THE INFLUENCE OF BASALT FIBER ON THE PROPERTIES OF CLAYDATE-CONCRETE

Authors

  • Barabash І.V. Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture image/svg+xml
  • Shcherbyna O.S. Bautech-Ukraine" LLC

DOI:

https://doi.org/10.31650/2786-6696-2022-1-44-54

Keywords:

expanded clay concrete, mechanical activation, basalt fiber, polycarboxylate superplasticizer, abrasion, frost resistance, impact strength.

Abstract

The paper examines the properties of dispersed-reinforced cast expanded clay concrete on mechanically activated slag Portland cement with the addition of Super-PC polycarboxylate superplasticizer. Experimental studies have established the possibility of obtaining lightweight concrete based on high-mobility lightweight concrete mixtures with a diameter of a cone of at least 50 cm.

It has been experimentally confirmed that the hydrophobization of expanded clay gravel helps to increase the spreading of the cone of the concrete mixture, and also increases the viability of the concrete mixture. The expediency of mechanical activation of slag Portland cement in the presence of Super-PC to obtain light concrete with increased characteristics in terms of frost resistance, abrasion and impact strength is shown.

The results of research are presented, which indicate that the introduction of basalt fiber into slag Portland cement together with the mechanical activation of the binder allows to reduce the abrasion of concrete from 0.44 to 0.13 g/cm2, as well as to increase the impact strength of concrete by almost 2 times (compared to with control). The proposed complex of recipe-technological influences allows to ensure frost resistance of concrete not less than 350 cycles of alternating freezing and thawing.

It was established that the mechanical activation of the binder causes an increase in the strength of concrete at the age of 3 days from 11.3 to 16.2 MPa, that is, by more than 40% compared to the control. The introduction of basalt fiber in the amount of 1% of the mass of the binder ensures an increase in the strength of concrete by 10-15%. The joint effect on slag Portland cement of mechanical activation, additives of poly-carboxylate Super-PC and basalt fiber causes an increase in the strength of concrete at the age of 28 days (compared to the control) from 11.3 to 29.5 MPa, i.e. more than 2.5 times.

In general, the combined use of the listed recipe-technological factors ensures an increase in the main physical and mechanical characteristics of lightweight concrete.

References

[1] Деревянко В.Н. Саламаха Л.В. Дисперсно-армированные растворы для устройства стяжек полов. Строительство, материаловедение, машиностроение. 2009. С. 14-19.

[2] Барабаш И.В. Моделирование механизмов структурообразования механоактивиро-ванных грубодисперсных систем. Материалы к 39-му международному симпозиуму по мо-делированию и оптимизации композитов МОК-39. Одесса. 2000. С. 75.

[3] Пухаренко Ю.В. Научные и практические основы формирования структуры и свойств фибробетонов: автореф. дисс. док. техн. наук. Санкт-Петербург, 2004. 46 с.

[4] Ксеншкевич Л.Н., Барабаш И.В., Даниленко А.В. Влияние базальтовой фибры на прочность цементного камня. Збірник наукових праць «Ресурсоекономні матеріали, кон-струкції, будівлі та споруди». Рівне. 2015. С. 163-167.

[5] Толмачев С.Н. Сравнительная оценка истираемости монолитного бетона и его ком-понентов. Строительные материалы. 2012. С. 11-13.

[6] Дорф В. А. Влияние содержания и характеристик фибры на коэффициент истираемости сталефибробетона с цементно-песчаной матрицей. Технологии бетонов. 2014. С. 27-29 .

[7] Gołaszewski J. Wpływ zawartości popiołu lotnego wapiennego oraz zbrojenia rozproszonego na wybrane charakterystyki fibrobetonуw samozagęszczalnych civil and environmental engineerinłag. Budownictwo i inżynieria środowiska, 2011. P. 281-287.

[8] Бужевич Г.А. Легкие бетоны на пористых заполнителях. Строииздат, Москва, 1976. 236 с.

[9] Барабаш И.В., Итомлина-Напорчук А.В., Щербина О.С., Бурлаков Е.С., Колесник И.Г. Влияние волокнистого наполнителя на прочность цементного камня. Вісник ОДАБА. 2013. Вип. №50. С. 21-25.

[10] Армированные волокнами вяжущие композиционные материалы: вклад полиамид-ных волокон. URL: http:// www.trotuar.ru/forms/dobavki/fibra2.shtml.

[11] Lуpez-Buendнa A.M., Romero-Sбnchez M.D., Climent V., Guillem C. Surface treated polypropylene (PP) fibres for reinforced concrete. Cement and Concrete Research. 2013. Р. 29–35.

[12] Ghanbari A., Karihaloo B.L. Prediction of the plastic viscosity of self-compacting steel fibre reinforced concrete. Cement Concrete Research. 2009. Р. 1209–1216.

[13] Choi Yun Wang, Kim Yong Jic, Shin Hwa Cheol, Moon Han Young An experimental re-search on the fluidity and mechanical properties of high – strength lightweight self – compacting concrete. Cement And Concrete Research. 2006. Р. 1595 – 1602.

[14] Щербина О.С., Барабаш И.В., Кровяков С.А., Барабаш Т.И. Снижение энергоемко-сти производства самоуплотняющихся легкобетонных. Енергоефективні технології в будів-ництві та міському господарстві: м-ли V міжнародної науково-практичної конференції. Одеса. ОДАБА. 2014. С. 186-190.

[15] Щербина О.С. Прочность цементного камня на механоактивированном шлакосоде-ржащем вяжущем. Первый независимый научный вестник. 2016. Вып. №12-13. С. 44-47.

Published

2022-10-15

Issue

Section

Building materials and technologies

How to Cite

THE INFLUENCE OF BASALT FIBER ON THE PROPERTIES OF CLAYDATE-CONCRETE. (2022). MODERN CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE, 1, 44-54. https://doi.org/10.31650/2786-6696-2022-1-44-54