CC BY
0
астяжение при изгибе МЗБ от дозы, состава комплексной добавки и вида МД по табл.1 при содержании ГП, О, З в МД 80, 50 и 20%, соответственно.
Рис. 2. - Зависимость предела прочности на растяжение при изгибе
от дозы, состава и вида МД
Из представленных на рис. 2 результатов очевидно:
- экстремум зависимости предела прочности на растяжение при изгибе от дозы комплексной добавки также как и при сжатии примерно приходится на 20% добавки от массы вяжущего;
- экстремум зависимости предела прочности на растяжение при изгибе от соотношения Ш/МД примерно у О, ГП, З приходится на Ш/МД = 50%/50%;
- при использовании в качестве МД опоки при любом соотношении Ш/МД в исследованном диапазоне обеспечиваются практически равные результаты с содержащими золу либо горелую породу составами при рациональном соотношении Ш/МД = 50%/50%.
На рис. 3 представлена зависимость предела прочности при сжатии от величины В/Ц и содержания комплексной добавки 10, 20 и 30%, соответственно, для первого и второго (-2) блока исследований в сравнении с
бездобавочным эталоном (э) и некоторыми известными зависимостями: - Т по ф. (2) [19] при а = 0,332: Дц = 51,9 МПа:
(2)
Т2 - по ф.(3) Баженова Ю.М. [19] при Ь = 0,7, Я ^ = 51,9 МПа:
«-«,<2- 0,8) . (3)
70
а
с
Я 65
I *
55
н С
г *
ч
•1/ п
I
50 45 40
V V V -х -V ч *
V. ' ■ ^ V. . -ч-Ч 1
^ ^ ^ 1 (
1
0,4
0,45
0,5 ВЦ
0,55
0,6
* И (10)
* Е(20)
* И (30) К(Э)
А Ка*>-2 а Еао;н2
А Е(30>-2
--- Т(10)
ТС0) Т(30)
Рис. 3. - Зависимость предела прочности при сжатии от величины В/Ц
представленных на рис. 3 результатов очевидно, что с ростом В/Ц предел прочности при сжатии закономерно снижается, при этом:
- предел прочности в блоке 2, где МД введена взамен части П, увеличился относительно бездобавочного эталона на 6 - 9%;
- предел прочности в блоке 1, где МД введена взамен части Ц, закономерно снижается, но превышает расчетные значения относительно бездобавочного эталона на 7 - 20% при содержании добавки 20% и на 7 - 17% при содержании добавки 30%, что связано, вероятно, с проявлением некоторых вяжущих свойств у комплексной добавки Ш + МД.
На рис. 4 представлена зависимость предела прочности на растяжение при изгибе от величины В/Ц и содержания комплексной добавки 10, 20 и 30% соответственно для первого и второго (-2) блока исследований в сравнении с бездобавочным эталоном (э) и некоторыми известными зависимостями:
- Т1 по ф. (4) СоюзДорНИИ [19] при а = 0,55, Яци = 6,12 МПа, ВВ = 2%:
(4)
- Т2 - по ф.(5) Баженова Ю.М. [19] при Ъ = 0,54, Дци = 6,12 МПа, ВВ = 2%:
(5)
Представленные на рис. 4 расчетные зависимости Т(10), Т(20) Т(30) получены по ф.(4) при а = 0,603; 0,645; 0,666 соответственно.
Из представленных на рис. 4 результатов очевидно, что с ростом В/Ц предел прочности МЗБ с комплексной добавкой на растяжение при изгибе практически не изменяется, при этом, часть значений превышает значения
К = аИиИ (1 - 0,025ВВ)(- - ОД)
эталона, а часть менее эталона. При дозировке комплексной добавки до 30 % превышение предела прочности на растяжение при изгибе относительно расчетных значений с учетом изменения В/Ц значений составляет от 12 до 22%.
