Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
Как видно из данных, представленных в табл.4.5, учет коэффицента 1,15 обусловливает за счет ротационной технологии повышение прочности бетона Rb и Rbt и приводит к соответствующему росту значений Rfbt в среднем на 5%, Rfb на 12%, Mfb на 7% (в сравнении с обычной технологией, при которой изготовление сталефибробетона осуществляется в стандартных бетоносмесителях).
На графиках Rfbt— Rb и Mfb — Rb непрерывной линией показаны изменения исследуемых зависимостей при ротационной технологии, пунктиром - то же в условиях обычного формования.
Зависимости Rfbt— Rf и Mfb — Rf показывают, что значения расчетных сопротивлений фибр /^вносят существенный вклад в несущую способность сталефибробетонных элементов (при достаточно хорошей анкеровке фибр бетоне), поэтому применение фибр с более высокими значениями Rf может обеспечить определенный резерв в экономии стали при изготовлении сталефибробетонных конструкций.
Рассматривая графики Rfbt— IfJdf и Mfb — IfJdf, можно убедиться, что переход от IfJdf =100 (обычная технология) к IfJdf = 150 и 200 (ротационная технология) приводит к повышению Rfb и Mfb на 5% и 7% соответственно. При этом характерно, что последовательное изменение IfJdf в пределах от 50 до 100, от 100 до 150 и от 150 до 200 обеспечивает соответствующий рост значений Rfbt и Mfb на 19...5...2%, т.е. эффект упрочнения по мере возрастания IfJdf постепенно снижается. Показательно, что повышение расчетного сопротивления фибры на каждые ЮОМПа приводит к повышению Rfbt и Mfb в среднем на 20%.
На рис.4.8 показана зависимость IfJdf — ^/Rd » полученная из условия анкеровки фибр, соответствующей их разрыву в сталефибробетонном элементе (предельная ситуация при заданном отношении RfJRb ).
100
о Для получения этой зависимости в качестве исходных данных принимали Rf= 200...800МПа, бетон В15...В45 (Яь=8,5...25МПа), соответственно Rf/Rb = 8...94. Коэффициент сцепления г] = 0,6...1,2. При этом допускали, что справедливо уравнение If/df = 4lfan/df , где Ifan = TiRfdf /Rb . Основывались также на том, что предельный уровень отношения Ifjdf, допускаемый при обычных технологиях (в бетоносмесителе) не превышает значения, равного 100 (на графике — уровень А).
На указанном графике (рис.4.8) выделена область — утолщенные участки графика для фибр с расчетным сопротивлением разрыву Rf= ЗООМПа при Rf/Rb= 12 - 35 ( в диапазоне классов бетона В15...В45). Как видно, при г] = 0,6 (фибры периодического профиля) отношение If /df, соответствующее разрыву фибр составляет 30...84, а при г) = 1,2 (гладкие фибры) то же отношение изменяется в пределах 40...168. Из этого следует, что в первом случае анкеровка фибр при указанных значениях Rf и Г] достаточна и обечпечивает их разрыв (при В15...В45), в том числе в сталефибробетонных элементах, изготавливаемых по обычной технологии (lf/df <100). И только при отношении Rf/Rb >40 (соответственно при значениях Rf > ЗООМПа) возможны ситуации (при тех же значениях rj = 0,6), когда с точки зрения анкеровки потребуется относительная длина фибр If/df >100.
При Tj = 1,2 (гладкие фибры) даже при Rf= ЗООМПа, начиная с Rf/Rb >20 (в диапазоне В15...В45), возникает необходимость иметь значения If/df >100, чтобы в предельной ситуации обеспечить условия для разрыва фибр (см. утолщенный участок графика). В данном случае наиболее выгодна ротационная технология, позволяющая существенно увеличить относительную длину используемых фибр. Вместе с тем понятно, что во всех ситуациях рационально улучшать анкеровку изготавливаемых фибр и при возможности исключать применение фибр с коэффициетом их сцепления rj = 1,2.
На графиках Rfbt— If /df и Mfb — If/df (табл.4.5) заштрихованные участки относятся к области If /df >100, в которой при заданнных пераметрах исходных компонентов рационально использовать ротационную технологию. Соответственно, заштрихованные участки на графиках Rfbt -JUf \л Mfb - Jif отделяют области, в которых за счет ротационной технологии может быть обеспечено повышение объемного содержания фибр в сталефибробетоне до уровня juf > 0,015 .
Повышение JUf в сталефибробетоне существенно отражается на значениях Rfb и Mfb в сторону их увеличения. Однако анализ показывает, что для подавлющего числа конструкций принимать Jif выше 1,5% не рационально по экономическим соображениям. Необходимость высокого содержания фибр (свыше 1,5%) в сталефибробетоне может быть оправдана в ситуациях, когда возникают задачи, связанные не только с обеспечением высокого уровня трещиностойкости и несущей способности разрабатываемых конструкций, но и с одновременным уменьшением их массы, которая в ряде случаев определяет конкурентноспособность принимаемого решения. В качестве иллюстрации укажем, например, на специальные конструкции понтонов-платформ для наплавного метода возведения блок модулей АЭС или ТЭС. Этот метод разрабатывался ранее для реализации применительно к труднодоступным районам севера в нашей стране. Указанные понтоны-платформы предназначались не только для транспортирования блок-модулей по воде, но и должны были служить в конечном счете после прибытия на место фундаментами сооружений. В этом случае масса преднапряженных сталефиброжелезобетонных платформ, с объемным содержанием в них фибр Jif >0,015 (комбинированное армирование) оказывается, как показал анализ, меньше на 30% в сравнении с аналогичным железобетонным вариантом, что весьма важно, так как при этом могла быть увеличена масса транспортируемого блок-модуля при том же уровне плавучести (грузоподъемности) плат-формы-понтона. В сравнении со стальным решением платформы-понтона вариант из сталефибробетона оказывается выгоднее в стадии эксплуатации, когда эта плат-форма-понтон становится фундаментом доставленных на место блок-модулей. Таким образом, ротационная технология может обеспечить эффект не только при традиционных уровнях армирования (JUf <0,015 ), но в значительной мере в тех исключительных ситуациях, когда возникает необходимость повышения объемного содержания фибр в бетоне до JUf > 0,015 , т.е. до уровня, который осуществить традиционным методом практически не удается.
