Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
Объемы промышленного производства тонкой стальной проволоки составляют сравнительно незначительную часть (примерно 2,5—3,0 %) общего объема производства арматурной стали. Поэтому достаточно актуальными являются вопросы расширения производства стальной проволоки необходимых параметров для получения фибровой арматуры, что, в свою очередь, может привести к соответствующему Таблица 1.3,а
Технические характеристики волокон
Волокно Плотность, г/см3 Прочность на растяжение, МПа Ю-3 Модуль Юнга, МПа Ю-3 Удлинение при разрыве, %
Полипропиленовое 0,9 0,4-0,77 3,5-8 10-25
Полиэтиленовое 0,95 0,7 1,4-4,2 10
Найлоновое 1.1 0,77-0,84 4,2 16-20
Акриловое 1,1 0,21-0,42 2,1 25-45
Полиэфирное 1,4 0,73-0,78 8,4 11-13
Хлопковое 1.5 0,42-0,7 4,9 3-10
Асбестовое 2,6 0,91-3,1 68 0,6
Стеклянное 2,6 1,05-3,85 70-80 1,5-3,5
Базальтовое 2,6 1,6-3,6 80-110 1,4-3,6
Стальные фибры 7,8 0,80-3,15 200 3-4
Углеродное 2,0 2 245 1
Рис. 1.5. Стальные фибры а - из проволоки; б - из сляба; в - из листа; г - "Драмикс" (Бельгия) сокращению расхода традиционных сортаментов арматурной стали. Производство фибр из проволоки периодического профиля освоено на Магнитогорском калибровочном заводе, фибр волнистого профиля на Волховском КСК. Прочность фибр 600-900МПа. Перспективным также является производство плоских фибр, получаемых из тонколистового проката или из стальных массивных заготовок. ДЗАО "Куганстальмост" изготавливает стальные фибры методом фрезерования из слябов по технологии фирмы "Vulkan Нагех" (Германия). Прототипом данного производства являлась японская технология, по которой изготавливались фибры с фирменным названием "Аида". Получаемые методом фрезерования фибры длиной 32мм, толщиной 0,2-0,6мм имеют треугольное или трапециевидное сечение, шероховатую поверхность и на концах отгибы для повышения анкеровки в бетоне. Прочность фибры 500-700МПа. Благодаря высокой температуре при резке, фибры получают характерный синеватый оттенок — окисный слой, препятствующий возникновению и развитию коррозии при их хранении и эксплуатации. Производство фибр, получаемых методом фрезерования из сляба (сталь марок СтЗПС, СтЗСП) освоено также в Санкт-Петербурге, Челябинске.
Фибры из стального листа (холоднокатанная сталь марок Ст08КП, СтЮ, 20, 30 и 40) толщиной 0,5-1 мм, длиной 20-60мм имеют торцы, повернутые относительно друг друга, при этом продольная ось фибр искривлена по пологой винтовой линии. На продольных гранях фибр наносят периодический профиль для повышения сцепления с бетоном. Их прочность на растяжение 380-650МПа. Производство подобных фибр освоено в Челябинске, Магнитогорске, Москве.
В 80-е годы фирмы "Мета" при НПО "Техномаш" и "Фарм" разработали технологию получения стальных фибр методом экстракции из расплава. Длина фибр регулируется технологическим процессом и может изменяться в пределах 5...50мм. Для получения фибр в качестве исходного сырья могут использоватся отходы металлообрабатывающего производства, а также металлического скраба. Прочность фибр зависит от используемого для их получения качества исходного сырья и изменяется в широком диапазоне (табл.1.3,б).
Таблиц а 1.3,6 Технические характеристики фибр, получаемых из расплава
Марка 17 18Н9 23Н18 Fe-Cr-Na-B Fe-Cr-P-C Ст.З
Предел прочности (МПа) при растяжении при t=870°C 47,6 126 154 - - -
То же при t=20°C - - - 3800-4900 1900 600
Введение фибр, получаемых из расплава, в огнеупорные бетоны увеличивает срок их службы в 2-3 раза.
В табл.1.4 приведены показатели стоимости фибр,% [43]. Как видно, стоимость фибр зависит во многом от стоимости используемого для их изготовления исходного сырья.
Значительные резервы для производства фибровой арматуры могут быть изысканы при использовании для этих целей отработанных стальных канатов (после завершения ими нормативных сроков эксплуатации, например, в шахтах, канатных дорогах, различного рода подъемных механизмах). ЦНИИПромзданий совместно с Карагандинским Промстройпроектом разработаны предложения по технологическим переделам, позволяющим получить из канатов фибры необходимого качества. Таблица 1.4
Показатели стоимости стальных фибр
Вид волокон и технологические приемы их получения Расходы, % Недостатки производства
на сырье на обработку сырья и получение волокон на прочие (упаковка, транспортирование и др.) итого
Круглые в поперечном сечении, получаемые резкой стальной проволоки 67 13 20 100 Высокая стоимость исходного сырья
Квадратной или прямоугольной формы в поперечном сечении, получаемые резкой листовой стали 33 17 20 70 Сравнительно небольшой срок службы режущего инструмента
Треугольной формы в поперечном сечении или в виде тонких пластин, получаемых резкой стальных заготовок 21 17 20 58 То же
Серповидной формы, получаемые извлечением из расплава 13 17 20 50 Трудности в подборе дол-говеченых материалов для печей
На рис.1.6 показаны изменения стоимости различных видов традиционных армирующих материалов, а также стальных фибр в зависимости от диаметров [11]. Стоимостные показатели для фибровой арматуры учитывают условия их опытного производства. Как видно, чем меньше диаметр фибр, тем выше их стоимость. Вместе с тем, начиная примерно с диаметров 0,3— 0,4мм и выше, стоимость фибровой арматуры сопоставима со стоимостью тканых сеток, используемых в армоцементе; при диаметрах фибр примерно 1—1,2мм и более стоимость фибр сопоставима со стоимостью сварных сеток.
