Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
Для получения дисперсно-армированных бетонов важное значение имеют геометрические параметры фибр, характеризующиеся их относительной длиной (отношение длины к диаметру фибр). Эти параметры влияют не только на степень заан-керивания фибр в бетоне, но и на технологические процессы получения однородных составов армированной бетонной смеси. Опыты показывают, что могут наблюдаться три различных состояния, зависящие от длины фибр и от состояния массы фибровой арматуры [11].
Длина фибр / < 50с/. В этом случае масса фибр обладает сыпучестью и каких-либо проблем, связанных с получением однородного состава армированной бетонной смеси при перемешивании в стандартных бетоносмесителях, не возникает. Однако применение коротких фибр невыгодно, так как их длина недостаточна для заанке-ривания в бетоне. Соответственно прочность стали в конструкциях используется неполностью.
Длина фибр / = 80 - 120с/. Увеличение длины фибр приводит к тому, что масса ихРис.1.6. Стоимость армирующих материалов (в ценах 1984г)
1—тонкая стальная проволока; 2—фибры из тонкой стальной проволоки; 3—тканые сетки для армоцемента; 4 — фибры из тонколистовой стали; 5—тонколистовая сталь; 6 — фибры из отработанных тросов; 7 — отработанные тросы по ценам Вторчермета; 8 — сварные сетки для железобетона
приобретает связанность. Однако пучки сцепившихся друг с другом фибр при встряхивании постепенно рассыпаются. Получение однородной бетонной смеси в данном случае возможно при постепенном введении фибр в смесь в процессе ее перемешивания. При использовании стандартных бетоносмесителей количество вводимой фибровой арматуры ограничивается соотношением /л = 2,5с///.
Длина фибр / = 200с/ и более. Связность фибр в этом случае достигает такого уровня, что получение смеси бетона с фибрами путем их перемешивания в смесителях практически невозможно. Здесь требуются другие технологические приемы совмещения бетона с фибрами, например, основывающиеся на методах роторного на-брызга.
Как показал опыт, наиболее приемлемым можно признать соотношение Ш=100.
На эффективность работы армированных волокнами бетонов большое влияние оказывают характеристики сцепления фибр с бетоном. Для увеличения сцепления между стальной фибровой арматурой и бетоном рекомендуются проволоки периодического профиля с рельефной и деформированной поверхностью, проволоки прямоугольного и квадратного сечений с переменным по длине сечением, переходящим от круглой к прямоугольной форме, а также гнутые фибры, фибры с отгибами на концах, с различного рода анкерами и т. д. В табл. 1.5 приведены результаты исследований ряда авторов, характеризующие влияние различных видов обработки стальной проволоки на прочность ее сцепления с цементным камнем [17].
Как видно, наиболее эффективные способы обработки проволоки — окисление при температуре 600°С, нанесение на поверхность проволоки покрытия из эпоксидной смолы и цемента, а также горячее и электролитическое цинкование. При механической обработке наибольший эффект получен при загибании петель на концах проволок. Однако введение в бетонную смесь проволоки с петлевыми концами может затруднить перемешивание такой смеси.
Индекс, характеризующий повышение прочности сцепления с бетоном фибр периодического профиля по сравнению с необработанными (гладкими) фибрами, принят равным 2 [28].
Для получения фибр периодического профиля из стальной проволоки разработана установка [38] с устройством, обеспечивающим профилирование поверхности и резку проволоки. Проволока от бухтодержателя через направляющий блок перемещается к приспособлению для ее подачи к режущему устройству. Приспособление выполнено в виде двух валков: прижимного и приводного, на поверхности которых имеется нарезка, создающая по длине проволоки перед ее резкой вмятины (периодический профиль). Процесс резки осуществляется ножами, закрепленными наТаблица 1.5.
Влияние способов обработки проволоки на прочнеть ее сцепления с цементным камнем
Способ обработки проволоки Прочность сцепления проволоки с цементным камнем-уси-лие выдергивания (усредненные данные), H Индекс, характеризующий повышение прочности сцепления с цементным камнем обработанной проволоки по сравнению с необработанной
Химический
Очистка в трихлорэтилене 29 1,5
Травление: в разбавленной азотной кислоте в концентрированной азотной кислоте в щавелевой кислоте в растворе фосфата 29 32 21 24 1,5 1,5 1 1,2
Окисление: при температуре 350 С При температуре 600 С образование небольшого количества ржавчины 39 93 40 2 4,7 2
Нанесение полимерных покрытий: из эпоксидной смолы из эпоксидной смолы и цемента на основе поливинилацетата 61 112 40 3,1 5,7 2
Нанесение покрытий, содержащих металлы: горячее цинкование электролитическое цинкование горячее цинкование и обработка раствором хромата электролитическое цинкование и обработка раствором хрома 149 102 74 82 7,8 5,2 3,7 4,2
Механический
Обработка наждаком (шкуркой): в направлении, параллельном оси проволоки в радиальном направлении 28 35 1,4 1,8
Раздавливание в тисках 67 3,4