ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ВЛИЯНИЯ РАЗМЕРНО-ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЩЕБНЯ НА ПОТЕНЦИАЛ СОПРОТИВЛЕНИЯ БЕТОНОВ РАЗРУШЕНИЮ

Рассматривается вопрос влияния размера и геометрии зерен щебня на формирование конгломератной структуры цементного бетона и, соответственно, на потенциал его сопротивления разрушению по показателям модуля деформативности, предельной сжимаемости, энергии разрушения, предела прочности при сжатии. Аналитически показано, что размер зерен заполнителя и их форма предопределяют не только плотность упаковки и пустотность жесткого пространственного каркаса бетона, но также тип контактного взаимодействия зерен, показатель анизотропии и кластеризации структуры, площадь поверхности межкомпонентной границы раздела в системе «матрица-включение», тип цементации структуры и величину межзернового зазора. Механизм влияния обсуждается в соотнесении с варьируемой макроструктурой бетона, определяющей процессы и характеристики аккумуляции, диссипации, локализации и концентрации напряжений в силовых его структурных связях. В экспериментах, проведенных по методике, обеспечивающей получение данных о зависимости конструкционных свойств бетона от параметров формируемой структуры при варьировании размера зерен в интервале от 2,5 до 40 мм, установлены эмпирические соотношения. Дан анализ эмпирических соотношений и вытекающие из них практические рекомендации.

цементный бетон, рецептурно-технологические факторы структурообразования, размер зерен заполнителя, потенциал сопротивления разрушению

1. Баженов, Ю.М. Модифицированные высококачественные бетоны / Ю.М. Баженов, В.С. Демьянова, В.И. Калашников // Научное издание. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. - 368 с.

2. Бабков В.В. и др. О некоторых закономерностях связи структуры и прочности бетона // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура, 1983. - № 2. - С. 16 - 20.

3. Белов, В.В. Формирование оптимальной макроструктуры строительной смеси / В.В. Белов, М.А. Смирнов // Строительные материалы. - 2009. №9. - С. 88-90.

4. Грызлов В.С., Демидов С.В. Информационные аспекты моделирования макроструктуры легкого бетона // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы пятых академических чтений РААСН / Воронеж. гос. арх.-строит. академия. - Воронеж, 1999. - С. 109 - 111.

5. Ицкович С.М. Заполнители для бетона. - М.: Высш. шк., 1983. - 214 с.

6. Миронов В.А. Методы оптимизации составов сыпучих систем / В.А. Миронов, А.И. Голубев, Тверь: ТГТУ, 2003. - С.76.

7. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение. - М.: Высш. шк., 2002. - 701 с.

8. Бабкин Л.И. Влияние однородности зернового состава крупных заполнителей на прочность бетона // Бетон и железобетон, 1987. - № 1. - С. 32 - 33.

9. Будештский Р.И. Элементы теории прочности зернистых композиционных материалов. - Тбилиси: Мецниереба, 1972. - 82 с.

10. Гордон С.С. Структура и свойства тяжелых бетонов на различных заполнителях. М.: Стройиздат, 1969. - 150 с.

11. Иванов И.А. Легкие бетоны на искусственных пористых заполнителях. М.: Стройиздат, 1993. 182 с.

12. Королев Л.В., Лупанов А.П., Придатко Ю.М. Анализ упаковки полидисперсных частиц в композитных строительных материалах // Современные проблемы науки и образования, 2007. №6. С. 105-108.

13. Карпенко Н.И. Общие модели механики бетона. - М.: Стройиздат, 1996. - 416 с.

14. Чернышов Е.М., Дьяченко Е.И., Макеев А.И. Неоднородность структуры и сопротивление разрушению конгломератных строительных композитов: вопросы материаловедческого обобщения и развития теории. Воронеж, 2012. 98 с.

15. Десов А.Е. К макроструктурной теории прочности бетона при одноосном сжатии // Технология и повышение долговечности железобетонных конструкций: VII Всесоюзная конференция по бетону и железобетону. - М.: Стройиздат, 1972. - С. 4 - 17.

16. Комохов П.Г. Физико-механические аспекты разрушения бетона и принципы снижения его трещинообразования // Совершенствование технологии строительного производства: Межвуз. тематич. сб. - Томск, 1981. - С. 145 - 151.

17. Максимова И.Н., Макридин Н.И., Ерофеев В.Т., Скачков Ю.П. Структура и прочность конструкционных цементных композитов. Саранск, 2015. - 360 с.

18. Соломатов В.И., Ерофеев В.Т., Митина Е.А. Оптимизация гранулометрического состава наполнителей для бетонов // Будiвелнi конструкцii: Miжвiдомчий науково-технiчний зб., вип. 50. - Киiв: НДIБК, 1999. - С. 372 - 377

19. Белов В.В., Куляев П.В. Теоретическое обоснование оптимальных зерновых составов композиционных материалов с минеральными наполнителями // Строительство и реконструкция, 2017. №5. С. 94-101

20. Оценка минеральных ресурсов и запасов участка «Дон-Гранит» // Итоговый отчет для компании ОАО «ВБ-Девелопмент Черноземье» / International Economic and Energy Consulting Limited. 2010. 111 с. URL:: http://docplayer.ru/49171035-Ocenka-mineralnyh-resursov-i-zapasov-uchastka-don-granit.html (дата обращения - 09.03.2018)

21. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М.: Стройиздат,1981. 464 с.

22. Weymouth C. A study of fine aggregate in a freshly mixed mortar and concretes. ASTM. 38, 1932. № 2

23. Рекомендации по подбору составов бетонных смесей для тяжелых и мелкозернистых бетонов: Методическое пособие // Федеральное автономное учреждение «Федеральный центр нормирования, стандартизации и оценки соответствия в строительстве». М., 2016. 100 с.

24. Виноградов Ю.И., Хохлов С.В. Определение выхода отсева при производстве щебня в зависимости от основных параметров буровзрывных работ // Взрывное дело. 2015. № 113-70. С. 126-132.