Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
При испытаниях образцов возможны различные ситуации, в том числе, когда эквивалентный уровень напряжений f (при определенных значениях JUfv, прочности фибр и хорошей их анкеровке в бетоне) фиксируется выше уровня напряжений fcrc, соответствующих моменту образования первой трещины в образце (рис. 12.30,6). Однако при сравнительно низких значениях JUfv и/или при невысокой анкеровке фибр в бетоне эквивалентный уровень напряжений становиться ниже уровня напряже-ний fcrc (рис. 12.31).
Tb = Te
о
и
7V
Рис.12.31. Варианты действительной и эквивалентной (расчетной) диаграмм "напряжение (нагрузка)—деформация" при изгибе сталефибробетонных балочек
При испытании образцов плит по французскому стандарту (рис. 12.30,в) получают соответствующую диаграмму "нагрузка — деформация", при этом испытания осуществляют до прогиба, равного 25мм в центре плиты. Исходя из кривой "нагрузка — деформация", получают вторичную кривую, которая определяет поглощенную образцом энергию, как функцию от деформации плиты. В данном случае следует установить в зависимости от назначения проектируемой конструкции необходимый уровень указанной энергии, соответствующей нижней границе качества образца. Например, для тоннельных ремонтных работ этот уровень, устанавливаемый стандартом, составляет 500Дж при достижении прогиба плиты 25мм. Соответственно граничный уровень поглощаемой энергии, регламентируемый для плит пола, устанавливают в зависимости от функционального назначения этих плит, от конкретных условий их загружения и эксплуатации.
Рассмотрение указанных зарубежных стандартов позволяет отметить следующее.
Если фиксируемая при испытаниях нагрузка Pmax существенно больше Pcrc (обычно при Jufv > 0,01), сравнение действительной диаграммы с "идеальной" упруго — пластической, проходящей через P = P . не показательно. В этом случае условие
v/ с
30498173 обеспечения качества сталефибробетона в соответствии с американским стандартом будет всегда удовлетворяться. Для сталефибробетона со сравнительно невысоким содержанием фибр Gu^< 0,01) сопоставление получаемой при испытаниях диаграммы "Р — S" с "идеальной" действительно характеризует его качество.
Кроме того, нагрузка при которой появляется первая трещина, в значительной мере условна. Общеизвестно, что в начале при испытаниях появляются силовые микротрещины, которые затем, по мере роста нагрузки, переходят в макротрещины. Прогиб S, соответствующий P = P , весьма мал, его трудно зафиксировать с необхо-
СҐС
димой точностью. Перелом на графике "Р — <5", по которому в некоторых случаях определяют нагрузку P , является также достаточно условной величиной. Даже при
СҐС
прогибе, равном 15,55 образец балки, как показывают расчеты, еще далек от разрушения. В связи с этим, при вычислении параметров, определяющих остаточный фактор напряжений, или иначе, степень снижения кривой "Р— 5" по мере роста нагрузки, можно столкнуться с затруднениями в процессе обработки результатов, получаемых при испытаниях.
Наиболее рациональными, с нашей точки зрения, являются положения японского стандарта, в соответствии с которым основными величинами, определяемыми из испытаний, являются площадь диаграммы Te (поглощенная энергия) и максимальная (предельная) нагрузка. При этом устанавливают эквивалентную нагрузку Pe=Te/ 8Ш В данном случае определение предельной величины усилия Pu и соответствующей деформации (прогиба) Su не вызывают принципиальных затруднений, ошибка в их измерении не может быть заначительной. Диапазон нагружения до <5ш=//150=3мм охватывает все основные стадии работы испытываемого образца, затрачиваемая при этом работа характеризует его энергоемкость. Очевидна также простота оценки данной энергоемкости — по сопоставлению величин Pe и Pu. Чем ближе отношение P / P к единице, тем эффективнее сталефибробетон.
Q U
При контроле качества сталефибробетона по французскому стандарту оценку результатов испытаний следует сопоставить с требуемым уровнем поглощения энергии, принимаемым для конкретной конструкции, однако определить этот уровень достаточно трудно.
Фирмой "Бекарт" проведен значительный объем работ, чтобы адаптировать контрольные испытания по оценке качества сталефибробетона с применением фибр "Драмикс" к требованиям действующих стандартов. Эта адаптация проведена применительно к различным видам строительных конструкций, в том числе для конструктивных решений плит пола, воспринимающих при эксплуатации различные сочетания нагрузок.
В руководстве TR34 [64] и техническом сообщении фирмы "Бекарт" [62] приведены данные моделирования работы плит пола, основанные на результатах их испытаний (рис. 12.32). Испытаниям были подвергнуты опытные образцы плит из неар-мированного бетона и сталефибробетона (с применением фибр "Драмикс"), уложенные на упругом основании и загруженные точеченой нагрузкой F, размещенной в центре плит.
Испытания показали, что при увеличении нагрузки F до уровня Fr поведение неармированных плит линейно-упругое (стадия 1). При F> Fr жесткость плиты начинает снижаться, наклон диаграммы "нагрузка — деформация" также уменьшается, при этом в зоне максимального напряжения в нижней части плиты возникают трещины, распространяющиеся снизу вверх по толщине плиты и в радиальном направлении (стадия 2). При нагрузке F = Fr=Fu процесс разрущения плиты завершается. Радиальные трещины пересекают все поперечное сечение плиты.
