Дисперсно-армированные мелкозернистые бетоны с полифункциональными модифицирующими добавками

Целью экспериментального исследования являлось изучение эффективности дисперсного армирования и модифицирования активными минеральными и химическими добавками составов цементных дисперсно-армированных мелкозернистых бетонов, а также оптимизация разработанных составов по прочностным критериям эффективности. Многокритериальная оптимизация составов и свойств дисперсно-армированных модифицированных мелкозернистых бетонов является актуальной задачей в связи с многокомпонентностью их рецептур. Планирование экспериментального исследования осуществлялось на основе D-оптимального плана, содержащего 15 опытов. По результатам эксперимента производилось построение экспериментально-статистических моделей зависимости предела прочности при сжатии и на растяжение при изгибе мелкозернистых бетонов от вида и содержания модифицирующих добавок (смесь I) и дисперсных волокон (смесь II). Анализ результатов исследования осуществлялся по треугольным диаграммам Гиббса-Розебома, построенным по полиномиальным моделям типа «смесь I, смесь II, технология – свойства», позволяющим проследить влияние 6 варьируемых факторов в двухмерном пространстве. С помощью метода экспериментально-статистического моделирования выявлены оптимальные области варьирования компонентов модифицированных мелкозернистых дисперсно-армированных бетонов. Установлена эффективность модифицирования мелкозернистых бетонов полиакрилонитрильным волокном, модифицированной астраленами базальтовой микрофиброй, а также высокоактивным метакаолином. Использование данных модификаторов в рецептуре позволило получить цементные композиты с широким диапазоном прочностных характеристик: от 30 до 53 МПа – при сжатии, от 3,7 до 6,6 МПа – на растяжение при изгибе.