Нашли ошибку на сайте?Сообщите нам:
НОВОСТИ
25.03.24
08.02.24
20.12.23
13.11.23
|
| |
|
Архив выпусков
Выпуск 1 (53), 2019
Экспериментальные исследования трещиностойкости нормальных сечений изгибаемых элементов из каутона и фиброкаутона
Поликутин А. Э., Барабаш Д. Е., Левченко А. В., Коротких Д. Н.
Поликутин А. Э., канд. техн. наук, доц. кафедры строительных конструкций, оснований и фундаментов им. проф. Ю. М. Борисова, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, e-mail: a.pl@mail.ru Барабаш Д. Е., д-р техн. наук, проф. кафедры строительных конструкций, оснований и фундаментов им. проф. Ю. М. Борисова, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, e-mail: barabash60170@yandex.ru Левченко А. В., аспирант кафедры строительных конструкций, оснований и фундаментов им. проф. Ю. М. Борисова, тел.: +7-920-228-01-08, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, e-mail: Alevchenko@vgasu.vrn.ru Коротких Д. Н., д-р техн. наук, проф. кафедры технологии строительных материалов, изделий и конструкций, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, e-mail: korotkih.dmitry@gmail.ru | | | | | Постановка задачи. Каучуковый бетон (сокращенно — каутон) — материал, получаемый на основе жидкого синтетического каучука с добавлением отверждающей группы, крупного и мелкого заполнителя. Конструкции, получаемые на его основе, обладают рядом положительных свойств, необходимых для зданий или их частей, эксплуатируемых в агрессивных средах. Добавление дисперсного армирования в большей степени позволяет увеличить прочность конструкции при растяжении, тем самым увеличив трещиностойкость сечений конструкционного элемента. В качестве фибры выбраны металлические волокна металлокорда, так как наибольшей адгезией каутон обладает к металлическим поверхностям.
Результаты. Изложены результаты экспериментальных исследований трещиностойкости нормальных сечений балок, изготовленных из каутона и фиброкаутона, т. е. с дисперсным армированием и без него, а именно приведены максимальные значения ширины раскрытия трещин, значения изгибающего момента трещинообразования.
Выводы. Нами впервые изучено влияние дисперсного армирования на трещиностойкость каутоновых изгибаемых элементов. Показано влияние данного вида армирования на скорость развития трещин, на их количество в изгибаемых элементах из каучукового бетона Установлено, что добавление фибрового армирования увеличивает момент трещинообразования и максимальное значение ширины раскрытия трещины.
| | | | Ключевые слова: каутон, каучуковый бетон, фибра, фиброкаутон, балка, нормальные сечения, прямоугольное сечение, трещиностойкость. |
DOI: 10.25987/VSTU.2019.53.1.001 | | | Библиографический список 1. Борисов, Ю. М. Дисперсно армированные строительные композиты / Ю. М. Борисов, Д. В. Панфилов, С. В. Каштанов, Е. М. Юдин // Строительная механика и конструкции. — 2010. — № 2 (5). — С. 32—37.
2. Борисов, Ю. М. Исследование несущей способности нормальных сечений двухслойных каутоно-бетонных изгибаемых элементов / Ю. М. Борисов, А. Э. Поликутин, Нгуен Фан Зуй // Вестник Центрального регионального отделения РААСН. — 2010. — Вып. 9. — С. 133 — 137.
3. Борисов, Ю. М. Напряженно-деформированное состояние нормальных сечений двухслойных каутоно-бетонных изгибаемых элементов строительных конструкций / Ю. М. Борисов, А. Э. Поликутин, Нгуен Фан Зуй // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура. — 2010. — № 2. — С. 18—24.
4. Задачи и методика экспериментальных исследований нормальных сечений изгибаемых элементов таврового профиля из армокаутона / Ю. М. Борисов, А. Э. Поликутин, А. С. Чудинов [и др.] // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Сер.: Высокие технологии. Экология. — 2011. — № 1. — С. 52—57.
5. Исследование распределения дефектов в структуре фиброкаутона методом Монте-Карло / О. Л. Фиговский, Ю. Б. Потапов, Д. В. Панфилов [и др.] // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. — 2014. — Т. 6, № 11 (72). — С. 21—25.
6. Левченко, А. В. Фиброкаутон и конструкции на его основе / А. В. Левченко, П. А. Зябухин, Т. О. Офоркаджа // Научная опора Воронежской области: сб. науч. ст. — Воронеж, 2017. — С. 197—199.
