Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
Kt = 0.76 (К = 1.3) — непрерывное однонаправленное армирование;
Kt = 0.38 (К = 2.6) — непрерывное двухмерно направленное армирование;
К = 0.24 (К = 4.2) — объемно-произвольное армирование.
/
Как видно из табл. 10.1 и 10.2, минимально необходимое содержание волокон (\xmi) в матрицах на основе полимерных материалов (гти > EfJ значительно выше в сравнении с аналогичным содержанием волокон в матрицах на основе бетона (гти < е^).
Показано, что уровень \л зависит от соотношений между прочностными и деформационными характеристиками исходных компонентов в композите.
Вполне очевидно, что результаты, обеспечивающие наиболее высокие показатели работы композитов, могут быть получены при минимизации разницы между предельными деформациями армирующих волокон и матрицы. Решение этих задач связано с необходимостью расширения номенклатуры составов бетона. Наиболее перспективными, по нашему мнению, могут оказаться матрицы типа полимернеоргани-ческих, в том числе составы мелкозернистого бетона модифицируемого с помощью органоминеральных добавок, в результате чего можно получать материалы с различным комплексом свойств [5], обуславливающим возможность создания новых и эффективных разновидностей КМ.
Литература
1. Келли А. Высокопрочные материалы. M.: Мир, 1976. —261с.
2. Рабинович Ф.Н. Дисперсно армированные бетоны. M.: Стройиздат, 1989.— 175с.
3. Рабинович Ф.Н. Базальтовые волокна для армирования строительных конструкций // Базальто-волокнистые материалы. M.: Информконверсия, 2001. С. 177-180.
4. Современные композиционные материалы // под ред. Л. Браутмана и Р. Крока// M.: Мир, 1970.— 548с.
5. Фаликман В.Р. Бетоны высоких технологий // ПГС. — 2002. — №9. — С. 20-22. ГЛАВА 11
ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ БЕТОНА ДИСПЕРСНО АРМИРОВАННОГО НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИМИ (СТЕКЛЯННЫМИ, БАЗАЛЬТОВЫМИ) ВОЛОКНАМИ
11.1. НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ СОВОКУПНОСТИ ВОЛОКОН В СТЕКЛОАРМИРОВАННЫХ БЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ
При проектировании конструкций на основе бетонных (цементных) матриц, армированных непрерывными пучками стеклянных волокон (например, стеклосетками), выжно учитывать особенности работы этих пучков при действии растягивающих напряжений. В данном случае наибольший интерес представляет анализ диаграммы волокон "напряжение а - деформация є", являющейся основной характеристикой механических свойств конструкционных материалов.
Очевидно, что для правильного представления о работе стеклоармированного элемента недостаточно знать зависимость а— є для одиночного волокна, необходимо учитывать характер подобных зависимостей для совокупности волокон. Обычно между указанными зависимостями в практических расчетах не отмечают различия. Вместе с тем, вследствие естественного разброса прочности (т.е. неодновременного разрыва волокон) исходная диаграмма <7— є для одиночного волокна, близкая к линейной (закон Гука), трансформируется для совокупности волокон при непрерывном направленном армировании в целом в нелинейную зависимость а— ее нисходящей ветвью [20].
Для построения и анализа рассматриваемых диаграмм использованы результаты опытов, полученные при исследовании коррозионный устойчивости различных видов стеклянных волокон в среде насыщенного раствора Ca(OH)2. Опыты выполнены в ЦНИИПромзданий и НПО "Стеклопластик".
Анализ проведен на основании результатов испытаний на разрыв 3130 элементарных волокон: ВМП — 627, ВМД —92, Е —544, базальтовых — 549, Щ15-ЖТ— 21, СЦ-6 — 92, ЩС-1 — 292, ЩС-1 — 292, ЩС-2 — 194, ТІ-2 — 297, Си-38 — 322. Волокна выработаны в ГИСе, МХТИ им. Д.И.Менделеева и НПО "Стеклопластик".
Волокна с широким диапазоном диаметров (от 6,5 до 219 мкм) были разбиты на группы, в каждой из которой содержалось 15-36 волокон. В каждую группу входили волокна одного химического состава, одного диаметра, выдержанных одно и то же время (3, 6, 10 и 12 мес) в насыщенном растворе Ca(OH)2, а также до выдержки (в исходном состоянии). Для каждой группы волокон были определены значения среднего напряжения разрыва рт, среднего квадратичного отклонения (стандарта) Gp и коэффициента изменчивости (коэффициента вариации) Vp = Gp Ipm. Для некоторых групп волокон (более 30) была проведена проверка соответствия статистического распределения нормальному закону распределения.
В результате анализа какой либо закономерности изменения (повышения или уменьшения) коэффициента изменчивости прочности волокон в зависимости от длительности их выдержки в Ca(OH)2 обнаружено не было. Поэтому можно считать, что для рассматриваемых выборок Vp волокон в исходном состоянии и волокон, выдержанных в Ca(OH)2, примерно один и и тот же. Установлено таже, что коэффициент изменчивости прочности бесщелочных (алюмоборосиликатных) волокон составлял в среднем 0,2. Значение этого коэффицента для остальных волокон было несколько ниже - 0,14-0,16. Закон распреления прочности волокон рассматривался как отражение характера изменения параметров случайной величины. С этой целью для отдельных групп волокон строили гистограммы и исследовали соответствие теоретического распределения, в качестве которого примали нормальный закон Гауса, статистическому распределению прочности волокон [3]. Гистограммы в некоторых случаях имели не одну, а две и даже три вершины (полимодальное распределение), что можно объяснить сравнительно небольшим количеством проведенных опытов в пределах исследуемых групп (30-36 волокон). Аналогичную картину с "многовершинностью" распределения прочности стеклянных волокон наблюдал также Г.М.Бартеньев [2].
