автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Прочность и деформативность элементов конструкций транспортных сооружений на основе мелкозернистого сталефиброшлакобетона

004613625

На правах рукописи

ЧЕРНОУСОВ РОМАН НИКОЛАЕВИЧ

ПРОЧНОСТЬ И ДЕФОРМАТИВНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО СТАЛЕФИБРОШЛАКОБЕТОНА

Специальность 05.23.11 —Проектирование и строительство дорог,

метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 8 НОЯ 2010

Воронеж-2010

И-

004613625

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Бондарев Борис Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кочетков Андрей Викторович

кандидат физико-математических наук, доцент Волков Виталий Витальевич

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение выс-

шего профессионального образования «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Защита диссертации состоится 18 ноября 2010 г. в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.033.03 при Воронежском государственном архитектурно-строительном университету по адресу: 394006 г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, д. 84, корпус 3, ауд. 3220, тел./факс: +7(4732)71-53-21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан 15 октября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Старцева Н. А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из перспективных направлений обеспечения надежной и долговечной работы конструкций транспортных сооружений, испытывающих постоянное воздействие знакопеременных атмосферных и эксплуатационных нагрузок, является использование в них сталефибробетона (СФБ).

Вопросами теории расчета конструкций из СФБ занимались такие ученые, как И. В. Волков, В. П. Вылегжанин, Ф. А. Гофштейн, А. А. Калнайс, О. В. Коротышев-ский, Д. Н. Коротких, В. К. Кравинскис, В. М. Косарев, Б. А. Крылов, Л. Г. Курбатов, Г. Е. Лагутина, И. А. Лобанов, Д. Р. Маилян, Л. А. Малинина, Л. В. Моргун, В. П. Некрасов, В. И. Павленко, 10. В. Пухаренко, А. П. Павлов, Ф. Н. Рабинович, В. П. Романов, Г. С. Родов, В. П. Рыбасов, В. С. Стерин, Г. Г. Степанова, И. К. Сурова, В. П. Трамбовецкий, Г. К. Хайдуков, В. И. Харчевников, Ф. Ц. Янкелович и др.

Применение СФБ в элементах конструкций транспортных сооружений обусловлено его высокими прочностными характеристиками, значительной трещино-стойкостью, повышенным сопротивлением динамическим и вибрационным воздействиям, малой истираемостью, а также относительно простой технологией изготовления.

Несмотря на неоспоримые достоинства СФБ, использование конструкций из него в транспортном строительстве сдерживается отсутствием массового производства в стране дискретной стальной (фибровой) арматуры и ее высокой стоимостью. Актуальным направлением в связи с этим является использование в качестве дискретной арматуры не только типовой фибры, но и фибры, полученной из отработавших свой производственный ресурс тросов и канатов грузоподъемных механизмов, а также изготовление фибры из отходов производства стального прокатного листа.

Вместо дорогостоящих заполнителей бетонной матрицы СФБ можно использовать вторичные отходы металлургического производства - отсевы дробления литого шлакового щебня. Использование вторичных отходов-отсевов позволит ликвидировать шлаковые отвалы, снизить загрязненность природной среды, уменьшить затраты на производство и использование сталефиброшлакобетона (СФШБ) в транспортном строительстве.

Целью работы является определение прочности и деформативности элементов конструкций транспортных сооружений из мелкозернистого СФШБ на мелком пористом заполнителе — вторичных отходах (отсевах) дробления литого шлакового щебня - с дисперсной арматурой (фиброй) из отходов местных производств.

Задачи исследования:

- проведение испытаний на прочность образцов из мелкозернистого СФШБ для элементов конструкций транспортных сооружений;

- получение новых аналитических зависимостей на основе экспериментальных данных для определения основных прочностных характеристик СФШБ;

- исследование на моделях и малых образцах прочностных и деформатив-ных свойств элементов конструкций транспортных сооружений из мелкозернистого СФШБ;

- установление аналитических зависимостей изменения прочностных и де-формативных характеристик элементов конструкций транспортных сооружений

из мелкозернистого СФП1Б в зависимости от вида напряженно-деформированного состояния и условия эксплуатации;

- проведение испытаний натурных конструкций плит и кольцевых элементов безнапорных водопропускных труб из мелкозернистого СФШБ с целью апробации экспериментально полученных аналитических зависимостей прочностных и деформативных характеристик мелкозернистого СФШБ.

