Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
Экспериментально установлено, что прочность композитов на основе гипсовых вяжущих, армированных стеклянными волокнами, при их выдержке в нормальных условиях с естественными отклонениями температуры и влажности окружающей среды в течение более 30 лет сохранялась на уровне, который был зафиксирован вначале при изготовлении образцов.
Диапазон практического использования композитов на основе дисперсно армированных бетонов достаточно обширный - это несущие и ограждающие конструк- ции общестроительного применения, инженерные сооружения промышленных предприятий, в том числе специальные сооружения, предназначаемые для работы в особых условиях эксплуатации.
Изложенны приемы проектирования рассматриваемых конструкций с учетом особенностей структуры дисперсного армирования и технических характеристик используемых для них исходных материалов (бетона и волокон-фибр).
В книге представлены многочисленные варианты исполнения подобных конструкций для строительных объектов различного функционального назначения.
Показано, что конструкции из композитов на основе дисперсно армированных бетонов оказываются не только конкурентоспособными на рынке строительной продукции: обеспечивают снижение расхода материалов (бетона и стали), стоимости и трудоемкости производства строительных работ, но и, наряду с их высокими эксплуатационными качествами, отличаются достаточно высоким уровнем технологических возможностей для их пластического формообразования, что, в свою очередь, позволяет повысить архитектурную выразительность возводимых зданий и сооружений.
Приведенные в книге данные не могут претендовать на то, что ими охвачены все области рационального использования рассматриваемых композитов. В различных литературных источниках представлены также многие другие примеры эффективного применения подобных композитов в практике строительства.
Наряду с тем, можно обратить внимание на некоторые еще нереализованные направления, освоение которых, по мнению автора, может стать предметом решения достаточно актуальных задач.
Существуют потенциальные возможности эффективного применения композитов на основе дисперсно армированных бетонов в случаях, когда появляется необходимость предупреждения и устранения последствий, возникающих в условиях чрезвычайных ситуаций (при наводнениях, обвалах, внезапных обрушениях строительных объектов, в том числе при землетрясениях, несанкционированных взрывах и т.д). Время для предупреждения и ликвидации подобных последствий всегда ограничено и связано, как правило, с большими материальными затратами. В таких ситуациях возникает необходимость реконструкции и восстановления не только разрушенных заданий, но и многих объектов различного функционального назначения: дамб, подпорных стен, берегоукрепляющих конструкций, откосов горных склонов, гидротехнических сооружений, сооружений водоснабжения и канализации, различного рода водоводов, каналов и других подобных конструкций.
В конструкциях с применением композитов на основе дисперсно армированных бетонов частично, а в ряде случаев полностью исключается традиционная стержневая арматура, устраняется необходимость изготовления трудоемких арматурных сеток и каркасов, установки их в проектное положение, с вытекающими отсюда потенциальными возможностями не только для снижения затрат труда, но и существенного сокращения времени, необходимого для реконструкции и восстановления разрушенных объектов.
При использовании рассматриваемых композитов в конструкциях, подвергающихся воздействиям динамических нагрузок, изменяется сам характер разрушения. Это связано с более высоким уровнем вязкости деформирования дисперсно армированных бетонов (с увеличением площади диаграммы а-є). В данном случае разрушающая нагрузка тем выше, чем больше требуется приложить энергии для разрушения конструкции. При статических нагрузках эта связь проявляется менее явно, так как нагрузка продолжает действовать без изменения до тех пор, пока деформации не достигнут предельных значений. При быстродействующих динамических воздействиях отделение одного участка конструкции от другого (в чем и выражается разрушение) не происходит, так как образующиеся трещины перехвачены фибрами (волокнами), или происходит при более высокой нагрузке, когда фибры разрываются или выдергиваются. Для реализации этих процессов, в том числе для того чтобы разделить связанные объемы и довести процесс разрушения до завершающей стадии, необходимо дополнительное время и дополнительные усилия. Поэтому процесс подобного разрушения (особенно при комбинированном армировании) становится более пластичным, при этом объем работы, который необходимо затратить для завершения этого процесса, существенно увеличивается в сравнении с тем же объемом для традиционного бетона и железобетона.
Важным обстоятельством является также то, что при действии динамических нагрузок, приводящих к внезапному разрушению (например, при взрыве, обвале, землетрясении и т.д.), количество отделившихся друг от друга обломков, т.е. количество разрушенных частей конструкций при использовании в них дисперсно армированных бетонов существенно меньше, чем в конструкциях из железобетона, соответственно число жертв и объем нанесенного ущерба в данном случае может оказаться более ограниченным.
