Підвищення тріщиностійкості високоміцних бетонів, здатних до самоущільнення
| Jazyk: | angličtina |
|---|---|
| Rok vydání: | 2021 |
| Předmět: |
тріщиностійкість бетону
self-compacting concrete crack resistance of concrete technology industry and agriculture stress intensity factor модуль пружності трещиностойкость бетона високоміцний бетон high-strength concrete высокопрочный бетон коефіцієнт інтенсивності напружень коэффициент интенсивности напряжений бетон здатний до самоущільнення flexural modulus самоуплотняющийся бетон модуль упругости |
| Zdroj: | Technology audit and production reserves; Vol. 1 No. 1(57) (2021): Industrial and technology systems; 17-24 Technology audit and production reserves; Том 1 № 1(57) (2021): Виробничо-технологічні системи; 17-24 Technology audit and production reserves; Том 1 № 1(57) (2021): Производственно-технологические системы; 17-24 |
| ISSN: | 2664-9969 2706-5448 |
| Popis: | The object of research is high-strength self-compacting concrete, which does not require additional vibration during laying. One of the most problematic issues of high-strength self-compacting concretes is increased cracking, associated with large shrinkage deformations of such concretes and their fragile destruction. A decrease in shrinkage deformations of concrete was established when part of the cement was replaced to mineral additives. This effect is explained by a decrease of the cement content and, accordingly, a decrease of the chemical component of the autogenous shrinkage of concrete, and an increase of the adsorptive binding of capillary moisture by mineral additives, with reduces the physical drying shrinkage of concrete. In this case, the type and dispersion of the used mineral additive can affect to the shrinkage deformations of concrete. A significant decrease in shrinkage deformations when using metakaolin is explained by an increase the amount of ettringite as a result of the reaction of active metakaolin Al2O3 with two-water gypsum of cement. It was found that the replacement of cement to 10% of mineral additives leads to a decrease in the value of the critical stress intensity factor (SIF), which is compensated by a decrease of the fragility of concrete fracture (an increase of the area of microplastic deformations). At the same time, the type of mineral additive used does not affect to the value of the critical stress intensity factor, but significantly affects to the fragility of fracture of concrete samples. The introduction of 10% mineral additives (to replace cement) had a positive effect on the retention of flow of self-compacting concrete mixes; the best results according to this criterion were observed when using silica fume, fly ash and limestone. All mineral modifiers, except for silica fume, led to a decrease of the compressive strength of high-strength concretes on all terms of hardening. In the case of the tensile strength of concrete at bending and splitting, with the introduction of silica fume, metakaolin and fly ash, a positive effect was observed compared to the base composition without additives. Comprehensive accounting of the results obtained will allow a reasonable approach to the design of high-strength self-compacting concretes with increased crack resistance. Объектом исследования является высокопрочный самоуплотняющийся бетон, который не требует дополнительной вибрации при укладке. Одним из самых проблемных вопросов высокопрочных самоуплотняющихся бетонов является повышенное трещинообразование, что связано с большими усадочными деформациями таких бетонов и их хрупким разрушением. Установлено уменьшение усадочных деформаций бетона при замене части цемента минеральными добавками. Такой эффект объясняется уменьшением содержания цемента и, соответственно, уменьшением химической составляющей аутогенной усадки бетона, и усилением адсорбционного связывания капиллярной влаги минеральными добавками, что уменьшает физическую составляющую усадки бетона в результате высыхания. При этом тип и дисперсность использованной минеральной добавки могут влиять на усадочные деформации бетона. Существенное снижение усадочных деформаций при использовании метакаолина объясняется увеличением количества новообразованного эттрингита вследствие реагирования активного Al2O3 метакаолина с двухводным гипсом цемента. Установлено, что замена цемента 10% минеральных добавок приводит к снижению значения критического коэффициента интенсивности напряжений (КИН), что компенсируется снижением хрупкости разрушения бетона (увеличением участка микропластической деформаций). В то же время, вид используемой минеральной добавки не влияет на значение критического КИН но существенно влияет на хрупкость разрушения образцов бетона. Введение 10% минеральных добавок (на замену цемента) положительно сказывалось на сохранности подвижности самоуплотняющихся бетонных смесей, лучшие результаты по этому критерию наблюдались при использовании микрокремнезема, золы уноса и известняковой муки. Все минеральные модификаторы, кроме микрокремнезема, приводили к снижению прочности высокопрочных бетонов на сжатие на всех сроках твердения. В случае прочности бетона на растяжение при изгибе и раскалывании, при введении микрокремнезема, метакаолина и золы выноса наблюдался положительный эффект, по сравнению с базовым составом без добавок. Комплексный учет полученных результатов позволит обоснованно подходить к проектированию высокопрочных самоуплотняющихся бетонов повышенной трещиностойкости. Об'єктом дослідження є високоміцний бетон, здатний до самоущільнення, що не потребує додаткової вібрації при укладанні. Одним з найбільш проблемних питань високоміцних бетонів, здатних до самоущільнення є підвищене тріщиноутворення, пов’язане з більшими усадочними деформаціями таких бетонів та їх крихким руйнуванням. Встановлено зменшення усадочних деформацій бетону при заміні частини цементу мінеральними добавками. Такий ефект пояснюється зменшенням вмісту цементу і, відповідно, зменшенням хімічної складової аутогенної усадки бетону, та посиленням адсорбційного зв’язування капілярної вологи мінеральними добавками, що зменшує фізичну складову усадки бетону внаслідок висихання. При цьому тип та дисперсність використаної мінеральної добавки можуть впливати на усадочні деформації бетону. Істотне зменшення усадочних деформацій при використанні метакаоліну пояснюється збільшенням кількості новоутвореного еттрингіту внаслідок реагування активного Al2O3 метакаоліну з двохводним гіпсом цементу. Встановлено, що заміна цементу 10% мінеральних добавок призводить до зниження значення критичного коефіцієнта інтенсивності напружень (КІН), що компенсується зниженням крихкості руйнування бетону (збільшенням ділянки мікропластичних деформацій). В той же час, вид використаної мінеральної добавки не впливає на значення критичного КІН, але істотно впливає на крихкість руйнування зразків бетону. Введення 10% мінеральних добавок (на заміну цементу) позитивно позначалося на збереженості рухомості бетонних сумішей, здатних до самоущільнення, найкращі результати за цим критерієм спостерігались при використанні мікрокремнезему, золи винесення та вапнякового борошна. Всі мінеральні модифікатори, крім мікрокремнезему, призводили до зниження міцності високоміцних бетонів на стиск на всіх термінах тверднення. У випадку міцності бетону на розтяг при згині та розколюванні, при введенні мікрокремнезему, метакаоліну та золи винесення спостерігався позитивний ефект, порівняно з базовим складом без добавок. Комплексне врахування одержаних результатів дозволить обґрунтовано підходити до проектування високоміцних бетонів, здатних до самоущільнення підвищеної тріщиностійкості. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|