ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



Адгезия стальных и стеклопластиковых кладочных сеток с бетоном

  • Макаров А.И. - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ)
  • Морина Е.А. - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ)
  • Мартынов Г.В. - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ),
  • Монастырева Д.Е. - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ)
  • Морина А.А. - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ)
  • Шерстобитова П.А. - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2019.6.700-712
Страницы: 700-712
Введение. Для предотвращения образования трещин и последующего разрушения кладочных конструкций на стадии возведения их армируют сетками. Важным параметром для эффективной работы такой конструкции служит совместность работы армирующего материала и основного тела конструкции. Исследуется адгезия (величина силы сцепления) элементов стеклопластиковых и стальных сеток с мелкозернистым бетоном, являющимся связующим отдельных элементов кладки — кирпичей. Материалы и методы. Для определения величины силы сцепления стержней с бетоном проведены испытания армированных балок на четырехточечный изгиб. Испытуемые образцы балок состоят из двух половинок, соединенных между собой стержнем в нижней (растянутой) и распертых шарниром в верхней (сжатой) зоне. В качестве арматуры балок выступают отдельные элементы стальных и стеклопластиковых сеток с принудительно ограниченной зоной анкеровки в бетоне. Отслеживание проскальзывания стержней в бетоне осуществляется с помощью индикатора микрометра часового типа, неподвижно закрепленного на испытуемых образцах. Результаты. По итогам испытания определены усилия проскальзывания стержней и вычислены напряжения сцепления элементов стальных и стеклопластиковых сеток с бетоном, построены диаграммы зависимости напряжения сцепления от проскальзывания стержней. Проведен сравнительный анализ величин адгезии стеклопластиковых и стальных стержней с бетоном при различных значениях проскальзывания, и выявлен характер зависимости величины сцепления стержней от проскальзывания. Выводы. Стеклопластиковые сетки имеют ряд недостатков по сравнению со стальными сетками, однако большое количество положительных характеристик стеклопластиковых сеток, в том числе и большая адгезия с бетоном, делают их конкурентоспособными, а во многих случаях и более предпочтительными к использованию в конструкциях, чем стальные сетки.
  • сцепление арматуры с бетоном;
  • адгезия;
  • кирпичная кладка;
  • армирование конструкций;
  • кладочная сетка;
  • композитные материалы;
  • стальные сетки;
  • композитные сетки;
  • инновации в строительстве;
Литература
  1. Хаткевич А.М., Гринев В.Д., Гиль А.И. Работа кирпичной кладки с сетчатой арматурой // Вестник Полоцкого государственного университета. Сер. F. Строительство. Прикладные науки. 2014. № 16. С. 20–27.
  2. Грановский А.В., Джамуев Б.К., Доттуев А.И. Применение композитной сетки на основе базальтового волокна для усиления каменной кладки // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 5. С. 31–35.
  3. Sisti R., Corradi M., Borri A. An experimental study on the influence of composite materials used to reinforce masonry ring beams // Construction and Building Materials. 2016. Vol. 122. Pp. 231–241. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2016.06.120
  4. Banerjee S., Nayak S., Das S. Enhancing the flexural behaviour of masonry wallet using PP band and steel wire mesh // Construction and Building Materials. 2019. Vol. 194. Pp. 179–191. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.11.001
  5. Carozzi F.G., D’Antino T., Poggi C. In-situ experimental tests on masonry panels strengthened with Textile Reinforced Mortar composites // Procedia Structural Integrity. 2018. Vol. 11. Pp. 355–362. DOI: 10.1016/j.prostr.2018.11.046
  6. Семенов В.В., Кравец А.И. Применение полимерных композиционных материалов в строительных конструкциях // Молодежный вестник ИрГТУ. 2017. № 2. С. 23.
  7. Теплова Ж.С., Киски С.С., Стрижкова Я.Н. Стеклопластиковая арматура для армирования бетонных конструкций // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. № 9 (24). С. 49–70.
  8. Bedard C. Composite reinforcing bars: assessing their use in construction // Concrete International. 2012. No. 14. Pp. 55–59.
  9. Максимов С.П., Башкова Ю.Б., Вшивков Е.П. Экспериментальные исследования работы стеклопластиковой арматуры при армировании бетонных конструкций // UNIVERSUM: Технические науки. 2015. № 6 (18). С. 11.
  10. Какуша В.А., Горбунов И.А. Анализ современного опыта применения композитной арматуры в бетонных конструкциях // Дни студенческой науки : сб. докл. науч.-техн. конф. по итогам научно-исследовательских работ студентов института строительства и архитектуры, 12–16 марта 2018, Москва. М. : Изд-во НИУ МГСУ, 2017. С. 820–823.
  11. Tаrek E., Heshаm H., Аwаd H., Hаssаn А. Be­hа­viоr оf slаbs reinfоrсed using squаre gfrp rebаrs // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2010. № 1 (13). С. 78–88.
