РОЛЬ ДИСКРЕТНОЇ АРМАТУРИ В ОРГАНІЗАЦІЇ МІКРОСТРУКТУРИ ДЕКОРАТИВНИХ КОМПОЗИТІВ
DOI:
https://doi.org/10.31650/2786-6696-2024-10-69-81Ключові слова:
декоративний композит, структура, фібра, дисперсна система, кластер, деформації.Анотація
У статті пропонується декоративні матеріали і вироби розглядати у вигляді відкритих складноорганізованих систем, які перманентно взаємодіють з навколишнім середовищем і реагують на всю сукупність зовнішніх впливів. З метою збереження функціональних властивостей на заданому рівні пропонується застосовувати багаторівневе дискретне армування матеріалу виробів. Дискретна арматура, як вихідна складова здатна приймати участь в процесах структуроутворення на всіх рівнях структурної неоднорідності декоративного композиту. Механізм організації мікроструктури дисперсно-армованого матеріалу вивчався на різних моделях різних дисперсних систем. Експериментальні дослідження проводились в декілька етапів. На першому етапі використовувалися моделі фізичної взаємодії часток дисперсної фази на поверхні моделі дисперсного середовища. На другому етапі для оцінки ступеня дисперсності фібри та аналізу кінетики утворення кластерних підструктур мікроструктури армованих композитів застосовувалися фізичні моделі глиняно-водних і полімервміщуючих систем.
Здійснений аналіз моделей міжчасткових взаємодій дозволив встановити, що наповнення кластерних структур дискретною арматурою збільшує структурне різноманіття системи. Залежно від співвідношення лінійних часток і дисперсних зерен утворюються кластерні підструктури різної природи. Аналіз властивостей різних складів глиняної композиції доводить, що різноманітність кластерних підструктур надає можливість поліпшити структурні параметри дисперсній системі. Дослідження показали, що величина об’ємних деформацій визначається початковим складом глини. Використання фібри оптимальної геометрії в композиціях забезпечує отримання структур зі значно меншою кількістю дефектів. Для неспростовного доказу того, що лінійні частки спроможні до сприйняття і перерозподілу деформацій, на прикладі виготовлених фізичних моделей, розглянуто розподіл залишкових напружень і деформацій в оптично-чутливому полімері. Візуальний аналіз картин смуг полімерних зразків продемонстрував, що присутність фібри в складі композиту змінює характер розподілу об’ємних деформацій.
Посилання
1. Соломатов В.И., Тахиров М.К., Тахер Шах Мд. Интенсивная технология бетонов. Москва: Стройиздат, 1989. 264с.
2. Соломатов В.И., Выровой В.Н., Дорофеев В.С., Сиренко А.В. Композиционные строительные материалы и конструкции пониженной материалоемкости. Київ: Будівельник, 1991. 144с.
3. Суханов В.Г., Вировой В.М., Коробко О.А. Структура матеріалу у структурі конструкції: монографія. Одеса: ОДАБА, 2022. 412с.
4. Вировой В.М., Коробко О.О., Суханова С.С., Суханов В.Г. Наукові дослідження: основи методології. Одеса: ОДАБА, 2024. 148с.
5. Garboczi E.J., Bentz D.P. Digital simulation of the aggregate–cement paste interfacial zone in concrete. Journal of Materials Research. 1991. vol. 6. no. 1, pp. 196-201.
6. Ramachandran V.S., Beaudoin James J. Handbook of Analytical Techniques in Concrete Science and Technology. William Andrew Publishing, LLC Norwich, New York, USA, 2001.
7. Mehta P., Paulo J. M. Monteiro. Concrete: Microstructure, Properties, and Materials. 3th edition. McGraw Hill Professional, 2006.
8. Дворкин Л.И., Соломатов В.Н., Выровой В.Н., Чудновский С.М. Цементные бетоны с минеральными наполнителями. Киев: Будивэльнык, 1991.
9. Химические и минеральные добавки в бетон / под ред. А.В. Ушерова-Маршака. Харьков: Колорит, 2005. 280с.
10. Rixom М.R., Mailvaganam Nоеl Р. Chemical admixtures for concrete. 3th edition. Taylor & Francis e-Library, 2001.
11. Троян В.В. Добавки для бетонів і будівельних розчинів: навчальний посібник. Ніжин: ТОВ «Видавництво «АспектПоліграф», 2010. 228с.
12. Пушкарьова К.К., Гончар О.А., Мазур В.О. Особливості структуроутворення білого портландцементу в присутності карбонатних добавок Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. 2023. C. 57-69.
13. Bentur A., Mindess S. Fibre Reinforced Cementitious Composites. 2th edition. LondonNew York: Taylor & Francis, 2007.
14. Brand A.M. Cement-Based Composites: Materials, mechanical properties and performance. 2th edition. London-New York: Taylor & Francis, 2009.
15. Lee S.F., Jacobsen S. Study of interfacial microstructure, fracture energy, compressive energy and debonding load of steel fiber-reinforced mortar. Materials and Structures, 2011. vol. 44. pp. 1451-1465.
16. Banthia N., Majdzadeh F., Wu J., Bindiganavile V. Fiber synergy in Hybrid Fiber Reinforced Concrete (HyFRC) in flexure and direct shear. Cement & Concrete Composites, 2014. vol. 48, pp. 91-97.
17. Dovgan A.D., Vyrovoy V.M., Dovgan P.M. Crack resistance of decorative composites.
IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2019. vol. 708. pp. 1-7
18. Maso J.C. Interfacial Transition Zone in Concrete. An Imprint of Chapman & Hall, 1996.
19. Chung D.D.L. Dispersion of Short Fibers in Cement. Journal of Materials in Civil Engineering, 2005. pp. 379-383.
20. Katz A., Bentur A. Mechanisms and processes leading to changes in time in the properties of carbon fiber reinforced cement. Advanced Cement Based Materials, 1996. vol. 3, pp. 1-13.
21. Dovgan A.D., Vyrovoy V.M. Structure formation of dispersed-reinforced building composites. Bulletin of Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, 2021, no. 85, pр. 71-78.
22. Дорофеев В.С., Выровой В.Н. Технологическая поврежденность строительных материалов и конструкций. Одесса: Город мастеров, 1998. 168с.
23. Юшкевич М.О., Роговой М.И. Технология керамики. Москва: Стройиздат, 1969.
350 с.
24. Стрижало В.О., Бородій М.В. Експериментальні методи в механіці деформівного твердого тіла. Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. 306с.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
