Сергей Дмитриевич Епихин — аспирант, преподаватель кафедры строительного материаловедения
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
Sergey D. Epikhin — postgraduate student, lecturer of the Department of Building Materials Science
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337
Александр Сергеевич Иноземцев — кандидат технических наук, доцент кафедры строительного материаловедения
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
Scopus: 55889834500, ResearcherID: K-6341-2013
Aleksandr S. Inozemtsev — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Construction Materials Science
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337
Scopus: 55889834500, ResearcherID: K-6341-2013
Введение. В современном строительстве активно применяются технологии самоуплотняющегося бетона, развивающиеся в направлении технологии легких самоуплотняющихся бетонов (ЛСУБ). Основное преимущество ЛСУБ — уменьшение веса бетонных и железобетонных конструкций при сохранении структурной целостности, несущей способности и высокой подвижности. Цель исследования — оценка реологии течения исследуемых смесей в зависимости от варьируемых факторов В/Ц и концентрации пластификатора Сд и соотношения заполнителя (фракционированного песка и кварцевой муки).
Материалы и методы. Объектом исследования являются бетонные смеси на полых микросферах. Проектная средняя плотностью бетона 1400 кг/м3. Представлен следующий состав: портландцемент, керамические микросферы, комплексная кремнеземистая добавка, фракционный песок, кварцевая мука, гиперпластификатор и вода. Получены результаты исследования реологических характеристик ЛСУБ. Ключевыми реологическими параметрами приняты напряжение сдвига и вязкость.
Результаты. Снижение В/Ц отношения увеличивает вязкость и напряжение сдвига бетонной смеси вне зависимости от Сд. Похожая зависимость наблюдается у составов с варьируемой Сд, увеличение которой снижает густоту смеси, уменьшая вязкость и напряжение сдвига. Отмечено предельное значение Сд, при преодолении которого реологические показатели смесей стремятся к нулю по мере увеличения объема добавки. Оценка реологии смесей по уравнению Оствальда – Вейля показывает наибольшую значимость В/Ц отношения на густоту и возможность изменения характера течения смесей с псевдопластического на дилатантный при варьировании исследуемых факторов. Замена доли фракционированного песка мукой со 100 до 0 % увеличивает густоту смеси почти в 3 раза.
Выводы. Представлены результаты, определяющие возможность изменения реологического характера течения ЛСУБ на полых микросферах при варьировании исследуемых факторов. Выполнен сравнительный анализ полученных реологических кривых с использованием уравнения Оствальда – Вейля для тяжелых и легких бетонов с полыми микросферами смесей. Рассмотрена роль дисперсности заполнителя в управлении реологическими свойствами исследуемых ЛСУБ.
Introduction. Self-compacting concrete (SCC) technologies are actively used in modern construction, which are developing in the direction of lightweight self-compacting concrete (LWSCC) technology. The main advantage of LWSCC is to reduce the weight of concrete and reinforced concrete structures while maintaining structural integrity, load-bearing capacity and high mobility. The purpose of the study is to evaluate the rheology of the flow of the studied mixtures depending on the varying factors of W/C and the concentration of plasticizer Cpl and the ratio of filler (fractionated sand and quartz flour).
Materials and methods. The object of the study is concrete mixtures on hollow microspheres. The design average concrete density is 1,400 kg/m3. The following composition is presented: Portland cement, ceramic microspheres, complex silica additive, fractional sand, quartz flour, hyperplasticizer and water. The results of studies of the rheological characteristics of LWSCC were obtained. The key rheological parameters are shear stress and viscosity.
Results. Reducing the W/C increases the viscosity and shear stress of the concrete mix, regardless of the Cpl. A similar dependence is observed in compositions with variable Cpl. An increase in Cpl reduces the density of the mixture, reducing viscosity and shear stress. The limiting value of Cpl is noted, when this value is overcome by rheological parameters of mixtures tend to zero as the volume of the additive increases. The evaluation of the rheology of mixtures using the Ostwald de Waele equation shows the greatest importance of the W/C ratio for density and the possibility of changing the flow pattern of mixtures from pseudoplastic to dilatant with varying studied factors. Replacing the fraction of fractionated sand with flour from 100 to 0 % increases the density of the mixture by almost three times.
Conclusions. The results determining the possibility of changing the rheological nature of the LWSCC flow on hollow microspheres with varying studied factors are presented. A comparative analysis of the obtained rheological curves is performed using the Ostwald de Waele equation for heavy and light mixtures with hollow microspheres. The role of filler dispersion in controlling the rheological properties of the studied LWSCC is considered.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.