employee
Samara, Russian Federation
student
Samara, Russian Federation
In this article the analysis of concrete on the eliminations of subdivision of carbonaceous breeds (ESCB) with addition of a steel fiber is carried out. The comparative analysis of exemplars of concrete with various shallow filler and their main physics and technology properties is carried out. The most expedient structure for the subsequent use in construction is chosen
eliminations of subdivision, integrated utilization, steel fiber
В настоящее время керамзитобетонные блоки являются одними из наиболее распространённых штучных каменных материалов. Их используют как крупные застройщики, возводя многоэтажные дома или массовые коттеджные застройки, так и частные лица, которые строят собственными силами загородные дома, банные и гаражные комплексы, хозяйственные и иные постройки [1].
Для повышения прочностных и др. характеристик в керамзитобетонные блоки в процессе их изготовления добавляется стальная фибра. Образцы из бетона с применением стальной фибры рассматривались в теоретических исследованиях 60-х годов [2].
Динамические нагрузки, возникающие в результате усталости, ударов, сейсмики, повышенной влажности или изменения температуры, приводят к растрескиванию бетонных конструкций, а стальная фибра позволит предотвратить или минимизировать этот процесс.
Нержавеющие сплавы и стали, которые используются для создания стальной фибры, применяются в возведении конструкций, предназначенных для эксплуатации в водной среде, также огнестойких конструкций и производства коррозионностойких волокон.
Виды волокон фибры, используемой для строительства в настоящее время и их характеристики представлены в Таблице 1.
Таблица 1 – Виды фибры и ее прочностные характеристики
|
№ п/п |
Волокно |
Плотность,г/см |
Модуль упругости, МПа |
Прочность при растяжении, МПа |
Удлинение при растяжении, % |
|
1 |
Полипропилен |
0,9 |
3500…8000 |
400…700 |
10…25 |
|
2 |
Полиамид |
0,9 |
1900…2000 |
720…750 |
24…25 |
|
3 |
Полиэтиленовое |
0,95 |
1400…4200 |
600…720 |
10…12 |
|
4 |
Акриловое |
1,1 |
2100…2150 |
210...420 |
25…45 |
|
5 |
Нейлоновое |
1,1 |
4200…4500 |
770…840 |
16…20 |
|
6 |
Вискозное сверхпрочное |
1,2 |
5600…5800 |
660…700 |
14…16 |
|
7 |
Полиэфирное |
1,4 |
8400…8600 |
730…780 |
11…13 |
|
8 |
Хлопковое |
1,5 |
4900…5100 |
420…700 |
3…10 |
|
9 |
Карбоновое |
1,63 |
280000…380000 |
1200…4000 |
2,0…2,2 |
|
10 |
Углеродное |
2,00 |
200000…250000 |
2000…3500 |
1,0…1,6 |
|
11 |
Стеклянное |
2,60 |
7000…8000 |
1800…3850 |
1,5…3,5 |
|
12 |
Асбестовое |
2,60 |
68000…70000 |
910…3100 |
0,6…0,7 |
|
13 |
Базальтовое |
2,6…2,7 |
7000…11000 |
1600…3200 |
1,4…3,6 |
|
14 |
Стальное |
7,80 |
190000…210000 |
600…3150 |
3…4 |
Существует 3 вида фибры, которая используется чаще всего: анкерная фибра, волновая фибра, микрофибра.
Форма и параметры фибры используемой в производстве бетонов приведены в Таблице 2.
Таблица 2 – Форма и параметры фибры
|
Параметры |
Показатели их отклонений |
|
|
Анкерная фибра |
||
|
|
||
|
Длина L, мм |
30 |
50; 60 |
|
Номинальный диаметр D, мм |
0,30-0,70 |
0,80-1,10 |
|
Микрофибра |
||
|
|
||
|
Длина L, мм |
12; 13 |
|
|
Номинальный диаметр D, мм |
0,20-0,35 |
|
|
Волновая фибра |
||
|
|
||
|
Длина L, мм |
15-22 |
|
|
Номинальный диаметр D, мм |
0,20-0,70 |
|
Так как микрофибра в достаточной мере не соответствует прочностным характеристикам при рассмотрении высотного строительства, то в данном исследовании авторы статьи применяли стальную волновую фибру.
При сравнении мелкозернистого бетона на отсевах дробления карбонатных пород с применением стальной фибры и тяжёлого бетона, экономический эффект составляет 20%, что происходит за счет снижения армирования бетонных изделий и замены природного мелкого заполнителя.
Как видно на рисунке 1, сопротивление растяжению и сжатию напрямую зависит от объёма стальной фибры, которая содержится в бетоне на отсевах дробления карбонатных пород.
Рисунок 1 – Испытание бетонных образцов с использованием ОДКП и стальной фибры на сжатие и изгиб, МПа.
1 – испытание образцов на растяжение, 2 – испытание образцов на сжатие.
Таким образом, из анализа графических зависимостей следует, что в качестве армирования можно применять стальную фибру, а заполнитель исключительно на отсевах дробления карбонатных пород не подходит. Его следует обогащать, добавляя в меньшей доле природный песок: прочностные характеристики улучшаются, и это даёт возможность применять полученный бетон для сборных и штучных элементов.
1. Kramarenko A.V., Putilova M.N. Keramzitobeton s dobavkoy fosfornogo shlaka avtoklavnogo zakalivaniya // Simvol nauki. - 2017. - № 5 - S. 203-205.
2. Goryachev D.E., Kramarenko A.V. Keramzitobeton s dobavkoy gipsocementno-puccolanovyh vyazhuschih // Simvol nauki. - 2017. - T.2. - № 3 - S. 49-51.
3. Goryachev D.E., Kramarenko A.V. Modifikaciya gipsocementno-puccolanovyh vyazhuschih magnezial'nym cementom // Nauchnyy al'manah. - 2017. - № 3-3 (29). - S. 61-63.
4. Goryachev D.E., Kramarenko A.V. Keramzitobeton s dobavkoy gipsocementno-puccolanovogo vyazhuschego na osnove magnezial'nogo cementa // Innovacionnaya nauka. - 2017. - № 5 - S. 61-63.
5. Klyuev S.V. Osnovy konstruktivnoy organizacii prirodnyh i iskusstvennyh materialov / Sovremennye tehnologii v promyshlennosti stroitel'nyh materialov i stroyindustrii: sb. stud. dokl. Mezhdunarodnogo kongressa: V 2 ch. Ch. 1. - Belgorod: Izd-vo BGTU im. V.G. Shuhova, 2003. - S. 161-163.
6. http://www.navigator-beton.ru/prajjs_list/fibrobeton.html
