Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
Соответственно, появилась необходимость в более тщательном анализе работы сталефибробетона в забивных сваях. В 1976-78гг в трудах ЛенЗНИИЭП были представлены данные [15, 16], касающиеся результатов исследований прочности сталефибробетона при продольном ударе, а также данные испытаний образцов сталефибробетона на изгиб при неравномерном распределении фибр по высоте сечения образцов. Несмотря на полученные результаты, оставались не выявленными количественные показатели эффективности применения сталефибробетона, зависящие от марки и гранулометрического состава бетона, параметров фибрового армирования (длины и диаметров армирующих фибр, их прочности и ориентации в объеме бетона, качества поверхности), а также от назначаемых соотношений между геометрией поперечного сечения конструкции и размерами головы свай по ее высоте. Для их выявления Фундаментпроект, ЛенЗНИИЭП, ЦНИИПромзданий и Главленин-градстрой провели экспериментальные исследования ударной стойкости различных конструктивных решений головы свай с использованием сталефибробетона, а также комбинаций, состоящих из железобетонного ствола и сопряженной с ним сборной сталефибробетонной головы [40].
Для соединения со стволом в голове предусматриваются арматурные выпуски. Такие сваи изготавливают в традиционных формах, причем перед формованием ствола в форму укладывают заранее изготовленную голову с арматурным выпуском, после чего устанавливают основную арматуру ствола и производят работы по его бетонированию.
Программой исследований [40] предусматривались испытания ударной нагрузкой до разрушения 15 серий опытных образцов с конструктивными характеристиками, приведенными в табл.12.2.
Образцы сечением 180x180 мм и высотой от 90 до 360 мм изготавливались в вертикальном положении с использованием мелкозернистого бетона марки М350. В бетонную смесь фибры вводились путем их постепенной подачи в смеситель в процессе перемешивания всех компонентов. Смесь бетона с фибрами уплотнялась на вибростоле с частотой 50Гц и амплитудой колебаний 0,5 мм.
Виброуплотнение может вызвать осаждение фибр в объеме бетона и привести к неравномерности их распределения по высоте образца (рис12.1). Путем регулирования этого процесса можно повлиять на показатели ударной прочности сталефибробетона. В связи с этим время виброуплотнения опытных образцов изменяли в зависимости от назначаемой степени неравномерности распределения фибр по Таблица 12.2 Конструктивные характеристики сталефибробетонных образцов
Варьируемые факторы № серии Параметры армирования Число ударов макс
d 1/d Kt Л Rf H
Диаметр фибр с!,мм 3 4 7 0,5 1,2 1.6 100 100 100 2,0 2,0 2,0 1,0 1,0 1,0 П П П 65 60 60 180 180 180 32 27 29
Относительная длина фибр 1 / d 7 5 1,6 1,6 100 50 2,0 2,0 1,0 1,0 п п 60 60 180 180 29 13
Процент армирования, % 1 2 3 0,5 0,5 0,5 100 100 100 0,5 1,0 2,0 1,0 1,0 1,0 п п п 65 65 65 ООО оо оо оо 8 21 32
Показатель распределения фибр по высоте Kr 4 6 1,2 1,2 100 100 2,0 2,0 1,0 1,8 п п 60 60 180 180 27 18
Шероховатость поверхности фибр: П-профипированные Г-гладкие 3 10 0,5 0,5 100 100 2,0 2,0 1,0 1,0 п г 65 65 180 180 32 16
Прочность фибр Rf , кН/см2 3 11 0,5 0,5 100 100 2,0 2,0 1,0 1,0 п п 65 20 180 180 32 21
Высота образца Hj, мм 9 3 8 0,5 0,5 0,5 100 100 100 2,0 2,0 2,0 1,0 1,0 1,0 п п п 65 65 55 90 180 360 16 32 160
Армирование сварными сетками 16 4,0 — 2,0 1,0 — 35 180 18
а)
S, о*
и
N
высоте образца, характеризуемой коэффициентом Kj -H/2у, где H— высота образца; у— расстояние от низа образца до центра тяжести всех фибр, содержащихся в образце.
Фактическое распределение фибр по высоте образца контролировалось магнитным методом с помощью специально разработанного прибора.
Для испытаний использовали копер и молот с ударной частью массой 250кг. Образцы закреплялись на основании из двух швеллеров № 24, уложенных горизонтально на песчаную подушку. При этом нижний в момент формования торец образца при испытаниях распологался сверху и по нему ударяли молотом, падавшим с высоты 1,5м. При испытаниях фиксировалось число ударов до разрушения образца и велись Рис12-1- эпюры распре-
.. с- w ^ деления фибр по
наблюдения за кинетикои процесса их разрушения. С помо-
высоте сталефибробетонных элементов при значениях Kj, соответственно равных 1(a), 1,8(6) и 1.5(e)
щью электрических датчиков сопротивления, наклеенных на боковые грани образцов, измерялись необратимые поперечные деформации. Удары при испытаниях производили непосредственно по верхнему торцу головы без применения наголовника.
Данные табл. 12.2 показывают, что диаметр фибр мало влияет на показатели ударной прочности сталефибробетонных образцов (серии 3, 4, 7). В то же время ударостойкость сталефибробетона существенно возрастает с увеличением относительной длины фибр (серии 5 и 7). Поэтому для армирования голов свай целесообразно применять фибры максимально возможной длины. Однако надо учитывать, что, как показывает опыт, если отношение длины фибр к их диаметру превышает 100-120, возникают технологические трудности приготовления однородного состава сталефибробетонной смеси. В ней возможно образование скоплений фибр в виде комков ("ежей"), что снижает физико-механические показатели армированного материала. Поэтому при производстве сталефибробетонных голов свай отношение длины используемых фибр к их диаметру целесообразно принимать равным 100. Применение фибр, имеющих диаметр больше чем 1мм, технически не оправданно, поскольку при вышеуказанном отношении длина их составит более 100мм. При такой длине фибр неизбежно возникнут затруднения в обеспечении заданного их распределения в объеме головы, имеющей ограниченные размеры в поперечном сечении, которые, в свою очередь, приведут к эффекту стеснения в распределении фибровой арматуры.
