Влияние фибрового армирования на свойства самоуплотняющейся бетонной смеси и бетона | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №17 (203) апрель 2018 г.

Дата публикации: 25.04.2018

Статья просмотрена: 76 раз

Библиографическое описание:

Казанцев А. В., Николаева Е. Н. Влияние фибрового армирования на свойства самоуплотняющейся бетонной смеси и бетона // Молодой ученый. — 2018. — №17. — С. 56-58. — URL https://moluch.ru/archive/203/49677/ (дата обращения: 20.08.2018).



Данная статья посвящена исследованию определение возможности увеличения дозировки металлической фибры в самоуплотняющийся бетон, с целью повышения эксплуатационных свойств бетона.

Ключевые слова: фиброармирование, самоуплотняющийся бетон, удобоукладываемость бетонной смеси, пластифицирующая добавка, прочностные характеристики.

Впервые термин «самоуплотняющийся бетон» использовал японский ученый Хайима Окамура в 1986 году при разработке высокопрочного бетона. Он создал и внедрил в практику новое поколение высокоэффективных суперпластифицирующих добавок к бетону на основе полиакрилата и поликарбоксилата для улучшения удобоукладываемости бетонной смеси. В литературе множество определений самоуплотняющегося бетона, но они все одинаковы это высокоподвижная смесь, способная достигать высокой однородности и заполнять пространства любой конфигурации без дополнительного механического воздействия.

Основная задача при проектировании самоуплотняющегося бетона состоит в том, чтобы обеспечить достаточно высокую раздвижку зерен заполнителей: мелкого и крупного. Рецептура самоуплотняющейся бетонной смеси весьма существенно отличается от состава обычной бетонной смеси. Отличием является принципиально другой подход к соотношению и гранулометрии заполнителей (расход щебня не превышает расход песка, рассев заполнителей, по возможности, приближается к идеальной кривой за счет обогащения нескольких фракций. Необходимая раздвижка зерен достигается путем введения наполнителя, сопоставимого по дисперсности с вяжущим. Разбавление цемента инертным материалом не приводит к значительной потере прочности. Введение в состав бетона инертных и активных минеральных добавок позволяет получить высокоподвижную смесь без расслоения [1].

В настоящее время подбор состава самоуплотняющейся смеси ведется опытным путем. Самоуплотняющаяся смесь имеет расплыв конуса 50–80 см. На начальном этапе проектирования состава подбирают вид и расход минеральной и пластифицирующей добавок, водоцементное отношение для получения цементного теста с достаточной подвижностью. Далее подбирают расход крупного и мелкого заполнителя с расплывом смеси не ниже 50 см. Одним из важных этапов при оценке реологических свойств смеси является определение ее стойкости к расслоению [2].

В исследованиях использовались: портландцемент класса прочности 42,5 быстротвердеющий; щебень фракции 5–20 мм.; кварцевый песок-модуль крупности 2,5; фибра-белорусского металлургического завода длиной 20 мм и диаметром 0,3 мм.; доломитовая мука-фирмы «витеп»; вода; наномодифицированный пластификатор MC-PowerFlow 3100.

В начале проведения исследований определяли оптимальную дозировку суперпластификатора. Эта часть исследований проводилась на смеси, не содержащей крупного заполнителя. Состав лабораторного замеса приведен в таблице 1.

Таблица 1

Исходные данные для оптимальной дозировки суперпластификатора

Компоненты

Расходы материала, кг.

Цемент

0,372

Песок

0,660

Доломитовая мука

0,168

Вода

0,150

Влияние добавки на растворную смесь оценивалась измерением расплыва на встряхивающем столике. Измерения проводились штангенциркулем, в двух взаимно перпендикулярных направлениях после 5, 10 и 15 встряхивания, таблица 2.

В работе использовались следующие дозировки наномодифицированного суперпластификатора: 0,5 %, 1 %, 1,5 %.

Таблица 2

Результаты испытаний на встряхивающем столике.

Расплыв конуса, см.

Добавка Наномодифицированный суперпластификатор MC-PowerFlow 3100, % от массы цемента.

Количество встряхиваний на встряхивающем столике.

0

5

10

15

0

9,7

10,3

10,6

11,2

0,5

9,5

11,2

13,6

17,6

1,0

25,7

-

-

-

1,5

32,5

Наблюдается водоотделение смеси.

По результатам исследований было установлено оптимальное дозирование добавки наномодифицированного суперпластификатора, для работы берется 1,5 % пластификатора.

