Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
  • Коррозионная стойкость армирующих волокон в материалах на основе портландцемента
  • УДК 620.193 DOI: 10.33622/0869-7019.2021.03.69-77
    Андрей Петрович ПУСТОВГАР, кандидат технических наук, e-mail: nsm.mgsu@mail.ru
    Анастасия Юрьевна АБРАМОВА, аспирантка, зав. лабораторией физико-химического анализа, e-mail: abramova.mgsu@yandex.ru
    Надежда Евгеньевна ЕРЁМИНА, студентка, e-mail: ereminane@mail.ru
    ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. Армирующие волокна для бетона следует выбирать исходя из функционального назначения конструкции и условий эксплуатации. Агрессивные среды, воздействующие на материал, способны негативно влиять на функциональную прочность и долговечность конструкции. В статье представлены результаты экспериментального исследования коррозионной стойкости стальных, базальтовых, стеклянных и полеолефиновых фиброволокон к щелочной среде цементно-песчаного раствора в условиях воздействия 100 циклов переменной температуры и повышенной влажности. Сравнительная оценка состояния волокон до и после испытаний производилась по анализу микрофотографий, полученных методом сканирующей электронной растровой микроскопии. Рассмотрены теоретические вопросы эффективного применения различных типов фиброволокон для дисперсного армирования бетонов. Практическая значимость научной работы по выявлению коррозионной стойкости армирующих волокон в цементно-песчаной матрице заключается в использовании результатов исследования для прогнозирования возможных последствий (рисков) при проведении различных видов работ.
    Ключевые слова: коррозионная стойкость, бетон, базальтовое волокно, полипропиленовое волокно, дисперсное армирование, фибра.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Guo Zh., Wan Ch., Xu M., Chen J. Review of basalt fiber-reinforced concrete in China: alkali resistance of fibers and static mechanical properties of composites [Обзор базальтового фибробетона в Китае: щелочная стойкость волокон и статические механические свойства композитов] // Advances in Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 4. Pp. 1-11. DOI 10.1155/2018/9198656.
    2. Смирнова О. М. Влияние дисперсного армирования синтетическим макроволокном на прочность дорожного бетона // Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2016. № 3. Т. 2. С. 15-19.
    3. Рабинович Ф. Н. Композиты на основе дисперсно-армированных бетонов. М. : АСВ, 2004. 560 с.
    4. Клюев С. В. Экспериментальные исследования фибробетонных конструкций // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2011. № 4. С. 71-74.
    5. Saje D., Bandelj B., Sustersic J. et al. Shrinkage and creep of steel fiber reinforced normal strength concrete [Усадка и ползучесть бетона нормальной прочности, армированного стальной фиброй] // Journal of Testing and Evaluation. 2013. Vol. 41. No. 6. Pp. 1-11.
    6. Леснов В. В., Ерофеев В. Т. Исследование свойств каркасных композитов, армированных металлической фиброй различных видов // Вестник ВолгГАСУ. 2013. № 3(28). С. 1-8.
    7. Пустовгар А. П., Абрамова А. Ю., Еремина Н. Е. Эффективность использования дисперсного армирования бетонов и строительных растворов полипропиленовой и базальтовой фиброй // Технологии бетонов. 2019. № 7-8. С. 48-56.
    8. Новицкий А. Г., Ефремов М. В. Аспекты применения базальтовой фибры для армирования бетонов. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/bmvs_2010_36_5 (дата обращения: 10.03.2021).
    9. Коровкин М. О., Ерошкина Н. А., Янбукова А. Р. Исследование эффективности полимерной фибры в мелкозернистом бетоне // Инженерный вестник Дона. 2017. № 2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2017/4164 (дата обращения: 10.03.2021).
    10. Московский С. В., Носков А. С., Руднов В. С., Алехин В. Н. Влияние дисперсного армирования на деформационно-прочностные свойства бетона // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. 2016. № 3. С. 67-71.
    11. Иванов Л. А. О результатах диссертационных исследований в области нанотехнологий и наноматериалов // Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2016. Т. 2. № 4. С. 1-6.
    12. Son M. Corrosion protection method of steel fibers [Метод защиты от коррозии стальной фибры]. Patent CN 103787603 A. Suzhou Institute of Technology, China. Рubl. 14.05.2014.
    13. Yoo D.-Y.l, Gim J. Y., Chun B. Effects of rust layer and corrosion degree on the pullout behavior of steel fibers from ultra-high-performance concrete [Влияние слоя и степени коррозии на вытягивание стальной фибры из сверхвысокопрочного бетона] // Journal of Materials Research and Technology. 2020. Vol. 9. Iss. 3. Pp. 3632-3648. DOI 10.1016/j.jmrt.2020.01.101.
    14. Новицкий А. Г. Химическая стойкость базальтовых волокон для армирования бетонов // Х_м_чна промислов_сть України. 2003. № 3. С. 16-19.
    15. Аль Хашими О. И. М. Базальтовая фибра: перспективы применения // Технологии бетонов. 2014. № 6. С. 13-15.
