Preview

Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"

Расширенный поиск

Композиционные вяжущие для 3D аддитивных технологий

https://doi.org/10.26518/2071-7296-2021-18-4-428-439

Полный текст:

Аннотация

Введение. В последние годы наблюдается активное развитие 3D аддитивных технологий. Данная тенденция не могла не затронуть строительную отрасль. Однако печать с использованием пластмасс и прочих органических соединений значительно отличается по своим технологическим особенностям от печати строительных составов. Бетоны и растворы, применяемые при послойной печати, должны обладать рядом технологических свойств, таких как достаточная вязкость для выдавливания экструдером, низкая подвижность для сохранения геометрии после укладки, высокая скорость схватывания и прочность после затвердевания. В настоящее время существует ряд составов, удовлетворяющих данным требованиям, однако они, как правило, не отличаются высокой прочностью и требуют наличия широкой сырьевой базы, которая может быть недоступна в условиях полевой печати. Как следствие, необходимо расширять спектр строительных составов для 3D-печати, подходящих под вышеназванные критерии, а также удовлетворяющих экономическим показателям.
Материалы и методы. Проведены исследования с применением физико-механических испытаний, рентгенофазового анализа и электронной микроскопии по влиянию тонкомолотых минеральных добавок на микроструктуру и процессы твердения композиционных вяжущих с различными дозировками функциональных добавок.
Результаты. Представлены результаты исследований по получению композиционных вяжущих для 3D аддитивных технологий с использованием портландцемента и техногенных отходов – отходов мокрой магнитной сепарации старооскольского электрометаллургического комбината, модифицированных добавками-ускорителями (Технониколь Master) и пластификаторами (Полипласт ПК-R), с применением математического планирования и построением математических моделей для композиционных вяжущих, обладающих различными сроками твердения.
Заключение. Доказана эффективность использования полученного композиционного вяжущего, применение которого обеспечивает повышение реологических свойств, а также даёт возможность экономить дорогостоящий портландцемент.

Об авторах

Л. Х. Загороднюк
ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г.Шухова»
Россия

Загороднюк Лилия Хасановна – д-р техн. наук,
проф., проф. кафедры строительного материаловедения изделий
и конструкций

308012, г. Белгород, ул. Костюкова

д. 46, +7(980)524-47-12



М. Ю. Елистраткин
ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г.Шухова»
Россия

Елистраткин Михаил Юрьевич – канд. техн. наук, доц., доц. кафедры строительного материаловедения изделий и конструкций

308012, г. Белгород, ул. Костюкова

д. 46, +7(980)524-47-12



Д. С. Подгорный
ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г.Шухова»
Россия

Подгорный Даниил Сергеевич – студент кафедры строительного материаловедения изделий и конструкций

308012, г. Белгород, ул. Костюкова

д. 46, +7(980)524-47-12



Саад Кхалил Шадид Ал Мамури
ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г.Шухова»
Россия

Ал Мамури Саад Кхалил Шадид – аспирант кафедры строительного материаловедения изделий и конструкций

308012, г. Белгород, ул. Костюкова

д. 46, +7(980)524-47-12



Список литературы

1. Сапелин А.Н., Елистраткин М.Ю. Лёгкие бетоны нового поколения // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2014. № 4. С. 79–83.

2. Zagorodnyuk L., Sumskoy D., Lesovik V.,Fediuk R. Modified heat-insulating binder using jet-grinded waste of expanded perlite sand // Construction and Building Materials 260 (2020) 120440

3. Лесовик В.С., Загороднюк Л.Х., Куприна А.А., Елистраткин М.Ю., Володченко А.Н. Эффективные кладочные растворы для автоклавных стеновых материалов // Строительные материалы. 2016. № 12. С. 22–25.

4. Zagorodnyuk L.K., Sumskoy D.A. Study of the hydration processes of modified binders by infrared spectroscopy // Materials Science Forum. 2019. Т. 974. С. 49-54.

