Тріщиностійкість важких бетонів і пенобетонов в будівництві
Сьогодні у будівництві зростає відсоток використання бетону у дорожніх роботах при влаштуванні дорожнього одягу. Проведені дослідження тріщиностійкості важких бетонів рекомендують їх як оптимальний варіант у будівництві автомагістралей, що відповідають європейським нормам. У зв'язку з щоденним збільшенням кількості автомобілів навантаження на дорожнє покриття також зростає. Тому така важлива розробка та впровадження інноваційних технологій, в основі яких лежить включення до складу бетону поліпропіленової фібри для армування.
Зміст
Показник тріщіностійкості бетонів
Одним з головних критеріїв якісних дорожніх покриттів є тріщиностійкість важких бетонів при влаштуванні поверхонь. Серйозне навантаження сприяє підвищеному внутрішньому тріщиноутворенню. Експлуатація бетонного дорожнього покриття пов'язана з постійними динамічними та ударними навантаженнями. А ці навантаження призводять до збільшення мікротріщин та їх зростання до макротріщин, які є маркерами руйнування бетону. Адже усадка матеріалу в першу добу після укладання за відсутності мікроармування бетону поліпропіленовими волокнами може призвести до появи тріщин, що порушують цілісність конструкції.
Результати дослідження тріщиностійкості бетонів, армованих фіброю
Для компенсації подібних недоліків бетону застосовують дисперсне поліпропіленовою фіброю. Мікроволокна рівномірно розподіляються в обсязі матеріалу, що сприяє його зміцненню. Міцний сам по собі бетон, армований поліпропіленовою фіброю, набуває ще більшої міцності, стійкості до механічних і погодних впливів.
Доцільність армування спостерігається як на докритичній стадії, так і при тріщинах, що вже сформувалися, що тягнуть за собою подальше руйнування бетону. При введенні поліпропіленової фібри до складу спостерігався наступний ефект фібра стримує процес розвитку мікротріщини з моменту її формування і до повної дефрагментації. Аналіз докритичної та закриттичної стадій руйнування показав, що бетон, армований поліпропіленовою фіброю, має поліпшення показників в обох випадках.
У порівнянні з неармованими зразками значення енерговитрат на пружне деформування та загальних енерговитрат на локальне деформування в області тріщини вище в 1,3-1,4 рази. Таким чином, тріщиностійкість бетонів після армування поліпропіленовою фіброю суттєво підвищується, що збільшує термін активної експлуатації та підвищує безпеку бетонних виробів.
Як поліпропіленова фібра впливає на тріщиностійкість бетону
Ефективність дисперсного армування особливо помітна під час порівняння поведінки бетонного покриття без фібри та складу з поліпропіленовими волокнами. Фібра не виключає виникнення внутрішніх напружень, але допомагає контролювати розвиток тріщин і підвищує здатність бетону сприймати деформаційні навантаження.
| Параметр | Бетон без фібри | Бетон із поліпропіленовою фіброю | Практичний ефект |
|---|---|---|---|
| Усадкові деформації | Можуть призводити до утворення мікротріщин | Мікроволокна розподіляють внутрішні напруження | Знижується ризик інтенсивного утворення тріщин |
| Поширення мікротріщин | Тріщини можуть поступово збільшуватися та переходити в макротріщини | Волокна перешкоджають швидкому розкриттю та розвитку тріщин | Підвищується цілісність бетонного масиву |
| Динамічні навантаження | Повторні навантаження прискорюють накопичення пошкоджень | Дисперсне армування допомагає сприймати локальні деформації | Підвищується стійкість покриття до експлуатаційних навантажень |
| Ударні впливи | Локальні пошкодження можуть швидше розвиватися | Фібра зв’язує цементну матрицю в зоні локального руйнування | Збільшується опір локальному руйнуванню |
| Робота в зоні тріщини | Після утворення тріщини несуча здатність локальної зони знижується | Волокна продовжують зв’язувати окремі ділянки бетонної матриці | Покращується поведінка бетону на закритичній стадії |
| Енерговитрати на деформування | Нижчі порівняно з армованими зразками | За даними наведеного дослідження показник збільшується в 1,3–1,4 раза | Підвищується здатність матеріалу чинити опір руйнуванню |
Таким чином, застосування поліпропіленової фібри дозволяє впливати одразу на декілька факторів, що визначають довговічність бетонних конструкцій. Особливо актуальним таке армування є для дорожніх покриттів, де бетон регулярно зазнає статичних, динамічних та ударних навантажень.
Рекомендована фібра для підвищення тріщиностійкості
 |  |
| Фіброволокно Armotec для армування | Мікрофібра Fibermix |