691.5

міцність
цементний камінь
базальтова фібра
фібробетон
strength
cement stone
basalt fiber
fiber-reinforced concrete

Досліджено міцність цементного каменю, дисперсно армованого базальтовою фіброю. Виготовлено дослідні зразки з різним об’ємним умістом фібри. Проведено експериментальні дослідження з метою встановлення впливу об’ємного вмісту фібри на міцність за розтягу та стиску композитного матеріалу. Відзначено значне зростання міцності на розтяг матеріалу зі збільшенням об’ємного вмісту армуючих волокон. Водночас міцність на стиск зменшується, що є несподіваним ефектом процесу армування цементної матриці.
Nowadays the more often usage of concrete under extreme operating conditions requires invariably improvement of its properties such as: crack, frost, shock resistance and resistance before dynamic loads. It can be realised by means of reinforcement with fibers from steel, polymer, glass, basalt etc. As it is known, the reinforcement of concrete with fibers the Young’s modulus of which is higher than of matrix, contributes to increase of composite material strength. Among such fibers the basalt possesses high chemical and temperature resistance, as well as the necessary adhesion to concrete. In addition the basalt fiber has superior strength characteristics than concrete and steel. The tensile and compressive strength of reinforced cement stone with basalt fibers has been investigated. For determination of material strength at tensile bending the samples with dimensions 40×40×160 mm have been used, and for determination of compressive strength – 40×40×40 mm. The recipe of preparation of the mortar and the formation from them samples was as follows: water-cement ratio for all mortar equals 0,4 with plasticizer Berament TB-1 in amount 0,04% by weight of cement. The fiber with length 12 mm and with diameter of its filament 18 ± 2 microns has been used in studies. Basalt fiber volume content in mortar was changed from 0 to 2% with increments of 0,25%. The mortar was stirred was formed for 5 min. until a homogeneous suspension, after that during 3 min. it was densed on a vibration table to remove air bubbles and reduce the number of pores. The samples were tested after 28 days storage in the laboratory. With increase of fiber volume content in material the invariably enhance of its strength has been detected. It has been shown that for reinforcement concrete stone with fiber volume content 2% its compressive strength increases up in 2,22 times higher compared with the unreinforced material. At the same time the compressive strength with the addition of fiber decreases, which is an unexpected effect of reinforcing process cement matrix. We can suppose that this effect is associated with increase of porosity in process of mixture preparation from fine dispersed basalt fiber. For a final clarification the reason of this unexpected effect appropriate research will be performed in future.

1. Рабинович, Ф.Н. Дисперсно армированные бетоны [Текст] / Ф.Н. Рабинович. – М.: Стройиздат, 1989. –174 с.
2. Рабинович, Ф.Н. Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории проектирования, технология, конструкции: монография [Текст] / Ф.Н. Рабинович. – М.: Издательство АСВ, 2004. – 560 с.
3. Баженов, Ю.М. Модифицированные высококачественные бетоны [Текст] / Ю.М. Баженов, В.С. Демьянова, В.И. Калашников // Научное издание. – М.: Издательство АСВ, 2006. – 368 с.
4. Барашиков, А.Я. Проектування базальтофібробетонних конструкцій з заданим рівнем надійності [Текст] / А.Я. Барашиков, О.М. Постернак // Ресурсоеконом. матеріали, конструкції, будівлі та споруди: зб. наук. пр. – 2012. – Вип.24. – С.3–9.
5. Василовская, Н.Г. Цементные композиции, дисперсно-армированные базальтовой фиброй [Текст] / Н.Г. Василовская, И.Г. Енджиевская, И.Г. Калугин // Вестник ТГАСУ. – 2011. – No3.
6. Tehmina, A. Mechanical Properties of High-performance Concrete Reinforced with Basalt Fibers [Text] / Tehmina Ayuba, Nasir Shafiqa, M. Fadhil Nuruddina Procedia Engineering – V.77. – 2014. – P.131–139.
7. Дьяков, К.В. Особенности технологии приготовления магнезиального базальтофибробетона [Текст] / К.В. Дьяков // Бетон и железобетон. – 2007. – No3. – C.18–19.
8. Новицкий, А.Г. Аспекты применения базальтовой фибры для армирования бетонов [Текст] / А.Г. Новицкий, М.В. Ефремов // Сборник «Строительный материалы, изделия и санитарная техника». – 2010, No36. – С.22–26.
9. ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.

1. Rabinovich, F.N. Dispersno armirovannye betony [Text] / F.N. Rabinovich. – M.: Stroiizdat, 1989. –174 p.
2. Rabinovich, F.N. Kompozity na osnove dispersno armirovannykh betonov. Voprosy teorii proektirovaniia, tekhnolohiia, konstruktsii: monohrafiia [Text] / F.N. Rabinovich. – M.: Izdatelstvo ASV, 2004. – 560 p.
3. Bazhenov, Iu.M. Modifitsirovannye vysokokachestvennye betony [Text] / Iu.M. Bazhenov, V.S. Demianova, V.I. Kalashnikov // Nauchnoe izdanie. – M.: Izdatelstvo ASV, 2006. – 368 p.
4. Barashykov, A.Ya. Proektuvannia bazaltofibrobetonnykh konstruktsii z zadanym rivnem nadiinosti [Text] / A.Ya. Barashykov, O.M. Posternak // Resursoekonom. materialy, konstruktsii, budivli ta sporudy: zb. nauk. pr. – 2012. – Iss.24. – P.3–9.
5. Vasilovskaia, N.H. Tsementnye kompozitsii, dispersno-armirovannye bazaltovoi fibroi [Text] / N.H. Vasilovskaia, I.H. Endzhievskaia, I.H. Kaluhin // Vestnik THASU. – 2011. – No3.
6. Tehmina, A. Mechanical Properties of High-performance Concrete Reinforced with Basalt Fibers [Text] / Tehmina Ayuba, Nasir Shafiqa, M. Fadhil Nuruddina Procedia Engineering – V.77. – 2014. – P.131–139.
7. Diakov, K.V. Osobennosti tekhnolohii prihotovleniia mahnezialnoho bazaltofibrobetona [Text] / K.V. Diakov // Beton i zhelezobeton. – 2007. – No3. – C.18–19.
8. Novitskii, A.H. Aspekty primeneniia bazaltovoi fibry dlia armirovaniia betonov [Text] / A.H. Novitskii, M.V. Efremov // Sbornik "Stroitelnyi materialy, izdeliia i sanitarnaia tekhnika". – 2010, No36. – P.22–26.
9. HOST 10180-90. Betony. Metody opredeleniia prochnosti po kontrolnym obraztsam.