kompozitais armuotos betoninės konstrukcijos - Vilniaus Gedimino ...
kompozitais armuotos betoninės konstrukcijos - Vilniaus Gedimino ...
kompozitais armuotos betoninės konstrukcijos - Vilniaus Gedimino ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
ir betono sudėtį. Skirtingai nuo bandymų makrolygmeniu, gaunama tiesioginė informacija<br />
apie fibros ir betono sąveikos zonos parametrus. Be to, ištraukimo bandymams<br />
atlikti reikia kur kas mažiau medžiagų ir darbo sąnaudų, lyginant su viso<br />
konstrukcinio elemento gamyba ir bandymu. Dėl šio pranašumo galima paruošti<br />
kelias dešimtis ar net šimtus skirtingų bandinių.<br />
Mikrolygmens analizė apima nedidelį plaušo ir betono sąveikos zonos tūrį<br />
(4.1 pav., c). Šiuo atveju tiriamos betono savybės, ypač pabrėžiant plaušo ir cemento<br />
matricos sąlyčio zonos (angl. interfacial transition zone) savybių svarbą. Prisiminkime,<br />
kad normalusis betonas yra kompozitinė medžiaga, kurioje išskiriami trys<br />
skirtingas mechanines savybes turintys komponentai: cemento matrica, užpildas ir jų<br />
sąlyčio zona. Sąlyčio zona taip pat sudaryta iš cemento matricos, tačiau dėl vandens<br />
kaupimosi ant užpildų paviršiaus (angl. bleeding) bei kai kurių kitų cheminių procesų<br />
ji yra labiau porėta ir mechaniškai silpnesnė nei cemento matrica. Betoninėse<br />
<strong>konstrukcijos</strong>e irimas visada prasideda ties šia sąlyčio zona. Ties fibrų paviršiumi,<br />
kaip ir ties užpildais, susidaro silpnesnis sąlyčio zonos sluoksnis, kurio storis yra<br />
apie 20–70 μm (4.1 pav., c). Kartais ši sąlyčio zona vadinama CH sluoksniu, nes<br />
hidratuojantis cementui jame susidaro daugiau silpnesnių kalcio hidroksido kristalų.<br />
Sąlyčio zonos savybės turi tiesioginę įtaką plieno plaušu armuotų konstrukcijų<br />
elgsenai, nes fibros medžiaga suyra būtent per šią silpnesnę vietą. Eksperimentiškai<br />
tiriant sąlyčio zonos savybes mikrolygmeniu, paprastai nustatomas jos mikrokietumas<br />
ir porėtumas. Optimizuojant betono sudėtį, siekiama sumažinti sąlyčio zonos<br />
porėtumą ir padidinti jos stiprį (mikrokietumą). Tam paprastai naudojami vadinamieji<br />
mikroužpildai – ypač smulkios frakcijos medžiagos, turinčios silicio dioksido<br />
SiO 2<br />
, pavyzdžiui, silicio dulkės (angl. silica fume), arba lakieji pelenai (angl. fly<br />
ash). Mikroužpildų naudojimas betono mišiniuose, kartu su cheminiais vandens ir<br />
cemento santykį V/C mažinančiais priedais leido gaminti stiprius ir ypač stiprius<br />
betonus, kurių gniuždomasis stipris yra 50–100 MPa (angl. high strength concrete) ir<br />
net 100–150 MPa (angl. ultra high strength concrete).<br />
Betono ir plieno plaušo savybių tyrimas mikrolygmeniu yra ypač efektyvus parenkant<br />
reikiamą betono sudėtį. Kita vertus, šiems bandymams atlikti reikia specialios<br />
įrangos, o gaunamus rezultatus nėra lengva pritaikyti prognozuojant makroskopinę<br />
<strong>konstrukcijos</strong> elgseną.<br />
Tam tikras tyrimo metodas parenkamas atsižvelgiant į norimus gauti rezultatus.<br />
Efektyvus tyrimo būdas apima visus tris lygmenis: pirmiausia nustatomos betono<br />
savybės sąlyčio su fibra zonoje, šios apibendrintos savybės pritaikomos vienai fibrai<br />
ir, naudojantis tikimybiniais fibrų pasiskirstymo modeliais, gaunami visos <strong>konstrukcijos</strong><br />
elgseną apibūdinantys dėsniai (apkrovos ir įlinkių, plyšio pločio ir liekamųjų<br />
įtempių diagramos). Šis tyrimo būdas turi tam tikrų matematinių sunkumų vertinant<br />
atsitiktinį fibrų pasiskirstymą, kuris retai būna idealiai atsitiktinis. Fibrų pasiskirstymui<br />
betono mišinyje įtakos turi betonavimo kryptis, klojinių ir fibrų forma,<br />
67
Change language