СЛОИСТАЯ ФИБРОКАУТОНОВАЯ БАЛКА

Полезная модель относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть использована в качестве балок покрытия, перекрытия и других изгибаемых элементов.
Известен железобетонный элемент согласно патенту SU 1730395 А1, бол. №16 от 30.04.92, включающий размещенный в растянутой зоне дисперсно-армированный бетон, который расположен в растянутой зоне в пределах развития трещин.
Однако недостатком данной балки является низкая прочность растянутой зоны и низкая химическая стойкость. Что является важными свойствами для конструкций, в частности балок, эксплуатируемых в агрессивных средах с высокими требованиями к трещинообразованию.
Технический результат направлен на повышение прочностных характеристик, в частности трещиностойкости конструкций, и на повышение химической стойкости конструкции.
Технический результат достигается тем, что слоистая фиброкаутоновая балка, содержащая в растянутой зоне продольное и дисперсное армирование, отличающаяся тем, что верхняя зона балки состоит из полимербетона без армирования по всей длине и составляет одну четвертую высоты сечения балки, а в нижней зоне балки по всей длине элемента расположен полимербетон с дисперсным армированием на три четвертых высоты сечения балки.
На фигуре 1 изображены общий вид и поперечное сечение балки, где 1 - каутон на основе каучука; 2 - фиброкаутон на основе каучука; 3 - волокна металлокорда, которые добавляются в состав 2. На фигуре 2 изображен арматурный каркас, где 4 - продольная арматура в растянутой зоне ϕ8-12 мм класс А500С; 5 - поперечная арматура ϕ5 мм класс Bp-I шаг 50 мм. На фигуре 3 изображен график зависимости высоты растянутой зоны от процента продольного армирования на основании результатов испытаний, где 6- результаты испытания балок без фибры.
Слоистая фиброкаутоновая балка выполнена из каутона 1, в растянутую зону, помимо продольного армирования 4 добавлено дисперсное армирование 3, поэтому материалу растянутой зоны 2 присвоено наименование фиброкаутон, высота растянутой зоны определялась, согласно испытаниям на чистый изгиб балок прямоугольного сечения с разным процентом продольного армирования (фиг. 3), таким образом, получается конструкция со смешанным армированием растянутой зоны.
Работа устройства заключается в следующем: При действии нагрузки на балку происходит растяжение нижней зоны 2 и сжатие верхней зоны 1 в виду изгиба балки. При достижении предела прочности на растяжение материала зоны 2, в работу более интенсивно включаются волокна металлокорда 3, препятствуя развитию трещин по высоте и по ширине их раскрытия. При этом разрушением балки, т.е. окончанием ее нормальной работы под нагрузкой, является достижение арматурой 4 предела текучести на растяжение. Тем самым добавление дисперсного армирования только в растянутой зоне повышает прочность и способность к сопротивлению появлению и раскрытию трещин сечений балки.
Согласно исследованиям каутоновых конструкций установлено, что данное устройство позволит:
- Предотвратить внезапное разрушение конструкции.
- Уменьшить влияние агрессивной среды на конструкцию.
- Увеличить допустимую нагрузку на элементы до момента появления трещин.
- Увеличить время нормальной эксплуатации, а значит уменьшить межремонтные сроки сооружения.
- Уменьшить экономические потери связанные с затратами на ремонт и остановку производства.
- Увеличить количество перерабатываемых отходов производства.