Запис Детальніше

Вплив компонентного складу на властивості інженерних цементуючих композитів

Електронний науковий архів Науково-технічної бібліотеки Національного університету "Львівська політехніка"

Переглянути архів Інформація
 
 
Поле Співвідношення
 
Title Вплив компонентного складу на властивості інженерних цементуючих композитів
Effect of component composition on properties of engineered cementitious composites
 
Creator Сидор, Н. І.
Марущак, У. Д.
Маргаль, І. В.
Sydor, N.
Marushchak, U.
Margal, I.
 
Contributor Національний університет “Львівська політехніка”
Lviv Polytechnic National University
 
Subject інженерний цементуючий композит
ультрадисперсні мінеральні добавки
тріщиноутворення
дисперсне армування
міцність
engineered cementitious composite
ultrafine mineral additive
crack formation
dispersed reinforcement
strength
691.535
 
Description Застосування інженерних цементуючих композитів (ECC) – спеціально
розробленого класу дисперсно-армованих матеріалів на основі портландцементу – дає
змогу підвищити несучу здатність, стабільність при різних статичних та динамічних
впливах, а також довговічність будівельних конструкцій завдяки контрольованому
процесу тріщиноутворення. Проте в ECC використовують значну кількість
цементуючих матеріалів, часто до 70 %, що призводить до суттєвих деформацій усадки,
обмеження стабільності розмірів та зростання вартості матеріалу. Досліджено реологічні
та міцнісні показники інженерних цементуючих композитів на основі бінарної та
потрійних в’яжучих систем за варіювання вмісту дисперсних волокон. Показано, що
чсткова заміна золи винесення ультрадисперсними мінеральними добавками з
підвищеною поверхневою енергією у складі потрійної в’яжучої системи, використання
полікарбоксилатного суперпластифікатора, а також армування структури інженерних
композитів дисперсними волокнами в оптимальній кількості підвищують їхні фізикомеханічні властивості як у ранній, так і в пізніші терміни тверднення порівняно з
композитами на основі бінарної в’яжучої системи. З використанням комплексу
мінеральних добавок, що забезпечує щільне упакування частинок, ранню пуцоланову
реакцію з одержанням додаткових продуктів гідратації, коефіцієнт тріщиностійкості
зростає до 0,227–0,240 порівняно з 0,216 для ЕСС на основі бінарної в’яжучої системи.
The application of engineering cementitious composites (ECC) – a specially developed
class of cement-based material reinforced with fibers – allows to enhance the loading capacity,
stability under static and dynamic influences, as well as durability of building structures due
to controlled cracking process. The design of engineering cementitious composites is based on
the concept of micromechanics, which includes the strength and energy criteria of deformation
strengthening throughout the wide range from the macro- to the nanostructural level. This
concept based on the ability of the dispersed fibers to perceive the load and absorb energy.
However, the high volume of cementitious materials in ECC, often up to 70 %, results in a
large drying shrinkage, limitation on dimensional stability and negative effects on material
cost. The flowability and strength of engineered cementitious composites based on binary and
ternary systems of binder materials with different content of dispersed fibers are researched.
It is established that an increasing of fiber amount leads to a significant reduction in the
flowability of cementitious composites, so the fiber content of 1.5–2 % is optimal. When the
disperse fibers are introduced, part of it works on tension, and some of it prevents particle
displacement, ensuring the integrity of the system under the action of external loading. It is
shown that the combination of fly ash and ultrafine mineral additives with high surface energy
in the ternary system of binder materials, the use of polycarboxylate superplasticizer, as well
as reinforcement of the engineered composites structure with dispersed fibers in optimum
amounts contribute to their mechanical properties both at an early and later hardening period
compared to composites based on binary system of binder materials. With the use of a complex
of mineral additives that provides a dense packing of particles, filling space between cement
grains, an early pozzolanic reaction, obtaining of additional hydration products, the coefficient
of crack resistance increases to 0.227-0.240 compared with 0.216 for the EСC based on the
binary system of binder materials.
 
Date 2019-02-25T13:07:15Z
2019-02-25T13:07:15Z
2018-02-26
2018-02-26
 
Type Article
 
Identifier Сидор Н. І. Вплив компонентного складу на властивості інженерних цементуючих композитів / Н. І. Сидор, У. Д. Марущак, І. В. Маргаль // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. Серія: Теорія і практика будівництва. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2018. — № 888. — С. 127–132.
http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/44468
Sydor N. Effect of component composition on properties of engineered cementitious composites / N. Sydor, U. Marushchak, I. Margal // Visnyk Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika". Serie: Teoriia i praktyka budivnytstva. — Lviv : Vydavnytstvo Lvivskoi politekhniky, 2018. — No 888. — P. 127–132.
 
