Строительные конструкции с заданными свойствами на основе сталефибробетона

• Автор: Талантова, Клара Васильевна
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 366 с. : 110 ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I
СТАЛЕФИБРОБЕТОН СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМПОЗИТ НА ОСНОВЕ БЕТОННОЙ МАТРИЦЫ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. СВОЙСТВА.

КОНСТРУКЦИИ НА ОСНОВЕ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА.

. 1 Композиционные материалы. Общие понятия

1.2 Определения.

1.3 Стальная фибра для производства сггалефибробетона.

1.4 Структура сталнфибробетона

1.4.1 Общая характеристика.

1.4.2 Теоретическое описание структуры сталефибробетона

1.5 Физикомеханические свойства сталефибробетона.

1.5.1 Механические свойства
1.5.1.1 Статическая прочность.
1.5.1.2 Динамическая прочность
1.5.1.3 Трещиностойкость
1.5.1.4 Дсформативность
1.5.1.5 Истираемость.
1.5.2 Долговечность
1.5.3 Теплофизическис свойства.
1.6 Строительные конструкции на основе сталефибробетона.
Области примемия
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ.
ГЛАВА II
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ СТАЛЕФИБРОБЕТОННЫХ СТАЛЕФИБРОЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ.
2.1 Регулирование характеристик композита сталефибробетона
2.2 Численные исследования свойств сталефибробетона
в принятой области армирования
2.3 Определение области рационального фибрового армирования.
2.4 Требования к выбору стальных фибр.
2.5 Выбор рациональной формы сечения сталефибробетонного элемента
2.6 Регулирование свойств мнжфазного слоя зоны контакта
ФИБРАБЕТОННАЯ МАТРИЦА.
2.7 Численные исследование взаимодействия стальная фибра
БЕТОННАЯ МАТРИЦА
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ.
ГЛАВА III
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА. . П
АНАЛИЗ РЕУЛЬТАТОВ
3.1 Исследования свойств сталефибробетона в зависимости
ОТ ВИДА СТАЛЬНЫХ ВОЛОКОН
3.1.1 Характеристика стальных фибр.
3.1.2 Экспериментальные исследования влияния типа фибры на свойства сталсфибробетона
3.1.3 Определение коэффициентов надежности по
сталефибробетону.
3.2 Исследование атмосферной стойкости сталефибробетона.
3.3 Влияние технологических факторов па прочностные характеристики
СТАЛ ЕФИ БРОБЕТОНА
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА IV
ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ СТАЛЕФИБРОБЕТОННЫХ СТАЛЕФИБРОЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ С ЗАДАННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
4.1 КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА ПО ПРОЧНОСТИ ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
Состояние вопроса.
4.2 ВЫБОР ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ
НА IЮВЕ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА
4.2.1 Выбор варианта фибрового армирования.
4.3 АЛГОРИТМ ВЫБОРА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ.
4.3.1 Проектирование элементов конструкций на основе Сталефибробетона.
4.3.2 Особенности проектирования сталсфибробстонных конструкций в зависимости от варианта армирования
4.4 Алгоритм создания элементов конструкций на основе сталефибробетона
С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ
4.5 Программа автоматизированного проектирования элементов конструкций НА основе сталефибробетона СФБ конструктор
4.6 Предложения по технологии производства элементов конструкций на основе сталефибробетона с заданными
свойствами
4.6.1 Сталефибробетонная смссь.
4.6.2 Формование элементов конструкций на основе Сталефибробетона. ,
ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА V
ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИЙ ПА ОСНОВЕ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА С ЗАДАННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ПРОВЕРКА ПРЕДЛАГАЕМЫХ РЕШЕНИЙ.
5.1 Элементы конструкций гражданских зданий.
Малые архитекрурные формы.
5.1.1 Плиты перекрытий .
5.1.1.1 Конструктивное решение
5.1.1.2 Экспериментальные исследования сборной
сталефиброжелезобетонной плиты перекрытия.
5.1.2 Мобильный дом многофункционального назначения из сталефиброжелезобетонных тонкостенных оболочек.
5.1.3 Малые архитектурные формы.
5.2 СЕЦИАЛБНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
5.2.1 Помещения повышенной надежности
5.2.1.1 Сборноразборные помещения повышенной надежности сейфовые помещения
5.2.2 Контейнер для длительного хранения и захоронения
токсичных промышленных отходов на основе сталсфибробетона
5.2.2.1 Проблема накопления токсичных промышленных отходов
5.2.2.2 Разработка конструкции сталсфибробетониого контейнера.
5.2.2.3 Экспериментальные исследования сталсфибробетониого контейнера
