Pūsto stiklo granulių poveikis fizikinėms cementinio kompozito savybėms

Abstract

Darbe nagrinėjamos pūsto stiklo granulių fizikinės ir mechaninės savybės bei granulių poveikis cementinio kompozito savybėms. Nustatytos pūsto stiklo granulių fizikinės ir mechaninės savybės: piltinis tankis, šilumos laidumas, atsparumas šalčiui, įmirkis, atsparumas trupinimui. Taip pat tirta lengvojo užpildo – pūsto stiklo granulių skirtingų frakcijų poveikis cementinio kompozo fizikinėms savybėms. Tyrimams buvo naudojamas portlandcementis be mineralinių priedų CEM I 42,5 R, vanduo ir trijų frakcijų pūsto stiklo granulės (0÷4 mm, 4÷8 mm, 8÷16 mm). Nustatyta, kad pūsto stiklo granulių šilumos laidumo koeficientas kinta nuo 0,052 iki 0,077 W/m·K, atsparumas trupinimui siekia apie 0,1 MPa, o tankis kinta 120–290 kg/m3 ribose. Nustatyta, kad mažiausias cementinio kompozito K1 tankis 370 kg/m3 gaunamas panaudojant stambiausią 8÷16 mm, pūsto stiklo granulių frakciją, o didžiausias gniuždymo stipris 0,9 MPa gaunamas naudojant smulkiausią granulių frakciją kompozitui K3, kurio tankis didžiausias ir siekia 540 kg/m3. Nustatyta, kad geriausia struktūra pasižymi cementinis kompozitas K6, kurio užpildą sudaro 0÷4 mm, 4÷8 mm ir 8÷16 mm frakcijos pūsto stiklo granulės santykiu 1:1:3, jo gniuždymo stipris siekia 0,85 MPa esant tik 400 kg/m3 tankiui. Tokie cementiniai kompozitai sumažinus cementinio kompozito su pūsto stiklo granulėmis tankį gali būti naudojami termoizoliacinių konstrukcijų gamyboje.

This research presents physical and mechanical properties of blown glass beads and the impact of these beads on the properties of cement composite. Physical and mechanical properties of blown glass beads, such as bulk density, thermal conductivity, frost resistance, water absorption and crushing resistance have been established. The effect of blown glass beads of different fractions on the physical properties of cement composite has been also studied. Portland cement (CEM I 42.5 R) without mineral additives, water and blown glass beads of three fractions (0÷4 mm, 4÷8 mm, 8÷16 mm) have been used for the research. It was established that heat transfer coefficient of the blown glass beads ranges from 0.052 to 0.077 W/m·K, resistance to crushing – about 0.1 MPa, and density varies from 120 to 290 kg/m3. It was found that the minimal density (370 kg/m3) of cement composite K1 is obtained then the largest (8-16 mm) fraction of blown glass beads is used. The maximal compressive strength (0.9 MPa) of composite K3 with the highest density (540 kg/m3) is obtained when the tiniest fraction of blown glass beads is used. It was found that the best structure has cement composite K6 (compressive strength to 0.85 MPa at only 400 kg/m3 density), which is filled up with 0÷4 mm, 4÷8 mm and 8÷16 mm fraction of blown glass beads at ratio 1:1:3. Cement composites with a blown glass beads can be used for the production of thermal insulating structures.