Применение композиционной фибры в тяжелых бетонах
Аннотация
Разработаны оптимальные составы фибробетона со стеклопластиковой композитной фиброй по прочности при сжатии классов B20, B40 и B60. Их комплексные исследования показывают, что на основе бетонных смесей со средней плотностью 2320–2360 кг/м3, воздухововлечением 2,5–3,5 % и удобоукладываемостью (осадкой) 21–22 см можно получить бетон со следующими свойствами: средняя прочность при сжатии – 28; 54,7 и 83,3 МПа; прочность на растяжение при изгибе – 3,5; 4,4 и 5,6 МПа; прочность при растяжении – 2,92; 5,78 и 6,92 МПа; призматическая прочность при сжатии – 20,1; 40,4 и 60,4 МПа; модуль упругости – 35393; 46146 и 51366 МПа; Коэффициент Пуассона – 0,17; 0,18 и 0,18 соответственно. Введение стеклопластиковой композитной фибры в бетонные смеси в количестве 0,5; 1,5 и 2,5 об. % незначительно снижает среднюю плотность смеси – на 7–72 кг/м3, увеличивает содержание воздуха в смесях на 0,1–0,6 %, снижает осадку на 3–8 см, практически не влияя на прочность при сжатии. Получены данные о прочности на растяжении при изгибе в момент образования трещин, а также об остаточном сопротивлении растяжению при изгибе, соответствующем раскрытию трещин в диапазоне 0,5–3,5 мм. Форма поверхности волокон была определяющим фактором, влияющим на момент вырыва из матрицы бетона. Выявлены три основных типа механизма деформации. Определены характеристики прочности стеклопластиковой композитной фибры. В целом результаты показывают, что стеклопластиковую композитную фибру возможно выпускать массово со свойствами, допускающими ее широкое применение.
Ключевые слова
Об авторах
М. Р. НуртдиновВ. Г. Соловьев
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
Россия
Россия
канд. техн. наук
e-mail: s_vadim_g@mail.ru
А. Ф. Бурьянов
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
Россия
Россия
д-р техн. наук
e-mail: rga-service@mail.ru
Список литературы
1. Дроф В.А., Красновский Р.О., Султыгова П.С., Капустин Д.Е. Экспериментальное определение теплофизических свойств сталефибробетона // <i>Вестник гражданских инженеров.</i> 2019. № 1 (72). С. 120–124.
2. Умнякова Н.П., Потапова Г.А., Потапова Е.Д., Султыгова П.С. Исследование теплозащитных качеств сталефибробетона // <i>Строительство и реконструкция.</i> 2018. № 3. С. 105–111.
3. Буршина Н.А. Химическая устойчивость стекол в цементной среде. <i>Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова.</i> 1–3 мая 2015 г. Белгород. С. 47–53.
4. Ельшаева Д.М. Исследование коррозионной стойкости базальтовой фибры в среде гидратирующегося цемента // <i>Научные исследования и инновации.</i> 2021. №. 4. С. 48–52.
5. Rangelov M., Nassiri S., Haselbach L., Englund K. Using carbon fiber composites for reinforcing pervious concrete. <i>Construction and Building Materials.</i> 2016. Vol. 126, pp. 875–885. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.06.035
6. El-Nemr A., Ahmed E.A., Barris C., Benmokrane B. Bond-dependent coefficient of glass- and carbon-FRP bars in normal- and high-strength concretes. <i>Construction and Building Materials.</i> 2016. Vol. 113, pp. 77–89. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2016.03.005
7. Хотеев Е.А. О перспективах применения в Росcии стеклоплаcтиковых армирующих элементов на основе европейского опыта // <i>Транспортное строительство.</i> 2015. № 1. С. 10–13.
8. Сорокин А.Е., Сагомонова В.А., Петрова А.П., Соловьянчик Л.В. Технологии получения полимерных композиционных материалов на основе термопластичной матрицы (обзор) // <i>Труды ВИАМ.</i> 2021. № 3 (97). С. 78–86.
9. Колосова А.С. и др. Современные методы получения полимерных композиционных материалов и изделий из них // <i>Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований.</i> 2018. № 8. С. 123–129.
10. Павловский К.А., Серкова Е.А., Мельников Д.А., Гуняева А.Г. Производство изделий из полимерных композиционных материалов методом пултрузии для гражданских отраслей промышленности // <i>Вопросы материаловедения.</i> 2017. № 4 (92). С. 81–89. DOI: 10.22349/1994-6716-2017-92-4-81-89.
11. Ненашкина П.А., Гусев А.Л. Применение современных композиционных материалов при создании высокотехнологичного производства // <i>Инновации в информационных технологиях, машиностроении и автотранспорте (ИИТМА-2020): Сборник материалов IV Международной научно-практической конференции с онлайн-участием.</i> 07–10 декабря 2020 г. Кемерово. С. 339–342.
12. Степанова В.Ф., Бучкин А.В., Ильин Д.А. Исследование особенности работы бетонных конструкций с комбинированным армированием (арматурой композитной полимерной и неметаллической фиброй) // <i>Academia. Архитектура и строительство.</i> 2017. № 1. С. 124–128. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-osobennosti-raboty-betonnyhkonstruktsiy-s-kombinirovannym-armirovaniemarmaturoy-kompozitnoy-polimernoy-i
13. Рябченкова В.Г. и др. Исследование бетонных конструкций, армированных фиброй композитной полимерной и арматурой композитной полимерной (АКП), на воздействие пожара. Отчет о НИР/НИОКР. М.: НИЦ «Строительство», 2019. 370 с.
14. Дудов Д.О., Михайлов Д.А. Фибробетон. Фибра: виды материалов и их классификация. <i>Сборник Международной научно-практической конференции «Наука и образование: сохраняя прошлое, создаем будущее».</i> 2019. С. 49–52.
15. Панкратьева У.В., Кудяков К.Л. Опыт применения стекловолокна и стеклокомпозитов для армирования бетонных конструкций // <i>Избранные доклады 65-й юбилейной Университетской научно-технической конференции студентов и молодых ученых: Сборник докладов.</i> 25 апреля 2019 г. Томск. С. 90–92.
16. Клюев С.В. К вопросу фибрового армирования // <i>Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века.</i> 2018. № 3–4 (230–231). С. 42–47.
17. Пухаренко Ю.В., Пантелеев Д.А., Жаворонков М.И. Исследование процесса деформирования бетона, армированного низкомодульной фиброй. <i>Фундаментальные, поисковые и прикладные исследования Российской академии архитектуры и строительных наук по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2019 г.: Сборник научных трудов РААСН.</i> М.: АСВ, 2020. С. 358–366.
Рецензия
Для цитирования:
Нуртдинов М.Р., Соловьев В.Г., Бурьянов А.Ф. Применение композиционной фибры в тяжелых бетонах. Бетон и железобетон. 2021;605(3):33-39.
For citation:
Nurtdinov M.R., Soloviev V.G., Buryanov A.F. The use of composite fibers in heavy concrete. Concrete and Reinforced Concrete. 2021;605(3):33-39. (In Russ.)
Просмотров:
49
Послать статью по эл. почте 