Эффективность работы фибры в бетоне

Мне, собственно, тоже. Перекрытия и балки я армирую стержнями, полы- мет. фиброй.

 

Это если прикладывать усилие по линиям не пересекающим стержень, а если по направлениям пересекающим арматурный стержень, то вряд ли. И это скорее можно назвать частным случаем, а Михаил сказал о снижении прочности как об общем случае, из за чего все возмущения.

 

А про фибру спорить не буду, тут действительно нужно смотреть результаты испытаний (корректных). Но ещё хотелось бы понимать механизм снижения прочности, если оно есть, и не из за изменения ли водо-цемертного соотношения оно произошло? Пропилен, базальт, ЖЕЛЕЗО, какое у них водопоглощение? Ранее Михаил писал, что фибра впитывает часть воды, и добавляя воду они не меняют ВЦ. Если поехидничать, сколько воды из водопровода впитывает водопроводная труба из полипропилена? Так что, извините, но назвать это лобораторными исследованиями, у меня язык не поворачивается, гаражными опытами- да. В исследованиях Михаила ориентировались на осадку конуса, но фибра, переплетаясь между собой, препятствует растеканию смеси, и что бы добиться показателя текучести смеси, добавляли воды, изменяя В. Ц. Может причина снижения прочности смеси именно в этом?

 

Очень упрощённо понимаете совместную работу бетона и арматуры в сжатой зоне. На память есть 4-5 факторов, которые надо учитывать и которые могут привести к снижению прочности сжатой армированной конструкции относительно неармированной. Например:

1. Потеря устойчивости арматурного стержня в бетоне. Аналогично тому, как колонну или стойку рассчитывают на устойчивость и реальная нагрузка на неё значительно меньше той, которую может нести материал:



В бетоне также арматурный стержень может выпучиться и вместо того, чтобы усилить конструкцию, наоборот её ослабит:



И вот ещё картинка:



Такой вид ослабления арматурой бетона свойственен колоннам, сваям и т. д.

Собственно поэтому и поперечную арматуру ставят и довольно много в таких конструкциях. Она удерживает вертикальные стержни от потери устойчивости.

 

2. Фактор усадки бетона. Бетону свойственно немного уменьшаться в размерах после заливки. Даже при хорошем уходе за бетоном после его заливки, всё равно внутри него возникают напряжения, когда бетон садится, а арматура, которую он окружает, нет. В итоге возникают напряжения в бетоне, он может довольно сильно растрескаться на арматуре, особенно в тонких конструкциях и если арматура близко к поверхности.

Поэтому защитный слой бетона задают также с учётом толщина защищаемой арматуры.

3. На самом деле бетон и арматура в сжатой зоне работают неодинаково. Очень сильно зависит эта работа от класса бетона и самой арматуры. Арматура арматуре ведь тоже рознь, есть условно твёрдая, есть мягкая. Они отличаются графиками напряжения и деформаций.

И, кстати, эти различия в характеристиках - основная причина, почему, например, композитная арматура не подходит для армирования изгибаемых железобетонных элементов. Просто у композита модуль упругости такой, что она будет тянуться так, что весь бетон уже растрескается и начнёт отваливаться, прежде чем она возьмёт на себя нагрузку.

Поэтому нельзя оперировать только прочностными характеристиками, нужно смотреть ещё и деформации, как они происходят. Грубо говоря, возьмите лист резины толщиной 20 мм и воткните в него гвоздь 20 мм. Всё это положите под пресс и нагрузите какой-нибудь нагрузкой, скажем которая даёт всего 10 % этого резинового листа. Представьте, что будет с гвоздём в этом листе, он весь изогнётся и порвёт резину. При этом без гвоздя бы этот лист прекрасно перенёс бы нагрузку.

Вот вроде бы и более прочный материал, но по факту ослабил только всё и создал дефект.

