Растянутые элементы из керамзитофиброжелезобетона на грубом базальтовом волокне с обычной и высокопрочной арматурой

• Автор: Алиев, Кямал Умарович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ

РАСТЯНУТЫХ ФИБРОЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

ЗАДАШ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Основные виды фибрового армирования бетонов.

1.2. Свойства материалов для фибрового армирования

1.3. Существующие технологии приготовления фибробетонов

1.4. Особенности сопротивления фибробетонных и фиброжелезобетонных элементов силовым воздействиям.

1.5. Выводы по главе 1.

Глава 2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ КЕРАМЗИТОФИБРОБЕТОНА
НА РАСТЯЖЕНИЕ ОСЕВОЕ, ПРИ ИЗГИБЕ И РАСКАЛЫВАНИИ
2.1. Анализ различных видов и характеристик бетона и фибр и
выбор базовых исходных материалов.
2.2. Характеристики исходных материалов
2.3. Особенности технологии изготовления опытных образцов
2.4. Программа экспериментальных исследований
2.5. Оригинальная испытательная установка для исследований
осевого растяжения и растяжения при изгибе
2.6. Усовершенствование методики измерения малых деформаций
2.7. Особенности методики испытаний и приложения нагрузки в экспериментальных исследованиях
2.8. Анализ полученных экспериментальных результатов работы керамзитофибробетона на растяжение осевое, при изгибе и
раскалывании
2.8.1. Осевое сжатие
2.8.2.Осевое растяжение
2.8.3.Растяжение при изгибе и раскалывании
2.9. Выводы по главе 2.
Глава 3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО НАЗНАЧЕНИЮ И АНАЛИТИЧЕСКОМУ ОПРЕДЕЛЕНИЮ ХАРАКТЕРИСТИК И ДИАГРАММ
ДЕФОРМИРОВАНИЯ КЕРАМЗИТОФИБРОБЕТОНА ПРИ РАСТЯЖЕНИИ.
3.1. Назначение нормативных и расчетных характеристик керамзитофибробстона.
3.2. Аналитическое определение прочностных и деформативных характеристик керамзитофибробетона.
3.3. Аналитическое описание диаграмм деформирования напряжениядеформации керамзитофибробетона.
3.4. Взаимосвязь изменения характеристик и диаграмм деформирования керамзитофибробетона при растяжении и сжатии и рекомендации по ее учету.
3.5. Выводы по главе 3.
Глава 4. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ КЕРАМЗИТОФИБРОЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С ОБЫЧНОЙ НЕНАПРЯГАЕМОЙ И ВЫСОКОПРОЧНОЙ НЕНАПРЯГАЕМОЙ И ПРЕДИАПРЯЖЕННОЙ АРМАТУРОЙ
4.1. Программа экспериментальных исследований
4.2. Оригинальная испытательная установка для создания растяжения с постоянным эксцентриситетом.
4.3. Математическое обоснование сохранения постоянства эксценриситета растягивающего усилия.
4.4. Особенности методики изготовления, испытания и приложения нагрузки в экспериментальных исследованиях.
4.5. Анализ полученных экспериментальных результатов работы керамзитофиброжелезобетонных растянутых элементов с
обычной и преднапряженной арматурой.
4.5.1.Несущая способность.
4.5.2.Кривизны и прогибы
4.5.3.Момент образования трещин.
4.5.4.Ширипа раскрытия трещин.
4.5.5.Особенности работы элементов с обычной и высокопрочной
арматурой из керамзито и керамзитофибробетона
4.6. Выводы по главе
Глава 5. РАЗРАБОТКА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ И ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ РАСТЯНУТЫХ КЕРАМЗИТОФИБРОЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С ОБЫЧНОЙ И ПРЕДНАЛРЯЖЕННОЙ АРМАТУРОЙ.
5.1. Длина зоны передачи напряжений с высокопрочной стержневой и проволочной арматуры на керамзитофибробетон и ее расчетное определение.
5.1.1 .Т еоретическис предпосылки.
5.1 .Экспериментальные исследования
5.1.3.Анализ результатов и рекомендации по расчету
5.2. Совершенствование методов расчета прочности нормальных
сечений растянутых элементов
5.2.1 .Учет работы растянутого бетона в расчете прочности
5.2.2.У чет работы растянутой арматуры за условным пределом
текучести.
5.3. Уточнение расчета деформативности.
5.3.1 .Диаграммы моменткривизна в сечениях с трещинами и
между трещинами.
5.3.2.0чертание эпюры кривизн по длине блока между
трещинами.
5.3.3.Расчет прогибов с использованием диаграмм моменткривизна в сечениях с трещинами и между трещинами.
5.4.Рекомендации по оценке трещиностойкости
5.4.1 .Методика определения момента образования трещин
5.4.2.Уточнение расчета ширины раскрытия трещин