7. Нгуен, Фан Зуй. Двухслойные каутоно-бетонные изгибаемые элементы строительных конструкций: дис. … канд. техн. наук: 05.23.01 / Нгуен Фан Зуй. — Воронеж, 2010. — 185 с.
8. Панфилов, Д. В. Дисперсно армированные строительные композиты на основе полибутадиенового олигомера: дис…. канд. техн. наук: 05.23.05 / Панфилов Дмитрий Вячеславович. — Воронеж, 2004. — 188 c.
9. Перекальский, О. Е. Строительные композиты на основе полибутадиеновых олигомеров для защиты от радиации: дис. … канд. техн. наук: 05.23.05 / Перекальский Олег Евгеньевич. — Воронеж, 2006. — 174 с.
10. Пинаев, С. А. Короткие сжатые элементы строительных конструкций из эффективного композита на основе бутадиенового полимера: дис. … канд. техн. наук / Сергей Александрович Пинаев. — Воронеж, 2001. — 191 с.
11. Пинаев, С. А. Влияние полимерцементной защиты на трещиностойкость железобетонных изгибаемых элементов / С. А. Пинаев, Франсиско Савити Матиас Да Фонсека // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Высокие технологии в экологии. — 2011. — № 9. — С. 85—88.
12. Поликутин, А. Э. Прочность и трещиностойкость наклонных сечений изгибаемых элементов строительных конструкций из армокаутона: дис…. канд. техн. наук: 05.23.01 / Поликутин Алексей Эдуардович. — Воронеж, 2002. — 235 с.
13. Поликутин, А. Э. Результаты экспериментальных исследований прочности наклонных сечений каутоно-бетонных изгибаемых элементов при изменении поперечного армирования и пролета среза / А. Э. Поликутин, З. Х. Чыонг, С. А. Пинаев. — Самара, 2015. — С. 127—131.
14. Потапов, Ю. Б. Каутоны — новый класс коррозионностойких строительных материалов // Строительные материалы XXI века. — 2000. — № 9. — С. 9—10.
15. Чмыхов, В. А. Сопротивление каучукового бетона действию агрессивных сред: дис. … канд. техн. наук: 05.23.05 / Чмыхов Виталий Александрович. — Воронеж, 2002. — 224 с.
16. Behavior and Ductility of Simple and Continuous FRP Reinforced Beams / N. F. Grace, A. K. Soliman, G. A. Sayed [et al.] // ASCE Journal of Composites for Construction. — 1998. — № 2. — P. 186—194.
17. Comparative Analysis of Strength and Crack Resistance of Normal Sections of Bent Elements of T-Sections, Made of Rubber Concrete, Cauton Reinforcement and Concrete / Y. Potapov, A. Polikutin, D. Panfilov [et al.] // MATEC Web of Conferences. — 2016. — № 73. — DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/20167304018.
18. Gorninski, J. P. Comparative Assessment of Isophtalic and Orthophtalic Polyester Polymer Concrete: Different Costs, Similar Mechanical Properties and Durability / J. P. Gorninski D. C. Dal Molin, C. S. Kazmierczak // Construction and Building Materials. — 2007. — Vol. 21, Issue 3. — P. 546—555.
19. Polymer-Cement Material for Corrosion Protection of Reinforced Concrete Elements / Y. B. Potapov, S. A. Pinaev, A. A. Arakelyan [et al.] // Solid state phenomena. — 2016. — № 871. — P. 104—109.
20. Song, P. S. Mechanical Properties of High-Strength Steel Fiber-Reinforced Concrete / P. S. Song, S. H. Wang // Construction and Building Materials. — 2004. — Vol. 18, Issue 9. — P. 669—673.
21. Strengthening Reinforced Concrete Beams Using Fiber Reinforced Polymer (FRP) Laminates / N. F. Grace, G. A. Sayed, A. K. Soliman [et al.] // ACI Structural Journal. — 1999. — № 188 (8). — P. 865—875.
22. Swamy, R. N. Deformation and Ultimate Strength in Flexure of Reinforced Concrete Beams Made with Steel Fiber Concrete / R. N. Swamy, Sa’ad A. AI-Ta’an // Journal Proceedings. — 1981. — № 78. — P. 395—405.
