kompozitais armuotos betoninės konstrukcijos - Vilniaus Gedimino ...

4.6. Skyriaus apibendrinimas
Plieno plaušu armuotų betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų elgsena priklauso
nuo fibrų tipo, kiekio ir jų sąveikos su betonu. Plieninių fibrų paskirtis – suvaržyti
konstrukcijoje atsiveriančius plyšius, konstrukcijos deformavimosi bei irimo procesus
padaryti plastiškesnius, o atskirais atvejais ir visiškai pakeisti strypinę armatūrą.
Praėjusiame skirsnyje buvo parodyta, kad, atsižvelgiant į fibrų tipą, konstrukcijos
elgsena gali stipriai skirtis net ir esant tam pačiam fibrų skaičiui.
Norint padidinti plieno plaušu armuotų konstrukcijų efektyvumą, atliekami įvairius
lygmenis apimantys eksperimentiniai tyrimai:
Mikrolygmeniu tiriama plieno ir betono sąveika, apimanti labai nedidelę – nuo
20 iki 100 μm – skersmens zoną. Šis kontaktinis tūris vadinamas sąlyčio zona (angl.
interfacial transition zone) ir turi tiesioginę įtaką plieno plaušu armuotų konstrukcijų
elgsenai, nes per ją vyksta cheminis fibros ir betono ryšio suirimas. Mikrolygmens
tyrimai padeda nustatyti reikiamus betono sudėties parametrus.
Mezolygmuo apima vienos fibros sąveikos su betonu tyrimus. Šis lygmuo yra
tinkamiausias optimizuojant fibrų formą ir mechanines savybes. Svarbiausias nagrinėjamas
parametras mezolygmeniu yra fibros apkrovos ir slinkties priklausomybė.
Tokiai priklausomybei keliami du pagrindiniai reikalavimai. Pirma, siekiama, kad
fibra kuo geriau užsiinkaruotų betone ir atlaikytų maksimalias ištraukimo jėgas. Antra,
norima gauti kuo didesnį mechaninį darbą, reikalingą fibrai ištraukti. Šis dydis
išreiškiamas kaip apkrovos ir slinkties sandaugų suma (žr. 4.6 formulę). Kuo didesnė
gaunama mechaninio darbo reikšmė, tuo didesnis energijos kiekis yra išsklaidomas
traukiant fibrą. Tai reiškia, kad ir visos konstrukcijos suirtis nebus staigi ir ją galima
bus saugiai eksploatuoti.
Makrolygmuo apima viso konstrukcinio elemento bandymus. Iš šių tyrimų rezultatų
sunku spręsti apie fibrų ir betono tarpusavio sąveiką, tačiau gaunama informacija
apie visos konstrukcijos elgseną, atsižvelgiant į betono ir fibrų sudėtį.
Knygos ketvirtajame skyriuje plačiausiai nagrinėtas mezolygmuo. Šiuo lygmeniu
galima gauti daugiausia informacijos apie veiksnius, turinčius įtakos fibros ir betono
sąveikai. Vienas svarbiausiųjų veiksnių, lemiančių plieno plaušu armuotų konstrukcijų
efektyvumą, yra fibros betonui (ir atvirkščiai) perduodamų sukibimo įtempių
dydis. Išskirti trys principiniai įtempių perdavimo mechanizmai: cheminis sukibimas
(adhezija), mechaninis inkaravimas ir trintis. Tiesiose fibrose sukibimo įtempiai,
perduodami per cheminį ryšį, o jam suirus – trintimi. Ypač efektyvi yra mechaninio
inkaravimo dedamoji, atsirandanti fibrą iš anksto deformavus: užlenkus galus, padarius
įspaudas, susukus skerspjūvį ar kitaip paveikus. Tarp mechaniškai deformuotų
fibrų populiariausios praktikoje yra fibros užlenktais galais – jų gamybos technologija
yra gana nesudėtinga, o užlenktas galas labai pagerina inkaravimosi kokybę.
83