» И (10) • 11(20) • ЩЭО) ЩЭ)
---II
---Т2
а кепи а ешн:
А 11(Э0)-2 ---Т(10)
тао)
---1(30)
0(4 0,45 0,5 0,55 0,6
В/Ц
Рис. 4. - Зависимость предела прочности на растяжение при изгибе
от величины В/Ц
На рис. 5 представлена зависимость предела прочности МЗБ на растяжение при изгибе от предела прочности при сжатии от вида МД (ГП, О, З по табл.1) в проектном возрасте 28 сут в сравнении с бездобавочным эталоном (Э28) и некоторыми данными:
- Т28 - по ф.(6) при значениях параметров к, х, представленных в табл. 2:
Кг = кКх
- Ьг, Ьг Э - соответственно декларированные и экспериментальные данные некоторых производителей;
- ГОСТ, 310.4, 30744 - соответственно, по ГОСТ 31358-2019, ГОСТ 10178-85 (отменен) и ГОСТ 31108-2020.
(6)
Таблица № 2
Значения параметров к, х в ф. (1)
МД Значения параметров в ф.(1)
к х 7 * Я2
ГП 0,184 0,914 0,839
О 0,226 0,873 0,828
З 0,238 0,849 0,779
Все МД 0,182 0,923 0,864
Примечание: * - показатель достоверности аппроксимации
Рис. 5. - Зависимость предела прочности на растяжение при изгибе от предела прочности при сжатии
Из представленных на рис. 5 результатов следует:
- нормирование предела прочности на растяжение при изгибе по ГОСТ 31358-2019 требует обоснования;
- результаты блоков 1 и 2 хорошо согласуются с нормированием предела прочности на растяжение при изгибе по ГОСТ 10178-85 (отменен) и ГОСТ 31108-2020;
- декларированные и экспериментальные данные некоторых производителей неплохо коррелируют с результатами блоков 1 и 2;
- введение МД в состав МЗБ не приводит к снижению предела прочности на растяжение при изгибе;
На рис. 6 представлена зависимость начального модуля упругости МЗБ от предела прочности при сжатии в проектном возрасте 28 сут для первого (1) и второго (2) блока исследований в сравнении с данными СП 63.13330.2018 (СП) и ГОСТ 31358-2019 (ГОСТ), а также декларированными и экспериментальными данными некоторых производителей (Ьг, Ьг Э).
32000
я
§ 30000
р 28000
о
и
26000
С
>>
Л 24000
О 22000
к
ад
л 20000
X
л
г; 18000
В"
я
Я 16000
• • 4
** •
** / У •
/ * * №
/ / * * * * Л" х
^ / / ' ✓ У А / ✓"а У у
у л У А
у / *
30 40 50 60 70 80
Предел прочности при сжатии. МПл
90
100
• 28(2) Л 28(1)
--[20]
28(1,2)
---СП
— — — ГОСТ ■ Ьг • Ьг Э О 28Э ----1,2 5 СП
Рис. 6. - Зависимость начального модуля упругости МЗБ от предела прочности при сжатии
Зависимость начального модуля упругости Е0 от предела прочности при сжатии Я по результатам испытаний МЗБ первого и второго блока описывается формулой:
Ес = 23:йКС1'-. (7)
Представленные на рис. 6 результаты показывают, что: - значения начального модуля упругости МЗБ по ф. (7) практически совпадают с нормируемыми ГОСТ Р 56378 - 2015 значениями;
- нормируемые для МЗБ в СП 63.13330.2018 значения значительно превышают экспериментальные данные (линия СП на рис. 6), в том числе и при переходе от кубиковой прочности (СП) к прочности при сжатии, полученной на образцах 40х40х160 мм (линия 1,25 СП на рис.6, по нашим данным ЯБ = 1,25як);
- экспериментальные значения, полученные в блоке 1 и 2, неплохо коррелируют с декларируемыми и экспериментальными данными некоторых производителей;
- введение комплексной добавки в состав МЗБ как взамен части Ц, так и взамен части П не повышает начальный модуль упругости МЗБ, что, с учетом положительного влияния добавки рационального состава на предел прочности на растяжение при изгибе, должно благоприятно повлиять, в частности, на усадочную трещиностойкость.