Далее исследование проводили на бетонных смесях, содержащих оптимальные добавки суперпластификатора. В качестве контрольной была принята смесь, состав которой приведен ниже в таблице 3.

Таблица 3

Контрольная смесь

Компонент бетонной смеси:

Расход на 1 м3, кг.

Расход на 8л., кг.

Цемент

450

3,68

Мелкий заполнитель(песок)

800

6,36

Крупный заполнитель (щебень)

700

5,52

Доломитовая мука

200

1,66

Далее после приготовления смеси в бетонном смесителе определялись следующие характеристики: расплыв стандартного конуса, плотность смеси, характеристики бетона при сжатии и при изгибе в возрасте 28 суток. Из каждого варианта смеси изготавливалось по два образца-кубика с ребром 100 мм. и одна балочка 70х70х280 мм., Образцы-кубики испытывались на предел прочности при сжатии. Балка испытывалась на предел прочности на растяжении при изгибе.

Испытание на контрольной смеси показали, что смесь является самоуплотняющейся так как характеризовалась расплывом стандартного конуса в 75 см. в смесь вводилась металлическая фибра в количестве 0,7 %, 1 %, 1,3 % от массы смеси. Приведено в таблице 4.

Таблица 4

Испытания контрольной смеси

Расход фибры,% от общей массы смеси

Бетонная смесь снаномодифицированным пластификатором MC-PowerFlow 3100 (1,5%)

Расплыв конуса, см.

Плотность смеси, кг/м3.

0

73

2365

0,7 %

72

2295

1,0 %

65

2295

1,3 %

46

2325

Из таблицы видно, что самоуплотняющаяся бетонная смесь может быть армирована металлической фиброй в количестве 1 %. При расходе фибры 1,3 % бетонная смесь перестает быть самоуплотняющейся.

Фибровое армирование самоуплотняющихся бетонных смесей отразилось на технических характеристиках бетона, они указаны в таблице 5.

Таблица 5

Испытания бетонных образцов

Расход фибры,% от общей массы смеси

Бетон из смеси снаномодифицированным пластификатором (1,5%)

Предел прочности при сжатии, МПа

Предел прочности при изгибе, МПа

Плотность, кг/м3

Время до полного разрушения при испытании на изгиб, с.

0

71,4

5,9

2360

10,7

0,7 %

72,2

6,1

2445

10,9

1,0 %

81,9

7,1

2475

21,5

1,3 %

83,9

7,7

2495

28,8

Как видно из таблицы увеличение фибры ведет к прочностным характеристикам бетона.

Анализируя данные, полученные в ходе лабораторных экспериментов, можно сделать вывод: наиболее оптимальный состав для производства фиброармированнных самоуплотняющихся бетонов с 1,5 %-м расходом наномодифицированного пластификатора MC-PowerFlow 3100 и фибры 1 %.

Литература:

1. Шестернин А. И., Коровкин М. О., Ерошка Н. А. Основы технологии самоуплотняющегося бетона // Молодой ученый. — 2015. — № 6. — С. 226–228.Штарк И. Долговечность бетона / Штарк И., Вихт Б. — Киев, 2004. — 295с.

  1. Базанов С. М. Самоуплотняющийся бетон — эффективный инструмент в решении задач строительства / С. М. Базанов, М. В. Торопова // Весь бетон.URL: http://www.ibeton.ru/a195.php.
Основные термины (генерируются автоматически): смесь, предел прочности, самоуплотняющийся бетон, таблица, встряхивающий столик, расход фибры, расплыв конуса, наномодифицированный суперпластификатор, металлическая фибра, бетонная смесь.


Похожие статьи

Самоуплотняющиеся бетонные смеси с раздельным введением...

Оценку литого состояния бетонной смеси сегодня устанавливают по диаметру её расплыва, но ни как ни по углу величины естественного откоса стандартного конуса, как это имело место с истинным первым немецким суперпластификатором – мельментом...

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Таким образом, введение в сырьевую смесь металлических волокон-фибр

Молодой ученый. Расход фибры,% от общей массы смеси. Предел прочности при сжатии, МПа. Как видно из таблицы увеличение фибры ведет к прочностным характеристикам бетона.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

Ключевые слова:самоуплотняющийся бетон, суперпластификатор, минеральная добавка, тонкий заполнитель.

Самоуплотняющиеся бетоны имеют расплыв стандартного конуса 50…80 см, их применение обеспечивает качественное уплотнение бетонной смеси и высокие...

Методы определения свойств самоуплотняющихся бетонных...

Ключевые слова: самоуплотняющийся бетон, бетонная смесь, удобоукладываемость, реологические свойства, метод оценки.

