CC BY
41
Abstract.
The article provides a justification for the need to reconstruct the transport infrastructure in the Southern Federal District, taking into account the prospect of increasing traffic intensity until 2032. The prospective intensity for the projected section for 2032 is presented in the current and design conditions, and the estimated growth rates of traffic intensity are given. The ways of reducing the congestion of the federal highway M-4 "Don" and the effect of the proposed measures are shown.
Key words.
reconstruction, highway, M-4 "Don", forecast, traffic intensity, transport infrastructure, throughput. Date of receipt in edition: 02.02.21 Date o f acceptance for printing: 05.02.21
УДК 691.32
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИДИСПЕРСНО-АРМИРОВАННЫХ ФИБРОБЕТОНОВ
Г.Э. Окольникова, М. Йочич, М. Курлин Российский университет дружбы народов
Аннотация.
В статье рассматриваются преимущества полидисперсно-армированных фибробетонов, их применение, как и их перспективы в дальнейшем применении.
Ключевые слова:
фибробетон, фибра, бетон, железобетон, армирующие волокна, полидисперсно армированный фибробетон, полидисперсно армированный бетон История статьи:
Дата поступления в редакцию 11.02.21 Дата принятия к печати 12.02.21
Уже известно, что бетон является главным строительным материалом для возведения практически любого здания и сооружения. Широкое применение получил благодаря своей высокой прочности, низкой стоимости и простоте употребления.
Хотя бетон получает широкое применение, одним из основных минусов данного материала является его низкая трещиностойкость, его большой весь и недолговечность. Если бетон испытывает интенсивные нагрузки и сильные перепады температур, то бетон склонен к растрескиванию и разрушению. Поэтому, исследование строительных материалов при их использовании является основной задачей, которая в конечном счёте покажет является ли материал достойным к употреблению. Таким образом, исследование нового строительного материала, такого как фибробетон, является актуальным, потому что фибробетон обладает большой трещиностойкостью, морозостойкостью, жаропрочностью, водонепроницаемостью.
Можно сказать, что физико-механические свойства фибробетона ещё достаточно неиспытанные, но все-таки он уже нашёл своё широкое применение в строительстве. На пример опыт показал, что фибро-бетон армированный стальными волокнами, показался идеальным для: заливки полов в сооружениях
промышленного назначения, облицовочных работ тоннелях и строительства резервуаров большого размера. Также из фибробетона можно сделать и очень прочные шпалы, фундаменты под оборудованием с ударным и динамическим действием, монолитные и сборные плиты покрытия дорог, настилы мостов и берегозащитные стены [1-2].
Дисперсное армирование применяется в строительстве объектов гражданского и промышленного назначения (динамически нагруженные конструкции), ограждающих конструкциях и теплоизоляционных изделиях на основе лёгких и ячеистых бетонов, огнеупорных конструкциях, ради-ационно-защитных бетонах, компонентах сухих смесей (ремонтных работах, торкретировании), промышленных полах и стяжек [3].
На сегодняшний день для дисперсного армирования бетонов обычно применяются: металлические фибры (чаще всего стальные), неметаллические фибры (минеральные, полимерные и др.), а также и высокомодульные и низкомодульные волокна различных длин и поперечных сечений [2-7].
Если бетон армирован волокнами, обеспечивается улучшение механических свойств в случае, когда модуль упругости фибр выше модуля упругости матрицы, повышение трещиностойкости плотных и ячеистых бетонов, статической и динамической прочности. Также получается возможность сокращения рабочих сечений конструкций, в ряде случаев уменьшение расхода или полный отказ от использования стержневой арматуры. Армированием бетона волокнами обеспечивается и повышение эксплуатационной надёжности конструкций при возведении в агрессивной среде независимо от соотношения модулей упругости (морозостойкости, атмосферостойкости, непроницаемости), а также и упрощение технологии, снижение трудоёмкости и возможность автоматизации производственных процессов [6].
При использовании полиармирования получается материал прочность которого больше, чем в случае моноармирования и возможность существенно улучшить поровую структуру композита и его эксплуатационные характеристики. Также посредством комбинированного армирования может быть обеспечено целенаправленное, и в более широких пределах, чем при моноармировании, регулирование свойств материала и рациональное использование дисперсной арматуры [2].
Благодаря своему свойству противостоять воздействию воды, уже имеется опыт применения фибробетона армированного базальтовой фиброй в строительстве сооружений ГЭС. Исходя из таких и тому подобных данных можно прийти к выводу, что фибробетон имеет перспективу в строительстве сооружений ГЭС.
