МЕТОД ПОСТРОЕНИЯ ДИАГРАММ-ИЗОХРОН ВЫСОКОПРОЧНОГО СТАЛЕФИБРОБЕТОНА И ЕГО МАТРИЦЫ

Высокопрочный сталефибробетон, изготовленный на основе мелкозернистого высокопрочного бетона, является весьма перспективным строительным материалом, в частности, для строительства высотных зданий и сооружений повышенной массивности. Введение стальной фибры в матрицу бетона позволяет значительно снизить влияние таких недостатков мелкозернистого бетона, как повышенная хрупкость и взрывной характер разрушения, а также положительно влияет на свойства бетона при растяжении. Однако широкое использование высокопрочного сталефибробетона в настоящее время ограничено, среди прочего, отсутствием экспериментально обоснованной нормативной базы для этого материала. Предлагаемая статья призвана восполнить этот пробел. Современные направления техники направлены на внедрение в практику диаграммных методов расчета на основе реальных диаграмм деформирования материала под нагрузкой. В статье описана методика построения изохронных диаграмм для мелкозернистого высокопрочного бетона и фибробетона с дисперсным армированием в количестве 1,5% по массе, изготовленных из комплектующих российского производства. Изохронные диаграммы позволяют рассчитать деформацию материала в зависимости от уровня нагрузки в любой момент, в том числе при длительном нагружении. Внесены изменения в существующую методику, позволяющие учитывать нелинейность как текущих, так и предельных характеристик ползучести в зависимости от уровня нагрузки. Предложенные теоретические зависимости хорошо сходятся с экспериментальными данными.

высокопрочный сталефибробетон, мелкозернистый высокопрочный бетон, диаграммный метод расчета, изохронные диаграммы, ползучесть бетона

1. Korsun V., Vatin N., Franchi A., Korsun A., Crespi P.,Mashtaler S. The Strength and Strain of High-Strength Concrete Elements withConfinementand Steel Fiber Reinforcement including the Conditions of the Effect ofElevated Temperatures. // International Scientific Conference Urban Civil Engineering andMunicipal Facilities, SPbUCEME, 2015. ProcediaEngineering, 2015. No. 117. P. 975 - 984

2. Korsun, V., Korsun, A., Mashtaler, S. Determination of the Critical Duration of the First Heating of Heavy Concrete by the Criterion of the Maximum Strength Reduction // Applied Mechanics and Materials, 2015, Trans tech Publications, Switerland, vols. 725 - 726, p. 566 - 571. [Electronic resource]. URL: https://www.scientific.net/AMM.725-726.566

3. Машталер С.Н., Корсун В.И. Влияние кратковременного нагрева на прочность и деформации высокопрочного сталифибробетона при осевом сжатии и растяжении // Сборник тезисов по материалам конференции «Научно-технические достижения студентов, аспирантов, молодых ученых строительной и архитектурной отрасли». Макеевка, 2016. С.142

4. Барсук Н.Д., Мозалевский Д.А., Купенко И.В., Борщевский С.В., Макаренко С.Ю., Машталер С.Н. Лабораторные исследования фибробетона для подземного строительства // Проблемы недропользования: Сборник научных трудов. Часть I. Санкт-Петербургский горный университет. Санкт-Петербург, 2017. С. 149-153

5. AntonieE. Naaman. Fiber Reinforced Cement and Concrete Composites. Sarasota, Techno Press 3000, 1st edition, 2018. 765 p

6. W. Yao, L. Jie, K. Wu. Mechanical Properties of Hybrid Fiber Reinforced Concrete at Low Fiber Volume // Cement & Concrete ResearchNo. 33, 2003. P. 27-30

7. Beddar M. Fiber reinforced concrete: past, present and future. The present and future of fiber-reinforced concrete. // Concrete and reinforced concrete - development paths. Scientific works of the 2nd All-Russian (international) conference on concrete and reinforced concrete. October 5-9, 2005, Moscow, in 5 vols. NIIZHB, 2005. Vol. 3. Section reports, section Concrete Technology, p. 228-234