В соответствии с этими стандартами [5, 6] расплыв смеси должен составлять 500...750 мм.

Влияние состава бетона с тонким заполнителем на его свойства

самоуплотняющийся бетон, бетон, разновидность бетона, смесь, тонкий наполнитель, цементный тест, Япония, обычный бетон, рабочая сила

самоуплотняющийся бетон, мелкий заполнитель, смесь, бетон, Казахстан, EFNARC, расплыв конуса, водоцементное отношение...

Анализ эффективности песчаных бетонов по удельному расходу...

бетон, каменная мука, расход цемента, общестроительное назначение, самоуплотняющийся бетон, Россия, прочность бетона, организация производства

Расплыв конуса, см. Добавка Наномодифицированный суперпластификатор MC-PowerFlow 3100, % от массы цемента.

самоуплотняющийся бетон, бетонная смесь...

смесь, прочность, раскалывание, бетон, самоуплотняющийся бетон, снижение воздухововлечения, расчетная пористость, тонкозернистый бетон, эффективная добавка, предел прочности.

Опыт применения самоуплотняющихся бетонов в строительной...

Основы технологии самоуплотняющегося бетона. самоуплотняющийся бетон, бетонная смесь, цементный тест, водоцементное отношение, смесь, бетон, разновидность бетона, мелкий

Самоуплотняющаяся смесь имеет расплыв конуса 50–80 см. На начальном этапе...

Принципы создания и применения самоуплотняющегося бетона

самоуплотняющийся бетон, бетонная смесь, цементный тест, водоцементное отношение, смесь, бетон, разновидность бетона, мелкий

Ключевые слова, самоуплотняющийся бетон, тонкий наполнитель, суперпластификатор, удобоукладываемость, прочность.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Самоуплотняющиеся бетонные смеси с раздельным введением...

Оценку литого состояния бетонной смеси сегодня устанавливают по диаметру её расплыва, но ни как ни по углу величины естественного откоса стандартного конуса, как это имело место с истинным первым немецким суперпластификатором – мельментом...

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Таким образом, введение в сырьевую смесь металлических волокон-фибр

Молодой ученый. Расход фибры,% от общей массы смеси. Предел прочности при сжатии, МПа. Как видно из таблицы увеличение фибры ведет к прочностным характеристикам бетона.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

Ключевые слова:самоуплотняющийся бетон, суперпластификатор, минеральная добавка, тонкий заполнитель.

Самоуплотняющиеся бетоны имеют расплыв стандартного конуса 50…80 см, их применение обеспечивает качественное уплотнение бетонной смеси и высокие...

Методы определения свойств самоуплотняющихся бетонных...

Ключевые слова: самоуплотняющийся бетон, бетонная смесь, удобоукладываемость, реологические свойства, метод оценки.

В соответствии с этими стандартами [5, 6] расплыв смеси должен составлять 500...750 мм.

Влияние состава бетона с тонким заполнителем на его свойства

самоуплотняющийся бетон, бетон, разновидность бетона, смесь, тонкий наполнитель, цементный тест, Япония, обычный бетон, рабочая сила

самоуплотняющийся бетон, мелкий заполнитель, смесь, бетон, Казахстан, EFNARC, расплыв конуса, водоцементное отношение...

Анализ эффективности песчаных бетонов по удельному расходу...

бетон, каменная мука, расход цемента, общестроительное назначение, самоуплотняющийся бетон, Россия, прочность бетона, организация производства

Расплыв конуса, см. Добавка Наномодифицированный суперпластификатор MC-PowerFlow 3100, % от массы цемента.

самоуплотняющийся бетон, бетонная смесь...

смесь, прочность, раскалывание, бетон, самоуплотняющийся бетон, снижение воздухововлечения, расчетная пористость, тонкозернистый бетон, эффективная добавка, предел прочности.

Опыт применения самоуплотняющихся бетонов в строительной...

Основы технологии самоуплотняющегося бетона. самоуплотняющийся бетон, бетонная смесь, цементный тест, водоцементное отношение, смесь, бетон, разновидность бетона, мелкий

Самоуплотняющаяся смесь имеет расплыв конуса 50–80 см. На начальном этапе...

Принципы создания и применения самоуплотняющегося бетона

самоуплотняющийся бетон, бетонная смесь, цементный тест, водоцементное отношение, смесь, бетон, разновидность бетона, мелкий

Ключевые слова, самоуплотняющийся бетон, тонкий наполнитель, суперпластификатор, удобоукладываемость, прочность.

Задать вопрос