Научная новизна работы:

- предложена формула для практического определения усадочных деформаций бетона-матрицы СФШБ в конструкциях прямоугольной конфигурации независимо от их размеров и формы;

- получены новые зависимости, позволяющие прогнозировать долговечность конструкций транспортных сооружений из бетона-матрицы СФШБ на любой срок эксплуатации;

- получены аналитические зависимости определения предела прочности при сжатии и растяжении СФШБ, разработанные для использования в элементах конструкций транспортных сооружений на основе известных аналитических зависимостей для СФБ; отличие разработанных аналитических зависимостей заключается в учете особенностей анкерующей способности стальной фибры в бетоне-матрице на мелком пористом заполнителе;

- получены аналитические зависимости для СФШБ: набор прочности при сжатии и изгибе во времени, длительная прочность при сжатии, малоцикловая усталость при растяжении;

- предложена аналитическая зависимость истираемости СФШБ, учитывающая истираемость бетона-матрицы и процент фибрового армирования;

- уточнены методики расчета прочности элементов конструкций из СФШБ на действие нагрузок продавливания и изгибающих моментов с использованием новых, полученных по результатам экспериментов, зависимостей прочности при растяжении и сжатии;

- уточнена методика расчета прогибов изгибаемых элементов конструкций из СФШБ с использованием новых, полученных по результатам экспериментов, зависимостей жесткостей элементов из СФШБ до образования и после образования трещин;

- предложена методика расчета прогибов элементов конструкций на ветвях разгрузок, основанная на диаграммах деформирования СФШБ.

Практическая значимость работы заключатся в возможности использования полученных результатов для проектирования элементов конструкций транспортных сооружений с применением мелкозернистого СФШБ с бетонной матрицей на основе отходов дробления литого шлакового щебня, а также дисперсной арматурой из отходов листопрокатного производства и отработавших свой ресурс стальных проволок и тросов.

Предложенная полная замена плотного мелкого заполнителя в бетоне-матрице на мелкий пористый заполнитель в виде отсевов дробления литого доменного шлакового щебня позволит существенно снизить себестоимость элемен-

тов конструкций транспортных сооружений из СФШБ и решить проблемы с утилизацией отходов металлургической промышленности.

Результаты диссертационных исследований использованы при устройстве в департаменте ЖКХ г. Липецка ливневой канализации из безнапорных водопропускных труб и колец смотровых колодцев марки КЦ-15-9 на основе мелкозернистого СФШБ. Кроме того, конструкционный мелкозернистый СФШБ использован при строительстве дорожных объектов в открытой экономической зоне «Липецк» при устройстве оснований дорожных одежд из сталефибробетона.

Результаты диссертационных исследований также используются в преподавании дисциплин «Строительные материалы и изделия» и «Долговечность строительных материалов» на инженерно-строительном факультете Липецкого государственного технического университета.

Достоверность полученных результатов и выводов обеспечена методически обоснованным комплексом исследований с использованием современных средств измерений и сопоставлением данных, полученных разными методами, а также применением вероятностно-статистических методов обработки результатов экспериментов. Достоверность теоретических решений проверялась их сравнением с экспериментальными результатами.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях аспирантов и студентов инженерно-строительного факультета Липецкого государственного технического университета (г. Липецк, 2001, 2005, 2009 гг.); международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (г. Белгород, 2003 г.); международных научно-технических конференциях «Эффективные строительные конструкции: теория и практика» (г. Пенза, 2003, 2004, 2006 гг.); международных научно-технических конференциях «Композитные строительные материалы. Теория и практика» (г. Пенза, 2005, 2006 гг.); научно-практических конференциях «Эффективные конструкции. Материалы и технологии в строительстве и архитектуре» (г. Липецк, 2006, 2007 гг.); V международной научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов» (г. Волгоград, 2009 г.); международной научно-технической конференции «Строительство-2009» (г. Ростов, 2009 г.); международной научно-практической конференции преподавателей, сотрудников и аспирантов «Образование, наука, производство и управление» (г. Старый Оскол, 2009 г.).

