Научная статья на тему 'ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВОВ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФИБРОБЕТОНОВ'

ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВОВ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФИБРОБЕТОНОВ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
20
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МНОГОКОМПОНЕНТНОЕ ВЯЖУЩЕЕ / ПРОЧНОСТЬ / ПОЛИПРОПИЛЕНОВАЯ ФИБРА

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Зотов Александр Николаевич

В статье представлены результаты исследований и предложены составы модифицированного мелкозернистого бетона с полипропиленовой фиброй. Обосновано применение модификаторов для улучшения прочностных свойств дисперсно - армированных бетонов. Получены формулы расчета расхода цемента и прогнозирования прочности при проектировании составов фибробетонов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Зотов Александр Николаевич

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

OPTIMIZATION OF THE COMPOSITION AND PREDICTION STRENGTH PROPERTIES OF MODIFIED FIBERCONCRETE

The article presents the results of research and offered to make a modified fine concrete with polypropylene fibers. The application of modifiers to improve the strength properties of dispersion - reinforced concrete. We obtain the formula for calculating the flow of cement and prediction of strength in the design of fiberconcrete compositions.

Текст научной работы на тему «ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВОВ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФИБРОБЕТОНОВ»

На рис. 3 приведены форма обрабатываемой поверхности для р=1/20.

На рис. 4 изображена зависимость величины снятого слоя Дб=б^0 от начального зазора s0. Там же изображена аппроксимирующая прямая Дб=0.55-0.95б0.

-1-е-. .4 -0.2 ( ) 0.2 0.4 0.6 0.8 X

У \

--втв-

Рисунок 3. Форма обрабатываемой поверхности

0.2 0 3 0.4 0.5

Рисунок 4. Зависимость As(sQ)

Таким образом, решена задача, имеющая практическое приложение в области электрохимической размерной обработки непрофилированным электрод-инструментом в виде пластины, движущейся вдоль обрабатываемой поверхности. Полученные характеристики и аппроксимирующие зависимости позволяют оценить необходимую скорость движения ЭИ, позволяющие получить заданную форму поверхности детали.

Работа выполнена при финансовой поддержке Ми-

нобрнауки России в рамках базовой части госзадания образовательным организациям высшего образования.

Список литературы

1. Гуревич М.И. Теория струй идеальной жидкости. -М.: Наука, 1979.

2. Житников В. П., Зайцев А. Н. Импульсная электрохимическая размерная обработка. М.: Машиностроение, 2008.

ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВОВ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ

МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФИБРОБЕТОНОВ

Зотов Александр Николаевич,

Аспирант, Костромская государственная сельскохозяйственная академия, г. Кострома

OPTIMIZATION OF THE COMPOSITION AND PREDICTION STRENGTH PROPERTIES OF MODIFIED FIBERCONCRETE Zotov Alexandr, post-graduate student, Kostroma State Agricultural Academy, Kostroma АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты исследований и предложены составы модифицированного мелкозернистого бетона с полипропиленовой фиброй. Обосновано применение модификаторов для улучшения прочностных свойств дисперсно - армированных бетонов. Получены формулы расчета расхода цемента и прогнозирования прочности при проектировании составов фибробетонов. ABSTRACT

The article presents the results of research and offered to make a modified fine concrete with polypropylene fibers. The application of modifiers to improve the strength properties of dispersion - reinforced concrete. We obtain the formula for calculating the flow of cement and prediction of strength in the design offiberconcrete compositions.

Ключевые слова: фибробетон, усадка, многокомпонентное вяжущее, прочность, гиперпластификатор, полипропиленовая фибра.

Keywords: fiberconcrete, contraction, multi-component binder, strength, hyperplasticizer, polypropylene fiber.

В настоящее время весьма актуальны исследования влияний фибры, минеральных и химических добавок на механические и эксплуатационные свойства дисперсно-армированных бетонов. На пути решения целого комплекса задач вопрос разработки современных способов прогнозирования прочностных свойств фибробетонов и оптимизации их составов является ключевым.

Основным недостатком мелкозернистого бетона является высокая удельная поверхность, вызывающая увеличение расхода цемента и воды затворения на стадии приготовления смеси и усадку цементного камня в процессе твердения. Для высокопрочных бетонов снижение усадочных деформаций обеспечивается в основном посредством водоредуцирования за счет использования различных видов суперпластификаторов [1, стр. 243]. Поэтому введение эффективной полифункциональной добавки положительно скажется на реологических, технологических и эксплуатационных свойствах фибробетонов.

Повышение качества бетона как композита может быть осуществлено за счет максимального использования энергетических возможностей цемента, резервы которого, как правило, используются не полностью. Это происходит в силу возникающих в твердеющей системе бетона внутренних напряжений, ограничивающих его расход [2, стр.24]. Эффективным решением данной проблемы служит введение микронаполнителей, которые способствуют уплотнению структуры и снижению усадки бетона.

