Трещиностойкость тяжелых бетонов и пенобетонов в строительстве
Сегодня в строительстве возрастает процент использования бетона в дорожных работах, при устройстве дорожной одежды. Проведенные исследования трещиностойкости тяжелых бетонов рекомендуют их как оптимальный вариант в строительстве автомагистралей, соответствующих европейским нормам. В связи с каждодневным увеличением количества автомобилей, нагрузка на дорожное покрытие также возрастает. Поэтому так важна разработка и внедрение инновационных технологий, в основе которых лежит включение в состав бетона полипропиленовой фибры для армирования.
Содержание
- Показатель трещиностойкости бетона
- Результаты исследования трещиностойкости бетонов, армированных фиброй
Показатель трещиностойкости бетона
Одним из главных критериев качественных дорожных покрытий является трещиностойкость тяжелых бетонов при устройстве поверхностей. Серьезная нагрузка способствует повышенному внутреннему трещинообразованию. Эксплуатация бетонного дорожного покрытия сопряжена с постоянными динамическим и ударными нагрузками. А эти нагрузки приводят к увеличению микротрещин и их рост до макротрещин, которые являются маркерами разрушения бетона. Ведь усадка материала в первые сутки после укладывания при отсутствии микроармирования бетона полипропиленовыми волокнами может обернуться появлением трещин, нарушающих целостность конструкции.
Результаты исследования трещиностойкости бетонов, армированных фиброй
Для компенсации подобных недостатков бетона применяют дисперсное армирование полипропиленовой фиброй. Микроволокна равномерно распределяются в объеме материала, что способствует его укреплению. Прочный сам по себе бетон, армированный полипропиленовой фиброй, приобретает ещё большую прочность, устойчивость к механическим и погодным воздействиям.
Целесообразность армирования наблюдается как на докритической стадии, так и при уже сформировавшихся трещинах, влекущих за собой дальнейшее разрушение бетона. При введении полипропиленовой фибры в состав наблюдался следующий эффект – фибра сдерживает процесс развития микротрещины с момента её формирования и до полной дефрагментации. Анализ докритической и закритической стадий разрушения показал, что бетон, армированный полипропиленовой фиброй, имеет улучшение показателей в обоих случаях.
В сравнении с неармированными образцами, значение энергозатрат на упругое деформирование и общих энергозатрат на локальное деформирование в области трещины выше в 1,3-1,4 раза. Таким образом, трещиностойкость бетонов после армирования полипропиленовой фиброй существенно повышается, что увеличивает срок активной эксплуатации, и повышает безопасность бетонных изделий.
Как полипропиленовая фибра влияет на трещиностойкость бетона
Эффективность дисперсного армирования особенно заметна при сравнении поведения бетонного покрытия без фибры и состава с полипропиленовыми волокнами. Фибра не исключает возникновение внутренних напряжений, но помогает контролировать развитие трещин и повышает способность бетона воспринимать деформационные нагрузки.
| Параметр | Бетон без фибры | Бетон с полипропиленовой фиброй | Практический эффект |
|---|---|---|---|
| Усадочные деформации | Могут приводить к образованию микротрещин | Микроволокна распределяют внутренние напряжения | Снижается риск интенсивного трещинообразования |
| Распространение микротрещин | Трещины могут постепенно увеличиваться и переходить в макротрещины | Волокна препятствуют быстрому раскрытию и развитию трещин | Повышается целостность бетонного массива |
| Динамические нагрузки | Повторные нагрузки ускоряют накопление повреждений | Дисперсное армирование помогает воспринимать локальные деформации | Повышается устойчивость покрытия к эксплуатационным нагрузкам |
| Ударные воздействия | Локальные повреждения могут быстрее развиваться | Фибра связывает цементную матрицу в зоне локального разрушения | Увеличивается сопротивление локальному разрушению |
| Работа в зоне трещины | После образования трещины несущая способность локальной зоны снижается | Волокна продолжают связывать отдельные участки бетонной матрицы | Улучшается поведение бетона на закритической стадии |
| Энергозатраты на деформирование | Ниже по сравнению с армированными образцами | По данным приведенного исследования показатель увеличивается в 1,3–1,4 раза | Повышается способность материала сопротивляться разрушению |
Таким образом, применение полипропиленовой фибры позволяет воздействовать сразу на несколько факторов, влияющих на долговечность бетонных конструкций. Особенно актуально такое армирование для дорожных покрытий, где бетон регулярно испытывает статические, динамические и ударные нагрузки.
Рекомендованная фибра для улучшения трещиностойкости
 |  |
| Фибра Armotec для армирования | Микрофибра FiberMix |