Дискретно-армовані ремонтні розчини

Abstract

UK: Сучасні ремонтні розчини для відновлення та підсилення конструкцій повинні мати підвищену тріщиностійкість, адгезію до основи та довговічність. Одним із ефективних підходів є використання дискретного армування – введення в’яжучої матриці коротких волокон різної природи, які забезпечують мікроармування на всьому об’ємі. В склад сучасних ремонтних сумішей, окрім мінеральних в’яжучих, вводяться також поверхнево-активні речовини та пластифікатори, що регулюють процеси гідратації, структуроутворення і властивості штучного каменю. Пластифікатори дозволяють знизити водопотребу та підвищити щільність структури. Особливу увагу привертають системи на основі алюмінатних, сульфатних і сульфоалюмінатних в’яжучих, оскільки вони забезпечують швидкий набір міцності та формування стабільної кристалічної структури. Мета статі – обґрунтування вибору складу дискретноармованих ремонтних розчинів для підвищення адгезії, зниження усадочних деформацій і запобігання утворенню тріщин при твердінні. Висновки. Проведені дослідження впливу вмісту волокон різних типів (поліпропіленових, сталевих, базальтових) на фізико-механічні показники та реологічні властивості розчинів. Показано, що введення 0,5–1,0% коротких поліпропіленових волокон знижує ризик усадочних тріщин і підвищує тріщиностійкість, а сталеві та базальтові волокна збільшують міцність на розтяг при згині до 20–30%. Отримано комплекс експериментально-статистичних моделей наномодифікованих композицій на основі глиноземистого цементу та гіпсу, що дають можливість визначення впливу вхідних факторів на зростання основних фізико-механічних властивостей. Дослідженнями установлено співвідношення базових компонентів композиту на основі 70% глиноземистого цементу, 30% гіпсу і пластифікатору Sika VG Sika = 0,10÷0,40; Глиноземистий цемент = 69,72÷69,93; Гіпс = 29,88÷29,97. Згідно технології виготовлення зменшено кількість компонентів до мінімуму і отримано систему в’яжуче – заповнювач – пластифікатор. З економічної сторони в залежності від вимог замовника можна регулювати витрату глиноземистого цементу та гіпсової в’яжучої речовини в границях приблизно 10%.

EN: Modern repair mortars for the restoration and strengthening of structures must demonstrate enhanced crack resistance, adhesion to the substrate and durability. One of the effective approaches is the use of discrete reinforcement, which involves introducing short fibers of various origins into the binding matrix, thereby providing micro-reinforcement throughout the entire volume. In addition to mineral binders, modern repair mortars contain surfactants and plasticizers that regulate hydration, structure formation, and the properties of the artificial stone. Plasticizers reduce water demand and increase structural density. Particular attention is given to systems based on aluminate, sulfate and sulfoaluminate binders, as they provide rapid strength development and the formation of a stable crystalline structure. The purpose of this article is to justify the selection of compositions for repair mortars reinforced with discrete fibers to enhance adhesion, reduce shrinkage deformations and prevent crack formation during curing. Conclusions. Studies have been conducted on the influence of the content of various types of fibers (polypropylene, steel, basalt) on the physical and mechanical characteristics and rheological behavior of the mortars. It has been shown that the introduction of 0.5–1.0 % short polypropylene fibers reduces the risk of shrinkage cracks and increases crack resistance, while steel and basalt fibers increase tensile strength in bending by up to 20–30 %. A set of experimental and statistical models of nano-modified compositions based on alumina cement and gypsum has been obtained, enabling the determination of the influence of input factors on the development of key physical and mechanical properties. The studies has established the proportion of the basic components of the composite based on 70 % alumina cement, 30 % gypsum, and the plasticizer Sika VG as follows: Sika VG = 0,10÷0,40; Alumina cement = 69,72÷69,93; Gypsum = 29,88÷29,97. According to the manufacturing technology, the number of components has been reduced to a minimum, resulting in a binder ‒ filler ‒ plasticizer system. In economic terms, depending on the customer's requirements, the consumption of alumina cement and gypsum binder can be adjusted by approximately 10%.