Дисперсне армування — спосіб підвищення міцності виробів

Анотація

Постановка проблеми. Для досягнення високої міцності композицій, що виготовляються на основі цементів різної активності, будівельних пісків і армувальних компонентів у складі сухих будівельних сумішей, виникає питання оптимального вибору виду, довжини та кількісного вмісту волокон. Аналіз публікацій. Відповідно до численних досліджень, результати яких узагальнені у працях А. Е. Десова, И. Н. Ахвердова, В. П. Соломатова, В. Н. Вирового та ін., роль волокон полягає в тому, що вони сприймають частину навантаження, перешкоджають розвитку тріщин і зсуву блоків. Руйнування композиції здійснюється, згідно з існуючими теорій, за рахунок розриву та витягування волокон. Існують різні види моделей і теорій руйнувань матеріалів на основі мінеральних в'яжучих. На думку дослідників, матеріал не являє собою ізотропне середовище, а деформація та руйнування бетону відбуваються за дії зовнішніх сил. У випадку введення дискретних волокон механізм напруги можна представити так: частина волокон працює на розтягання, а частина перешкоджає зсуву часточок, підсилюючи зв’язність системи. Мінеральні і металеві волокна, розташовані паралельно діючому зовнішньому навантаженню, підсилюють твердість системи. Тому що органічні волокна мають низький модуль пружності, імовірніше за все вони перешкоджають зсуву часточок і знижують виникають вторинні напруги. Отже, ефект армування залежить від структури, міцності матриці, а також від параметрів волокон і їх властиво-стей. Мета статті. Розроблення методу визначення мінімальної довжини і вмісту компонентів у цементно-волокнистій композиції. Висновки. Проведений аналіз результатів досліджень показує, що найбільш ефективна довжина поліпропіленових волокон діаметром до 15–17 мкм у композиціях цементно-піщаних розчинів перебуває в межах 5–7 мм. Вміст волокон у розчинах, за якого міцність при стиску підвищується на 15–30 %, а при вигині на 40–70 %, не перевищує 0,2 % від маси в'яжучого. Характерним є те, що армування є більш ефективним для композицій, у яких застосовувалося низькомарочне в'яжуче. Це свідчить що дисперсним армуванням можна частково усунути зниження активності цементних в'яжучих у результаті їх зберігання. Так, приріст міцності за рахунок армування розчинів з активністю в'яжучого 20 МПа становить 50–60 %, тоді як міцність розчинів, у яких застосовувався портландцемент з активністю 49 МПа, зросла всього лише на 25–30 %.