5. EgorSecrieru, Shirin Fataei, Christof Schröfl, Viktor Mechtcherine. Study on concrete pumpability combining different laboratory tools and linkage to rheology // Construction and Building Materials. Volume 144, 30 July 2017, Pages 451-461

6. Рахимбаев Ш.М., Шахова Л.Д., Твердохлебов Д.В. Реологические свойства пеноцементных систем с добавкой анионного пенообразователя // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2003. № 4. 6 с.

7. Лесовик В.С., Елистраткин М.Ю., Глаголев Е.С., Шаталова С.В., Стариков М.С. Формирование свойств композиций для строительной печати // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. 10. С. 6–14

8. Чернышева Н.В., Агеева М.С., Эльян Исса Жамал Исса, Дребезгова М.Ю. Влияние минеральных добавок различного генезиса на микроструктуру гипсоцементного камня // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 4. С. 12–18.

9. Лесовик В.С. Строительные материалы. Настоящее и будущее // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 1 (100). С. 9–16.

10. Nadiv R., Peled A., Mechtcherine V., Hempel S., Nicke D., Schroefl C. (2018) Improved Bonding of Carbon Fiber Reinforced Cement Composites by Mineral Particle Coating. In: Mechtcherine V., Slowik V., Kabele P. (eds) Strain-Hardening Cement-Based Composites. SHCC 2017. RILEM Bookseries, vol 15. Springer, Dordrecht

11. Biranchi Panda, Suvash Chandra Paul, Ming Jen Tan Anisotropic mechanical performance of 3D printed fiber reinforced sustainable construction material // Materials Letters. Volume 209, 15 December 2017, Pages 146-149

12. Christ S. et al. Fiber reinforcement during 3D printing //Materials Letters. – 2015. – Т. 139. – С. 165-168.

13. Лесовик В.С., Попов Д.Ю., Глаголев Е.С. Текстиль-бетон – эффективный армированный композит будущего // Строительные материалы. 2017. № 3. С. 81–84.

14. Баженов Ю.М. Пути развития строительного материаловедения: новые бетоны // Технологии бетонов. 2012. № 3–4 (68–69). С. 39–42.

15. Yi Wei Daniel Tay, Biranchi Panda, Suvash Chandra Paul, Nisar Ahamed Noor Mohamed, Ming Jen Tan&Kah Fai Leong. 3D printing trends in building and construction industry: a review // Virtual and Physical Prototyping. Volume 12, 2017 - Issue 3. Pages 261-276

16. Nerella V. N. et al. Studying printability of fresh concrete for formwork free Concrete on-site 3D Printing technology (CONPrint3D) // RheologischeMessungen an Baustoffen 2016: Tagungsbandzum 25. Workshop und Kolloquium, 2. und 3. März an der OTH Regensburg. – tredition, 2016.

17. Савицкий Н.В., Шатов С.В., Ожищенко О.А. 3D-печать строительных объектов // Вестник Приднепровской государственной академии строительства и архитектуры. 2016. № 3 (216). С. 18–26.

18. Compton B. G., Lewis J. A. 3D printing of lightweight cellular composites //Advanced materials. – 2014. – Т. 26. – №. 34. – С. 5930-5935.

19. Лесовик В.С., Елистраткин М.Ю., Глаголев Е.С., Абсиметов М.В., Шаталова С.В., Лесниченко Е.Н. Адаптация технологии неавтоклавного газобетона к строительной 3D-печати // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. № 8. С. 6–11.


Для цитирования:


Загороднюк Л.Х., Елистраткин М.Ю., Подгорный Д.С., Ал Мамури С. Композиционные вяжущие для 3D аддитивных технологий. Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ". 2021;18(4):428-439. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2021-18-4-428-439

For citation:


Zagorodnuk L.K., Elistratkin M.Yu., Podgornyi D.S., Al Mamuri S. Сomposite binders for 3d additive technologies. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2021;18(4):428-439. (In Russ.) https://doi.org/10.26518/2071-7296-2021-18-4-428-439

Просмотров: 90


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2071-7296 (Print)
ISSN 2658-5626 (Online)