В статье автор пытается определить влияние процентного содержания и длины полипропиленового фиброволокна на прочностные и деформативные свойства фибробетонов.
Ключевые слова: полипропиленовое фиброволокно, дозировка, длина, влияние, прочность, деформации, призмы, зависимость.
Прочность и деформативность фибробетона бетона зависит от процента армирования фибрами, технологии изготовлении, прочности бетонной матрицы, характеристик фибры и т. д.
Огромное влияние на свойства получаемых фибробетонов оказывает расстояние между отдельными волокнами или, по-другому, дисперсность армирования, которая определяется длиной фибр, их диаметром или размерами поперечного сечения и количеством в смеси составляющих. При оптимальном сочетании именно этих параметров имеет место максимальная степень увеличения прочности, трещиностойкости [1].
Для исследования прочностных и деформативных свойств фибробетонов от процентного содержания и длины волокна была разработана программа экспериментальных исследований, предусматривающая изготовление 18 опытных образцов призм для испытания на сжатие [2].
Призмы были испытаны на cервогидравлической универсальной испытательной машиной серии POWERTEST U-600. Для измерений деформаций в образцах использовался прибор усредняющий экстензометр Epsilon 3542RA.
Рис. 1. Общий вид фибробетонных образцов призм в процессе испытания на сжатие
Разрушение образцов протекало по-разному. В образцах не содержащих фиброволокна разрушение происходило хрупко и образец мгновенно разрушался. В образцах с фиброволокном наблюдалось же пластичное разрушение как в работах других авторов [3–6].
Рис. 2. Общий вид разрушенных образцов
По полученным данным были построены зависимости прочности образцов, деформаций образцов призм от увеличения процентного содержания полипропиленового фиброволокна рис. 2, 3.
Рис. 3. Зависимость «Прочность — длина (6 мм), % содержание»
Рис. 4. Зависимость «Прочность — длина (12 мм), % содержание»
Рис. 5. Зависимость «Прочность — длина (6 и 12 мм), % содержание»
Рис. 6. Зависимость «Деформации — длина (6 мм), % содержание»
Рис. 7. Зависимость «Деформации — длина (12 мм), % содержание»
Рис. 8. Зависимость «Деформации — длина (6 и 12 мм), % содержание»
Полученные результаты:
- При увеличении процентного содержания фиброволокна в образцах призмах с длиной волокна 6 мм, 12 мм прочность образцов снижается, но при увеличении процентного содержании смеси волокон длиной 6 и 12 мм прочность возрастает и повышается на 20,8 % от прочности образца без фиброволокна.
- При увеличении процентного содержания фиброволокна в образцах призмах с фиброй длиной волокна 6, 12, смеси длины 6 и 12 мм, деформации образцов увеличиваются.
- Оптимальным содержанием фиброволокна для увеличения прочностных и деформативных свойств, является добавление волокон двух разных длин, а именно 6 и 12 мм как видно из результатов.
Литература:
- Рабинович, Ф. Н. Дисперсно-армированные бетоны / Ф. Н. Рабинович. — Москва: Стройиздат, 1989. — 92 c.
- Чупрова, Е. Е. Зависимость веса образцов призм и кубов от процентного содержания и длины полипропиленового фиброволокна / Е. Е. Чупрова. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2024. — № 49 (548). — С. 70–72.
- Куликов, А. Н. Экспериментально-теоретические исследования свойств фибробетона при безградиентном напряженном состоянии в кратковременных испытаниях: дис. … канд. техн. наук / А. Н. Куликов; ЛИСИ. — Л., 1974. — 150 с.
- Степанова, Г. Г. Исследование сталефибробетона при градиентоном напряженном состоянии: дис. … канд. техн. наук: 05.23.01 / Г. Г. Степанова; ЛИСИ. — Л., 1975. — 149 с.,
- Хегай, А. О. Внецентренно сжатые элементы из фибробетона, армированные высокопрочной арматурой: дис. … канд. техн. наук: 05.23.01 / А. О. Хегай; СПбГАСУ. — СПб, 2011. — 163 с.,
- Хегай, М. О. Напряженно-деформированное состояние и прочность фиброжелезобетонных элементов круглого сечения при поперечном изгибе: дис. … канд. техн. наук: 05.23.01 / М. О. Хегай; СПбГАСУ. — СПб, 2013. — 122 с.