Отмечено [3], что микрокремнезем (МК), использованный в качестве добавки к цементу, имеет значительную пуццолановую активность, в основном в течение 7 -14 дней после перемешивания с водой. Таким образом, прочность многокомпонентного вяжущего остается достаточно высокой, даже при замене портландцемента микрокремнеземом до 14 % по массе.

Применение синтетических волокон в качестве армирующего материала обычно приводит к значительному уменьшению усадочных деформаций в бетоне. Волокна вводятся в хрупкую структуру цементной матрицы для повышения ударной прочности и вязкости разрушения композитов в результате процесса трещинообразования и повышения прочности при растяжении и изгибе [4]. При обычном использовании волокон механические свойства бетона улучшаются незначительно. Однако следует отметить, что уплотнение структуры за счет введения микрокремнезема способствует улучшению механического зацепления волокон с цементно-песчаной матрицей фиб-робетона.

Для комплексной оценки технологических и прочностных свойств были приготовлены равноподвижные смеси модифицированного мелкозернистого фибробе-тона, материалы и опытные составы которого представлены в таблицах 1 и 2 соответственно.

Таблица 1

Материалы для фибробетонных смесей

№ п/п Наименование компонента

1 Портландцемент ЦЕМ I 42,5 ЗАО «Белгородский цемент»

2 Песок крупный ОАО «Хромцовский карьер» Мк = 2,78, Вп = 6 %

3 Микрокремнезем МКУ-85 ОАО «Кузнецкие ферросплавы» Б102 = 93,8 %, ррИС = / М

4 Вода водопроводная

5 Гиперпластификатор Stachement 2061/151.2, К=30 %

6 Фибра полипропиленовая L= 18 мм, d = 20 мкм

Таблица 2

Составы фибробетонных смесей

№ п/п Ц, МК П, кг/м3 ФПП, ГПсух ВОБЩ, В рсм,

кг/м3 кг/м3 кг/м3 (% от КВ) Дм3 В кг/м3

1 527,7 - 1583,0 - - 227,0 0,43 2337,7

2 527,0 - 1581,0 1,0 - 226,6 0,43 2336,1

3 526,0 - 1579,0 2,0 - 226,3 0,43 2334,4

4 525,8 - 1577,0 3,0 - 226,0 0,43 2332,8

5 515,9 44,9 1682,4 - 0,25 % 171,5 0,306 2416,1

6 528,5 45,9 1723,4 - 0,5 % 150,3 0,262 2451,1

7 533,9 46,4 1740,8 - 0,75 % 140,7 0,243 2466,2

8 515,3 44,8 1680,3 1,1 0,25 % 171,3 0,306 2414,3

9 527,2 45,8 1719,1 2,3 0,5 % 149,9 0,262 2447,2

10 531,8 46,3 1734,2 3,5 0,75 % 140,2 0,243 2460,2

Негативное влияние количества воды проявляется при дозировке МК выше 15% общей массы вяжущего при соответствующем повышении водопотребности бетонной

смеси более чем на 25 % [5, стр. 560]. Предварительные исследования и испытания многокомпонентного вяжу-

щего (МКВ) показали, что наилучшие прочностные показатели были получены при замене 8 % цемента микрокремнеземом. При этом фактическая активность составила RМКВ=57,44 МПа.

При проектировании составов фибробетонов особое внимание уделялось дозировке полипропиленовой фибры, исходный материал которой обладает малой плотностью (рПП = 0,91 г/см3). Микрокремнезем также имеет меньший удельный вес в сравнении с цементом, что отражается на истинной плотности вяжущего. С учетом данных факторов расход многокомпонентного вяжущего на 1 м3 фибробетона по методу абсолютных объемов будет определяться по формуле:

МКВ = -

1000 -1,099 • Фп

1

В

п

— н--н--+

рц- 0,009 • МК рп МКВ

0,01 • ГП 1,426

Л

, (1)

I

А

И

с

е

где ФПП - расход полипропиленовой фибры, кг/м3; рЦ -истинная плотность цемента, т/м3; МК - расход микрокремнезема, % от общей массы вяжущего; рП - истинная плотность песка, т/м3; п - соотношение между песком и вяжущим; В/МКВ - водовяжущее отношение; ГП - расход гиперпластификатора в перерасчете на сухое вещество, % от массы вяжущего.

Изменение плотности фибробетонной смеси показано на рисунке 1.