| | | | | Ссылка для цитирования Поликутин, А.Э. Экспериментальные исследования трещиностойкости нормальных сечений изгибаемых элементов из каутона и фиброкаутона / А. Э. Поликутин, Д. Е. Барабаш, А. В. Левченко, Д. Н. Коротких // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2019. - № 1 (53). - С. 11-21. - DOI: 10.25987/VSTU.2019.53.1.001. | | | | | | | | | English version | | | Experimental Studies of Crack-Resistance of Normal Sections of Bending Elements from Rubcon and Fibrorubcon | Polikutin A. E., Barabash D. E., Levchenko A. V., Korotkikh D. N. | | | | | Polikutin A. E., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Building Structures, Basis and Foundations Named after Prof. Yu. M. Borisov, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, e-mail: a.pl@mail.ru Barabash D. E., D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Building Structures, Basis and Foundations Named after Prof. Yu. M. Borisov, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, e-mail: barabash60170@yandex.ru Levchenko A. V., PhD student of the Dept. of Building Structures, Basis and Foundations Named after Prof. Yu. M. Borisov, tel.: +7-920-228-01-08, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, e-mail: Alevchenko@vgasu.vrn.ru Korotkikh D. N., D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Building Structures of Basis and Foundations Named after Prof. Yu. M. Borisov, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, e-mail: korotkih.dmitry@gmail.ru
|
| | | Statement of the problem. Rubber concrete (abbreviated as rubcon) is a material obtained based on liquid synthetic rubber with the addition of a curing group, coarse and fine aggregate. Constructions based on it have a number of positive characteristics which are necessary for buildings and structures operated in especially aggressive environments. An addition of a dispersed reinforcement makes it possible to improve the tensile strength of the construction, thereby increasing the crack resistance of cross-sections of the structural element. Metal cord fibers are selected as a fiber since rubcon has the greatest adhesion to metal surfaces.
Results. The paper presents the results of experimental studies of the crack resistance of normal sections of beams made of rubcon and fibrorubcon, i. e. with a dispersed reinforcement and without it, namely, shows the maximum values of the width of the crack opening, the values of the bending moment of cracking.
Conclusions. We are the first to have studied the effect of a disperse reinforcement on the crack resistance rubber concrete bending elements. The effect of this particular reinforcement on the rate of development of cracks, their width and their number in bending elements of rubber concrete was shown. It is established that an addition of fiber reinforcement increases the moment of crack formation and the value of the width of a crack opening. | | | | Keywords: rubcon, rubber concrete, fiber, fibrorubcon, beam, normal section, rectangular section, crack resistance. |
DOI: 10.25987/VSTU.2019.53.1.001
References 1. Borisov, Yu. M. Dispersno armirovannye stroitel'nye kompozity / Yu. M. Borisov, D. V. Panfilov, S. V. Kashtanov, E. M. Yudin // Stroitel'naya mekhanika i konstruktsii. — 2010. — № 2 (5). — S. 32—37.
2. Borisov, Yu. M. Issledovanie nesushchei sposobnosti normal'nykh sechenii dvukhsloinykh kautono-betonnykh izgibaemykh elementov / Yu. M. Borisov, A. E. Polikutin, Nguen Fan Zui // Vestnik Tsentral'nogo regional'nogo otdeleniya RAASN. — 2010. — Vyp. 9. — S. 133 — 137.
3. Borisov, Yu. M. Napryazhenno-deformirovannoe sostoyanie normal'nykh sechenii dvukhsloinykh kautono-betonnykh izgibaemykh elementov stroitel'nykh konstruktsii / Yu. M. Borisov, A. E. Polikutin, Nguen Fan Zui // Nauchnyi vestnik Voronezhskogo GASU. Stroitel'stvo i arkhitektura. — 2010. — № 2. — S. 18—24.
4. Zadachi i metodika eksperimental'nykh issledovanii normal'nykh sechenii izgibaemykh elementov tavrovogo profilya iz armokautona / Yu. M. Borisov, A. E. Polikutin, A. S. Chudinov [et al.] // Nauchnyi vestnik Voronezhskogo GASU. Ser.: Vysokie tekhnologii. Ekologiya. — 2011. — № 1. — S. 52—57.
5. Issledovanie raspredeleniya defektov v strukture fibrokautona metodom Monte-Karlo / O. L. Figovskii, Yu. B. Potapov, D. V. Panfilov [et al.] // Vostochno-Evropeiskii zhurnal peredovykh tekhnologii. — 2014. — T. 6, № 11 (72). — S. 21—25.
6. Levchenko, A. V. Fibrokauton i konstruktsii na ego osnove / A. V. Levchenko, P. A. Zyabukhin, T. O. Oforkadzha // Nauchnaya opora Voronezhskoi oblasti: sb. nauch. st. — Voronezh, 2017. — S. 197—199.