На защиту выносятся:

- аналитические зависимости изменения усадочных деформаций и изменения прочности бетона-матрицы СФШБ на основе мелкозернистого пористого заполнителя - отходов дробления литого шлакового щебня после попеременного воздействия агрессивной среды (5% р-р NaCl) и циклов замораживания-оттаивания;

- аналитические зависимости для определения предела прочности при сжатии и растяжении мелкозернистого СФШБ в зависимости от класса бетонной матрицы при сжатии, вида и процентного содержания фибровой арматуры;

- зависимости изменения роста прочности СФШБ во времени, аналитические прогнозы изменения длительной прочности при сжатии и малоцикловой

усталости при растяжении элементов конструкций из СФШБ для различного процентного содержания фибровой арматуры;

- результаты экспериментальных исследований истираемости, продавлива-ния, прочности и деформативности изгибаемых элементов конструкций из СФШБ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 научных статей общим объемом 107 страниц, из них лично автору принадлежит 41 страница. Восемь статей опубликованы в изданиях, включенных в перечень ВАК ведущих рецензируемых журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации: «Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура», «Научный вестник ВолгГАСУ. Строительство и архитектура», «Строительство и реконструкция», «Промышленное и гражданское строительство», «Транспортное строительство», «Бетон и железобетон». Также получено положительное решение на изобретение по заявке № 2009145375/28(064656).

В статьях, опубликованных в рекомендованных ВАК изданиях, изложены основные результаты диссертации: в работе [1] предложена методика определения модуля упругости и прочности при растяжении СФБ методом расклинивания; в [2] приведены исследования и аналитические зависимости продавливания моделей опорных и дорожных плит колодцев; в работе [3] получены зависимости истираемости жестких дорожных одежд из СФШБ от процентного содержания фибрового армирования и истираемости бетона-матрицы; в [4] получены аналитические зависимости, позволяющие прогнозировать длительную прочность СФШБ в конструкциях транспортных сооружений; в [5] отражены результаты малоцикловой усталости при растяжении СФШБ и приводится прогноз работы конструкций транспортных сооружений для любой базы циклов; в [6] по результатам экспериментов на малых образцах определены аналитические зависимости для моделирования усадки шлакобетонных дорожных покрытий; в [7] представлен прогноз изменения прочности СФШБ дорожных покрытий во времени; в [8] представлены экспериментальные исследования работы изгибаемых элементов из СФШБ на примере балок размером 1500x90x120.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 134 наименований, одного приложения. Общий объем работы составляет 182 страницы машинописного текста, включая 93 рисунка и 52 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулированы цель и задачи диссертационной работы, обоснована ее актуальность, определена научная новизна полученных результатов и их практическая значимость, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен обзор опытов изготовления и использования СФБ в конструкциях транспортных сооружений.

Проведенный анализ методик расчета сталефибробетона на растяжение и сжатие показал, что применение теории прочности железобетона распространяет-

ся на проектирование станефибробетонных конструкций и сооружений различного назначения из бетона классов по прочности на сжатие от В20 до В60 на плотном мелком заполнителе, армируемых стальной фибровой арматурой (фиброй); однако формулы по определению прочности СФБ на пористом мелком заполнителе на сжатие и растяжение в зависимости от применяемой фибры требуют уточнения и проведения дополнительных экспериментов по их обоснованию.

Во второй главе приведены характеристики использованных в исследованиях материалов, оборудования, изложены программа и методики планирования экспериментов и определения основных прочностных свойств конструкционного СФШБ.

В качестве бетона-матрицы для СФШБ применялся мелкозернистый шлакобетон на мелком пористом заполнителе (отсеве дробления литого шлакового щебня производства ОАО НЛМК) и цементном вяжущем (портланд- и шлако-портландцементах марок 400 и 500).

Использование отсевов дробления литого шлакового щебня взамен кварцевого песка обосновано анализом зерновых составов проб кварцевого песка и отсева дробления шлака (полный остаток зерен на сите 0,14, равный у песка 100 %, у отсева — 97,2 %), что позволяет говорить о соответствии отсевов требованиям, предъявляемым ГОСТ к мелким заполнителям (полные остатки на сите 0,14 - более 95 %).

Для определения влияния прочностных и деформативных характеристик СФШБ в качестве арматуры использовали четыре типа стальных волокон (фибр) из отходов местного производства различных изготовителей: тип «а» - фибры, фрезерованные из стального листа, прямоугольного сечения (с1жв = 0,49 мм) длиной 3745 мм (/ф=42 мм) с расчетным сопротивлением растяжению Я/= 450-460 МПа (рис. 1а); тип «б» - фибры, рубленные из холоднокатаной стальной проволоки волнистого очертания длиной 70 мм, Диаметром 0,6-0,7 мм с расчетным сопротивлением растяжению -/?/= 690-710 МПа (рис. 16); тип «в» - фибры волнистого очертания, рубленные из проволок различного диаметра отработанных стальных канатов, длиной 60-70 мм с расчетным сопротивлением растяжению 11/= 1100-1200 МПа (рис. 1 в); тип «г» - рубленные из стальной проволоки, диаметром 0,8 мм, длиной 60 мм с расчетным сопротивлением растяжению Я/= 1000-1100 МПа (рис. 1г).

