Prospects of the use basaltic fibers concretes to fortification building

Authors

  • S. V. Korolko Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, Львів, кандидат технічних наук, доцент кафедри електромеханіки та електроніки факультету ракетних військ та артилерії, Ukraine
  • I. М. Martyniuk Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, Львів, кандидат біологічних наук, начальник НДЛ (аналізу і прогнозування надзвичайних ситуацій) факультету підготовки спеціалістів бойового (оперативного) забезпечення, Ukraine
  • O. M. Stadnichuk Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, Львів, кандидат хімічних наук, науковий співробітник НДЛ (аналізу і прогнозування надзвичайних ситуацій) факультету підготовки спеціалістів бойового (оперативного) забезпечення, Ukraine
  • I. V. Gorchynskyj Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, Львів, начальник факультету підготовки спеціалістів бойового (оперативного) забезпечення, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.33577/2312-4458.19.2018.66-72

Keywords:

basalt fibers, polypropylene fibers, steel fiber, fiber concrete, physical and mechanical properties, fortification building

Abstract

The main task of manufacturing protective fortifications building is the use of modern concretes, withstand significant shock loads. However, one of the negative factors during the shelling of these structures with artillery and small-arms is the wounding of personnel by not only bullets and fragments, but also in fragments of excavated concrete. For the removal of this problem use the modified concretes that is reinforced by fibres and fibers of different nature.

The purpose of the study is to compare the physical and mechanical properties of concrete, reinforced with dispersed fibers based on basalt, steel and polypropylene fibers, to study their ability to grip with a cement matrix.

It was established that the introduction of fiber filler into concrete gives a three-dimensional strength, increases the tensile strength and curvature. The increase in the strength of the concrete mixture on compression, on tensile bending depends on an increase in the diameter and volume of fibers; when the diameter and volume of fibers increase, and the rigidity of the concrete mixture, which adversely affects its compaction.

The most effective reinforcing fibrous fillers were basalt fibers, which are characterized by high durability. Strength of compression, bending and tension of fiber concrete increases from 84.6 to 121.8; from 8.6 to 14.8 and from 4.2 to 8.6 MPa. However, at the same time, the rigidity of the concrete mixture increases, which negatively affects its consolidation. The optimum content of basalt fiber is from 0.5 to 1.0% of the weight of the cement.

Taking into account advantages of basalt fiber over steel and polypropylene fibers, the use of basalt fibrous concrete is promising for the construction of fortification building.

References

Савицкий Н.В. Укрепленные районы и мобильные блок-посты для обороны территории и защиты личного состава в зоне проведения антитеррористической операции/ Н.В. Савицкий, Т.Д Никифорова// Містобудування та територіальне планування: Наук.-техн. збірник – К., КНУБА, Вип. 6 – 2016. – С. 92–100.

Скорук О. Міцність та тріщиностійкість сталефібробетонних плит, опертих по контуру при повторних навантаженнях // Підводні технології. Промислова та цивільна інженерія № 3.–2016, С. 83–93.

Афанасьєва Л.В. Залізобетонні конструкції в умовах високошвидкісного удару// Містобудування та територіальне планування: Наук.-техн. збірник/– К., КНУБА, Вип. 61. –2016. – С. 108–113.

Стечишин М.С. Самоущільнювані бетони, армовані дисперсними волокнами // Рукопис. – Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціалізацією 05.23.05. – Львів. – 2016. – 176 с.

Убайдуллаєв Ю.Н. Модель вибору раціональної орієнтації арматури в залізобетонних оболонкових конструкціях фортифікаційних споруд // Збірник наукових праць Центру воєнно-стратегічних досліджень Національного університету оборони України. – № 2(48), 2013. – С. 96 – 99.

Дорошенко О.Ю., Дорошенко Ю.М. Досвід застосування фібробетону у будівництві/ О.Ю. Дорошенко, Ю.М. Дорошенко // Збірник наукових праць Державного економіко-технологічного університету транспорту МОН України: Серія «Транспортні системи і технології» – Вип. 24. – К.: ДЕТУТ, – 2014 – С. 5–11.

Дворкин Л.И. Цементно-зольные бетоны с добавками полифункциональных модификаторов (ПФМ) для покрытия полов промышленных и гражданских зданий/ Л. И. Дворкин, Р. Н. Макаренко, В. П. Кизима. – Ровно: УГУВХП, 2002. – 123 c.

Дробишинець С.Я. Дослідження впливу дисперсного мікроармування на фізико-механічні властивості бетону/ С.Я. Дробишинець, М.В. Киричук // Сучасні технології та методи розрахунків у будівництві – № 4, 2015. – С. 38–47.

Сергєєв В.П. Базальтові волокнисті матеріали та композити на їх основі – матеріали ХХІ століття// Наука та інновації. - Т 1, № 6. - 2005. - С. 91–101.

Коваленко В.В. Дослідження працездатності на вигин торкретбетону зі сталевою і синтетичною фібрами // В.В. Коваленко, С.В. Борщевський, С.К. Торубалко // Наукові праці ДонНТУ. Серія «Гірничо-геологічна». – Вип.10(151). – 2009. С. 103–108.

Пугачевський Г. Властивості базальтових волокон / Г. Пугачевський, О. Швець // Товари і ринки. – № 1. – 2012. – С. 151–155.

ДСТУ Б В.2.7-114-2002 Будівельні матеріали. Суміші бетонні. Методи випробувань. – Київ: Мінбуд. 2002. – С. 16.

ДСТУ Б В.2.7-214:2009 Будівельні матеріали. Бетони. Методи визначення міцності за контрольними зразками. – Київ: Мінбуд. 2009. – С. 22.

ДСТУ Б В.2.7-187:2009 Будівельні матеріали. Цементи. Методи визначення міцності на згин і стиск. – Київ: Мінбуд. 2009. – С. 16.

Барашиков А.Я. Влияние фибрового армирования базальтовыми волокнами на прочность и надежность строительных конструкцій / А.Я. Барашиков, Н.И. Доброхлоп, Э.Б. Колбаско // Надежность и долговечность машин и сооружений. – 1987. – Вып. 12. – С. 46–56.

Published

2018-12-14

How to Cite

Korolko, S. V., Martyniuk I. М., Stadnichuk, O. M., & Gorchynskyj, I. V. (2018). Prospects of the use basaltic fibers concretes to fortification building. Military Technical Collection, (19), 66–72. https://doi.org/10.33577/2312-4458.19.2018.66-72

Issue

Section

PROTECTION FROM MILITARY EQUIPMENT DETECTION AND DESTRUCTION