8. Abbas S., Nehdi M. L., Saleem M. A. Ultra-High Performance Concrete: Mechanical Performance, Durability, Sustainability and Implementation Challenges // International Journal of Concrete Structures and Materials. 2016. Vol. 10, No. 3. P. 271-295

9. Gu C., Ye G., Sun W. Ultrahigh performance concrete-properties, applications and perspectives // Science China Technological Sciences. 2015. Vol. 58, Issue 4. P. 587-599

10. Aitcin P.C. High-performance concrete, London: E&FN SPON, 1998. 591 p

11. Мишина А.В. Исследование деформации использования высокопрочного сталифибробетона при разгрузке // Academia. Архитектура и строительство. 2013. №3

12. Мишина А.В., Безгодов И.М., Андрианов А.А. Прогнозирование предельных деформаций использования сверхвысокопрочного сталифибробетона // Вестник МГСУ. 2012. № 12

13. Карпенко Н.И., Травуш В.И., Каприелов С.С., Мишина А.В., Андрианов А.А., Безгодов И.М. Исследования физико-механических и реологических свойств высокопрочного сталефибробетона // Academia. Архитектура и строительство. 2013. №1

14. Карпенко Н.И., Травуш В.И. и другие. Методическое пособие «Статические неопределенные железобетонные конструкции. Диаграммные методы автоматизированного расчета и проектирования». // Федеральное автономное учреждение «Федеральный центр стандартизации, стандартизации и оценки соответствия в строительстве». Москва, 2017

15. Карпенко Н.И., Каприелов С.С., Петров А.Н., Безгодов И.М., Моисеенко Г.А., Степанов М.В., Чилин И.А. Исследование физико-механических и реологических свойств высокопрочных сталефибробетонов из самоуплотняющихся смесей // Фундаментальные, поисковые и прикладные исследования РААСН по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2017 году, т. 2. Москва, 2018. С. 237-246

16. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С. Новые модифицированные бетоны. Москва, ООО «Типография Парадиз». 2010. С. 258

17. Каприелов С.С., Чилин И.А. Сверхвысокопрочный самоуплотняющийся фибробетон для монолитных конструкций // Строительные материалы, № 7. 2013. С. 28-30

18. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С., Дондуков В.Г. Модифицированные высокопрочные мелкозернистые бетоны с улучшенными деформативными характеристиками // Бетон и железобетон. 2006. № 2. С. 2-7

19. Карпенко Н.И. Общие модели механики железобетона. Москва, Стройиздат, 1996

20. Гвоздев А.А., Яшин А.В., Петрова К.В., Белобров И.К., Гузеев Е.А. Прочность, структурные изменения и деформации бетона. Москва, Стройиздат, 1978

21. Малашкин Ю.Н., Безгодов И.М. Исследования длительной прочности и деформативности бетона при одно-, двух- и трехосном сжатии // Предельные состояния бетонных и железобетонных конструкций силовых сооружений. Материалы конференций и встреч по гидротехнике. Москва, 1987. С. 216-219

22. Яшин А.В. Деформации бетона под продолжительным воздействием высоких напряжений и его длительное сопротивление сжатию // Особенности деформации бетона и железобетона и использование компьютеров для оценки их влияния на поведение конструкций. М .: Стройиздат, 1969. С. 38-76

23. Степанов М.В., Моисеенко Г.А. Развитие экспериментального подхода к определению меры использования мелкозернистого высокопрочного бетона и сталифибробетона при рациональном содержании фибры // Строительство и реконструкция. 2018. № 3 (77). С. 98-104

24. Степанов М.В., Моисеенко Г.А. Схема деформирования мелкозернистого высокопрочного бетона и сталефибробетона при сжатии. // Строительство и реконструкция. 2019. No3 (83). С. 11-21

25. ГОСТ 24544-81 Бетон. Методы определения деформации усадки и использования