Дисперсное армирование бетона высокомодульными волокнами (стальные, углеродные и др.) увеличивает прочность бетона. В наибольшей степени дисперсное армирование высокомодульной фиброй позволяет добиться повышения прочности фибробетона на растяжение при изгибе. Согласно некоторым данным, в случае армирования стальной фиброй диаметром 0,3 мм, при насыщении 3% по объёму, прочность на растяжение при изгибе увеличивается в 5 раз по сравнению с неармированным бетоном, а в случае объёмного насыщения бетона в количестве 2% прочность при изгибе увеличивается в 2 раза [4].
В конце 2015 года правительство Москвы сдало в эксплуатацию северный участок Люблин-ско-Дмитровской линии метро, в котором использовалась новая современная технология при строительстве тоннельных обложек, фибронабрызгбетон. Данная технология состоялась в добавлении в бетонную смесь микроволокна стальной или полипропиленовой фибры. Так приготовленная смесь сбрызгивалась на стены и потолок тоннельного отверстия несколькими слоями под давлением сжатого воздуха с помощью специального оборудования. Благодаря этой технологии расход материала уменьшился на 20% и временные затраты уменьшились на 15%.
С учетом того, что фибробетон обладает повышенной устойчивостью к воздействию динамических нагрузок и температурных воздействий, можно сделать вывод, что дисперсно армированный фибробетон является идеальным материалом для конструкционных элементов, работающих на
03
г
м О
-I
м
Э СО
I
х
с :
щ Л
= £
5 ю
5 О
^ &
а £
* I
, I
у с
О и
* 5 ¿1
ей с
О |
* *
£ щ
X I
.0 (и
Н
. л
т 5
^ н
растяжение при изгибе, таких как: полов промышленных зданий, оснований ледовых площадок, взлётных полос, аэропортов, автодорог, тоннелей метро, водных каналов [5-6].
Факт, что фибробетон является очень надёжным материалом доказывает то, что он имеет свою перспективу в применении для конструкций, которые воспринимают ударные и сейсмические нагрузки. К этим конструкциям относятся: сейсмостойкие здания и сооружения, оборонные сооружения, железные дороги, тротуары, бортовые элементы дорог.
C этой точки зрения трудно представить будущее строительства без фибробетона.
ЛИТЕРАТУРА
1. Jevtic D., Zakic D. Mikroarmirani malteri i betoni — mogucnost poboljsavanja fizicko-mehanickih svojstava // Materijali i konstrukcije. 2006. — № 49. — С. 35-40
2. Черепанова Е. Е., Полетаева Е. С. Новшества в строительстве: фибробетон // Традиции и инновации в строительстве и архитектуры. 2013. С. 42-46
3. Окольникова Г.Э., Белов А. П., Слинькова Е.В. Анализ свойств различных видов фибробетонов // Системные технологии. — 2018. — № 26 — С. 206-210
4. Пантелеев Д. А. Полиармированные фибробетоны с использованием аморфнометаллической фибры: дис. .. .канд. тех. наук: 05.23.05 / Пантелеев Дмитрий Андреевич. — Санкт-Петербург., 2016. С. 18-19
5. Прокофьева Ю. А. Исследование свойств фибробетонов с использованием фибры различного вида: магистерская диссертация: 08.04.01 — Тольятти., 2019. С. 8-24
6. Магасумова А.Т. Технология изготовления и физико-механические свойства дисперсно-армированного бетона: магистерская диссертация, пояснительная записка: 08.04.01 / Магасумова Альвина Тансуровна. — Екатеринбург, 2019. С. 14 — 40
7. Galina Okolnikova, Lina Abass Saad, Majeed M. Haidar, Fouad adnan noman Abdullah Al-shaibani. Compressive strength of lightweight expanded polystyrene basalt fiber concrete. MATEC Web of Conferences Volume 329, 04010 (2020) International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment: Mechanical Engineering and Materials Science (ICMTMTE 2020). https://doi.org/10.1051/matecconf/202032904010
Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:
Г.Э. Окольникова, М. Йочич, М. Курлин. Перспективы применения полидисперсно-армированных фибробетонов. — Системные технологии. — 2021. — № 38. — С. 86—88.
PROSPECTS OF APPLICATION OF POLYDISPERSION-REINFORCED FIBER CONCRETET
G.E. Okolnikova, M. Yochich, M.Kurlin
RUDN University
Abstract. Key words.
The article discusses the advantages of polydisperse reinforced fiber- fiber concrete, fiber, concrete, reinforced con-
reinforced concrete, their application, as well as their prospects for crete, reinforcing fiber, polydisperse reinforced
further use. fiber concrete, polydisperse reinforced concrete.
Date of receipt in edition: 11.02.21
Date o f acceptance for printing: 12.02.21
