Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
Для проведения исследований было изготовлено шесть серий образцов (табл.5.3). В принятой маркеровке образцов первая цифра указывает на номер серии, вторая - число полуволн п; третья характеризует длину заделки 1зад фибр в образцах (в мм); индекс А в маркеровке относится к образцам с варьируемым отношением h/c.
В первых пяти сериях опытных образцов изменяли (варьировали) выда проволок, класс бетона и соответствующие отношения Rf/r в пределах от 20 до 200 при одних и тех же значениях h/c=0,4 (за исключением серии 5 с индексом А). В шестой серии отношение h/c изменяли от 0 до 1. При этом в третьей и четвертой сериях изменяли длину заделки фибр в бетоне, в пятой серии определяли влияние абсолютных значений высоты h и длины с волн на параметры сцепления при h/c=const.
В общей сложности были подвергнуты испытаниям 171 образец .При проведении экспериментальных исследований использовали специально разработанное устройство (рис.5.3). При испытаниях на опытном образце 1 с помощью крепежного винта 2 устанавливали насадку 3 с подвижным контактом 4, касающимся загнутого короткого конца опытной фибры. Образец с насадкой устанавливали в держатель 6, зажимаемый в верхнем захвате разрывной машины 7. Длинный конец фибры зажимали в нижнем захвате. Момент начала премещения короткого незагруженного конца 5 фибры относительно бетона фиксировали с помощью управляющего реле 9, клемы которого подключали к контакту 4 и к корпусу разрывной машины.
При нагружении образца самописец разрывной машины синхронно фиксировал рост нагрузки T и перемещений А загруженного (нижнего) конца фибры. В момент смещения незагруженного (верхнего) конца фибры фиксировалось нарушение контакта 4-5 при этом, управляющее реле 9 разъединяло (размыкало) цепь питания разрывной машины. При перерыве работы машины на диаграмме T-А, наносимой самописцем, фиксируется точка Тнс, отмечающая момент начального нарушения сцепления. После регистрации этой ситуации машину вновь вводили в работу и образец доводили до предельного состояния (разрушения). В этом состоянии на диаграмме фиксировали максимальные значения нагрузки Tp и перемещения A^ загруженного конца фибры.
Диаграммы Г-Д на регистрирующей ленте самописца служили основой для построения соответствующих диаграмм тсц - gQ, характеризующих зависимость изменения касательных напряжений тсц от смещения д0 загруженного конца фибры относительно бетонной матрицы (за вычетом собственных деформаций свободного конца фибры на длине от заделки в бетоне до захвата разрывной машины).
* - Испытания осуществлял инж. И.В.Махновский под руководством и с участием автора и к.т.н.Л.Л.Лемыша. Т/2
Рис.5.3. Схема опытного устройства (установки)
1 - опытный образец; 2 - крепежный винт; 3 - насадка на образец; 4 - подвижный контакт; 5 - загнутый короткий конец фибры; 6 - держатель образца; 7 - захват разрывной машины; 8 - прокладки из низкоуглеродистой стали; 9 - управляющее реле; M - электрическая цепь машины; T - растягивающая нагрузка, создаваемая разрывной машиной.
В процессе экспериментальных исследований следили за характером разрушения образцов, фиксируя обрыв либо выдергивание фибр, либо в некоторых случаях отмечая раскол бетона в образцах под волнами фибр. При выдергивании волнистых фибр (кроме образцов 4-й серии) отмечали частичное разгибание волн отгибов, в 4-й серии образцов при выдергивании фибр с весьма высокой прочностью (R =2000MПа) при числе полуволн п>2 фиксировали раскол образцов.
На графиках uT-Au (рис.5.4,а) представлены данные испытаний опытных образцов, при загружении которых фибры не разрывались, а выдергивались из бетона вследствие потери их анкеровки. Точки на графиках соответствуют нагрузке T , при
Hv
которой фиксировали начало смещения незагруженного конца фибры.
Установлено, что анкеровка фибр с отгибами на концах выше, чем у аналогичных прямолинейных фибр, при этом увеличение числа отгибов (полуволн) на концах фибр приводит к соответсвующему повышению силы Г и T , однако интенсивность этого
MC р
роста по мере увеличения полуволн непропорциональна и несколько снижается с увеличением п.
Графики на рис.5.4, б отражают зависимость условных наряжений сцепления T1 для прямолинейных фибр и т2 для волнистых участков фибр с отгибами соответственно от изменения длины заделки I1 (прямолинейные фибры) и развертки длины волнистых участков I2pa3 (фибры с отгибами на концах). Как видно, во всех случаях т2 существенно больше тг Это означает, что весьма незначительное увеличение расхода металла для придания фибрам волнистого профиля на концах приводит при прочих равных условиях к весьма заметному увеличению прочности сцепления фибр с бетоном. Та б л и ца 5.3
Характеристики серий опытных образцов, подвергнутых испытаниям
Геометрические характеристки фибр ГОСТ на проволоку или ука-зание-фирмы производителя Временное сопротивление фибр разрыву Кубиковая прочность бетона на сжатие
№ серии Марка образцов Число образцов Диаметр, MM Число полуволн. Длина заделки, MM Высота волны, MM Длина волны, MM Rf/R