Language uk
 
Relation Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. Серія: Теорія і практика будівництва, 888, 2018
1. Високоміцні швидкотверднучі бетони та фібробетони: монографія / [Л. Є. Дворкін, Є. М. Бабич, В. В. Житковський та ін.]. – Рівне: НУВГП, 2017. – 331 с.
2. Високоміцні самоущільнювальні бетони на основі дисперсно-армованих цементуючих систем / М. А. Саницький, У. Д. Марущак, І. І. Кіракевич, М. С. Стечишин // Будівельні матеріали і вироби, 2015. № 1. C. 10–14.
3. Дослідження тріщиностійкості важких бетонів та пінобетонів, армованих поліпропіленовою фіброю для дорожнього будівництва / [С. Й. Солодкий , В. О. Каганов , І. Б. Горніковська, Ю. В. Турба ] // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2015. – № 4/5 (76). – С. 40–46.
4. Суханов В. Г. Структура материала в структуре конструкции / В. Г. Суханов, В. Н. Выровой, О. А. Коробко. – Одесса: Полиграф, 2016. – 244 с.
5. Development of ultra-high performance engineered cementitious composites using polyethylene (PE) fibers / [Yu K., Jiangtao Y., Dai J.-G. et al.] // Construction and Building Materials. – 2018. – No. 158. – P. 217–227.
6. Engineered cementitious composite with characteristic of low drying shrinkage / J. Zhang, Ch. Gong, Z. Guo, M. Zhang // Cement and Concrete Research. – 2009. – No. 39. – P. 303–312.
7. Li V. C. On Engineered Cementitious Composites (ECC). A review of the material and its applications / V. C. Li // Journal of Advanced Concrete Technology. – 2003. – Vol. 1. – No. 3. – P. 215–230.
8. Marushchak U. Design of rapid hardening engineered cementitious composites for sustainable construction / U. Marushchak, M. Sanytsky, N. Sydor // SSP – Journal of Civil Engineering. – 2017. – Vol. 12 – Issue 2. – P. 107–112.
9. Sakulich A. R. Nanoscale characterization of engineered cementitious composites (ECC) / A. R. Sakulich, V. C. Li // Cement and Concrete Research. – 2011. – No. 41. – P. 169–175.
10. Дисперсное армирование – способ повышения прочности изделий / [В. Н. Деревянко, О. В. Шаповалова, Н. В. Кондратьева, А. А. Максименко] // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури.–2015. – No. 3 (204). – С. 10–19.
11. Research of nanomodified Portland cement compositions with high early age strength / [Marushchak U., Sanytsky M., Mazurak T., Olevych Yu.] // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2016. – No. 6/6 (84). – P. 50–57.
1. Dvorkin L. Y., Babych Y. M., Zhytkovsky V. V., Bordyuzhenko O. M., Filipchuk S. V., Kochkarov D. V., Kovalyk I. V., Kovalchuk T. V., Skrypnyk M. M. (2017) Vysokomitsni shvydkotverdnuchi betony ta fibrobetony. [High-strength rapid hardening concretes and fiber reinforced concretes]. Rivne, NUVGP, 331 p. [in Ukrainian].
2. Sanytsky M., Marushchak U., I. Kirakevych, M. Stechyshyn. (2015) Vysokomitsni samoushchilniuvalni betony na osnovi dyspersno-armovanykh cementuuchyh system. [Highstrength self-compacting concrete based on dispersion-reinforced cementing systems]. Budivelni materialy ta vyroby. № 1. S. 10-14. [in Ukrainian].
3. Solodkyy S. Y., Kahanov V. O., Hornikovska I. B., Turba Yu. V. (2015) Doslidzhennia trishchynostiykosti vazhkyh betoniv ta pinobetoniv, armovanyh polipropilenovoyu fibroyu dlia dorozhnioho budivnytstva. [A study of the cracking properties of normal weight concrete and foam concrete reinforced with polypropylene fiber for road construction.]. Vostochno-Yevropeyskiy zhurnal peredovyh tehnologiy – Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. no 4/5 (76), pp. 40–46. [in Ukrainian].
4. Suhanov V. G., Vyrovoy V. N., Korobko O. A. (2016) Struktura materiala v structure konstruktsui. [Structure of material in construction structure]. Odessa, Poligraf, 244 p. [in Russian].
5. Yu К., Jiangtao Y., Dai J.-G., Lu Z.-D., Shah S. P. (2018) Development of ultra-high performance engineered cementitious composites using polyethylene (PE) fibers. Construction and Building Materials. no 158, pp. 217–227.
6. Zhang J., Gong C., Guo Z., Zhang М. (2009) Engineered cementitious composite with characteristic of low drying shrinkage. Cement and Concrete Research. no 39, pp. 303–312.
7. Li V. C. On Engineered Cementitious Composites (ECC). A review of the material and its applications. Journal of Advanced Concrete Technology. 2003, Vol. 1, No. 3, pp. 215–230.
8. Marushchak U., Sanytsky M., Sydor N. (2017) Design of rapid hardening engineered cementitious composites for sustainable construction. SSP – Journal of Civil Engineering. Vol. 12, Issue 2, pp. 107–112.
9. Sakulich A. R., Li V. C. (2011) Nanoscale characterization of engineered cementitious composites (ECC). Cement and Concrete Research. no 41, pp. 169–175.
10. Derevyanko V. N., Shapovalova O. V., Kondratieva N. V., Maksimenko A. A. (2015) Dispersnoye armirovaniye – sposob povysheniya prochnosti izdeliy. [Disperse reinforcement is method of strength increasing of wares]. Visnyk Prydniprovskoi derzhavnoi akademii budivnytstva ta arhitektury – Pridneprovs’k State Academy of Civil engineering and Architecture, no 3 (204), pp. 10–19. [in Russian].
11. Marushchak U., Sanytsky M., Mazurak T., Olevych Yu. (2016) Research of nanomodified Portland cement compositions with high early age strength. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. no 6/6 (84), pp. 50–57.
 
Rights © Національний університет “Львівська політехніка, 2018
© Сидор Н.І., Марущак У. Д., Маргаль І. В., 2018
 
Format 127-132
6
application/pdf
image/png
 
Coverage Львів
 
Publisher Видавництво Львівської політехніки