АНКЕРУВАННЯ СТРИЖНЕВОЇ АРМАТУРИ КЛАСУ А500С У СТАЛЕФІБРОБЕТОНІ
Ключові слова:
сталева фібра, сталефібробетон, стрижнева арматура, випробування на витягування, зчепленняАнотація
Анкерування арматурних стрижнів періодичного профілю за рахунок зчеплення з бетоном забезпечує спільну роботу цих матеріалів у конструкціях. Зусилля, які виникають у зоні контакту стрижнів і бетону, залежать від адгезії, тертя по поверхні контакту і розклинювання, перпендикулярного до поперечних ребер стрижнів. Посилення бетону фібровою арматурою сприяє заклинюванню стрижнів, збільшенню значень як радіальних зусиль, так і максимальних зусиль за витягування стрижнів із бетону.
Програмою наших досліджень передбачено вивчення впливу міцності бетону (класи бетону С20/25 і С30/35), відношення довжини анкерування стрижня до його діаметра (8 і 12), коефіцієнта фібрового армування за об’ємом (0,007 і 0,018) і діаметра стрижнів (8 і 12 мм) на розвиток зсувів і напруження у стрижнях. Експериментальні дослідження передбачали випробування стрижнів арматури класу А500С, зароблених по центру основи призматичних зразків розмірами 150×150×200 мм, на витягування.
Використано повний чотирифакторний план експерименту (план 24) і отримані рівняння регресії для напружень у стрижнях на початкові зсуву, за зсуву 0,1 мм (умовний критерій міцності зчеплення) і для максимальних значень напружень.
Аналіз отриманих рівнянь регресії плану експерименту 24 засвідчив, що вміст фібрового армування суттєво впливає на подані вище напруження. Так, наприклад, за довжини закладання 144 мм стрижнів Ø12 мм у бетон класу С30/35, армований 1,8 % фібри за об’ємом, напруження у стрижнях за зсуву 0,1 мм дорівнювали в середньому 622,39 МПа, а за вмісту фібри 0,7 % ‒ 514,81 МПа. За довжини закладання 144 мм стрижнів Ø12 мм у бетон класу С20/25, армований 1,8% фібри за об’ємом, напруження у стрижнях за зсуву 0,1 мм дорівнювали в середньому 446,92 МПа, а за вмісту фібри 0,7% ‒ 386,22 МПа. За довжини закладання 64 мм стрижнів Ø8 мм у бетон класу С20/25, армований 1,8 % фібри за об’ємом, напруження у стрижнях за зсуву 0,1 мм дорівнювали в середньому 301,94 МПа, а за вмісту фібри 0,7 % ‒ 249,76 МПа.
Посилання
Babych E. M., Babych V. E., Polianovska O. E. Adhesion of sickle profile reinforcement to concrete and its anchoring in flexural reinforced concrete elements: monograph. Rivne: Volynsky charms, 2017. 160 p.
Babych E. M., Kochkariov D. V., Filipchuk S. V. Mathematical model of rebar adhesion with high-strength concrete. Building structures. Theory and practice: coll. of science works. Kyiv: KNUBA, 2018. Issue 2. P. 154–161.
Bandelt M. J., Billington S. L. Bond behavior of steel reinforcement in high-performance fiber-reinforced cementitious composite flexural members. Materials and Structures. 2016. Vol. 49. P. 71–86.
Bilozir V. V., Mazurak R. A. Analysis of factors influencing the adhesion of sickle-shaped reinforcement with concrete and fiber concrete. Modern technologies and calculation methods in construction. 2020. Issue. 14. P. 47–54.
Dvorkin L. Y., Dvorkin O. L., Zhytkovskyi V. V. Solving construction and technological problems by methods of mathematical planning of the experiment: Study. manual. Rivne: NUVHP, 2011. 174 p.
Garcia-Taengua E., Marti-Vargas J. R., Serna P. Bond of reinforcing bars to steel fiber reinforced concrete. Construction and Building Materials. 2016. Vol. 105. P. 275–284.
Garcia-Taengua E., Marti-Vargas J. R., Serna P. Splitting of concrete cover in steel fiber reinforced concrete: Semi-empirical modeling and minimum confinement requirements. Construction and Building Materials. 2014. Vol. 66. P. 743–751.
Garcia-Taengua E., Marti-Vargas J. R., Serna-Ros P. Statistical approach to effect of factors involved in bond performance of steel fiber-reinforced concrete. ACI Structural Journal. 2011. Vol. 108(4). P. 461–468.
Harajli M. H., Hamad B., Karam K. Bond-slip Response of Reinforcing Bars Embedded in Plain and Fiber Concrete. Journal of Materials in Civil Engineering. 2002. Vol. 14. P. 503–511.
Pull-out test, 1983 // RILEM Recommendations for the Testing and Use of Construction Materials. New York, USA: E & FN SPON, 1994. P. 218–220.
Rehm G. The basic principles of the bond between steel and concrete: Translation. Cement and concrete association. London, 1968. № 134. 66 p. 2. TC R. RC 6 Bond test for reinforcement steel.
Zhang X., Zhang W., Cao C., Xu F., Yang C. Positive effects of aligned steel fiber on bond behavior between steel rebar and concrete. Cement and Concrete Composites. 2020. Vol. 114. 103828. 11 p.