5.5.Анализ сходимости опытных данных с предложенными теоретическими рекомендациями.
5.6.Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Разработана схема опытнопромышленной линии по изготовлению стекло и базальтопластиковой арматуры. Характерной особенностью арматуры этих видов является отсутствие заметных пластических деформаций при нагружении. Рабочая диаграмма растяжения базальта является прямолинейной вплоть до разрыва. Исследования в этой области начаты в нашей стране впервые, а их постановка обусловлена неограниченными запасами, дешевизной сырья и простотой технологии получения базальтового волокна, которые практически не отличаются от технологии изготовления стеклянных волокон из шихты. В этой связи значительный интерес представляет грубое базальтовое волокно, выпуск которого в виде опытнопромышленной партии организован на Украине. Как показали исследования, проведенные в институте проблем материаловедения АН УССР, грубые базальтовые волокна, диаметром . Мкм, в сравнении с другими видами минеральных волокон обладают более высокой коррозионной стойкостью в среде цементного камня. Стоимость такой фибры в 6,5. Над созданием дисперсно армированных бетонов и конструкций на их основе, теорией расчета и проектирования фибробетонных конструкций в России работали А. А.Гвоздев, Ю. М.Баженов, Г. И.Бердичевский, В. Н.Байков, О. Я.Берг, В. М.Бондаренко, И. В.Волков, Ю. В.Зайцев, Б. А.Крылов, Л. Г.Кубатов, Э. Б.Колбаско, И. А.Лобанов, К. В.Михайлов, Р. Л.Маилян, Л. А.Малинина, В. Б.Ратипов, Ф. Н.Рабинович, Б. Г.Скрамтаев, Т. К.Хайдуков, М. М.Холмянский, М. И.Янкелевич и др. На данный период времени исследования, проведенные НИИЖБ, ЛеыЗНИИЭП, ЦПИИпромзданий и др. Подготовлена необходимая для массового внедрения нормативная база по технологии приготовления, расчету и проектированию таких бетонов. Так, в частности в году НИЖБ совместно с рядом организаций разработаны Рекомендации по проектированию и изготовлению сталефибробетонных конструкций первый общесоюзный документ, регламентирующий требования к фибробетонам , имеются также специальные рекомендации и для монолитного сталефибробстона . Это позволило в опытном порядке внедрить сваи, лотки, кольца смотровых колодцев, плиты дорожных покрытий, ребристые и складчатые нанели покрытий, днища резервуаров и дорожные покрытия . ЦНИИпромзданий в рамках государственной научнотехнической программы ГНТП РФ разработал каталог номенклатуры композиционных материалов, технологий для их производства и конструкций из бетона, армированного высокопрочными волокнами на основе стсклофибробетона, базальтофибробстона и сталефибробетона для зданий и сооружений промышленного, гражданского, жилищного и сельскохозяйственного назначения. Региональным Северный Кавказ институтом СевкавНИПИагропром выпущены в году Рекомендации по проектированию железобетонных конструкций из керамзитобетона с фибровым армированием базальтовым волокном , в подготовке которых нами было принято участие. Работа но подготовке как федеральных, так и региональных нормативных документов по расчету и проектированию фибробетонных и фиброжелезобетонных элементов, однако, сдерживается пока недостаточным количеством экспериментальных и теоретических результатов. Волокна, используемые в качестве фибрового армирования, должны отвечать целому ряду требований, в частности по своим прочностным и деформативным свойствам, длине и диаметру, оптимальному взаимодействию с бетоном, в том числе со всеми его компонентами. Эффективность влияния волокон на свойства фибробетоыа зависит от соотношения модулей упругости волокон и бетонной матрицы, а также от условий последующего структурообразования. Поэтому волокно, используемое для дисперсного армирования бетона, должно иметь высокую гибкость, чтобы не вызвать раздвижку зерен заполнителя и не нарушить структуру бетона, а также достаточно высокий модуль упругости и прочность на разрыв по сравнению с этими характеристиками растворной части. При выборе дисперсной арматуры надо учитывать, что стеклянные волокна, например, подвергаются интенсивной коррозии в твердеющем бетоне на портландцементе и не вступают в химическое взаимодействие с продуктами гидратации гипсовых вяжущих.