 

4. Сцепление цементного камня и арматуры. Обычно оно меньше, чем сцепление с инертными материалами в хорошем бетоне. И очень сильно зависит от качества поверхности самой арматуры. Т. е. вводя арматуру мы в этом объёме получаем локальное ослабление. Этот эффект как раз и продемонстрировал в своём примере уважаемый Трафарет.

На память пока только это вспомнил, если покопаться в литературе, можно ещё что-то добавить.

 

@Mihail1974, спасибо за комментарии.
Я действительно бывает удивлялся, что калькулятор при добавлении верхнего слоя арматуры писал что несущая способность балки УМЕНЬШАЕТСЯ. Думал, что это просто глюк программы. А оно вот как оказывается...
Примите мои извинения.

 

Прошу прощения за оффтоп.
Михаил, не приходилось ли Вам когда-нибудь считать арматуру, поставленную в сжатый элемент с целью уменьшения ползучести? Пытаюсь ограничить продольное сжатие столба постановкой дополнительной арматуры. Расчетов таких в литературе я не встречал. Но по разумению сделал расчет, учитывающий соотношение площадей и модулей деформации бетона и арматуры из условия равенства деформаций в стержнях и бетоне. Получил сжатие при начальном модуле деформации бетона и при модуле с учетом ползучести. Их разность использовал за результат. Но не уверен, что все так просто.
Может быть встречались с таким в практике или где-то в литературе?

 

Мне кажется, у Габрусенко что-то было. Покопаюсь, если найду, дам ссылку или документ выложу.

Нелинейный расчёт?

 

буду признателен

я принял напряжение в бетоне за Х, а напряжение в арматуре за (Es/Eb)*X.
И записал логичное (на мой взгляд) уравнение
N=(1-m)*X*Fкол+m*(Es/Eb)*X*Fcol
где N это продольное усилие в элементе, m - процент армирования, Fcol - площадь колонны
Нашел из этого уравнения X - напряжение в бетоне до начала ползучести и после ее окончания, подставляя соответственно Eb (начальный) и Еb, t из формулы 6.3 СП 63.13330
Далее по з-ну Гука нашел сжатие при этих двух напряжениях.

 

Логично, если исходить из того, что оба материала работают совместно.

Посмотрел, у Габрусенко был расчёт на смятие. Там косвенная арматура учитывалась и создаваемый ею эффект обоймы. Не то, короче.

На dwg не спрашивали?

 

пока нет, попробую) в любом случае спасибо)

 

Так вы читайте внимательно и вдумчиво, сразу язык станет правильно поворачиваться
Труба - монолит, а фибра впитывает не самим волокном, а структурой которую она создаёт. Про капилляры и поверхностное натяжение слышали?

Ничего там не переплетается. А если переплетается то только в не размешанных комках или если фибры больше чем цемента Сама по себе фибра повышает пластичность - она как антифрикционная направляющая, просто сразу после введения она оттягивает на себя воду и пластичность уменьшается.

 

Неплохое разговор о фибре

перемотал на вопросы
кому надо отмотайте на начало

 

Заметил старую тему про фибру в бетоне.

Сам не специалист по строительству, но пару лет назад попросили сделать небольшой наклонный пандус перед дверью склада (вне помещения). По пандусу закатают тележки от 500 до 1000 кг.

Длина пандуса 1.8 м. Ширина - 1м. Перепад высот от 0 до 0,5.м.

По краям наклонной части металл. уголки 50х50, (на сварке к верхнему порожку) а внутрь накидал бетон (ЦПС со щебнем фр. 5-20).
Никакой арматуры или сетки внутри не положил (просто не было под рукой).
Зато случайно отыскал у соседей нарезанное фиброволокно.
Типа такого:
https://petrovich.ru/catalog/1460/109119/

Закинул с в смесь с явным перебором...
Итог такой:
Снег, дождь, удары и вибрации, но ни одной трещинки на поверхности.

А не говорю, что фиброволокно - замена арматуре.
Но для отмостки, бетонных дорожек и прочих горизонтальных поверхностей очень даже хорошее решение.