ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



Влияние химической добавки и пониженной начальной температуры структурообразования и твердения на параметры конструкционной прочности цементных композитов

  • Максимова Ирина Николаевна - Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (ПГУАС)
DOI: 10.22227/1997-0935.2019.4.442-449
Страницы: 442-449
Введение. Проведены сравнительные экспериментальные исследования по изучению закономерностей совместного влияния пониженных температур и концентрации ускоряющей противоморозной добавки (УПМД) на процессы раннего и позднего структурообразования и твердения цементных композитов. С позиций структурной механики разрушения для материалов конструкционного назначения оценивали силовые и энергетические характеристики трещиностойкости. Материалы и методы. Для изготовления опытных образцов использовали портландцемент активностью 41,8 МПа, известняковый щебень фракции 5–10 мм, речной сурский песок с модулем крупности 1,57, УПМД на основе смеси трех солевых отходов завода «Акрихин», водоцементное отношение во всех составах было равно 0,53, концентрация добавки в сравниваемых сериях образцов № 1–5 составляла, соответственно, 0; 0,75; 1,5; 3,0 и 6,0 % от массы цемента. Опытные образцы-призмы типа I с искусственной трещиной, получаемой в процессе формования образцов, испытывали на трехточечный изгиб при неравновесных механических испытаниях по методике ГОСТ 29167-91, предусматривающей использование метода акустической эмиссии для изучения в реальном масштабе времени процесса разрушения образцов сравниваемых серий. Результаты. Получены параметры качества конструкционной прочности структур цементных композитов сравниваемых серий в возрасте 40 и 575 суток, отражающие процессы раннего и позднего этапов структурообразования и твердения после начального 28-суточного воздействия окружающей среды с температурой +2 °С. Выводы. Результаты исследований свидетельствуют о том, что для модифицированных и немодифицированных структур цементных композитов в рассматриваемом диапазоне времени происходит нарастание не только величины долговременной прочности на осевое сжатие и растяжение при изгибе, но и механико-акустических критериев трещиностойкости. Это является четким следствием положительного влияния концентрации УПМД на механическое поведение опытных образцов с позиций структурной механики разрушения материалов, что играет важную роль при проектировании конструкционной прочности цементных дисперсных гетерогенных систем.
  • цементный композит;
  • химическая добавка;
  • температура;
  • структура;
  • длительная конструкционная прочность;
  • механическое поведение;
  • акустическая эмиссия;
  • параметры конструкционной прочности;
Литература
  1. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М. : Стройиздат, 1981. 464 с.
  2. Миронов С.А. Теория и методы зимнего бетонирования. 3-е изд., перераб. и доп. М. : Стройиздат, 1975. 700 с.
  3. Мчедлов-Петросян О.П., Чернявский В.Л. Структурообразование и твердение цементных паст и бетонов при пониженных температурах. Киев : Будивельник, 1974. 112 с.
  4. Физико-химические основы формирования структуры цементного камня / под ред. Л.Г. Шпыновой. Львов : Изд-во при Львовском ун-те, 1981. 160 с.
  5. Тараканов О.В. Бетоны с модифицирующими добавками на основе вторичного сырья. Пенза : ПГУАС, 2004. 564 с.
  6. Stonis R., V.,  I., Skripkyunas G., Demidova-Buizinene I. Effect of temperature on the curing of medium-cement refractory concrete with a composite deflocculant // . 2012. Vol. 52. No. 6. Pp. 414–418. DOI:
  7. Rashad , Zeedan S.R. A preliminary study of blended pastes of cement and quartz powder under the effect of elevated temperature //  2012. Vol. 29. Pp. 672–681. DOI:
  8. Watanabe Kazuo, Bangi Mugume Rodgers, Horiguchi Takashi. The effect of testing conditions (hot and residual) on fracture toughness of fiber reinforced high-strength concrete subjected to high temperatures //  2013. Vol. 51. Pp. 6–13. DOI:
  9. Макридин Н.И., Королев Е.В., Максимова И.Н. Метод акустической эмиссии в строительном материаловедении // Строительные материалы. 2007. № 3. С. 25–27.
  10. Макридин Н.И., Королев Е.В., Максимова И.Н. Структурообразование и конструкционная прочность цементных композитов. М. : МГСУ, 2013. 152 с.
  11. Makridin N.I., Maksimova I.N., Polubarova J.V. Influence of initial hydration conditions of cement on the process and fracture parameters of hardened cement paste structure of different age // Proceedings of the . 2016. Vol. 93. Pp. 175–179. DOI: 10.2991/ismems-16.2016.31 
  12. N.I.,  V.I.,  I.N.,  O.V., Ju.V. Inner friction and dynamic modulus of elasticity of structural concrete // Journal of Engineering and Applied Sciences. 2016. Vol. 11. Issue 7. Pp. 1545–1548. DOI: 
  13. Максимова И.Н., Макридин Н.И., Ерофеев В.Т., Скачков Ю.П. Прочность и параметры разрушения цементных композитов. Саранск : Изд-во Мордовского ун-та, 2015. 360 с.
  14. Грешников В.А., Дробот Ю.Б. Акустическая эмиссия. М. : Изд-во стандартов, 1976. 276 с.
  15. Муравин Г.Б., Павловская Г.С., Лиходько А.Д. Акустическая эмиссия при деформировании бетона // Дефектоскопия. 1982. № 12. С. 3–13.
  16. Эванс А.Г., Лэнгдон Т.Г. Конструкционная керамика / пер. с англ. Л.П. Карпиловского, Б.И. Поляка. М. : Металлургия, 1980. 256 с.
  17. Ленг Ф.Ф. Разрушение композитов с дисперсными частицами в хрупкой матрице // Композиционные материалы. Т. 5: Разрушение и усталость / ред. Л. Браутман; пер. под ред. Г.П. Черепанова. М. : Мир, 1978. С. 11–57.
  18. Smirnov V.A., Korolev E.V., Evstigneev A.V., Poddaeva O.I. Modeling the building materials // . 2016. Vol. 7. . Pp. 496–503.
  19. Yan Z., C.P. Concrete column shape modification with FRP shells and expansive cement concrete //  2011. Vol. 25. No. 1. Рp. 396–405. DOI:
  20. Tarasov A.S., E.P., A.S., H.F. Heat evolution due to cement hydration in foamed concrete // 2010. Vol. 62. No. 12. Рp. 895–906. DOI:
  21. Kataoka L.T., M.A.S., T.N. Short-term experimental data of drying shrinkage of ground granulated blast-furnace slag cement concrete // 2011. Vol. 44. No. 3. Рp. 671–679. DOI:
  22. Максимова И.Н., Макридин Н.И., Королев Е.В. Взаимосвязь кинетических зависимостей внутреннего трения, модуля упругости и параметров разрушения конструкционной прочности модифицированных суперпластификатором С-3 структур цементных композитов // Региональная архитектура и строительство. 2017. № 4 (33). С. 36–46.
  23. Сычев М.М. Твердение вяжущих веществ. Л. : Стройиздат, 1974. 80 с.
СКАЧАТЬ (RUS)