Механические характеристики и пластичность армированного стекловолокном бетона с модифицированной матрицей

Армированный стекловолокном бетон (АСВБ) из-за высокой пластичности и прочности при изгибе часто используется для производства различных тонкостенных элементов. В течение нескольких десятилетий классическая бетонная матрица состоит из песка и цемента, в которой распределено дисперсное стекловолокно. Новейшие исследования в области сверхпрочного бетона и долговечности АСБ показали, что использование микро- и нанонаполнителей имеет значительный потенциал для улучшения механических свойств бетона и повышения его долговечности. В статье рассматриваются свойства бетонной смеси (удобоукладываемость, расслоение), прочность при изгибе и пластичность нескольких составов АСВБ с разными заполнителями (используются отсевы гранитa, доломитa и кварцевый песок) и микронаполнителями (молотый доломит, метакaолин и молотый кварц). В качестве связующего используется обычный портландцемент марки CEM I 52R с суперпластификатором на основе поликарбоксилата. Для армирования бетонной матрицы использовали рубленое щелочестойкое стекловолокно с длиной волокон 12,7 мм.

Р. МОЦЕЙКИС¹, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
А. КИЧАЙТЕ¹, доцент
Г. СКРИПКЮНАС¹, проф.
Г.И. ЯКОВЛЕВ², д-р техн. наук

¹ Вильнюсский технический университет им. Гедиминаса, Департамент строительных материалов и пожарной безопасности (Литва, 10223, Вильнюс, ул. Саулетекио, 11)
² Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)

1. Purnell P., Short N.R., Page C.L. A static fatigue model for the durability of glass fibre reinforced cement. Journal of Materials Science. 2001. Vol. 36, pp. 5385–5390 https://doi.org/10.1023/A:1012496625210
2. Orlowsky J., Raupach M., Cuypers H., Wastiels J. 2005. Durability modelling of glass fibre reinforcement in cementitious environment. Materials and Structures. 2005. Vol. 38. Iss. 2, pp. 155–162. https://doi.org/10.1007/BF02479340
3. Mills R.H. Preferential precipitation of calcium hydroxide on alkali-resistant glass fibres. Cement and Concrete Research. 1981. Vol. 11. Iss. 5–6, pp. 689–697. https://doi.org/10.1016/0008-8846(81)90027-2
4. Gao S.L., Mader E., Plonka R. 2007. Nanocomposite coatings for healing surface defects of glass fibers and improving interfacial adhesion. Composites Science and Technology. 2008. Vol. 68. Iss. 14, pp. 2892–2901. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2007.10.009
5. Purnell, P., Short, N.R.; Page C.L.; Majumdar A.J. 1999. Accelerated ageing characteristics of glass-fibre reinforced cement made with new cementitious matrices. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 1999. Vol. 30. Iss. 9, pp. 1073–1080. https://doi.org/10.1016/S1359-835X(99)00019-6
6. Huijun W., Jing Z., Zhomgehang W., Ting S. Damage action of alkali- resistant glass fiber in cement- based material. Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed. 2013. Vol. 28. Iss. 4, pp. 761–765. https://doi.org/10.1007/s11595-013-0765-7
7. Peled A., Jones J., Shah S.P. Effect of matrix modification on durability of glass fiber reinforced cement composites. Materials and Structures. 2005. Vol. 38. Iss. 2, pp. 163–171. https://doi.org/10.1007/BF02479341
8. Brandt A.M., Glinicki M.A. Effects of pozzolanic additives on long- term flexural toughness of HPGRC. Fourth international workshop on high performance fiber reinforced cement composites. University of Michigan and the University of Stuttgard. 2003.
9. Bartos J.M., Zhu W. Effect of microsilica and acrylic polymer treatment on the ageing of GRC. Cement and Concrete Composites. 1996. Vol. 18. Iss. 1, pp. 31–39. https://doi.org/10.1016/0958-9465(95)00041-0
10. Driver M., Jones J. The use of finely ground pumice pozzolan in GFRC composites. GRC symposium. Dubai. 2015. https://grca.org.uk/pdf/congress-2015/13%20The%20use%20of%20finely%20ground%20pumice%20pozzolan%20in%20GFRC%20composites.pdf
11. Marikunte S., Aldea C., Shah S. Durability of glass fiber reinforced cement composites: effect of silica fume and metakaolin. Advanced Cement Based Materials. 1997. Vol. 5, Iss. 3–4, pp. 100–108. https://doi.org/10.1016/S1065-7355(97)00003-5
12. Shi C., Wu Z. et. al. A review on ultra high performance concrete: Part I. Raw materials and mixture design. Construction and Building Materials. 2015. Vol. 101. Part 1, pp. 741–751. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.10.088
13. Richard P., Cheyrezy M. Composition of reactive powder concretes. Cement and Concrete Research. 1995. Vol. 25. Iss. 7, pp. 1501–1511. https://doi.org/10.1016/0008-8846(95)00144-2