Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
Следует отметить, что анализ, иллюстрируемый рис.6.3, касается рассмотрения фибр одного диаметра и в этой ситуации с увеличением IfIc соответственно возрастает jufv. При одном и том же значении величины If Ic возрастание Jifv должно быть обусловлено увеличением диаметра фибр df и с необходимостью в этом случае соответствующего увеличения зазора между зернами заполнителя (с увеличением коэффициента раздвижки Kp). В данной ситуации анализ, подобный рассмотренному выше, целесообразно осуществлять в зависимости от изменения отношения dnm Ic при одном и том же значении Jifv.
На рис.6.4а, б, в представлены области применения различных стандартных фракций крупного заполнителя в зависимости от изменения величины диаметров df используемых фибр и их объемного содержания Jifv в бетоне для различных значений отношения IfIdf
Выразим усредненную величину диаметров зерен заполнителя, исходя из (6.8), в виде:
dnm = Kcf (6.17),
2,5 df
где X"1—— cf
Заменяя Cf в (6.17) выражениями (6.13) применительно к IfId=50-75-100, получим, соответственно:
^nm(SO) =3,4Kdf; dnm(75) = 3,9KdfI^; cfnm(100) =4.29Kdf/^ (6.18)
. ^пт(50)у]Мъ . ^пт(15)^1 Mfv . c^m(IOO)
df=—J^:df=—W~'df= 4,29/С (6"19)
Выражая в (6.19) dnm через усредненные значения размеров щебня стандартных фракций, вычисленных согласно (6.17), определяя также величину К с учетом значений dflcf рассчитанных в соответствии с (6.13) и представленных в табл.6.1, получим зависимости df от Jifv, соответствующие принимаемым условиям (рис.6.4).
Для получения указанных зависимостей использован приведенный выше ряд диаметров cfnm=5-7,5-10-12,5-15мм (табл.6.3) и для этого ряда определены условия, при которых в каждой из областей (рис.6.4а, б, в - пунктирные линии) соблюдается равенство (6.4), т.е. J^nf = ^nnm .
Промежуточный ряд, соответствующий шагу dnm=6,25-8,75-11,25-13,75мм, принят в качестве определяемого границы (рис.6.4а, б, в - сплошные линии) между рассматриваемыми областями для применения стандартных фракций заполнителя 5-10; 5-15; 5-20мм. Вполне очевидно, что уменьшая границы между указанными областями, можно было бы определить для каждого последующего (промежуточного ) ряда размеров зерен крупного заполнителя параметры дисперсного армирования, соответствующие условию (6.4), и, продолжая этот анализ, установить плавный переход для соответствующих «микрообластей», в пределах которых было бы удовлетворено это условие (6.4), т.е. в данном случае для каждого отдельного состава сталефибробетона мог бы быть подобран соответствующий оптимальный ряд размеров зерен крупного заполнителя и его объемного содержания.
На практике, согласно действующим стандартам, нормируется ступенчатый переход от параметров одной фракции заполнителя к другой, соответственно регла- 2,0 Jifv,0/.
Рис.6.4. Области применения фракций крупного заполнителя
а); б); в) - IfZdf - 100; 75; 50 соответственно
1 -2-3-4-5 - линии графиков (пунктир) для зерен заполнителя диаметром cfnm = 5-7,5-10-12,5-15 мм, отвечающие
условию 4Znf I^nnm , соответственно; 6 - граничные линии между областями; 7 - граничная линия,
соответствующая условию Dmgx=I,41 Cf; 8 - то же, для условия l=2,5Dmax; h - переменная высота области (возрастает с увеличением ^ifv) Mfv,%
Рис.6.4,б (условные обозначения - те же, что на рис.6.4а) Рис.6.4,в (условные обозначения — те же, что на рис.6.4а) ментируется скачкообразный характер изменения размеров Dnmax и dnm . Поэтому в процессе подбора составов сталефибробетона целесообразно стремиться к наименьшим «потерям» для параметров дисперсного армирования, определяющим, как уже отмечалось, характер работы сталефибробетонных конструкций при эксплуатационных воздействиях.
Как следует из табл.6.1, каждому значению объемного содержания JUf фибр в бетоне соответствует определенное оптимальное содержание JUn зерен крупного заполнителя. Значение jun в пределах каждой из областей применения крупного заполнителя (рис.6.4а, б, в) сохраняется для каждого значения ^ifv и отношения IfIdf постоянным (соответствующим данным табл.6.1). В то же время, диаметры фибр в каждой из этих областей (как видно из рис.6.4а, б, в) могут изменяться, соответственно меняется и их количество в бетоне при одном и том же значении /Afv . Поэтому меняется и отношение количества фибр к количеству зерен заполнителя в пределах этих областей.
Для данного анализа определено содержащееся в бетоне количество фибр (шт./м3) на границах, соответствующих областям оптимального применения стандартных фракций щебня (рис.6.4а, б, в - пунктирные линии) и отношение nf к количеству зерен ппт заполнителя (шт./м3), соответствующему величине /LLn (табл.6.1) на уровне тех же границ.
Масса Pf1 одной фибры диаметром df и масса Pn1 одного зерна щебня диаметром d составляют, соответственно:
~ пт
Pfl = 0,00785ж/?/,/4 = 0,00616dflf, г / мм3 (6.20)
Pnl = 0,0028л- Cf^m /б = 0,001465c/^m, г / м/w3 (6.21)
В табл.6.4 приведены вычисленные по формулам (6.20) и (6.21) и использованные для дальнейшего численного анализа значения массы фибры в зависимости от изменения и массы одного зерна щебня в зависимости от изменения усредненной величины диаметра Gfnm для стандартных фракций щебня.
