Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 6.4
Показатели массы одной фибры и одного зерна крупного заполнителя при
различных значениях / Jdf и d соответственно
IfIdf Масса одной фибры, г/мм3 Фракция щебня, MM dnm- MM Масса одного зерна щебня, г
100 75 50 Pf1 =0,00616x100=0,616 d3f Pf1 =0,00616x75=0,462 d3f Pf1 =0,00616x50=0,308 d3f 5-10 5-15 5-20 7,5 10 12,5 Pn1=O,001465x7,53=0,618 Pn1=0,001465x103=1,465 Pn1=0,001465x12,53=2,861
Численные значения диаметров фибр df (табл.6.4) определялись по формулам (6.19) в зависимости от изменения диаметров dnm зерен рассматриваемых фракций щебня и значений К, определяемых согласно (6.17), с учетом изменения отношений df/cf1 представленных в табл.6.1. С учетом данных расчета df определялось значение массы (г) одной фибры P1 и суммарное количество фибр (шт./м3) по формуле ^nf = Pf/Pfl, где Pf- масса фибр (г/м3), соответствующая рассматриваемым (табл.6.1)
значениям Iifsj.
Суммарное количество зерен заполнителя (шт./м3) диаметром d рассчитывали по формуле ^nnm =Pn/Pnl , где Pn - масса зерен заполнителя (г/м^), соответствующая значениям /LLn (табл.6.1).
Усредненные значения количества фибр и зерен заполнителя, соответствую- щие графикам (штриховые линии) на рис.6.4а, б, в и отвечающие условию ^nf « ^nnm , приведены в табл.6.5. В табл.6.5 приведены также эпюры изменения отношений y^n,Г?ппт в пределах областей оптимального применения рассматриваемых фракций заполнителя, ограниченных на рис.6.4а, б, в сплошными линиями.
Отношение количества фибр и зерен заполнителя в сталефибробетоне может быть рассчитано по формуле
Inf/"Znnm = 0,67 MfvdLlMnJfdt (6.22)
согласно которой, например, для заданных значений Jifv, IfIdf и dnm (с учетом графиков, приведенных на рис.6.4) и соответствующих значений ^nv (табл.6.1) определяют параметры рассматриваемого отношения.
Как видно из табл.6.5, оптимальные параметры дисперсного армирования, отвечающие условию Yjnt ~Иппт в пределах каждой из областей (по высоте h) изменяются. При этом очевидно, что при подборе составов сталефибробетонной смеси наиболее высокие, исходя из условия (6.4), результаты при прочих равных условиях могут быть получены в зонах (рис.6.4а, б, в), расположенных между штриховой линией и нижней границей (сплошная линия) соответствующих областей, для которых Inf - Yjnпт • В зонах над штриховой линией это соотношение меньше 1 (табл.6.5).
Таблица 6.5
Граничные параметры распределения фибр и зерен крупного заполнителя в
областях применения стандартных фракций щебня
Фракция щэбня, MM Эпюры изменения отношения InfIlnnm Количество фибр и зерен щэбня (тыс. шг/м3) при YPflYPnm=^
в пределах областей применения стандартных фракций щэбня IfId= 100 IfId=Ib IfId= 50
0,78
5-10 % WZnnmX 1 1618,2 1524,7 1404,1
(7,5) S
1,4
0,71
5-15 (10) •с § S ZnfZYnnm^ 1 КГ 676,5 640,5 595,3
1,5
0,64
5-20 (12,5) § ZnfZZnjmXj^ 347,0 328,3 306,7
§
-"Sk
1.6
Примечание, h - высота области, изменяющаяся в зависимости от изменения значения JUfv. С целью проверки ограничения (6.5) по формулам (табл.6.3) были определены численные значения отношения Dn=Dmax к Cf для исследуемых стандартных фракций крупного заполнителя с учетом данных по dnm/cft приведенных в табл.6.1. Граничные условия, при которых указанные отношения составляли Dmax /с=1,41, зафиксированы на графиках - линия 7 (рис.6.4а, б, в), при этом в областях слева и справа от этой линии 1,41 cf<D <1,41 с„ соответственно.
т max ' г
Аналогично проверено ограничение (6.11), для чего определены соответствующие значения отношения IJD (в процессе анализа данных, полученных при деле-
і Ii /ОЛ
нии IfIcf- табл.6.1 на DmaJcf) для тех же исследуемых фракций заполнителя. Граничные условия, при которых величина If составляла 2,5Dmax, также представлены на графиках (рис.6.4б, в) - линия 8. При этом в областях слева и справа от этой линии 2,5Dmax >lf> 2,5Dmax, соответственно. Видно также, что на графиках (рис.6.4а) при IJd=100 ограничение (6.11) выполняется во всех областях (линия 8 отсутствует).
Заштрихованные участки в верхней части графиков (рис.6.4а, б, в) - не рекомендуемые области. В пределах этих участков количество фибр при соответствующем их объемном содержании ^fv становится недостаточным, чтобы обеспечить высокую эффективность дисперсного армирования, соответственно, чтобы создать условия для эффективного торможения (блокирования) трещин в бетоне при силовых (статических и динамических) воздействиях.
Участки, лежащие в нижней части графиков - ниже области применения фракций щебня 5-10 мм, относятся к областям, в которых бетон должен включать в основном песок без применения крупного заполнителя.
Следует также отметить, что применение крупного заполнителя в сталефибробетонных конструкциях ограничивается определенными техническими требованиями, согласно которым толщина конструкций должна по крайней мере в несколько раз превышать предельные размеры зерен подобного заполнителя. Вместе с тем, известно, что номенклатура таких (нетонкостенных) конструкций достаточно обширна - это плиты дорожных и аэродромных покрытий, полы, сваи, обделки тоннелей, элементы гидротехнических сооружений, берегоукрепляющие конструкции, днища резервуаров, ограждения защищаемых помещений специального назначения (хранилища ценностей банковских, музейных учреждений) и другие, в которых высокие физико-механические свойства сталефибробетона проявляются в наибольшей мере.
