О повышении трещиностойкости железобетонных конструкций введением стекловолоконных сеток в защитный слой бетона

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В условиях эксплуатации защитный слой бетона испытывает значительные внутренние и внешние воздействия, которые приводят к образованию трещин. Для повышения надежности и долговечности железобетонных конструкций предполагается устанавливать сетки из стекловолокна в защитный слой бетона, наиболее подверженный различным агрессивным воздействиям при эксплуатации конструкций. Целью данной работы стало исследование влияние стекловолоконных сеток на повышение трещиностойкости защитного слоя бетона. Усилия в растянутом бетоне и в стержнях стекловолоконной сетки, расположенной в защитном слое бетона, рассчитаны теоретически и с использованием программного комплекса «ЛИРА-САПР 2016» для полосы бетона, армированной сеткой из стекловолокна. Определены относительные перемещения узлов в бетоне и в сетке и выполнено сравнение полученных значений. В результате исследования установлено, что при непродолжительном действии нагрузки стекловолоконные сетки в защитном слое бетона не оказывают существенного влияния на образование трещин, при длительном действии нагрузки наличие стекловолоконных сеток снижает образование трещин до 2%. После образования микротрещин в бетоне, в том числе от усадочных деформаций, стекловолоконные сетки существенно препятствуют их дальнейшему развитию.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Куршпель

Уральский федеральный университет им. первого президента России Б.Н. Ельцина

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.kurshpel@yandex.ru

канд. техн. наук, Институт строительства и архитектуры

Россия, 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 17

Т. Е. Лыскова

Уральский федеральный университет им. первого президента России Б.Н. Ельцина

Email: tatianalysk@yandex.ru

магистр, Институт строительства и архитектуры

Россия, 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 17

Список литературы

  1. Карпенко Н.И., Карпенко С.Н. К определению прочности бетона при трехосном сжатии // Жилищное строительство. 2013. № 7. С. 27–28.
  2. Черноусов Н.Н., Бондарев Б.А., Стурова В.А., Бондарев А.Б., Ливенцева А.А. Аналитические зависимости влияния плотности материала на прочность и деформативность конструкционного бетона при осевом сжатии // Строительные материалы. 2022. № 5. С. 58–67. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-802-5-58-67
  3. Танг В.Л., Булгаков Б.И., Александрова О.В. Математическое моделирование влияния сырьевых компонентов на прочность высококачественного мелкозернистого бетона при сжатии // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 9 (108). С. 999–1009. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2017.9.999-1009
  4. Курнавина С.О., Цацулин И.В. Влияние несомкнутых трещин в сжатой зоне бетона на несущую способность изгибаемых железобетонных элементов // Строительство и реконструкция. 2021. № 2 (94). С. 28–38.
  5. Gaohang Lv, Kai Wang, Xuesen Zhang, Chuanyi Ma, Quanyi Xie, Jian Liu. A characteristic model for the relationship between cracking and bearing performance of reinforced concrete // Construction and Building Materials. 2024. Vol. 428. 136335. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136335
  6. Xiao Zhang, Kaixiang Liu, Jiacheng Zhang, Jiahang Hao, Shujie Han, Xiaolong Wang, Yijun Peng. Characteristics of crack spacing and crack width movement of early-age partially continuous reinforced concrete pavement under environmental loading: A full-scale field investigation. Construction and Building Materials. 2024. Vol. 422. 135832. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.135832
  7. Карпенко Н.И., Колчунов Вл.И., Колчунов В.И., Травуш В.И., Демьянов А.И. Деформирование железобетонных конструкций при изгибе с кручением // Строительные материалы. 2021. № 6. С. 48–56. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-792-6-48-56
  8. Yating Zhang, Jeffery Roesler, Sachindra Dahal. Predicting transverse crack properties in continuously reinforced concrete pavement // Construction and Building Materials. 2023. Vol. 364. 129842. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.129842
  9. Куршпель А.В., Куршпель В.Х. О механизме разрушения защитного слоя бетона от коррозии арматуры // Строительные материалы. 2021. № 12. С. 55–60. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-798-12-55-60
  10. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Красильников И.В. Методы математической физики в приложениях к проблемам коррозии бетона в жидких агрессивных средах. М.: АСВ, 2021. 244 с.
  11. Tongyan Pan. Continuous damage of concrete structures due to reinforcement corrosion: A micromechanical and multi-physics based analysis. Journal of Building Engineering. 2024. Vol. 95. 110139. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.110139
  12. Котов Д.С. Деформации усадки бетона, модифицированного химическими и тонкодисперсными минеральными наполнителями. Инженерно-строительный журнал. 2009. № 7 (9). С. 11–21.
  13. Карпенко Н.И., Каприелов С.С., Безгодов И.М., Моисеенко Г.А., Степанов М.В. Исследование деформаций усадки мелкозернистого высокопрочного бетона и сталефибробетона при рациональном содержании фибры // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2018. № 3 (375). С. 227–230.
  14. Petr Havlásek, Vít Šmilauer, Lenka Dohnalová, Radoslav Sovják. Shrinkage-induced deformations and creep of structural concrete: 1-year measurements and numerical prediction // Cement and Concrete Research. 2021. Vol. 144. 106402. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2021.106402
  15. Бондаренко В.М. и др. Железобетонные и каменные конструкции. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 2002. 876 с.
  16. Алексеев С.Н. Коррозия и защита арматуры в бетоне. М.: Госстройиздат, 1968. 233 c.
  17. Патент РФ № 2744905. Способ повышения надежности и долговечности железобетонных конструкций / Куршпель В.Х., Куршпель А.В. Заявл. 26.12.2018. Опубл. 26.06.2020. Бюл. №18.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема возникновения агрессивных факторов в защитном слое бетона, приводящих к образованию трещин: С1, С2 – защитный слой бетона, Х – глубина карбонизации; П –участок поверхности без коррозии арматуры; А-В – участки с коррозией арматуры (открытый эфир) (Источник: СП 349.1325800.2017. «Конструкции бетонные и железобетонные. Правила ремонта и усиления»)

Скачать (143KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема образования трещин на поверхности образца от усадки бетона: 1 – фрагмент бетонной балки; 2, 3 – продольные и поперечные усадочные трещины; 4 – наружный (высохший) слой; 5 – внутренний слой; 6 – растягивающие напряжения [15]

Скачать (99KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схема устройства стекловолоконных сеток: ячейка стекловолокон- ной сетки с перевивочным плетением, шаг волокон в сетках W от 3 до 5 мм (ГОСТ 55225–2012 «Сетки из стекловолокна фасадные армирующие щелочестойкие. Технические условия»)

Скачать (39KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Расчетный образец защитного слоя бетона со стекловолоконной сеткой: 1 – расчетный фрагмент образца для определения усилий в бетоне и сетке; 2 – расчетный фрагмент стекловолоконной сетки

Скачать (62KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Схема действия усилий в растянутом бетоне и стекловолоконной сетке: qbt – распределенное усилие от растянутого бетона; Nbt – усилие в выделенном фрагменте: Nf и ΔNf – усилия в растянутом стержне стекловолоконной сетки

Скачать (55KB)
Метаданные

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2024