Модель высокопрочного легкого бетона

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Моделирование представляет собой инструмент научного познания, позволяющий путем замены исследуемого объекта его представлением (моделью) исследовать его и интерпретировать результаты на сам объект. Очевидно, что модель материала должна позволять проводить исследование влияния рецептурных факторов на его свойства (прямая задача) или при установленных требованиях к материалу определять параметры модели (величины факторов), обеспечивающие достижение установленных требований (обратная задача). В ходе исследования разработана рецептурно-структурная модель высокопрочного легкого бетона, представляющая собой систему уравнений, устанавливающих взаимосвязи структурных параметров (геометрические характеристики, рецептурных факторов (содержание компонентов) со скоростью седиментации и вязкостью бетонной смеси и удельной прочностью бетона. Проведенное моделирование позволяет спрогнозировать свойства бетонной смеси и бетона на полом заполнителе и установить граничные условия для достижения целевых значений ключевых показателей качества. Установлено, что актуальной задачей при получении высокопрочных легких бетонов является разработка рецептурно-технических решений, обеспечивающих сочетание высокой подвижности и однородности, что объясняется величиной В/Ц как ключевого управляющего фактора, находящейся в противоположных областях оптимизации, а для достижения высокой удельной прочности высокопрочного легкого бетона дополнительно необходимо регулировать адгезию цементного камня к полому заполнителю.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Иноземцев

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: InozemcevAS@mgsu.ru

канд. техн. наук 

Россия, 129337, г. Москва, Ярославское ш., 26

Е. В. Королев

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Email: korolev@nocnt.ru

д-р техн. наук 

Россия, 190005, г. Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4

Список литературы

  1. Смирнов В.А., Королев Е.В. Иерархическое моделирование строительных материалов как дисперсных систем: специализированная программная реализация // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 43–53. EDN: YYFQXZ. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-43-53
  2. Данилов В.Е., Королев Е.В., Айзенштадт А.М., Строкова В.В. Особенности расчета свободной энергии поверхности на основе модели межфазного взаимодействия Оунса–Вендта–Рабеля–Кьельбле // Строительные материалы. 2019. № 11. С. 66–72. EDN: LHMOAH. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-776-11-66-72
  3. Гарькина И.А., Данилов А.М. Опыт разработки композиционных материалов: некоторые аспекты математического моделирования // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2013. № 8 (656). С. 28–33. EDN: RUPEAN
  4. Будылина Е.А., Гарькина И.А., Данилов А.М., Сорокин Д.С. Синтез композитов: логико-методологические модели // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 5. С. 149. EDN: SZVJUV
  5. Данилов А.М., Гарькина И.А., Киселев А.А. Моделирование и обработка экспериментальных данных при подготовке магистров и аспирантов // Региональная архитектура и строительство. 2015. № 3 (24). С. 73–77. EDN: UXRSDX
  6. Королев Е.В., Беленцов Ю.А. Применение теории информации в решении задач строительного материаловедения // Региональная архитектура и строительство. 2023. № 3 (56). С. 13–28. EDN: NDKOJM
  7. Королев Е.В., Киселев Д.Г., Альбакасов А.И. Оценка эффективности технологии наномодифицирования серных вяжущих веществ по показателям эксплуатационных свойств // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2013. Т. 5. № 3. С. 60–70. EDN: QBMUNH
  8. Королев Е.В. Технико-экономическая эффективность новых технологических решений. анализ и совершенствование // Строительные материалы. 2017. № 3. С. 85–89. EDN: YHZYLN
  9. Иноземцев А.С., Королев Е.В. Высокопрочный легкий бетон. СПб.: СПбГАСУ, 2022. 192 с. EDN: UCJRAZ
  10. Макридин Н.И., Максимова И.Н. Искусственные пористые заполнители и легкие бетоны: Учеб. пособие. Пенза: ПГУАС, 2013. 324 с.
  11. Петров В.П., Макридин Н.И., Ярмаковский В.Н. Пористые заполнители и легкие бетоны. Материаловедение. Технология производства: учебное пособие. Самара: СГАСУ; АСВ, 2009. 436 с.
  12. Бычков М.В., Удодов С.А. Особенности разработки легких самоуплотняющихся бетонов на пористых заполнителях // Инженерный вестник Дона. 2013. № 3 (26). С. 25. EDN: RZEFZN
  13. Иноземцев А.С., Королев Е.В. Легкие бетоны на полых и пористых заполнителях // Строительные материалы. 2024. № 7. С. 41–47. EDN: UNEDCX. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-826-7-41-47
  14. Урьев Н.Б., Потанин А.Н. Текучесть суспензий и порошков. М.: Химия, 1992. 256 с.
  15. Powell M.J. Site percolation in randomly packed spheres. Physical Review B. 1979. Vol. 20. Iss. 10. 4194. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.20.4194
  16. Пивинский Ю.Е. Реология дилатантных и тиксотропных дисперсных систем. СПб.: Санкт-Петербургский государственный технологический институт, 2001. 174 с.
  17. Королев Е.В., Баженов Ю.М., Альбакасов А.И. Радиационно-защитные и химически стойкие серные строительные материалы. Оренбург: ОГУ, 2010. 364 с. EDN: PYONOJ
  18. Коган Б.Ю. Размерность физической величины. М.: Наука, 1968. 72 с.
  19. Седов Л.И. Методы подобия и размерностей в механике. М.: Наука, 1972. 330 с.
  20. Иноземцев С.С., Королев Е.В., Ле Х.Т., До Ч. Т. Методы оценки самовосстановления асфальтобетона // Строительные материалы. 2024. № 10. С. 37–46. EDN: JZAHYB. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-829-10-37-46
  21. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1979. 344 с.
  22. Журавлев В.Ф., Штейерт Н.П. Сцепление цементного камня с различными материалами // Цемент. 1952. № 5. С. 17–19.
  23. Бабицкий В.В. Прогнозирование степени гидратации цемента с химическими добавками // Материалы, технологии, инструменты. 2005. № 1. С. 76.
  24. Несветаев Г.В., Ву Л.К. Модель для оценки сцепления цементного камня с заполнителем по величине предела прочности бетона при осевом растяжении // Интернет-журнал «Науковедение». 2017. Т. 9. № 3. EDN: ZEIRHN

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Модельное распределение размеров частиц (a) и толщины стенки полого заполнителя (b)

Скачать (226KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость вязкости легкой бетонной смеси от В/Ц при варьировании содержания полого заполнителя

Скачать (158KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Интенсивность седиментации полого заполнителя в цементной суспензии (знак «–» соответствует направлению движения частиц, противоположному действию силы тяжести, т. е. всплытию)

Скачать (196KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость кривизны кривой функций f1 (a) и f2 (b)

Скачать (339KB)
Метаданные
6. Рис.

Скачать (4KB)
Метаданные
7. Рис. 5. Зависимость удельной прочности легкого бетона от размера частиц и объемного содержания полого заполнителя

Скачать (507KB)
Метаданные
8. Рис. 6. Влияние адгезии на удельную прочность легкого бетона на полом заполнителе (Df=80 мкм)

Скачать (576KB)
Метаданные

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2024