Влияние диаметра дисперсной арматуры на скорость фазового перехода в фибропенобетонных смесях

Показана актуальность решения одной из проблем технологии пенобетонов, заключающаяся в сокращении периода фазового перехода пенобетонных смесей из вязко-пластичного состояния в упругое. Научно обоснована возможность достижения поставленной цели путем уменьшения диаметра армирующего волокна. Данное явление объяснено взаимосвязью между параметрами дзета-потенциала на поверхности волокон и величиной диаметра дисперсной арматуры, а также разницей в количестве фибры при разных диаметрах на единицу массы. В проведенных исследованиях использовано несколько типов фибры в качестве армирующей добавки в пенобетон, которые были равны по длине, но отличались по диаметру сечения – 18, 100, 150 мкм. Экспериментально установлено, что уменьшение диаметра волокна (на примере полиамидной фибры) на порядок, обеспечивает повышение пластической прочности смесей в пять раз в конце третьего часа твердения. Представлены фото примененных типов фибры после разрушения экспериментальных образцов. Визуально установлено (при увеличении в 200 раз), что использование фибры минимального диаметра обеспечивает наилучшую адгезию новообразований цементного камня к поверхности волокна. Рассмотрена взаимосвязь между общим количеством армирующих волокон и начальной пластической прочностью пенобетонной смеси. Экспериментально установлено,
что при уменьшении диаметра дисперсной арматуры в пять раз, начальное значение пластической прочности повышается на 39%.

Л.В. МОРГУН¹, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Д.А. ВОТРИН¹, преподаватель-исследователь (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
В.Н. МОРГУН², канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

¹ Донской государственный технический университет (344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1)
² Академия архитектуры и искусств Южного федерального университета (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105/42)

1. Киселева Е.А. Энерго- и ресурсосбережение – основа устойчивого развития города и территории // Вестник МГСУ. 2011. № 6. С. 630–634.
2. Papon P. Energy Nechnology Perspectives 2017: Catalysing Energy Nechnology Transfomations. Paris: IEA, 2017. 443 p.
3. Сажнев Н.П., Шелег Н.К., Сажнев Н.Н. Производство, свойства и применение ячеистого бетона автоклавного твердения // Строительные материалы. 2004. № 3. С. 2–6.
4. Песцов В.И., Оцоков К.А. Вылегжанин В.П., Пинскер В.А. Эффективность применения ячеистых бетонов в строительстве России // Строительные материалы. 2004. № 3. С. 6–8.
5. Моргун Л.В., Смирнова П.В., Костыленко К.И., Пушенко О.В., Богатина А.Ю. Влияние процессов раннего структурообразования на свойства фибропенобетонов. Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании: Сборник трудов МНК. 2011. Т. 2. С. 125–129.
6. Моргун В.Н., Моргун Л.В. Структура межпоровых перегородок в пенобетонных смесях // Строительные материалы. 2014. № 4. С. 84–87.
7. Богатина А.Ю. Конструкционные фибропенобетоны для зданий гражданского типа. Дисс… канд. техн. наук. Ростов н/Д, 2005. 267 с.
8. Моргун Л.В. Структурообразование и свойства фибропенобетонов неавтоклавного твердения: Теория и методология рецептурно-технологического регулирования. Дисс... д-ра техн. наук. Ростов н/Д, 2005. 336 с.
9. Перепелкин К.Е. Современные химические волокна и перспективы их применения в текстильной промышленности // Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева. 2002. Т. XLVI. № 1. С. 31–48. http://fhmas.chem.msu.ru/rus/jvho/2002-1/31.pdf (дата обращения 20.12.2017).
10. Вотрин Д.А. Обзор возможности применения волокон для производства фибропенобетона. Строительство и Архитектура-2015. Современное состояние и перспективы развития инженерно-экологических систем, строительных технологий, материалов и качества в строительстве: Материалы международной научно-практической конференции. Ростов н/Д, 2015. С. 375–378.
11. Roy S., Ghosh S., Bhowmick N. Study the effect of denier and fiber cut length on zeta potential of nylon and polyester fibers for sustainable // Journal of Environmental Research and Development. 2016. Vol. 11. № 2. Pp. 392-397. http://www.jerad.org/dispabstract.php?vID=16100470 (дата обращения 15.09.2017).
12. Fathiah M.Z., Edyvean R.G. The role of ionic strength and mineral size to zeta-potential for the adhesion of p. putida to mineral surfaces // World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Biotechnology and Bioengineering. 2015. Vol. 9. No. 7, pp. 805–810.
13. Смирнов Б.М. Физика фрактальных кластеров. М.: Наука, 1991. 136 с.
14. Фадеева B.C. Формирование структуры пластичных паст строительных материалов при машинной переработке. М.: Стройиздат, 1972. 222 с.
15. Plank J., Hirsch C. Impact of zeta-potential of early cement hydration phases on superplasticizer adsorption // Cement and Concrete Research. 2007. No. 37, pp. 537–542. DOI:10.1016/j.cemconres.2007.01.007.
16. Yilmaz F. Polymer Science. Croatia, Rijeka: InTech, 2013. 256 p.
17. Nascimento A.C., Moreira J.V. Influence of zeta potential in physical and mechanical properties of recycled paper // International journal of innovative research in engineering & management. 2015. Vol. 2. No. 5, pp. 65–70.
18. Патент РФ 2316750. Способ определения пластической прочности пенобетонной смеси / Моргун В.Н. Заявл. 03.05.2006. Опубл. 10.02.2008. Бюл. № 4.
19. Кларк Э., Эберхардт К. Микроскопические методы исследования материалов. М.: Техносфера, 2007. 375 с.