knauf b1


Исследование порошково-активированных бетонов методами лазерной интерферометрии

Журнал: №4-5-2020
Авторы:

Травуш В.И.,
Карпенко Н.И.,
Ерофеев В.Т.,
Ерофеева И.В.,
Максимова И.Н.,
Кондращенко В.И.,
Кесарийский А.Г.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-780-4-5-18-28
УДК: 691.32

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Бетон является прочным и относительно дешевым строительным материалом, и спрос на него постоянно растет. Важнейшей задачей в области строительства является обеспечение долговечности бетона и железобетонных конструкций на его основе. В настоящее время достигнуты значительные успехи в технологии получения высококачественных бетонов, высокопрочных самоуплотняющихся, дисперсно-армированных и др. Наряду с установлением физико-механических показателей является важным выявление закономерностей их деформирования и разрушения под действием силовых нагрузок. В настоящей работе для проведения подобных исследований использовали методы лазерной голографической интерферометрии, физическая сущность которой состоит в регистрации волновых полей синхронно с приложением нагрузки, отраженных исследуемой поверхностью в различные моменты времени, и последующим сравнением этих волновых полей между собой. В качестве исследуемых рассматривались порошково-активированные бетоны нового поколения в сравнении с материалами старого и переходного поколений. По полученным полным равновесным диаграммам и 3D-графикам определяли физико-механические показатели (прочность при сжатии, при изгибе, растяжении при раскалывании), параметры трещиностойкости (удельные энергозатраты на статическое разрушение образца, статический джей-интеграл, статический коэффициент интенсивности напряжений при нормальном разрыве), параметры диаграммы (цикличность, предельная растяжимость), параметры деформации поверхности (фотографии с волнами деформаций и трещины). Методами лазерной интерферометрии установлено, что введение микрокварца, особенно в сочетании с аморфно-активным микрокремнеземом, существенно отдаляет момент начала микротрещинообразования в цементных образцах, которые проявляют однорядное поле деформаций вплоть до уровня напряжений, составляющих 0,9–0,95 от разрушающих. Образец на основе цементно-песчаного раствора без тонкодисперсных наполнителей отличается более низким уровенем трещинообразования, соответствующий уровню напряжений 0,5–0,6 от разрушающих, при этом с ростом нагрузки разрушение образца имеет блочный характер.
В.И. ТРАВУШ1, д-р техн. наук, акад. РААСН,
Н.И. КАРПЕНКО1, д-р техн. наук, акад. РААСН;
В.Т. ЕРОФЕЕВ2, д-р техн. наук, акад. РААСН,
И.В. ЕРОФЕЕВА2, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
И.Н. МАКСИМОВА3, канд. техн. наук;
В.И. КОНДРАЩЕНКО4, д-р техн. наук;
А.Г. КЕСАРИЙСКИЙ5, канд. техн. наук

1 Российская академия архитектуры строительных наук (107031, г. Москва, ул. Большая Дмитровка, 24)
2 Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва (430005, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)
3 Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (440028, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28)
4 Российский университет транспорта (МИИТ) (127994, г. Москва, ул. Образцова, 9, стр. 9)
5 ООО «Лаборатория комплексных технологий» (51412, Украина, Днепропетровская обл., г. Павлоград, ул. Искровская, 1а)

