Введение
1.Современное состояние проблемы 11
1.1. Прогрессивные композиционные материалы 12
1.1 1. Волокна (армирующий материал) 12
1.1.2.Матрица 14
1.1.3 .Свойства композиционных материалов 15
1.2.Технология использования композиционного материала 17
1.2.1.Традиционный метод усиления железобетонной балки 17
1.2.2.Внешнее усиление железобетонной балки 18
1.2.2.1. Подготовка поверхности 20
1.2.2.2.УстановкаПАВ 20
1.3.Контактные напряжения и длина анкера 22
1.3.1. Влияние длины полосы из ПАВ 22
1.3.2.Контактные напряжения 22
1.4.Другие случаи использования ПАВ для усиления железобетон ных элементов 26
1.5.Бетонные колонны в обойме 27
1.5.1.Бетонная колонна, ограниченная трубой из стали 27
1.5.2.Колонна, ограниченная трубой из ПАВ . 31
1.5.3.Местное сжатие 33
1.5.4.Другиеобласти применения стекловолокнистых композитов... 35
1.6.Дисперсно-армированные цементные композиты 37
1.6.1 .Роль волокон в цементных композитах 37
1.6.2.Передача напряжения в фиброцементных композитах 38
І.б.З.Взаимодействие «фибра - фибра» 39
1.6.4.Критическое объемное содержание фибры 40
1.6.5.Механические свойства дисперсно-армированных цементных композитов 40
2. Исследования изгибаемых стеклофибробетонных элементов 44
2.1 .Назначение дисперсно-армированных цементных композиций... 44
2.1.1.Прочность фибробетона на сжатие 44
2.1.2. Прочность фибробетона на растяжение при изгибе 45
2.2.Экспериментальные исследования 48
2.2.1.Экспериментальная программа 48
2.2.1.1 .Используемые материалы 48
2.2.2.Параметры испытываемых образцов 52
2.2.3 .Подготовка образцов 53
2.2.3.1.Смешивание компонентов 53
2.2.3.2.Укладывание и уплотнение 53
2.2.3.3 .Уход за бетоном 53
2.2.3.4.Устройство для нагружения 53
2.2.3.5.Испытание стеклофибробетоных призм 12x12x48см 55
2.2.3.6. Испытание стеклофибробетона с целью определения начального модуля упругости и коэффициента Пуассона S6
2.3.Результаты испытаний образцов и их анализ 57
2.3.1 .Прочность мелкозернистого бетона при сжатии и изгибе 57
2.3.2.Результаты для стеклофибробетона. 58
2.3.2.1.Виды трещинообразования 59
2.3.2.2.Предел прочности стеклофибробетона на сжатие и на .растяжение при изгибе 63
2.3.2.3.Эпюры деформаций 65
2.3.2.4.Модуль деформации и коэффициент Пуассона 68
2.4.Несущая способность стеклофибробетоного сечения 68
2.4.1 .Высота сжатой зоны 68
2.4.2 .Предел прочности на растяжение пр и изгибе 70
2.4.3.Приближенная эпюра напряжений 70
2.4.4.Момент в прямоугольном сечении стеклофибробетонного элемента 72
3 . Теоретическое и экспериментальное исследование для железобетонных балок, усиленных полосами из ПАВ 76
З.І.Поведение железобетонных балок, усиленных полосами из ПАВ. 76
3.1.1.Параметры, влияющие на усиление балки 76
3.1.1.1 .Толщина внешней полосы 76
3.1.1.2.Распределение ПАВ наслои 77
3.1.1.3 . Наличие стального армирования 77
ЗЛЛАПередел прочности бетона на сжатие 77
3.1.1.5 .Подготовка поверхности 78
3.1.2.Анализ усиленных балок 79
3 Л .2.1 .Формы трещинообразования 79
3.1.2.2 ЛЗиды разрушения 80
3 ^.Экспериментальные исследования 86
3.2Л .Экспериментальная программа 86
3.2.2.Результаты для бетонных балок с полосами из ПАСВ 87
З.З.Теоретические исследования 89
3.3.1 .Механические свойства материалов 89
3.3.1 Л.Бетон 89
3.3.1.2.Арматурная сталь 91
3.3.1.3.Полимер, армированный волокнами 92
3.3.2.Теория деформирования и проектные предпосылки 92
3.3.3.Кривизна оси балки, жесткость железобетонных элементов 96
3.3.3.1.Кривизна оси балки без усиления, и жесткость на участках без трещин 96
3.3.3.2.Кривизна оси балки, усиленной полосой из ПАВ, и жест
кость на участках без трещин при наличии полосы из ПАВ 97
3.3.3.3.Кривизна оси балки без усиления, и жесткость на участках с трещинами 98
3.3.3.4.Жесткость на участках с трещинами при наличии полосы из ПАВ 99
З.ЗАМоменттрещинообразования при изгибе 100
3.3.5.Предельное состояние железобетонной балки 103
3.3.б.Определение перемещений балочных систем из слоистых композитов 108
4. Теоретическое и экспериментальное исследование деформирования бетонной колонны, заключенной в трубу из ПАВ 113
4.1.Проблема прочности труб, заполненных бетоном 114
4.1.1 .Способы определения прочности бетона в обойме 114
4.1.2.Геометрические характеристики для трубо бетонной колонны 115
4.1.3. Учет отношения толщины оболочки из ПАВ к диаметру . колонны 118
4.1,4. Моделирование напряженно-деформировано го состояния для колонны, ограниченной трубой из ПАВ 119
4.2.Экспериментальные исследования. 121
4.2.1 .Экспериментальная программа 121
4.2.2.Результаты исследования 123
4.3.Модели сжатия бетонной колонны, заключенной в трубу из ПАВ 125
4.3.1 .Анализ известной математической модели 125
4.3.2.Новая математическая модель 128
4.3.2.1 .Деформация растяжения кольца из ПАВ 128
4.3.2.2.Деформация сжатия бетонной колонны 129
4,3.2.3.Связь между напряжениями и деформациями (закон Гука) 130
4.3.2.4.Вычисление напряжений и деформаций в трубобетоной колонне 133
4.3.2.5.Анализ других теоретических моделей 134
Основные выводы 142
Список литературы
