Как известно, предпочтение сталефибробетону отдаётся из-за его преимуществ перед традиционно армированным железобетоном.

В этой статье мы дадим краткое описание критериев, которые отвечают за характеристики получаемого сталефибробетона.

1. Дисперсность

Чем больше количество фибр на единицу её массы, при прочих равных условиях, тем выше прочность сталефибробетона (Зависимость прямо пропорциональная)

Достижение высокой дисперсности возможно только уменьшением условного диаметра фибинок.  Но! Для стальной фибры условный диаметр ограничен нижним пределом 0,3мм в силу экономических условий: для проволочных типов фибры стоимость серьезно возрастает с уменьшением диаметра проволоки. К примеру, сегодня проволочная фибра с условным диаметром 1мм, еще конкурентоспособна, а с уменьшением по диаметру на 0,1-0,2мм уже выходит за пределы конкурентно-приемлемой по сравнению с другими типами фибр из-за высокой стоимости исходного сырья.

Верхний предел значением в 1мм является практически технологическим ограничением для широкого (не специального) применения в силу обязательного условия l/d≥50 и, кроме того, низкой дисперсностью. Увеличение общей длины фибры свыше 50мм влечет за собой осложнения при приготовлении и укладке смеси и требует специальных методов введения фибры в состав бетона, вплоть до ручной раскладки.

Установлено, что оптимальный условный диаметр волокон0,5 – 0,7 мм (наивысшая дисперсность при наименьших затратах, а так же оптимальном соотношении l/d)

2. Анкеруемость.

Анкеровка концов фибр должна полностью исключать их выдергивание из бетона под действием нагрузок; анкера должны быть максимально разнесены по длине фибры для обеспечения максимальной длины ее активной, работающей части

Отличная анкеруемость достигается за счёт замкнутых анкеров с шероховатыми поверхностями

3. Оптимальная прочность фибры на растяжение и изгиб

Прочность фибры на растяжение должна быть больше прочности матричного бетона на сжатие не более чем на 30%, т.к. излишний потенциал прочности проволочной фибры не реализуется из-за того, что матричный бетон не удерживает анкер, следовательно фибра, при достижении возможностей бетона по удержанию анкера, выдёргивается.

Следовательно, нельзя ориентироваться на высокую прочность на растяжение фибр, желая повысить физико-механические характеристики сталефибробетона.  Гораздо эффективнее это можно получить, имея фибру с прочностью всего на 30% больше прочности матричного бетона на сжатие, но с фиброй высокой дисперсности и максимальной «активной» длиной, с обязательным выдерживанием условия по соотношению l/d.

4. Отношение длины фибры к условному диаметру (l/d)

Отношение общей длины волокна к его условному диаметру (l/d) должно быть не менее 50 при наибольшем размере крупного заполнителя 20 мм, верхний же предел отношения диктуется технологической возможностью равномерного распределения (без комков, сгущений и «ежей) в массе бетона.

Физическая суть термина «активная длина фибры» заключена в размере охватываемой ею области микрообьема бетона, внутри которой фибра препятствует появлению и раскрытию трещин от внешних нагрузок. По смыслу становится понятным, что чем большее количество таких армированных фиброй микрообьемов в массе бетона будет в наличии, тем выше будут физико-механические характеристики конструкции в целом.

Установлено, что оптимальное отношение l/d = 50 – 70;

Подробнее: Анализ – сравнение наиболее широко применяемых в РФ видов фибр

Добавить комментарий