ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

51-115-03

Наименование проекта

Эффективность фибробетона по трещиностойкости и по вязкости при изгибе

Назначение

Изготовление конструкций: первой и второй категорий трещиностойкости; работающих под давлением жидкостей или газов; эксплуатируемых в грунте ниже уровня грунтовых вод; подверженных динамическим воздействиям.

Рекомендуемая область применения

Стройиндустрия.

Описание

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

К наиболее ценным качествам армирования фибрами следует отнести способность его тормозить образование и развитие трещин.

Проведены исследования фибробетонных балок без наличия и с наличием стержневой арматуры. Было испытано 10 серий образцов размерами 900х120х60мм по три образца в каждой серии, в том числе: фибробетонные балки с контрольной серией из «чистого» бетона - серии I и II, фибробетонные балки с наличием стержневой арматуры с контрольной серией без фибрового армирования - серииlllи IV. Все образцы изготовлены из бетона марки 300 при В/Ц = 0,55 и Ц/П -= 1:2,9. Фибры использовались стальные с пределом прочности стали при разрушении 1760 МПа, профилированные с глубиной вмятин0,20d,расстоянием между вмятинами(3-4)d.Длина фибр 1=2,5 см , диаметрd=0,20мм. Производился также отжиг фибр.

Раствор приготавливался сначала без фибр, а затем в него постепенно вводились фибры. После введения фибр в раствор смесь становилась значительно менее подвижной и приm= 3% укладка была сильно затруднена, что вызывало сомнение в качестве получаемого фибробетона. Образцы серийlllи IV дополнительно армировались двумя стержнями диаметром 8мм периодического профиля, четырьмя хомутами из гладкой стали диаметром 4мм с расстоянием между ними 200 мм у концов балки и 400 мм в середине пролета. Эксперименты проводились при варьировании только одного параметраm- объемного коэффициента армирования, который менялся от 1% до 2,3%. Схема загружения образцов представляла собой две сосредоточенные силы на расстоянии % пролета от опор при рабочем пролете 800 мм. Образцы испытаны в возрасте 2,5 месяца с замером деформаций волокон тензометрами системы H.H. Аистова и прогибов - индикаторами (тензометров -18 штук индикаторов 3 штуки на каждом образце). За начало трещинообразования принималось появление волосных микротрещин, обнаруживаемых с помощью ацетона, наносимого на поверхность образца (условная ширина раскрытия а=0,005 мм). В дальнейшем с помощью оптических приборов зафиксированы моменты раскрытия трещин в 0,1 мм, 0,2, 0,3 мм и конечное раскрытие перед разрушением образца. Под вязкостью материала понимается способность его поглощать механическую энергию (работу) при его деформировании вплоть до разрушения. Анализ результатов экспериментальных исследований позволяет сделать следующие выводы.

1. Использование фибробетона в изгибаемых элементах повышает в значительных пределах трешиностойкость и вязкость по сравнению с чистым бетоном. При объемном содержании фибр 1-2,3% трешиностойкость повышается в 2-3,3 раза, вязкость - 15-33 раза.

2. Высокая вязкость фибробетона существенно меняет картину последней - разрушающей стадии, которая происходит не внезапно, как в чистом бетоне, а плавно с постепенным раскрытием одной-трех трещин в зоне чистого изгиба.

3. Замена обычного бетона в железобетонных изгибаемых элементах на фибробетон в значительных пределах увеличивает их трещиностойкость и вязкость. При объемном содержании фибр 1-2,3% трешиностойкость повышается в 3,6-6,6 раза, вязкость - в 2,5-4,6 раза.

4. Наличие стержневой арматуры в свою очередь повышает трещиностойкость фибробетонной матрицы на 40-50%, вязкость - на 30-35%.

5. Вязкость почти линейно связана с процентом армирования.

Техническая характеристика

Серия

Объемный процент арми-рования, %

Нагрузка, кН

Коэффициенты эффективности

Предельная

При образовании трещины, мм

По трещиностойкости, К эт

По вязкости, К эв

Фибрами

Стержнями

0,005

0,1

0,005 мм

0,1 мм

Общий

Для матрицы

l-0

0

0

3,5

3,5

3,5

1

1

1

1

ll-l

1,0

0

8,4

7,0

7,5

2

2,14

15

15

ll-1,3

1,3

0

9,3

8,0

8,5

2,28

2,43

19

19

ll-2,0

2,0

0

11,8

10,0

10,5

2,86

3

29

29

ll-2,3

2,3

0

12,8

11,3

11,8

3,25

3,38

33

33

lll-Ж

0

0

24,3

5,0

12,0

1

1

1

1

lV-lЖ

1,0

1,4

37,7

18,3

26,3

3,67

2,19

2,5

20,5

lV-1,5Ж

1,44

1,4

41,3

24,0

33,3

4,8

2,77

3,3

29,3

lV-2Ж

2,0

1,4

46,3

29,7

38,0

5,93

3,17

4,2

38

lV-2,3Ж

2,3

1,4

51,7

32,7

42,7

6,6

3,55

4,6

43,9

В таблице приведены осредненные величины по результатам испытаний образцов в каждой серии.

Преимущества перед известными аналогами

Значительно повышается трещиностойкость и вязкость по сравнениюс чистым бетоном.

Стадия освоения

Опробовано в условиях опытной эксплуатации

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

При использовании фибробетона в изгибаемых элементах трещиностойкость повышается в 2-3,3 раза, вязкость - в 15-33 раза. При замене бетона на фибробетон трещиностойкость повышается в 3,6-6,6 раза, вязкость - в 2,5-4,6 раза.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

27.06.2003

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)