Наномодифіковані високоміцні бетони, армовані дисперсними базальтовими волокнами

Автор(и)

  • Сергій Королько Національна Академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, Ukraine http://orcid.org/0000-0002-3683-1506
  • Богдан Середюк Національна Академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, Ukraine http://orcid.org/0000-0002-6207-3710

DOI:

https://doi.org/10.33577/2312-4458.24.2021.57-63

Ключові слова:

модифікування, високоміцний бетон, водопотреба, бетонні конструкції, ударна в’язкість, полікарбоксилатний пластифікатор, високошвидкісний удар

Анотація

У статті розглянуто сучасні перспективи та напрями використання швидкотверднучих високоміцних бетонів для захисту від уражаючих факторів дії різних видів зброї. Показано, що використання бетонних матеріалів в озброєнні та військовій техніці є одним із важливих компонентів оборонних конструкцій та захисних укріплень, під час бойових дій, для взводів та опорних пунктів, так і споруд для захисту цивільного населення. В статті показано, що застосування армуючих волокон на основі полімерного поліпропілену та базальтових волокон спричиняє деяке зменшення рухливості бетонної суміші та збільшення кількості води замішування. Підтвердженням цього є збільшена густина затверділого бетону. Введення комплексного органо-мінерального модифікатора з ефектом пластифікації спричинює збільшення густини бетонної суміші. Це свідчить про збільшення кількості контактів між частинками та прискорення процесів структуроутворення. Показано, що протягом двох днів міцність наномодифікованого бетону без волокна в 2,7 рази перевищує міцність бетону контрольного складу. В проектному періоді міцність на стиск такого бетону відповідає класу міцності C 65/75. Завдяки армуванню структури бетону мінеральними і хімічними добавками та ультрадисперсними волокнами досягаються високі показники ранньої міцності, в’язкості, тріщиностійкості та протиударного ефекту. Розроблені бетонні конструкції мають підвищенні показники міцності та протиударної стійкості до дії високошвидкісного удару. Показано результати експериментальних досліджень зразків зруйнованих бетонних елементів та зроблено відповідні висновки щодо використання різних типів волокон для армування таких бетонів та підвищення їх тріщиностійкості поліпропіленовими та базальтовими волокнами. Найвищі показники тріщиностійкості та ударної міцності розробленого бетону досягаються з використанням модифікованих базальтових волокон. Використання високоміцних бетонів з підвищеними будівельно-технічними показниками можуть успішно використовуватись для створення захисних укріплень та фортифікаційних споруд спеціального призначення.

Посилання

Bilyk A.S., Picul A.V., Nuznyj V.V. and Schajduk M.V. (2016), ″Kafedra metalevych i derevjanych konstrukcij KNUBA dlja zachystu batkivschchyny″ [Department of metal and wooden structures KNUBA to protect the homeland].

Urban planning and spatial planning: Scientific and technical collection Lviv. Issue № 61. pp. 33-44. DOI: http://library.knuba.edu.ua/books/zbirniki/02/2016/201661.pdf [in Ukrainian].

U. Marushchak, M. Sanytsky, S. Korolko, Yu. Shabatura and N. Sydor. (2018), Development of nanomodified rapid hardening fiber-reinforced concretes for special-purpose facilities. Еastern-Еuropean journal of enterprise technologies, 2018, Volume 2/6 (92): pp. 34-41. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.127001

Korolko S.V., Martynjuk I.M., Stadnichuk O.M. and Horczynskyj I.V. (2018), ″Perspektyvy vykorystannia bazaltovykh fibrobetoniv dlia fortyfikatsiinykh sporud″ [Prospects for the use of basalt fiber concrete for fortifications]. Military-technical collection. Lviv. Issue № 19. pp. 66-72. DOI: https://doi.org/10.33577/2312-4458.19.2018.66-72 [in Ukrainian].

Aaron Richard Sakulich and Victor C. Li (2011), Nanoscale characterization of engineered cementitious composites (ECC). Cement and Concrete Research. Volume 41. Issue 2. pp. 169–175. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2010.11.001

Jo B.-W., Kim C.-H., Tае G. and Park J.-B. (2007), Characteristics of cement mortar with nano-SiO2 particles, Construction and Building Materials, No. 21, pp. 1351–1355. DOI: https://hanyang.elsevierpure.com/en/publications/characteristics-of-cement-mortar-with-nano-siosub2sub-particles

Konsta-Gdoutos M.S., Metaxa Z.S. and Shah S.P. Highly dispersed carbon nanotube reinforced cement based materials, Cement and Concrete Research, Vol. 40, Issue 7, 2010, pp. 1052–1059. DOI: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0008884610000542

Tolmachev S.N. and Belichenko E.A. (2014), ″Primenenie uglerodnyсh kolloidnyсh nanochastits v melkozernistyсh tsementnyсh betonaсh″ [The Application of carbon colloidal nanoparticles in fine-grained cement concretes]. Monograph

Kharkov, KhNADU Publ., 2014, 152 p. [in Russian].

Plank J., Schroefl C. and Gruber M. (2009), Effectiveness of polycarboxylate superplasticizers in ultra-high strength concrete. Journal of Advanced Concrete Technology. Vol. 7. № 1. 2009. pp. 5–12. DOI: https://doi.org/10.3151/jact.1.215

Маrushchak U., Sanytsky M., Mazurak T. and Olevych Yu. (2016), Research of nanomodified Portland cement compositions with high early age strength. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. Vol. 6/6 (84). pp. 50–57. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.84175

Marushchak U., Sanytsky M. and Korolko S. (2017), ″Nanomodyfikovani schvydkotverdnuchi betony, armovani dyspersnymy voloknamy″ [Nanomodified rapid hardening Fiber reinforced concretes]. Visnyk «Theory and practice of construction» NU “Lvivska Polstechnika”, Lviv. Issue № 877, pp. 137-143. DOI: http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/44189 [in Ukrainian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-05-20

Як цитувати

Королько , С. ., & Середюк , Б. (2021). Наномодифіковані високоміцні бетони, армовані дисперсними базальтовими волокнами. Військово-технічний збірник, (24), 57–63. https://doi.org/10.33577/2312-4458.24.2021.57-63

Номер

Розділ

ЗАХИСТ ОВТ ВІД ЗАСОБІВ ВИЯВЛЕННЯ ТА УРАЖЕННЯ