ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА ВЗАИМОВЛИЯНИЯ СТАЛЬНЫХ ФИБР, РАВНОНАПРАВЛЕННО РАСПОЛОЖЕННЫХ ПАРАЛЛЕЛЬНО УСИЛИЮ В МЕЛКОЗЕРНИСТОМ ШЛАКОБЕТОНЕ

В настоящее время все более актуальным становится использование современных технологий. Это касается и строительства и норм проектирования конструкций. Появляется необходимость более широкого использования компьютерных технологий, что позволит в будущем с помощью нелинейной деформационной модели решать многофакторные задачи с учётом фактического напряжённо-деформированного состояния конструкций на всех стадиях их работы. Целью настоящей работы является исследование характера взаимовлияния стальных фибр, равнонаправленно расположенных параллельно усилию в мелкозернистом шлакобетоне, в частности, определение коэффициента, характеризующего изменение величины вклада в работу элемента фибровой арматуры в зависимости от длины заделки соседних фибр в шлакобетоне и качества сцепления между ними, а также построение графической модели работы стальных фибр в матрице шлакобетона, диа-грамм деформирования (состояния) бетона, арматуры и фибры, которые являются интегральной характеристикой физико-механических свойств материалов. Проведены испытания на выдёргивание стальных фибр с одиночными отгибами по концам из мелкозернистого шлакобетона. Получены экспериментальные зависимости смещения фибр от приложенной нагрузки. На основе результатов анализа экспериментальных данных предложены формулы для определения значений координат кусочно-линейных диаграмм «нагрузка-смещение», описывающих смещение единичной фибры из мелкозернистого шлакобетона, что позволяет сделать выводы об их взаимовлиянии на анкерующую способность в мелкозернистом шлакобетоне. Предложены зависимости для определения коэффициента, характеризующего изменение величины вклада в работу элемента фибровой арматуры в зависимости от длины заделки соседних фибр в шлакобетоне и качества сцепления между этими фибрами и шлакобетоном-матрицей. В работе также представлены универсальные зависимости, которые служат для построения аналитических кусочно-линейных диаграмм «нагрузка-смещение» и описывают работу фибры, заделанной в мелкозернистый шлакобетон, при осуществлении расчётов элементов строительных конструкций из сталефиброшлакобетона на ЭВМ по диаграммной методике.

мелкозернистый шлакобетон, фибра, сталефиброшлакобетон, прочность шлако-бетона на сжатие, fine-grained slag concrete, fibre, steel-fiber-slag-concrete, slag concrete compression breaking strength

1. Исследование анкеровки стальной фибры с одиночными отгибами по концам в цементно-песчаном бетоне / Н.Н. Черноусов, Р.Н. Черноусов, А.В. Суханов, Б.А. Бондарев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2014. № 1(52). С. 111-117.

2. Карпенко Н.И., Соколов Б.С., Радайкин О.В. К расчёту прочности, жёсткости и трещиностойкости внецентренно сжатых железобетонных элементов с применением нелинейной деформационной модели // Известия КГАСУ. 2013. № 4(26). С. 113-120.

3. Рабинович Ф.Н. Композиты на основе дисперсно армированных бетонов //Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции: монография. М.: Издательство АСВ, 2004. 560 с.

4. Черноусов Р.Н. Прочность и деформативность элементов конструкций транспортных сооружений на основе мелкозернистого сталефиброшлакобетона // Научный вестник Воронеж. гос. арх.-стоит. ун-та. Строительство и архитектура. 2011. № 1(21). С. 87-97.

5. Пат. 2544299 Рос. Федерация: МПК G 01 N 3/08. Способ испытания образцов строительных материалов на растяжение: / Н.Н. Черноусов, Р.Н. Черноусов, А.В. Суханов, А.Н. Прокофьев. № 2013134589/28, заявл. 23.07.2013; опубл. 20.03.15, Бюл. № 8. 5с.: ил.

6. Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н., Суханов А.В. Исследование анкеровки стальной фибры в цементно-песчаном бетоне // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 2014. № 2. С. 96-103.

7. Черноусов Н.Н., Суханов А.В., Ливенцева А.В. Анализ диаграмм «нагрузка-смещение», описывающих работу гладкой стальной фибры с одиночными отгибами на концах в цементно-песчаной матрице // Сборник тезисов докладов научной конференции студентов и аспирантов Липецкого государственного технического университета. Липецк, 2014. С.93-95.

8. Черноусов Н.Н., Суханов А.В., Ливенцева А.В. Анализ диаграммы «нагрузка-смещение», описывающей работу гладкой стальной фибры в цементно-песчаной матрице // Сборник тезисов докладов научной конференции студентов и аспирантов Липецкого государственного технического университета. Липецк, 2014. С.95-97.

9. Bentur A., Midness S. Fibre Reinforced Cementitious Composites. Second edition // New York, London: Taylor & Francis, 2007. 604 p.

10. Laranjeira F., Molins C., Aguado A. Predicting the pullout response of inclined hooked steel fibers // Cement and concrete research, 2010, no. 40. pp. 1471-1487.