7. Nguen, Fan Zui. Dvukhsloinye kautono-betonnye izgibaemye elementy stroitel'nykh konstruktsii: dis. … kand. tekhn. nauk: 05.23.01 / Nguen Fan Zui. — Voronezh, 2010. — 185 s.
8. Panfilov, D. V. Dispersno armirovannye stroitel'nye kompozity na osnove polibutadienovogo oligomera: dis…. kand. tekhn. nauk: 05.23.05 / Panfilov Dmitrii Vyacheslavovich. — Voronezh, 2004. — 188 c.
9. Perekal'skii, O. E. Stroitel'nye kompozity na osnove polibutadienovykh oligomerov dlya zashchity ot radiatsii: dis. … kand. tekhn. nauk: 05.23.05 / Perekal'skii Oleg Evgen'evich. — Voronezh, 2006. — 174 s.
10. Pinaev, S. A. Korotkie szhatye elementy stroitel'nykh konstruktsii iz effektivnogo kompozita na osnove butadienovogo polimera: dis. … kand. tekhn. nauk / Sergei Aleksandrovich Pinaev. — Voronezh, 2001. — 191 s.
11. Pinaev, S. A. Vliyanie polimertsementnoi zashchity na treshchinostoikost' zhelezobetonnykh izgibaemykh elementov / S. A. Pinaev, Fransisko Saviti Matias Da Fonseka // Nauchnyi vestnik Voronezhskogo GASU. Vysokie tekhnologii v ekologii. — 2011. — № 9. — S. 85—88.
12. Polikutin, A. E. Prochnost' i treshchinostoikost' naklonnykh sechenii izgibaemykh elementov stroitel'nykh konstruktsii iz armokautona: dis…. kand. tekhn. nauk: 05.23.01 / Polikutin Aleksei Eduardovich. — Voronezh, 2002. — 235 s.
13. Polikutin, A. E. Rezul'taty eksperimental'nykh issledovanii prochnosti naklonnykh sechenii kautono-betonnykh izgibaemykh elementov pri izmenenii poperechnogo armirovaniya i proleta sreza / A. E. Polikutin, Z. Kh. Chyong, S. A. Pinaev. — Samara, 2015. — S. 127—131.
14. Potapov, Yu. B. Kautony — novyi klass korrozionnostoikikh stroitel'nykh materialov // Stroitel'nye materialy XXI veka. — 2000. — № 9. — S. 9—10.
15. Chmykhov, V. A. Soprotivlenie kauchukovogo betona deistviyu agressivnykh sred: dis. … kand. tekhn. nauk: 05.23.05 / Chmykhov Vitalii Aleksandrovich. — Voronezh, 2002. — 224 s.
16. Behavior and Ductility of Simple and Continuous Frp Reinforced Beams / N. F. Grace, A. K. Soliman, G. A. Sayed [et al.] // ASCE Journal of Composites for Construction. — 1998. — № 2. — P. 186—194.
17. Comparative Analysis of Strength and Crack Resistance of Normal Sections of Bent Elements of T-Sections, Made of Rubber Concrete, Cauton Reinforcement and Concrete / Y. Potapov, A. Polikutin, D. Panfilov [et al.] // MATEC Web of Conferences. — 2016. — № 73. — DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/20167304018.
18. Gorninski, J. P. Comparative Assessment of Isophtalic and Orthophtalic Polyester Polymer Concrete: Different Costs, Similar Mechanical Properties and Durability / J. P. Gorninski D. C. Dal Molin, C. S. Kazmierczak // Construction and Building Materials. — 2007. — Vol. 21, Issue 3. — P. 546—555.
19. Polymer-Cement Material for Corrosion Protection of Reinforced Concrete Elements / Y. B. Potapov, S. A. Pinaev, A. A. Arakelyan [et al.] // Solid State Phenomena. — 2016. — № 871. — P. 104—109.
20. Song, P. S. Mechanical Properties of High-Strength Steel Fiber-Reinforced Concrete / P. S. Song, S. H. Wang // Construction and Building Materials. — 2004. — Vol. 18, Issue 9. — P. 669—673.
21. Strengthening Reinforced Concrete Beams Using Fiber Reinforced Polymer (FRP) Laminates / N. F. Grace, G. A. Sayed, A. K. Soliman [et al.] // ACI Structural Journal. — 1999. — № 188 (8). — P. 865—875.
22. Swamy, R. N. Deformation and Ultimate Strength in Flexure of Reinforced Concrete Beams Made with Steel Fiber Concrete / R. N. Swamy, Sa’ad A. AI-Ta’an // Journal Proceedings. — 1981. — № 78. — P. 395—405. |
|
|
|
|
