Ляхевич Г.Д., Гречухин В.А., Мотамеди С.
https://doi.org/10.35579/2076-6033-2020-12-09
АННОТАЦИЯ
Целью настоящего исследования является исследование влияния полипропиленовых волокон, вводимых в бетонную смесь, на прочностные характеристики и снижение эффекта взрывного откалывания в бетоне, при повышении температуры.
Полипропиленовая фибра образует в бетоне трехмерный армирующий каркас, который воспринимает растягивающие усилия. Ее применение повышает долговечность, снижает истираемость по- верхности, повышает ударную вязкость, устраняет усадку, пред- упреждает образование трещин, повышает морозостойкость.
Для приготовления бетонной смеси использовали следующие компоненты: цемент марки М-500, песок кварцевый, щебень, микрокремнезем, суперпластификатор, вода, полипропиленовая фибра. Водоцементное отношение в испытании составило от 0,23 до 0,32.
С целью изучения влияния температуры на прочностные характеристики высокопрочного бетона приготовили 16 составов бетонной смеси.
Образцы нагревали до температуры 800 °С при скорости нагрева около 20 °С в минуту. После достижения данной температуры образцы в течение 24 часов медленно остывали до комнатной температуры, после чего измерялось снижение их массы и остаточное сопротивление на сжатие. При нагревании образцов в интервале температур от 160 °С до 180 °С в бетоне с ППВ происходит образование каналов, по которым при дальнейшем нагревании выходит пар. Испытания показали, что в образцах с полипропиленовым волокном (ППВ) не наблюдается эффекта взрывного откалывания. Полипропиленовые волокна уменьшают потерю сопротивления, и устраняют хрупкое разрушение.
В исследовании изучено влияние длины и количества ППВ на прочность бетона на сжатие. Использование полипропиленовых волокон повышает огнестойкость и хрупкость высокопрочного бетона, способствует его вязкому разрушению.
Образцы бетона без ППВ после нагружения полностью разрушились, тогда, как образцы бетона с ППВ при аналогичной нагрузке сохранили свою геометрию.
Введение волокна в высокопрочный бетон способствует повышению прочности на сжатие и термостойкости образцов. После расплавления волокон, образовались капилляры, через которые пар может выйти из массива бетона, предотвращая, таким образом, взрывное откалывание бетона.
Ключевые слова: бетон, полипропиленовые волокна, термостойкость, взрывное откалывание, огнестойкость.
Для цитирования: Ляхевич, Г. Д. Физико-механические свойства высокопрочного бетона, армированного полипропиленовыми волокнами / Г. Д. Ляхевич, В. А. Гречухин, Н. Мотамеди // Проблемы современного бетона и железобетона : сб. науч. тр. / Ин-т БелНИИС; редкол.: О. Н. Лешкевич [и др.]. – Минск, 2020. – Вып. 12. – С. 131-152. https://doi.org/10.35579/2076-6033-2020-12-09
Полный текст статьи (на русском языке):
Список использованных источников:
- Hertz, K. A. Danish Investigations on Silica Fume Concretes at Elevated Temperatures / K. A. Hertz // ACI Spring Convention. Beton. – Copenhagen, 1991. – 200 pp.
- Castillo, C. C. Effect of transient high temperature on high-strength concrete / C. C. Castillo, A. J. Durrani. // ACI Material Journal. – Rome, 1990. – pp. 47–53.
- Felicetti, R. B. Residual Mechanical Properties of High-Strength Concrete Subjected to High-Temperature Cycles / R. B. Felicetti, P. G. Gambarova, G. P. Rosati // Proceedings of 4th International Symposium on Utilization of High-Strength/High-Performance Concrete. – Paris, 1996. – P.250.
- Phan, L. T. Effects of test conditions and mixture proportions on behavior of high-strength concrete exposed to high temperatures / L. T. Phan, N. J. Carino // ACI Materials Journal. – London, 2002. – pp. 54–66.
- Han, C. G. Performance of spalling resistance of high performance concrete with polypropylene fiber contents and lateral confinement / C. G. Han, Y. S. Hwanga, S. H. Yangb // Cement and Concrete Research. – New York: 2004. – pp. 1747–1753.
- Behnood, A. H. Effects of silica fume addition and water to cement ratio on the properties of high-strength concrete after exposure to high temperatures / A. H. Behnood, H. C. Ziari // Cement & Concrete Composites. – Paris, 2008. – pp. 106–112.
- Sahmaran, M. N. Assessing Mechanical Properties and Microstructure of Fire-Damaged Engineered Cementitious Composites / M. N. Sahmaran, M. R. Lachemi, V. C. Li // ACI Materials Journal. – Tehran, 2010. – pp. 297–304.
- Строительное издание Франции [Электронный ресурс] / Строительство сегодня. – Леон, 2015. – Дата доступа: 10.03.2015.
- Fibres for concrete. Steel fibres. Definitions, specifications and conformity: BS EN 14889-1:2006. – Publication Date 29.09.06. – The European Committee for Standardization: BSI, 2006 – 30 p.
- Standard Specification for Fiber-Reinforced Concrete: ASTM C116 / C116-03. – Publication Date 10.05.08. – ASTM International: West Conshohocken, 2008 – 22 p.
- Корнеев, В. И. Сухие строительные смеси (состав, свойства, применение): учеб. пособие / В. И. Корнеев, П. В. Зозуля, И. Н. Медведева. – М.: СПбГТИ (ТУ), 2008. – 319 с.
- Рыбьев, И. А. Строительное материаловедение: учеб. пособие для строит. спец. вузов / И. А. Рыбьев. – М.: Высш.шк., 2002. – 701 с.
- Технология бетона: учебник / Ю. М. Баженов. – М.: Изд-во АСВ, 2003. – 500 с.
- Пухаренко, Ю. В. Принципы формирования структуры и прогнозирование прочности фибробетонов / Ю. В. Пухаренко // Строительные материалы. – 2004. – № 10. – C. 47–50.
ISSN 2664-567X (Online)
ISSN 2076-6033 (Print)
ISSN 2076-6033 (Print)