Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Рабинович Ф.Н. -> "Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции" -> 133

Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.

Рабинович Ф.Н. Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции — М.: ABC, 2004. — 560 c.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка): kompozitinaosnovedisper2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 127 128 129 130 131 132 < 133 > 134 135 136 137 138 139 .. 265 >> Следующая


На рис. 9.1с представлена ситуация, когда сферы (шары) описаны вокруг соответствующих кубов при If= 1,415, (где 1,41лу — размер диагонали грани куба). В данном случае концы фибр могут лишь частично выступать за пределы граней этих кубов. И в этом случае сохраняются участки бетона в массиве, выходящие за пределы сфер влияния каждой фибры. Полное исключение подобных участков из объема бетона (массива) возможно при условии lj> 1,732^, т. е. в ситуации, когда единичный объем бетона в виде куба, приходящиися на каждую фибру, окажется полностью вписанным в шар (в сферу ПВФ). В этом случае концы фибр получают возможность проникать за пределы куба через всю поверхность его граней и вторгаться в соседние аналогичные объемы бетона (в соседние кубы) — рис. 9.1 д. а

б

Как видно, необходимое условие, являющееся исходной предпосылкой для обеспечения «сшивания» единичных объемов бетона, состоит в том, что в массиве бетона не должно быть участков (объемов) бетона, свободных от сфер ПВФ, что отвечает условию:

/> 1,732s или s <0,577/,

/ ' V V /

при ЭТОМ, исходя из

V =S03= TIdf21/4Jif (9.1)

Рис. 9.1. Моделирование параметров дисперсного армирования бетона:

а, б, с, д — варианты распределения сфер потенциального влияния фибр в объеме бетона; е — единичный объем бетона sj в сфере потенциального влияния фибры; и — цилиндрическая оболочка бетона объемом, равным объемувдоль поверхности фибры; 1 — фибра; 2 — сфера (круг) потенциального влияния фибры; 3—объем бетона, приходящийся на одну

фибру. и с учетом (9.1) получаем

0,192ff3>ndf2l/4vf

(9.2)

соответственно

т.е.

> 4,088 ^/I2, \х, If2Zdf2 >4,088.

/

Tf f

При этом минимальное значение отношения длины фибры к ее диаметру, удов-етворяющее выражению [9.1], составит

Выше рассмотрена объемно-произвольная ориентация фибр в массиве бетона. При плоско-произвольном армировании (в тонкостенных, конструкциях) коэффициент 1,732 в выражении (9.1) следует заменить на 1,41 с соответствующей корректировкой численных значений коэффициентов в последующих формулах.

Необходимо отметить, что объемное содержание фибр ^jf в каждом единичном объеме бетона v0 = S3t удовлетворяющее выражению (9.2), сохраняется таким же, как и в массиве бетона в целом, т.е. каждый из рассматриваемых единичных объемов является тем минимальным объемом бетона, который представляет его свойства в объеме всего массива. Это объясняется закономерностью «дисперсного армирования» (см. ч.1, гл. 3), заключающейся в том, что какая бы часть длины фибры ни вышла за грани единичного объема бетона (объема, приходящегося на эту фибру), такая же часть длины, из условия статистического распределения, будет возмещена, т. е. возвращена в этот единичный объем из соседних (смежных) объемов. Данная закономерность названа принципом дисперсного возмещения (ПДВ). Согласно действию ПДВ каждый единичный объем бетона при дисперсном армировании за счет дисперсного возмещения будет включать фиксированное количество армирующего материала (стали, стекла или др.), которое приходится на одну фибру, с соблюдением эквивалентности (равенства) значения ^fB этом объеме и массиве бетона в целом.

Численные сопоставления параметров дисперсного армирования с использованием приведенных зависимостей показывает, что условие (9.1), обуславливающее необходимость заполнения всего массива армируемого бетона сферами потенциального влияния фибр, не является жестким и оказывается лишь нижней границей, определяющей стартовые условия для обеспечения эффекта дисперсного армирования. Действительно, если, например, принять \х - 0,01 (1%), то отношение длины фибры к ее диаметру, удовлетворяющее условию (9.1), составит 20, в то же время при назначении l/df= 100 необходимое объемное содержание фибр в бетоне окажется весьма малым — 0,0004 (0,04%).

Анализ рассматриваемых зависимостей показывает, что при If < sv (рис. 9.1а и 9.16) фибры не будут выполнять роль активных армирующих компонентов, а станут осуществлять лишь то предназначение, которое имеют в бетоне инертные заполнители (песок или щебень). В этом случае отношение длины фибры к ее диаметру при рабочих процентах объемного содержания не превышает обычно 15. Например, базальтовое волокно (фибра) диаметром 10 мкм, длиной 50 мкм (Ijfdf = 5), как и зерно базальтового щебня лещадной или игловатой формы толщиной 10 мм и длиной 50 MM (I /d = 5) будут, в общем, выполнять в бетоне одну и ту же функцию. Именно поэтому известные случаи введения в бетон металлических включений, подобных стружке, дроби, коротким отрезкам проволоки, не приводили к эффекту дисперсного армирования, который намечалось получить.

Кроме того, условие (9.1) является необходимым, но не достаточным для оптимального армирования. Ранее в работе [2] принцип «сшивания» и условия оптимальной работы фибр связывались с необходимостью обеспечения анкеровки участка

if/df=Ifiijnj;. длины фибры, выступающего за расчетное сечение в бетоне. В данном случае это требование удовлетворяется, если

If =1,732^ + 2^ (9.3)
Предыдущая << 1 .. 127 128 129 130 131 132 < 133 > 134 135 136 137 138 139 .. 265 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed