Секрет сталефибробетона в его стальных фолокнах: фибре

В результате работы с ГИПами «Челябметротранспроекта», Иркутского и Хабаровского ГИПРО-ДОРНИИ, НИЦ «Мосты» ЦНИИСа, ремонтных и эксплуатирующих организаций Челябинска, Хабаровска, Иркутска, Свердловска, Москвы и т.д., а также принимая во внимание приказ №22 от 14.03,96 Федерального дорожного депортамента Министерства транспорта Российской Федерации «О мерах по повышению качества строительства мостовых сооружений на автомобильных дорогах» было определено, что материал гидроизолирующих слоев мостов должен соответствовать определенным требованиям.

В сталефибробетоне, в силу обьемного армирования, на начальном этапе воздействия нагрузки, развитию трещины препятствуют стальные волоконца. При фиброармировании, когда в кубический метр бетона вводится, например, 80кг стальных фибр, количество их составляет (для СФБ на базе фибры «Челябинки») около 1млн шт. При длине активной (межанкерной) части стального волокна 28мм (ФЛА 4-2-35), оно пронизывает в среднем 2-2,5 элементарных (1см3) кубика бетона, связывая их между собой и сдерживая разделение этих кубиков под воздействием нагрузки на данную область конструкции, т.е. препятствуя развитию трещины.
Необходимо четко понимать, что трещина, под воздействием нагрузки, если мы принимаем, как исходное условие, полное отсутствие у компонентов бетона упругих свойств (что практически имеет место быть), появляется всегда. Все дело в величине ее раскрытия - составляет ли она микроны или миллиметры, но, при появлении нагрузки, трещина является обязательным следствием ее приложения.
В начальный момент воздействия нагрузки сопротивление деформации складывается из сопротивления деформации матричного бетона (за счет внутренних взаимосвязей его компонентов) и начального сопротивления фибровых волокон, обусловленных условиями твердения. Вопрос начальных напряжений фибр, находящихся в бетоне, не изучен, по крайней мере в публикациях нам это не встречалось. Но нам предоставляется, что таковые имеют место быть, т.к. только этим (наличием явления преднапряжения фибровой арматуры) можно обьяснить значительное повышение показателей водонепроницаемости и морозостойкости сталефибробетона против тех же показателей матричного бетона при всех прочих равных условиях технологии изготовления конструктивов. Величина преднапряжения, видимо, незначительна, обусловлена усадочными деформациями при твердении, но эффект от этого (см. выше) имеется. Исключительно важное значение при этом имеет степень анкеровки фибры в бетоне, что влияет, в конечном итоге, на возможность волокон за счет микродеформаций при твердении принять нагрузку на себя, устанавливая режим преднапряжения. А это становится возможным, если анкера разнесены по концам волокон и межанкерная часть имеет прямолинейный характер и, кроме того, эффект анкеровки усиливается, если волокно дополнительно анкеруется по всей своей длине боковыми шероховатостями.