Исследование порового пространства в металлоцементных композитах
Порошковая металлургия: республиканский межведомственный сборник научных трудов. Вып. 37 2014
Viktors Mironovs, Ina Pundiene, Aleksejs Tatarinovs, Jānis Baroniņš

Введение. Металлоцементные композиты (МЦК), в частно-сти тяжелые бетоны (ТБ) с плотностью 4 т/м3 и выше, использу¬ются для изготовления балластов и пригрузов в портовом стро¬ительстве, для плавучих нефтегазовых платформ, элементов за¬щиты подводных трубопроводов, стабилизации грунта, защиты от электромагнитного воздействия и т. д. [1]. В качестве метал¬лических заполнителей могут использоваться отходы металло-обработки. Такие материалы имеют повышенную плотность и вы¬сокую износостойкость. Высокие защитные свойства от действия электромагнитных полей МЦК получают при использовании специальных заполнителей с высоким (35-70 %) содержанием железа, среди них - барит, илменит, магнетит и гематит [2]. Особо тяжелые МЦК с плотностью более 5,0 т/м' для защиты от радио¬активных и электромагнитных воздействий [3] содержат метал¬лические шлаки с хромом и свинцом, а также феррохром, фер¬росилиций, феррофосфор и боросодержащие материалы. В связи с высокой стоимостью производства изделий из МЦК с природными заполнителями все больший интерес пред¬ставляет использование металлических отходов. Их рациональ¬ное использование - важное направление в защите окружающей среды. Исследования в области новых строительных материалов с железосодержащими отходами, в частности, перфорирован¬ной стальной ленты, пистонов, пылевидных отходов от фильтро- агрегатов и металлических порошков [4-7], показали перспек¬тивность их применения в МЦК. В качестве связующего ис¬пользуются портландцемент, пуццолановый, шлаковый и алю- минатиый цементы [8]. Положительными факторами являются низкая цена, возможность эффективной утилизации, а также получение изделий с новыми свойствами. Однако использование отходов в ряде случаев приводит к ухудшению качества мате¬риала. В связи с этим необходимо разрабатывать оптимальные составы МЦК и контролировать их свойства различными совре¬менными методами. Металлоцементные композиты с малоразмерными метал-лическими заполнителями (ММЗ) имеют высокую износостой-кость, высокую термостойкость и низкую усадку. Однако пол-ностью исключить усадку и растрескивание на границе цемента и металлического заполнителя является трудной задачей [8]. Кроме того, с ММЗ сложно работать из-за трудностей с переме¬шиванием и укладкой, а также из-за проблем расслоения бетон¬ной смеси. Различные виды ММЗ описаны в работе [9]. Рассмотрены также различные виды ММЗ, например железо¬содержащих опилок, и возможность использования их в бетон¬ных смесях, частично заменяя ими песок [9-10]. ММЗ позволяют эффективно увеличить плотность МЦК. Однако установлено [7], что увеличение ММЗ снижает прочность материала и показа¬тель осадки конуса бетонной смеси. При использовании ММЗ общая прочность композита может снижаться из-за их плохо¬го сцепления металла с цементом. Для повышения прочности путем улучшения контактной зоны (заполнитель - цементная матрица) часто используют специальные добавки, в том числе наноразмерные, такие как суперпластификаторы, микрокремне¬зем, метакаолин, нано-микрокремнезем [6]. С помощью неразрушающих методов контроля, в частности, ультразвукового, возможно оценивать прочностные свойства МЦК, наличие пор и дефектов, однородность состава изделий по объ¬ему. Однако практически нет таких данных по бетонам с ММЗ. Целью данной работы было оценить влияние ММЗ и доба-вок на прочность образцов МЦК, а также возможность исполь-зования ультразвуковых измерений для их контроля неразру-шающим способом. Изображения, полученные при помощи оп¬тической микроскопии, отображали характерные особенности поверхностей разрушения образцов разных составов и особен¬ности сцепленения металлического заполнителя с цементной матрицей.


Atslēgas vārdi
metal-cement composites, porous spacing, strength, ultrasonic testing

Mironovs, V., Pundiene, I., Tatarinovs, A., Baroniņš, J. Исследование порового пространства в металлоцементных композитах. No: Порошковая металлургия: республиканский межведомственный сборник научных трудов. Вып. 37. Минск: Беларуская навука, 2014, 292.-303.lpp. ISSN 0134-9597.

Publikācijas valoda
Russian (ru)
RTU Zinātniskā bibliotēka.
E-pasts: uzzinas@rtu.lv; Tālr: +371 28399196