Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
После образования в щелевой полости 4 отверстия с поперечным сечением (диаметром) достаточно больших размеров (превышающих размер двух периодов профиля образующих полость элементов 6) сыпучий материал 5, перекрывая отверстия после извлечения инструмента в зоне взлома, может также частично высыпаться в этой зоне за пределы щелевой полости 4 в зону ранее образованной дополнительной полости в несущем слое бетонной конструкции 3, в том числе за пределы самой конструкции стены 1, что соответственно также создает трудности для завершения операций взлома. Рассматриваемое конструктивное решение стены 1 предусматривает возможность постепенного перемещения сыпучего материала 5 в пределах зоны взлома. На первых этапах перемещение сыпучего материала 5 в полости 4 в область образованного инструментом отверстия осуществляется вертикально (сверху вниз) в пределах соответствующего канала (гофры) образующих полость элементов 6. На перемещение сыпучего материала 5 из участков щелевой полости 4, расположенных сбоку (справа и слева) от образованного инструментом отверстия, оказывают тормозящее влияние соседние волны (гофры) указанных элементов. При создании отверстия достаточно большого размера объем сыпучего материала, вовлекаемого в работу, возрастает. В этом случае в зону отверстия может попадать сыпучий материал 5 также из боковых участков полости 4.
С целью регулирования процесса перемещения тел 7 сыпучего материала 5 в зону отверстия и повышения уровня сопротивления конструкции стены 1 взлому стена 1 снабжена дополнительными листовыми элементами 15, расположенными каждый в щелевой полости 4 на всю или преимущественно на части ее высоты и разделяющими друг от друга в разных уровнях по высоте стены, по крайней мере, часть тел 7 сыпучего материала 5. Это создает возможность постепенного вступления в работу тел сыпучего материала 5 в необходимые моменты, создавая соответствующие трудности на различных этапах взлома стены.
Применение в конструкции стены пустотных панелей 20, в том числе с недобето-нированной одной из полок (рис. 14.9) позволяет расширить диапазон эффективных комбинаций конструктивного решения стены 1, при этом предусматривается возможность использования указанных панелей в качестве несъемной высокопрочной (защитной) опалубки при возведении монолитной части бетонной армированной конструкции 3.
Рассматриваемая конструкция стены обеспечивает возможность совмещения ее элементов с системой цепи электросигнализации, которая вступает в работу при снижении уровня сыпучего материала над зоной взлома.
Совокупность указанных признаков создает условия, при которых взаимодействие в работе материалов и элементов конструкции стены приводит к увеличению работы, которую необходимо затратить для ее взлома, при этом рассматриваемое решение конструкции способно к "самовосстановлению" при возникновении (при взломе) в ней отверстия и соответственно к увеличению времени, необходимого для реализации взлома. В конечном итоге рассматриваемая совокупность признаков обеспечивает существенное повышение класса взломоустойчивости конструкции стены при попытке проникновения через нее в защищаемое помещение.
К оценке работоспособности традиционных железобетонных и дисперсно армированных элементов
В железобетонных конструкциях, армированных обычной стержневой или жесткой арматурой (включая внешнее армирование) бетон и арматура работают со- вместно, но каждый по своей диаграмме "напряжение - деформация". Наличие традиционной арматуры практически не меняет диаграмму бетона. В то же время фибровое армирование придает дисперсно армированнному бетону новые качества, его диаграмма меняется. При этом используя ту или иную фибровую арматуру, меняя степень насыщения бетона этой арматурой, можно управлять диаграммой фибробетона, создавать материал с заданными свойствами.
Обычный бетон представляет собой твердый и хрупкий материал с весьма низким отношением прочности при растяжении к прочности при сжатии. В таком бетоне присутствует большое количество микротрещин, возникающих в процессе его твердения в результате усадочных деформаций. При нагружении микротрещины развиваются, переходят в макротрещины. Поэтому бетон без предварительного напряжения работает практически всегда с трещинами в растянутой зоне.
Наличие силовых трещин характерно как для растянутого бетона (трещины, нормальные к направлению внешнего усилия), так и при более высоких нагрузках для сжатого бетона (продольные трещины, параллельные внешнему усилию). Традиционная стержневая арматура не меняет эти свойства бетона. Не изменяются они и от увеличения прочности (класса) бетона. В обычно армированном элементе трещина в растянутой зоне после образования весьма быстро пронизывает всю эту зону, поэтому после появления трещин растянутый бетон в расчетах, как правило, не учитывается. За разрушение сжатой зоны обычно принимают образование лещадок, т.е. отслоение части бетона в результате появления продольных трещин.
Если бетонная матрица пронизана волокнами (фибрами), то трещины не могут свободно развиваться. Они на своем пути встречают препятствия в виде перемычек * из фибр, их рост становится более медленным. Кроме того, волокна сдерживают также увеличение ширины раскрытия трещин. В это же время появляются новые трещины поскольку при росте нагрузки материал продолжает удлиняться (в продольном направлении при растяжении, в поперечном - при сжатии). Новые трещины также сталкиваются с препятствиями в виде фибр. По сравнению с традиционным армированием меняется характер трещинообразования. Вместо одной - двух магистральных трещин (в сильно армированных элементах их число может быть больше) в дисперсно армированных элементах образуется большое количество мелких трещин. Эти трещины имеют небольшое раскрытие и поэтому менее опасны. Отделение одного участка элемента от другого (в чем и выражается разрушение) не происходит, так как трещины перехвачены фибрами, или происходит при более высокой нагрузке, когда фибры разрываются или выдергиваются. Поэтому важно, чтобы фибры имели достаточную прочность и были надежно заанкерены в бетоне.