  12. Chao Xu, Ping zhou Cao, Kai Wu, Shi-qi Lin, Ding guo Yang. Experimental investigation of the behavior composite steel-concrete composite beams containing different amounts of steel fibres and conventional reinforcement // Construction and Building Materials. 2019. Vol. 202. Pp. 23–36. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.01.026
  13. Mustafa S.A.A., Hassan H.A. Behavior of concrete beams reinforced with hybrid steel and FRP composites // HBRC Journal. 2018. Vol. 14. Issue 3. Pp. 300–308. DOI: 10.1016/j.hbrcj.2017.01.001
  14. Мазуренко Е.М., Вичужанин А.Д. Сравнительный анализ металлической арматуры и арматуры из композитных материалов // Наука и образование: новое время. 2017. № 3 (20). С. 80–89.
  15. Макаров А.И., Морина Е.А., Мартынов Г.В., Монастырева Д.Е., Шерстобитова П.А., Бегич Я.Э. и др. Упругие и прочностные характеристики материалов кладочных сеток // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2018. № 4 (67). С. 52–61. DOI: 10.18720/CUBS.67.4
  16. Fraternali F., Carpentieri G., Modano B., Fabbrocino F., Skelton R.E. A tensegrity approach to the optimal reinforcement of masonry domes and vaults through fiber-reinforced composite materials // Composite Structures. 2015. Vol. 134. Pp. 247–254. DOI: 10.1016/j.compstruct.2015.08.087
  17. Witzany J., Zigler R., Kroftova K. Strengthening of compressed brick masonry walls with carbon composites // Construction and Building Materials. 2016. Vol. 112. Pp. 1066–1079. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2016.03.026
  18. Carozzi F.G., Poggi C., Bertolesi E., Milani G. Ancient masonry arches and vaults strengthened with TRM, SRG and FRP composites: Experimental evaluation // Composite Structures. 2018. Vol. 187. Pp. 466–480. DOI: 10.1016/j.compstruct.2017.12.075
  19. Almeida J.A.P.P., Pereira E.B., Barros J.A.O. Assessment of overlay masonry strengthening system under in-plane monotonic and cyclic loading using the diagonal tensile test // Construction and Building Materials. 2015. Vol. 94. Pp. 851–865. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.07.040
  20. D’Ambrisi A., Mezzi M., Feo L., Berardi V.P. Analysis of masonry structures strengthened with polymeric net reinforced cementitious matrix materials // Composite Structures. 2014. Vol. 113. Pp. 264–271. DOI: 10.1016/j.compstruct.2014.03.032
  21. Yan F., Lin Z., Yang M. Bond mechanism and bond strength of GFRP bars to concrete: a review // Composites Part B: Engineering. 2016. Vol. 98. Pp. 56–69. DOI: 10.1016/j.compositesb.2016.04.068
  22. Хозин В.Г., Гиздатуллин А.Р. Совместная работа полимеркомпозитной арматуры с цементным бетоном // Актуальные проблемы механики сплошной среды : мат. науч. тр. V Междунар. конф. Ереван : Национальный университет архитектуры и строительства Армении, 2017. С. 137–138.
  23. Агафонов В.А., Ярцев В.П. Влияние поверхности композитной арматуры на прочность сцепления с бетоном, сравнение с металлической арматурой // Современные технологии: актуальные вопросы, достижения и инновации : сб. ст. победителей VIII Междунар. науч.-практ. конф. Пенза : Наука и Просвещение, 2017. С. 122–124.
  24. Justo J., Paris F. Experimental mechanical characterization of composite-concrete joints // Composites. Part B: Engineering. 2018. Vol. 154. Pp. 148–156. DOI: 10.1016/j.compositesb.2018.08.002
  25. Kumar P., Patnaik A., Chaudhary S. Effect of bond layer thickness on behaviour of steel-concrete composite connections // Engineering Structures. 2018. Vol. 177. Pp. 268–282. DOI: 10.1016/j.engstruct.2018.07.054
  26. Дронов А.В., Дрокин С.В., Фролов Н.В. Экспериментальное исследование сцепления стеклопластиковой арматуры с бетоном // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 11. С. 80–83.
  27. Alhassan M.A., Rousan R.Z.A., Shuqari E.A.A. Bond-slip behavior between fiber reinforced concrete and CFRP composites // Ain Shams Engineering Journal. 2019. DOI: 10.1016/j.asej.2019.03.001
  28. Зиновкин А.А. Анализ методики испытания балки на изгиб по определению величины сцепления стеклокомпозитной арматуры с конструкционным керамзитобетоном // Концепции устойчивого развития науки в современных условиях : сб. ст. по итогам Междунар. науч.-практ. конф. 2017. Вып. 6 (3). С. 50–53.
СКАЧАТЬ (RUS)