1. Баженов Ю.М. Современная технология бетона // Бетон и железобетон – взгляд в будущее: Научные труды III Всероссийской (II Международной) конференции по бетону и железобетону. Т. 7. Москва. 12–16 мая 2014 г. С. 23–28.
2. Фаликман В.Р., Сорокин Ю.В., Калашников О.О. Строительно-технические свойства особо высокопрочных быстротвердеющих бетонов // Бетон и железобетон. 2004. № 5. С. 5–10.
3. Сильвер Део. Аспекты применения неметаллической фибры. Исследование применения фибры для изделий из бетона // CPI – Международное бетонное производство. 2011. № 4. С. 46–56.
4. Петер Либлани, Даниэль Рингвельски. Влияние технологии перемешивания на свойства сверхпрочных бетонов // CPI – Международное бетонное производство. 2012. № 3. С. 32–35.
5. Калашников В.И. Как превратить бетоны старого поколения в высокоэффективные бетоны нового поколения // Бетон и железобетон. 2012. № 1. С. 82.
6. Калашников В.И., Ерофеев В.Т., Тараканов О.В. Суспензионно-наполненные бетонные смеси для порошково-активированных бетонов нового поколения // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2016. № 4 (688). С. 30–37.
7. Калашников В.И., Ерофеев В.Т., Тараканов О.В., Архипов В.П. Концепция стратегического развития пластифицированных порошково-активированных бетонов нового поколения // Высокопрочные цементные бетоны: технологии, конструкции, экономика (ВПБ-2016): Сборник тезисов докладов междунар. науч.-техн. конф. Казань, 2016. С. 36.
8. Гуляева Е.В., Ерофеева И.В., Калашников В.И., Петухов А.В. Влияние реакционно-активных добавок на прочностные свойства пластифицированного цементного камня // Молодой ученый. 2014. № 19. С. 194–196.
9. Калашников В.И., Ерофеева И.В., Володин В.М., Абрамов Д.А. Высокоэффективные самоуплотняющиеся порошково-активированные песчаные бетоны и фибробетоны // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1–2. https://www.science-education.ru/pdf/2015/1-2/237.pdf
10. Баженов Ю.М., Фаликман В.Р. Новый век: новые эффективные бетоны и технологии // Материалы I Всероссийской конференции по бетону и железобетону. Москва, 2001. С. 91–101.
11. Чернышев Е.М., Потамошнева Н.Д., Артамонова О.В., Славчева Г.С., Коротких Д.Н., Макеев А.И. Приложения нанохимии в технологии твердофазных строительных материалов: научно-инженерная проблема, направления и примеры реализации // Строительные материалы. 2008. № 2. С. 32–36.
12. Коротких Д.Н. Трещиностойкость современных цементных бетонов (проблемы материаловедения и технологии): Монография. Воронеж: Воронежский ГАСУ, 2014. 141 с.
13. Калашников В.И. Через рациональную реологию в будущее бетонов. Ч. 3. От высокопрочных и особовысокопрочных бетонов будущего к суперпластифицированным бетонам общего назначения настоящего // Технологии бетонов. 2008. № 1. С. 22–26.
14. Гуляева Е.В., Ерофеева И.В., Калашников В.И., Петухов А.В. Влияние содержания воды, вида суперпластификатора и гиперпластификатора на растекаемость суспензий и прочностные свойства цементного камня // Молодой ученый. 2014. № 19. С. 191–194.
15. Калашников В.И. Терминология науки о бетоне нового поколения // Строительные материалы. 2011. № 3. С. 103–106.
16. Ушеров-Маршак А.В. Бетоноведение: современные этюды. Харьков: Раритеты Украины, 2016. 135 с.
17. Ушеров-Маршак А.В. Взгляд в будущее бетона // Строительные материалы. 2014. № 3. C. 4–6.
18. Величко Е.Г. Морозостойкость бетона с оптимизированным дисперсным составом // Строительные материалы. 2012. № 2. С. 81–83.
19. Степанова В.Ф., Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Барыкин Л.И. Влияние добавок мик-рокремнезема на коррозионную стойкость арматурной стали в бетоне // Бетон и железобетон. 1993. № 5. С. 28–30.
20. Калашников В.И., Ерофеев В.Т., Тараканов О.В., Ерофеева И.В. Высокоэкономичные малоцементные пластифицированные бетоны // Найновите постижения на европейската наука. 2015. Т. 13. С. 85–87.
21. Калашников В.И., Ерофеева И.В. Высокопрочные бетоны нового поколения // Materials of the XII International scientific and practical conference «Science without borders». Sheffield, 2016. Рp. 82–84.
22. Калиновский М.И. Применение фибры для повышения трещиностойкости бетона // Транспортное строительство. 2008. № 3. С. 7–9.