5.3 АВТОДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО.
5.3.1 Конструкции монолитных дорожных одежд
5.3.2 Сборные сталефибробетонные элементы притрассовых водоотводных лотков
5.3.3 Пролетные строения мостов 6 5.3.3. Реконструкция с использованием сталсфиброжелсзобетонной
накладной плиты.
5.3.4 Новое строительство
ВЫВОДЫ ПО ПЯТОЙ ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Сталефибробетон это материал, обладающий высокой вязкостью при разрушении, способный поглощать большое количество энергии, использование которого может повысить эффективность известных вариантов антисейсмической защиты, а также создать новые более рациональные решения 7,4,0. Для СФБ характерна высокая трещипостойкость, которая зависит не только от объемного содержания фибр, но и, в значительной мере, от дисперсности армирования. Развитие микротрещин в неармированном бетоне приводит к немедленному разрушению образца, тогда как в СФБ после появления трещин сечение продолжает воспринимать нагрузку. Возможность восприятия большого количества энергии, до разрушения объясняется и тем, что ее большое количество тратится на преодоление сил трения при выдергивании фибр из бетона. По мере увеличения количества фибр на единицу площади расчетного сечения при соответствующем уменьшении диаметра фибр в момент возникновения трещины в бетоне их податливость существенно снижается, но приводит к повышению уровня трещиностойкости, который зависит также от размера критических трещин. Чем более однородна бетонная матрица и, чем выше уровень дисперсности армирования, тем выше, при прочих равных условиях, предел трещиностойкости СФБ, который до ти раз может превышать трещиностойкость бетона 4. Силовые деформации. Высокие деформативные свойства СФБ определяются дисперсным характером его армирования. Достаточно близкое расположение фибр в материале, как было отмечено выше, оказывает действие по торможению развития локальных трещин в бетоне с одновременным повышением его предельной растяжимости и сжимаемости. Кроме этого, чем тоньше фибры, тем выше их чувствительность к различной дсформативности отдельных структурных элементов СФБ, в целом его деформативность выравнивается. Если материал насыщен большим количеством фибр, то он работает короткими участками и эффективность фибрового армирования повышается. Деформативные свойства СФБ при прочих равных условиях изменяются прямо пропорционально степени объемного насыщения и обратно пропорционально диаметру фибр. При работе СФБ под нагрузкой можно выделить следующие характерные стадии деформирования практически линейная область, заканчивающаяся началом трещинообразования в бетонной матрице существенно нелинейная область, завершающаяся разрушением материала ,2,6,5. Важным показателем дсформативности СФБ является модуль деформации не постоянная величина и существенно зависящая от стадийности работы. Еъ, который определяется верхней оценкой по закону смесей. С увеличением нагрузки кривая зависимости напряжения деформации искривляется, модуль деформаций СФБ становится переменным. Начальный модуль упругости СФБ зависит как от соответствующего показателя бетона, так и от коэффициента фибрового армирования. Значение начального модуля упругости СФБ выше соответствующей характеристики бетона матрицы от до 0. При этом отмечается с увеличением возраста материала рост модуля упругости при растяжении до , на с ростом содержания фибр в материале и снижается на с ростом водоцементного отношения ,,6,. Зависимости для определения Еп,, приведены в гл IV. Начальный коэффициент поперечной деформации СФБ превышает аналогичные значения коэффициента бетона на Ю. Деформативность СФБ характеризуется, помимо указанного выше, предельными деформациями сжатия егси и растяжения которые зависят от тех же параметров, что и другие характеристики материала. Предельная сжимаемость СФБ 8гс,и превышает сжимаемость бетона до 3х раз и составляет в среднем х Ю3 ,6, предельная растяжимость СФБ Еп,и существенно выше аналогичной характеристики бетона, по имеющимся данным ,3,4 она составляет 6 . Деформации ползучести. Деформации ползучести при сжатии фиброармированных образцов на . В расчетах для количественного выражения ползучести СФБ используются значения характеристики фьсо и меры ползучести С Ъс1. Необходимо отметить, что параметры ползучести СФБ зависят в большей степени от уровня напряжений и в меньшей от длины и процентного содержания фибр, но и эти параметры фибр оказывают влияние на показатели ползучести материала. Так, с увеличением объемного содержания фибр от 2 до 3 и при их одинаковой длине мм характеристика фгъсо и мера ползучести СЪс при сжатии уменьшились на 7, а при растяжении на .