Заключение
Введение комплексной минеральной добавки в состав МЗБ не приводит к снижению предела прочности на растяжение при изгибе и не повышает начальный модуль упругости МЗБ. Среднестатистические значения начального модуля упругости МЗБ с комплексной минеральной добавкой практически совпадают с нормируемыми ГОСТ Р 56378 - 2015 значениями. Применение шлама химводоочистки ТЭЦ в составе комплексной минеральной добавки при рациональной дозировке Ш/МД = 50/50 для мелкозернистых бетонов обеспечило при введении 20% комплексной добавки взамен части цемента превышение предела прочности при сжатии при равном значении В/Ц относительно бездобавочного эталона на 7 - 20%, а предела прочности на растяжение при изгибе на 12 до 22%.
Литература
1. Кузьмина В.П. Защита и ремонт железобетонных сооружений // Сухие строительные смеси. 2017. №2. С.23-25.
2. Коровкин М.О., Короткова А.А., Ерошкина Н.А. Ремонтные сухие строительные смеси для восстановления геометрических характеристик железобетонных конструкций // Образование и наука в современном мире. Инновации. 2020. № 5 (30). С. 122-128.
3. Логанина В. И. Сухие строительные смеси для реставрации зданий исторической застройки // Региональная архитектура и строительство. 2015. № 3 (24). С. 34-42.
4. Панченко А. И. Сухие смеси в России: особенности производства и применения // Строительные материалы. 2002. № 5. С. 19-22.
5. Загороднюк Л. Х., Гридчин А. М., Лесовик В. С. Тенденции развития производства сухих строительных смесей в России // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2016. № 12. С. 6-14. DOI: 10.12737/22638.
6. Оноприенко Н. Н., Сальникова О. Н. К вопросу разработки отечественных реставрационных материалов для памятников архитектуры // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2023. № 3. С. 19-33. DOI: 10.34031/2071-7318-2022-8-3-19-33.
7. Булгаков А.Г., Ерофеева И.В., Ишутин А.А., Афонин В.В., Моисеев В.В. Прочность на растяжение при изгибе бетонов нового поколения // Эксперт: теория и практика. 2022. № 2 (17). С. 21-27. DOI: 10.51608/26867818_2022_2_21.
8. Каклюгин А. В., Боброва В. В., Валов М. П., Щербакова В. С. Использование шлама химводоочистки теплоэлектростанций в производстве строительных материалов и изделий // Молодой исследователь Дона. 2020. № 4(25). С. 28-33.
9. Несветаев Г. В., Козлов А. В., Козлов Г. А., Филонов И. А. Влияние некоторых минеральных добавок на свойства мелкозернистых бетонов // Инженерный вестник Дона. 2022. №11 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n 11 y2022/7972.
10. Prokopski G., Huts A., Marchuk V. Granite dust as a mineral component of a dry cement mortar mixtures // Archives of Civil Engineering. 2020. Vol. 66. No 3. P. 81-96. DOI: 10.24425/ace.2020.134385.
11. Кузьмина В. П. Наполнители для сухих строительных смесей // Сухие строительные смеси. 2017. № 3. С. 8-15.
12. Белов, В. В., Образцов И. В. Расчет плотных упаковок частиц в смесях тонкодисперсных компонентов // Сухие строительные смеси. 2014. № 3. С. 3235.
13. Саламанова М. Ш., Исмаилова З. Х., Окуева П. Х., Эскиев М. С. Анализ методов составления рецептур модифицированных сухих строительных смесей // Грозненский естественнонаучный бюллетень. 2017. № 4(8). С. 67-72.
14. Перцев В. Т., Халилбеков Я. З., Леденев А. А., Перова Н. С. Состав и технология комплексных добавок для бетона на основе промышленных отходов // Цемент и его применение. 2019. № 3. С. 98-101.
15. Кузьмина, В. П. Составы и способы получения сухих строительных смесей // Сухие строительные смеси. 2018. № 5. С. 25-30.
16. Nguyen Duc Vinh Quang, Bazhenov Yuriy M., Aleksandrova Olga V. Effect of quartz powder and mineral admixtures on the properties of high-performance concrete// Вестник МГСУ. 2019. №1 (124) DOI: 10.22227/1997-0935.2019.1.102117.
17. Несветаев, Г. В., Кузьменко Т. Г. О соотношении пределов прочности цементных бетонов на растяжение при изгибе и сжатие// Инженерный вестник Дона. 2023. №8 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n8y2023/8605.