3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

ГП, % от Ц

Рис. 1 - Изополе изменения плотности фибробетонной смеси

Следует отметить, что полипропиленовые волокна с высокими прочностными характеристиками. Изоповерх-

имеют низкий модуль упругости и высокую предельную ность изменения прочности фибробетона в зависимости

деформативность, что предопределяет невысокую проч- от расхода гиперпластификатора и фибры показана на ри-

ность бетона, особенно после трещинообразования. Од- сунке 2. нако применение эффективных модификаторов структуры позволило получить мелкозернистые фибробетоны

Рис. 2 - Изоповерхность изменения прочности фибробетона

На основании анализа экспериментальных данных получено уравнение прочности при сжатии модифицированного мелкозернистого фибробетона в возрасте 28 суток ^Ь, МПа):

R«. = R

МКВ

2,064 • Фпп + 83,55 • ГП

0,316 • Ф2Ш + 6,415 • Фпп • ГП - 84,87 • ГП

2

где RМКВ - активность (прочность) многокомпонентного вяжущего, МПа.

Многочисленные исследования показали, что причинами разрушения образцов могут быть только растягивающие деформации, возникающие за счет неоднородности напряженно-деформированного состояния [6, стр. 8]. Армирование на макромасштабном уровне позволит усилить контактную зону, уменьшить деформации и повысить вязкость разрушения фибробетона, что положительно скажется на его прочностных и эксплуатационных свойствах.

Таким образом, доказана эффективность применения микронаполнителя, полифункциональной добавки и полипропиленовых волокон для улучшения прочностных характеристик фибробетонов.

С помощью формул (1 и 2) появляется возможность определять расход многокомпонентного вяжущего и прогнозировать прочность при сжатии фибробетона в зависимости от расхода фибры и гиперпластификатора.

Дальнейшее исследование модифицированного мелкозернистого бетона с полипропиленовой фиброй открывает перспективы для получения фибробетонов с высокими эксплуатационными показателями качества и требуемой трещиностойкостью.

(2)

Список литературы

1. Баженов Ю. М., Демьянова В.С., ^лашников В.И. Модифицированные высококачественные бетоны./ Научное издание. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. - 386 с.

2. Баженов Ю.М., Алимов Л.А., Воронин В.В. Структура и свойства бетонов с наномодификаторами на основе техногенных отходов: монография./ ФБОУ ВПО « Моск. Гос. Строит. Ун-т», М.: МГСУ, 2013. -204 с.

3. Traetterberg, A. (19lS). Cemento l5, 259.

4. А. Kelly, Proc. R. Soc. London, Ser. 119, 95 (19l0).

5. Батраков В. Г., Модифицированные бетоны. Теория и практика.-2-е изд., перераб. и доп. - М., 1998. -115 с., стр. 560;

6. Абрамов Л.М., Галкина М.А., Скуратович А.В., Чернышева А.А. Об особенностях деформирования бетона при одноосном сжатии кубических образцов./ Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: сб. статей 65-й международной научно-практической конференции: в 3 т. Т.2. - ^раваево: ^с^мская ГСХА, 2014. - 224 с.

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

МЕСТО МЕТОДА ПЕРИФЕРИЙНОГО СКАНИРОВАНИЯ В ТЕСТОВОЙ СТРАТЕГИИ И СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КОМПАКТНОСТИ ИНФРАСТРУКТУРЫ ВВОДА/ВЫВОДА ДАННЫХ ПУТЕМ УНИВЕРСАЛИЗАЦИИ РАЗЪЕМОВ ПЕРИФЕРИЙНОГО СКАНИРОВАНИЯ

Зубиков Дмитрий Валерьевич

Преподаватель, Самарский Государственый Технический Университет, г.Самара

Кильдибеков Рустем Русланович Студент, Самарский Государственый Технический Университет, г.Самара

METHOD OF BOUNDARY SCAN FOR TEST STRATEGY AND METHOD INCRESE DENSITY INFRASTRUCTURE OF I/O DATAS Zubikov Dmitriy, Lucturer, of Samara State Technical University Samara Kildibekov Rustem, Student, of Samara State Technical University Samara

АННАТАЦИЯ

В статье кратко изложено содержание методов электрического тестирования и через рассмотрение соотношения их достоинств и недостатков определено место данных методов в тестовой стратегии; предложен способ оптимизации конфигурации инфраструктуры ввода/вывода данных изделия, имеющего разъем интерфейса IEEE 1149.x, путем универсализации данного разъема; предложены решения по реализации данной универсализации и на конкретном примере оценена ее эффективность.

ABSTRACT

Article has short content of electric test methods; suggestion method optimization of IEEE 1149.x port, suggestion decision for the optimization and example result of estimates and efficiency.

Ключевые слова: периферийное сканирование, структурное тестирование, функциональное тестирование, разъем интерфейса IEEE 1149.x, универсализация разъема, инфраструктура ввода/вывода данных.

Keywords: boundary scan, structural test, functional test, IEEE 1149.x interface, universalization of port, infrastructure of I/O datas.

Развитие комплекса методов электрического тестирования изделий электронной промышленности началось с разработки и внедрения метода функционального тестирования, принцип которого заключается в подаче на

изделие питания и проведении ряда проверок, призванных подтвердить его работоспособность. При этом для регистрации выполнения тестируемым изделием своих

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.