    16. Серова Р. Ф., Рахимова Г. М., Стасилович Е. А., Айдарбекова С. Ж. Исследование физико-механических свойств дисперсно-армированных бетонов // Эпоха науки. 2018. № 14. С. 192-200.
    17. Elshafie S., Whittleston G. Evaluating the efficiency of basalt and glass fibres on resisting the alkaline, acid and thermal environments [Оценка эффективности базальтовых и стеклянных волокон по устойчивости к щелочной, кислотной и термической средам] // American Journal of Materials Science. 2016. No. 6 (1). Pp. 19-3. DOI 10.5923/j.materials.20160601.02.
    18. Knotko A. V., Pustovgar E. A., Garshev A. V., Putlyaev V. I., Tret'yakov Y. D. A protective diffusion layer formed on surface of basaltic fiberglass during oxidizing [Защитный диффузионный слой, образующийся на поверхности базальтового стекловолокна при окислении] // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2011. No. 47(5). Pp. 658-661. DOI: 10.1134/S2070205111050091.
    19. Пащенко A. A., Сербин В. П., Пасласская А. П. [и др.]. Армирование неорганических вяжущих веществ минеральными волокнами. М. : Стройиздат, 1988. 201 с.
    20. Бабаев В. Б., Строкова В. В., Нелюбова В. В., Савгир Н. Л. К вопросу о щелочестойкости базальтовой фибры в цементной системе // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. 2013. № 2. C. 63-66.
    21. Чохели Т. Р. Дисперсное армирование бетонов // Евразийский союз ученых (ЕСУ). 2019. № 5(62). С. 87-90.
    22. Holubovб B. Corrosion of glass fibres in ultra high performance concrete and normal strength concrete [Коррозия стекловолокна в бетоне со сверхвысокими характеристиками и в бетоне нормальной прочности] // Ceramics - Silikaty. 2017. No. 61. Pp. 1-9. DOI:10.13168/cs.2017.0031.
    23. Zanotti C., Banthia N., Plizzari G. A study of some factors affecting bond in cementitious fiber reinforced repairs [Исследование некоторых факторов, влияющих на сцепление при ремонте цементными смесями с армирующими волоконами] // Cement Concrete Research. 2014. No. 63. Pp. 117-126. DOI: 10.1016/j.cemconres.2014.05.008.
    24. Rigaud S., Chanvillard G, Chen J. Characterization of bending and tensile behaviours of ultra-high performance concrete containing glass fibres [Характеристика поведения при изгибе и растяжении сверхвысокопрочного бетона, содержащего стекловолокно] // Proceedings of High Performance Fibre Reinforced Cement Composites. Rilem Bookseries, 2012. Pp. 373-380.
    25. Саламаха Л. В., Кушнир Е. Г., Бегун А. И. Влияние параметров стекловолокон на физико-механические характеристики стеклоцементных композиций // В_сник ПДАБА. 2011. № 1-2. C. 30-36.
    26. Charles R. J. Static fatigue of glass [Статическая усталость стекловолокна] // Journal of Applied Physics. 1958. No. 29. Pp. 1549-1560. DOI 10.1063/1.1722991.
    27. Majumdar A. J. Improvements in or relating to glass fibres and compositions containing glass fibres [Улучшение свойств в стеклянных волокнах или в композициях, содержащих стеклянные волокна] // National Research Development Corp, UK Patent I 243 972. 1971.
    28. Клюев С. В., Лесовик Р. В. Дисперсно-армированный мелкозернистый бетон с использованием полипропиленового волокна // Бетон и железобетон. 2011. № 3. С. 7-9.
    29. Ding Ch., Wu Ch., Meng Zh., Fang G. Mechanical properties and characteristic analysis of the new concave-convex polypropylene macro fiber [Механические свойства и анализ характеристик нового вогнуто-выпуклого полипропиленового макроволокна] // Journal of Engineered Fibers and Fabrics. 2019. Vol. 14. Pp. 1-7.
    30. Lin W., Cheng A. Effect of polyolefin fibers and supplementary cementitious materials on corrosion behavior of cement-based composites [Влияние полиолефиновых волокон и дополнительных цементных материалов на коррозионное поведение композитов на цементной основе] // Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. 2013. No. 23. Pp. 888-896. DOI 10.1007/s10904-013-9866-1.
    31. Смирнова О. М., Андреева Е. В. Свойства тяжелого бетона, дисперсно-армированного синтетическим микроволокном // Строительные материалы. 2016. № 10. С. 1-4.
    32. Богданова Е. Р. Экспериментальные исследования бетона, дисперсно-армированного синтетической полипропиленовой фиброй // Известия ПГУПС. 2015. № 2. С. 91-98.
    33. Кауфманн Д., Мансер М. Изменение прочности двухкомпонентных полимерных волокон при ползучести и в агрессивных средах // Метро и тоннели. 2015. № 4. С. 30-35.
  • Для цитирования: Пустовгар А. П., Абрамова А. Ю., Ерёмина Н. Е. Коррозионная стойкость армирующих волокон в материалах на основе портландцемента // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 3. С. 69-77. DOI: 10.33622/0869-7019.2021.03.69-77.


НАЗАД