18. Шляхова Е. А., Шляхов М.А. Влияние вида минеральной добавки микронаполнителя на свойства мелкозернистого бетона// Инженерный вестник Дона. 2015. № 4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2015/3394.
19. Несветаев Г.В. Бетоны: учеб. пособие. - изд. 2-е, доп. и перераб. Ростов/Д: Феникс, 2013. 381 с.
20. Несветаев Г. В., Осипов В. В. O влиянии редиспергируемых полимерных порошков на модуль упругости и прочность сцепления строительных растворов// Инженерный вестник Дона. 2022. № 7. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n7y2022/7817.
References
1. Kuz'mina V.P. Suhie stroitel'nye smesi. 2017. №2. pp.23-25.
2. Korovkin M.O., Korotkova A.A., Eroshkina N.A. Obrazovanie i nauka v sovremennom mire. Innovacii. 2020. № 5 (30). pp. 122-128.
3. Loganina V. I. Regional'naja arhitektura i stroitel'stvo. 2015. № 3 (24). pp. 3442.
4. Panchenko A. I. Nesvetaev G. V. Stroitel'nye materialy. 2002. № 5. pp. 19-22.
5. Zagorodnjuk. L. H., Gridchin A. M., Lesovik V. S. [i dr.] Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. 2016. № 12. pp. 6-14. DOI: 10.12737/22638.
6. Onoprienko N. N. Sal'nikova O. N. Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. 2023. № 3. pp. 19-33. DOI: 10.34031/2071 -7318-2022-8-3-19-33.
7. Bulgakov A.G., Erofeeva I.V., Ishutin A.A., Afonin V.V., Moiseev V.V. Jekspert: teorija i praktika. 2022. № 2 (17). pp. 21-27. DOI: 10.51608/26867818_2022_2_21.
8. Kakljugin A. V., Bobrova V. V., Valov M. P., Shherbakova V. S. Molodoj issledovatel' Dona. 2020. № 4(25). pp. 28-33.
M Инженерный вестник Дона, №5 (2024) ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/n5y2024/9200
9. Nesvetaev G. V., Kozlov A. V., Kozlov G. A., Filonov I. A. Inzhenernyj vestnik Dona. 2022. №11. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n11y2022/7972.
10. Prokopski G., Huts A., Marchuk V. Archives of Civil Engineering. 2020. Vol. 66. No 3. pp. 81-96. DOI: 10.24425/ace.2020.134385.
11. Kuz'mina, V. P. Suhie stroitel'nye smesi. 2017. № 3. pp. 8-15.
12. Belov, V. V., Obrazcov I. V. Suhie stroitel'nye smesi. 2014. № 3. pp. 32-35.
13. Salamanova M. Sh., Ismailova Z. H., Okueva P. H., Jeskiev M. S. Groznenskij estestvennonauchnyj bjulleten'. 2017. № 4(8). pp. 67-72.
14. Percev V. T., Halilbekov Ja. Z., Ledenev A. A., Perova N. S. Cement i ego primenenie. 2019. № 3. pp. 98-101.
15. Kuz'mina, V. P. Suhie stroitel'nye smesi. 2018. № 5. pp. 25-30.
16. Nguyen Duc Vinh Quang, Bazhenov Yuriy M., Aleksandrova Olga V. Vestnik MGSU. 2019. №1 (124) DOI: 10.22227/1997-0935.2019.1.102-117.
17. Nesvetaev, G. V., Kuz'menko T. G. Inzhenernyj vestnik Dona. 2023. №8 URL : ivdon.ru/ru/magazine/archive/n8y2023/8605.
18. Shljahova E. A., Shljahov M.A. Inzhenernyj vestnik Dona. 2015. № 4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2015/3394.
19. Nesvetaev G.V. Betony: ucheb. posobie. [Concrete: study guide. 2nd edition]. izd. 2-e, dop. i pererab. Rostov/D: Feniks, 2013. 381 p.
20. Nesvetaev G. V., Osipov V. V. Inzhenernyj vestnik Dona. 2022. № 7. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n7y2022/7817.
Дата поступления: 20.03.2024 Дата публикации: 29.04.2024
