ВЛИЯНИЕ КРУПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И СИЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА

В настоящее время все большее развитие в строительстве получают композиционные материалы, в том числе, использование дисперсно армированного бетона, что обусловлено его значительно улучшенными по сравнению с традиционным бетоном и железобетоном физико-механическими и эксплуатационными характеристиками.
В статье представлены результаты влияния крупного заполнителя в составе композита на энергетические и силовые характеристики трещиностойкости фибробетона армированного стальной анкерной фиброй. Исследован процесс деформирования и механизм разрушения сталефибробетона.
Для этого в соответствии с положениями ГОСТ 29167 «Методы определения характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении» были испытаны сталефибробетонные образцы-балки с контролем прилагаемой нагрузки и вызываемого ею прогиба. По полученным данным построены диаграммы зависимости нагрузки от прогиба, после их обработки и дополнительных построений были определены энергозатраты на статическое разрушение, прочность на растяжение при изгибе и коэффициент интенсивности напряжений.
Установлено, что значение условных удельных эффективных энергозатрат на статическое разрушение и прочность на растяжение при изгибе фибробетонных образцов с матрицей из тяжелого бетона с крупным заполнителем оказались ниже, чем у фибробетонных образцов с матрицей из мелкозернистого бетона, что объясняется меньшим сцеплением стальной анкерной фибры с матрицей, и соответствующим снижением эффективности их работы.

1. Миненко Е.Ю., Грачева Ю.В.,. Шлапакова О.И. Оценка энергетических характеристик дисперсно-армированного бетона в дорожном строительстве // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2013. № 32 (51). С. 66–70.

2. Степанов М.В., Моисеенко Г.А. Диаграммы деформирования мелкозернистого высокопрочного бетона и высокопрочного сталефибробетона при сжатии // Строительство и реконструкция. 2019. № 3 (83). С. 11–21.

3. Кострикин М.П. Эффективность дисперсного полиармирования бетона низкомодульными волокнами // Вестник гражданских инженеров. 2021. № 2 (85). С. 128–133.

4. Травуш В.И., Карпенко Н.И., Ерофеев В.Т., Ерофеева И.В., Тараканов О.В., Кондращенко В.И., Кесарийский А.Г. Исследование трещиностойкости бетонов нового поколения // Строительные материалы. 2019. № 10. С. 3–11.

5. Давиденко М.А., Давиденко А.И., Матвеев В.П., Мирошникова А.А. Определение предельных деформаций сталефибробетона на основе энергетических зависимостей диаграмм деформирования бетона // Научный вестник государственного образовательного учреждения Луганской Народной Республики «Луганский национальный аграрный университет». 2020. № 8–3. С. 214–219.

6. Колчунов В.И., Кузнецова К.Ю., Федоров С.С. Модель критерия трещиностойкости и прочности плосконапряженных конструкций из высокопрочного фибробетона и фиброжелезобетона // Строительство и реконструкция. 2021. № 3 (95). С. 15–26.

7. Zertsalov M.G., Khoteev E.A. Calculating the crack resistance of fiber-reinforced concrete lining of freeflow water tunnels using linear fracture mechanics // Power Technology and Engineering. 2019. V.53. № 4. P. 440–444.

8. Zhang W., Lee D., Lee C., Zhang X., Ikechukwu O. Bond performance of sfrc considering random distributions of aggregates and steel fibers // Construction and Building Materials. 2021. V. 291. P. 123304.

9. Shen J., Zhang Y. Fiber-reinforced mechanism and mechanical performance of composite fibers reinforced concrete // Journal Wuhan University of Technology, Materials Science Edition. 2020. V. 35. № 1. P. 121–130.

10. Storm J., Kaliske M., Pise M., Brands D., Schroder J. A comparative study of micro-mechanical models for fiber pullout behavior of reinforced high performance concrete // Engineering Fracture Mechanics. 2021. V. 243. P.107506.

11. Enfedaque A., Alberti M.G., Galvez J.C., Cabanas P. Numerical simulation of the fracture behavior of highperformance fiber-reinforced concrete by using a cohesive crack-based inverse analysis // Materials. 2022. V. 15. № 1.

12. Пухаренко Ю.В., Пантелеев Д.А., Жаворонков М.И. Совершенствование методов определения силовых и энергетических характеристик трещиностойкости фибробетона // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. Вып. 3. С. 301–310.

13. Пухаренко Ю.В., Пантелеев Д.А., Жаворонков М.И. Методы определения характеристик трещиностойкости фибробетона // Фундаментальные, поисковые и прикладные исследования РААСН по научному обеспечению развитию архитектуры, градостроительства и строительной отрасли РФ в 2018 году: Сб. науч. тр. РААСН. Т. 2. М.: Издательство АСВ, 2019. С. 448–457.

14. Жаворонков М.И. Методика определения энергетических и силовых характеристик разрушения фибробетона // Вестник гражданских инженеров. 2014. № 6 (47). С. 155–160.

15. Жаворонков М.И., Власова А.В., Лукина Е.Н., Шакаров А.Р. Определение характеристик трещиностойкости фибробетона, армированного стеклянной, базальтовой и углеродной фиброй // Молодой ученый. 2021. № 48 (390). С. 39–47.

16. Пухаренко Ю.В., Пантелеев Д.А., Жаворонков М.И. Диаграммы деформирования цементных композитов, армированных стальной проволочной фиброй // Academia. Архитектура и строительство. 2018. № 2. С. 143–147.

17. Пухаренко Ю.В., Морозов В.И., Пантелеев Д.А., Жаворонков М.И. Диаграммы разрушения цементных композитов, армированных аморфнометаллической фиброй // Эксперт: теория и практика. 2020. №3(6). С. 50–55.