Оптимизация волокнистого бетона с полипропиленовыми и базальтовыми волокнами с использованием мраморных заполнителей
Автор: Абдыкалыков А., Айдаралиев Ж.К., Абдыкалык К.Ж., Сопубеков Н.А., Суйунбек У.А.
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Технологии производства строительных материалов и изделий
Статья в выпуске: 2 т.18, 2026 года.
Бесплатный доступ
Введение. Одним из наиболее перспективных материалов для дисперсного армирования бетонов является базальтовое волокно. Оно характеризуется высокой прочностью, термической и химической стойкостью, а также экологической безопасностью. Применение армирующих фибр позволяет значительно повысить прочность бетона при изгибе и растяжении, а также улучшить его водостойкость и устойчивость к динамическим нагрузкам. Ряд исследований показывает, что введение базальтовой фибры способствует повышению прочности композитов на сжатие и изгиб, а также увеличению их трещиностойкости. При оптимальном содержании волокон формируется пространственный армирующий каркас, который повышает энергоёмкость разрушения материала и его устойчивость к внешним воздействиям. Методы и материалы. С целью определения оптимального состава фибробетона был проведён пятифакторный эксперимент по плану На5. Были выбраны следующие компоненты рецептурного состава: мраморная крошка (МК), мраморный порошок (МП), мраморная пыль (М-пыль), базальтовые фибры (ФБ), полипропиленовые фибры (ФП), а также связующее - портландцемент. Фибробетоны изготавливались по следующей технологии: мраморные наполнители различных фракций, армирующие фибры и портландцемент предварительно перемешивались в сухом состоянии в течение 10 минут, после чего добавлялось необходимое количество воды. Полученная смесь перемешивалась в течение 30 минут и формовалась в специальные формы для проведения физико-технических исследований. Через 24 часа образцы подвергались обработке водяным паром в течение 30 минут, после чего через трое суток проводились испытания на плотность, водопоглощение и прочность. В соответствии с планом эксперимента типа На5 было получено 27 составов фибробетона. По результатам эксперимента методом наименьших квадратов были определены коэффициенты регрессии моделей исследуемых свойств фибробетона с мраморными наполнителями. Также были построены графические образы экспериментально-статистических моделей в виде двумерных номограмм.
Фибробетон, базальтовое волокно, фибры базальтовые, фибры полипропиленовые, экспериментально-статическое моделирование, прочность фибробетона, номограммы
Короткий адрес: https://sciup.org/142247820
IDR: 142247820 | DOI: 10.15828/2075-8545-2026-18-2-192-209
Optimization of Fiber-Reinforced Concrete with Polypropylene and Basalt Fibers Using Marble Fillers
Introduction. One of the most promising materials for dispersed reinforcement of concrete is basalt fiber. It is characterized by high strength, thermal and chemical resistance, as well as environmental safety. The use of reinforcing fibers significantly increases the flexural and tensile strength of concrete and improves its water resistance and resistance to dynamic loads. A number of studies show that the introduction of basalt fiber contributes to an increase in the compressive and flexural strength of composites, as well as their crack resistance. With an optimal fiber content, a spatial reinforcing framework is formed, which increases the energy capacity of material fracture and its resistance to external influences. Methods and materials. Fiber-reinforced concretes were produced using the following technology: marble fillers of different fractions, reinforcing fibers, and Portland cement were first mixed in a dry state for 10 minutes, after which the required amount of water was added. The resulting mixture was stirred for 30 minutes and molded into special forms for physical and technical studies. After 24 hours, the samples were treated with water steam for 30 minutes, after which, after three days, tests for density, water absorption, and strength were carried out. According to the experimental plan of the Ha5 type, 27 compositions of fiber-reinforced concrete were obtained. Based on the experimental results, regression coefficients of models describing the studied properties of fiber-reinforced concrete with marble fillers were determined using the least squares method. Graphical representations of the experimental-statistical models were also constructed in the form of two-dimensional nomograms.