23. Каприелов С.С., Чилин И.А. Сверхвысокопрочный самоуплотняющийся фибробетон для монолитных конструкций // Бетон и железобетон – взгляд в будущее: научные труды III Всероссийской (II Международной) конференции по бетону и железобетону. Т. 3. Москва. 12–16 мая 2014 г. С. 158–164.
24. Карпенко Н.И., Ярмаковский В.Н. Конструкционные бетоны новых модификаций для облегченных каркасов энергоэффективных зданий // Российский строительный комплекс. 2011. № 10. С. 122–128.
25. Королев Е.В., Гришина А.Н., Сатюков А.Б. Химический состав наномодифицированного композиционного вяжущего с применением нано- и микроразмерных гидросиликатов бария // Нанотехнологии в строительстве: интернет-журнал. 2014. № 4 (26). С. 90–103.
26. Урханова Л.А., Лхасаранов С.А., Розина В.Е., Буянтуев С.Л. Мелкозернистый базальтофибробетон с нанокремнеземом // Строительные материалы. 2015. № 6. С. 45–48.
27. Каприелов С.С., Шенфельд А.В., Кардумян Г.С. Новые модифицированные бетоны в конструкциях высотных зданий // II Международный форум архитектуры, строительства, реконструкции городов, строительных технологий и материалов. Москва. 11–13 ноября 2008 г. С. 29–38.
28. Пайарес И., Барбара Х., Барраган Б., Рамос Г. Самоуплотняющийся бетон с мелкоизмельченным карбонатом кальция // CPI. 2012. № 1. С. 34–38.
29. Фаликман В.Р. Новые эффективные высокопрочные бетоны // Бетон и железобетон. Оборудование. Материалы. Технологии. 2011. № 1. С. 48–54.
30. Максимова И.Н., Макридин Н.И., Ерофеев В.Т., Скачков Ю.П. Прочность и параметры разрушения цементных композитов. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2015. 360 с.
31. Aitcin P.C., Neville, A.M. High performance concrete demystified // Concrete International. 1993. Vol. 15, pp. 21–26.
2. Калашников В.И., Мороз М.Н., Ерофеева И.В. Эффективные бетоны нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности // Молодой ученый. 2015. № 6 (86). С. 189–191.
33. Калашников В.И., Володин В.М., Мороз М.Н., Ерофеева И.В., Петухов А.В. Супер- и гиперпластификаторы. Микрокремнеземы. Бетоны нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности // Молодой ученый. 2014. № 19. С. 207–210.
34. Калашников В.И. Что такое порошково-активированный бетон нового поколения // Строительные материалы. 2012. № 10. С. 70–71.
35. Калашников В. И. Через рациональную реологию в будущее бетонов // Технология бетонов. 2007. № 5. С. 8–10; № 6. С. 8–11.
36. Кондращенко В.И., Ярмаковский В.Н., Кеса-рийский А.Г. Оценка поведения легкого и тяжелого бетонов под нагрузкой методами лазерной интерферометрии // Строительные материалы. 2010. № 3. С. 13–15.
37. Кесарийский А.Г., Кондращенко В.И. Практика применения методов голографической интерферометрии // XXX международная школа-симпозиум по голографии, когерентной оптике и фотонике: материалы школы-симпозиума: БФУ им. И. Канта. Калининград, 2017. С. 110–119.
38. Вест Ч. Голографическая интерферометрия / Пер. с англ. М.: Мир, 1982. 504 с.
39. Островский Ю.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Голографические интерференционные методы измерения деформаций. М.: Наука, 1988. 248 с.
40. Кесарийский А.Г., Кондращенко В.И., Гребенников Д.А., Гузенко С.В. Исследование деформационных характеристик бетонных образцов лазерно-интерференционными методами // Вестник гражданских инженеров СПбГАСУ. 2009. № 4. С. 154–159.
41. Кондращенко В.И., Кесарийский А.Г., Гребенников Д.А., Кендюк А.В., Тарарушкин Е.В. Применение голографической интерферометрии для изучения сложноструктурированных материалов // Строительные материалы. 2013. № 6. C. 72–77.
42. Чернышов Е.М., Коротких Д.Н., Кесарийский А.Г. Оценка параметров процесса трещинообразования в структуре современных бетонов методом лазерной голографической интерферометрии // Механика разрушения бетона, железобетона и других строительных материалов: Сборник докладов VI международной конференции. СПб., 2012. С. 65–71.
43. Ерофеева И.В. Физико-механические свойства, биологические и климатическая стойкость порошково-активированных бетонов. Дис. … канд. техн. наук. Пенза, 2018. 318 с.

Для цитирования: Травуш В.И., Карпенко Н.И., Ерофеев В.Т., Ерофеева И.В., Максимова И.Н., Кондращенко В.И., Кесарийский А.Г. Исследование порошково-активированных бетонов методами лазерной интерферометрии // Строительные материалы. 2020. № 4–5. С. 18–28. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-780-4-5-18-28


Печать   E-mail