отн. ед.)

Таким образом, при проведении описанных исследований, можно находить числовые оценки однородности свойств соответствующих материалов, как это было показано в данной работе на основе данных проведенных экспериментов.

Выводы

1. Приведены расходы компонентов на приготовление каркасной смеси, обладающей высокими прочностными показателями.

2. Установлены упруго-прочностные свойства каркасных металлобетонов на алюминиевом связующем и заполнителях различной природы.

3. Предложена инженерная методика, по числовой оценке, однородности исследуемых составов каркасных металлобетонов с заполнителями различной природы.

4. В дальнейших исследованиях предполагается определение числовых оценок (метрик) однородности составов, гарантирующих допустимые значения, определяемые лицом, принимающего решения.

Библиографический список

1. Структурообразование, технология изготовления и свойства бетонов нового поколения / В. Т. Ерофеев, О. В. Тараканов, И. Н. Максимова [и др.]. - Саранск : Издательский Дом "Академия Естествознания", 2023. - 248 с. -ISBN 978-5-7103-4455-2. - EDN ISGALE.

2. Баженов, Ю. М. Оценка технико-экономической эффективности нанотехнологий в строительном материаловедении / Ю. М. Баженов, Е. В. Королев // Строительные материалы. - 2009. - № 6. - С. 66-67. - EDN KUUCBL.

3. Интеллектуальный динамичный бетон / Б. Барраган , Х. Ронсеро, Р. Магаротто и др. // Междунар бетон пр-во. - 2011. - № 2. - С. 58-67.

4. Калашников, В. И. Высокопрочные и особовысокопрочные бетоны с дисперсным армированием / В. И. Калашников, С. В. Ананьев // Строительные материалы. - 2009. - № 6. - С. 59-61. - EDN KUUCAH.

5. Калашников, В. И. Суспензионно-наполненные бетонные смеси для порошково-активированных бетонов нового поколения / В. И. Калашников, В. Т. Ерофеев, О. В. Тараканов // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2016. - № 4(688). - С. 30-37. - EDN WEARYR.

6. Каприелов С. С. Цементы и добавки для высокопрочных бетонов / С. С. Каприелов // Высокопрочные цементные бетоны: технологии, конструкции, экономика (ВПБ-2016) : Сб. тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. - Казань, 2016, - С. 38-39.

7. Алюминиевые сплавы. Плавка и литье алюминиевых сплавов / под ред. В. И. Добаткина. - М. : Металлургия, 1970. - 416 с.

8. Казаков II. Ф. Технология металлов и других конструкционных сплавов / Н. Ф. Казаков, А. М. Осокин, А. П. Шишкова. - М. : Металлургия, 1975. - 688 с.

9. Колашников А. И. Армирование цветных металлов и сплавов волокнами / А. И. Колашников, В. Ф. Мануйлов, Е. В. Ширяев. - М. : Металлургия, 1974. - 248 с.

10. Бобрышев, А. Н. Физика и синергетика дисперсно-неупорядоченных конденсированных композитных систем / А. Н. Бобрышев, В. Т. Ерофеев, В. Н. Козомазов. - Санкт-Петербург : Санкт-Петербургская издательско-книготорговая фирма "Наука", 2012. - 474 с. -ISBN 978-5-02-025495-4. - EDN SNENQF.

11. Лаптев Г. Л. Металлобетоны (структурообразование, технология, свойства) : монография / Г. А. Лаптев. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2011. - 144 с.

12. Соломатов В. И. Метон - новый конструкционный материал / В. И. Соломатов, Ю. Б. Потапов // Строительные материалы. -1978. - № 3. - С. 11.

13. Потапов Ю. Б. Метон - новый строительный материал / Ю. Б. Потапов, В. И. Соломатов, Г. А. Лаптев // Строительные материалы и конструкции. - 1980. - С. 3.

14. Потапов Ю. Б. Технология металлических бетонов / Ю. Б. Потапов, В. И. Соломатов, Г. А. Лаптев // Исследование и практика заводского производства железобетона. - М. : НИИЖБ, 1982. - С. 23-25.

15. Потапов Ю. Б. Метоны - композиционные строительные материалы на металлических связующих / Ю. Б. Потапов, В. И. Соломатов, Г. А. Лаптев // Исследования строительных конструкций с применением полимерных материалов. - Воронеж : [б. и.], 1985. - 0,5 п. л.

16. Потапов Ю. Б. Метоны - высокоэффективные композиты / Ю. Б. Потапов, В. И. Соломатов, Г. А. Лаптев // Изв. высш. учеб. заведений. Строительство. - 1996. - № 9. - С. 76-86.

17. Исследование прочности ижесткости металлобетонов методом численного моделирования / П. С. Ерофеев, Г. А. Лаптев, А. И. Меркулов, В. Т. Ерофеев // Вестник Мордовского университета. - 2008. - Т. 18, № 4. - С. 86-91. - EDN MQFPCT.

18. Ерофеев, В. Т. Каркасные строительные композиты : специальность 05.23.05 "Строительные материалы и изделия" : автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Ерофеев Владимир Трофимович. - Москва, 1993. - 51 с. -EDN ZJHEOZ.

19. Ерофеев, В. Т. Методы обработки экспериментальных данных / В. Т. Ерофеев, И. Н. Максимова, В. В. Афонин ; Национальный исследовательский Мордовский

ЭКСПЕРТ: EXPERT:

теория и практика 2023. № 4 (23) theory and practice

государственный университет им. Н.П. Огарева, 2019. - 140 с. - ISBN 978-5-7103-3735-6. - EDN

Пензенский государственный университет ZBQYQX.

архитектуры и строительства. - Саранск :

Национальный исследовательский Мордовский

государственный университет им. Н.П. Огарёва,

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.

Статья поступила в редакцию 04.09.2023; одобрена после рецензирования 27.10.2023; принята к публикации 27.10.2023.

The authors declare no conflicts of interests. The authors made an equivalent contribution to the preparation of the publication.

The article was submitted 04.09.2023; approved after reviewing 27.10.2023; accepted for publication 27.10.2023.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.