Рис. 1. Виды фибры, применяемой в жестких дорожных одеждах: а) фибра из стального листа; б) фибра из проволоки; в) фибра из стальных канатов; г) фибра из проволоки (аналог «Драмикс»),

В третьей главе приведены экспериментально-теоретические исследования прочностных и деформативных характеристик мелкозернистого СФШБ, используемого в конструкциях транспортных сооружений.

Изучение кинетики изменения прочности. Получены зависимости роста в интервале времени т прочности бетона-матрицы СФШБ на основе мелкозернистого пористого заполнителя - отходов дробления литого шлакового щебня (сжатия - Щ; растяжения при изгибе - ) в неагрессивной среде на отдельном этапе

с учетом «предыстории», т.е. предшествующих воздействий агрессивной среды и циклов замораживания-оттаивания:

ВД = ЯЛ(0 + Лад. [1 -ехр (-А ■ г)]; (1)

КА*) = (О + -[1 -ехр {-В ■ т)], (2)

где Ик((п) - «начальная» прочность бетона, МПа; АКь(т) и ЬЛЫ1(т)- изменение прочности бетона под действием продолжающихся реакций гидратации, МПа: неагрессивная среда: АКЬ( т) = Яь(1„)-схр(-ТА/г), АКь,/т) = /?/,г/у-2,9-ехр(-£Лг/г); влияние циклического воздействия жидкой агрессивной среды: А(г) = Й/,(/„)-[1+ехр(-£Л7г)], ДЛ^(г)=ДЯа,/г); влияние циклического замораживания и оттаивания: АЕ^{т) = = Д6(г„И0,5 - ехр(-ХМг)], А</(г)=Л/„/г„)-2,9-[0,5 - ехр(-2>/г)]; А и В - коэффициенты, характеризующие степень роста прочности бетона (Л=0,0039; 5=0,00365); ЕМ - общее количество циклов воздействия агрессивной среды на бетон до помещения его в неагрессивную среду (учет «предыстории»).

Кинетика изменения прочности бетона при его пребывании в агрессивной среде в течение определенного отрезка времени:

- при циклическом воздействии жидкой агрессивной среды:

<(г) = {/г;„(0+АЛ;(г)-[1 -схрЫ-г)]}-ехр(-С-ДО; (3)

ДЛ^(г)-[1 - ехр(-В• т)\}-ехр(-/)-Л'); (4)

- при циклическом замораживании и оттаивании:

«г)= -[1 - ехр(-Л-г)]}-ехр(-Е,У); (5)

<(0 = {ЗД)+Д<(г)-[1 - ехр(-й-г)])•ехр(-/7-,У); (6)

где С, В, Ей Г- коэффициенты, характеризующие скорость уменьшения прочности бетона, эксплуатирующегося в агрессивной среде (С=0,0071; />0,0111; £=0,0114 и Р=0,0128).

На основании результатов исследования усадки бетона-матрицы СФШБ дорожных покрытий на малых образцах-призмах получена формула для практического определения усадочных деформаций в аналогичных по конфигурации конструкциях независимо от их размеров и формы:

£•10 =1,24

- г, и - 2 / v\

In / V [T-s] +8,54-In t V 's)

+ 16,63,

(7)

где t - время, сут.; b - расстояние между высушиваемыми поверхностями, см; V -объем образца, см3; S - поверхность образца, см2.

Исследовалась прочность мелкозернистого СФШБ в интерватах от BIO до ВЗО с целью получения экспериментально-теоретических результатов для их использования при проектировании конструкций транспортных сооружений: осно-

ваний дорожных одежд; колец и люков смотровых колодцев и плит покрытий; лотков, предназначенных для отвода ливневой воды от автомобильных дорог; элементов перекрытий (балок) и ребристых плит покрытия; безнапорных водопропускных труб.

На основании математической обработки опытных данных получены зависимости прочности СФШБ при сжатии и растяжении:

1) расчетные значения прочности СФШБ при сжатии определены по формуле:

2) расчетные значения прочности СФШБ при растяжении, определены в зависимости от длины фибры /у и анкеровки ¡¿ап по формулам (2)—(3), в которых коэффициент А, учитывает переменность анкерующей способности мелкозернистого СФШБ при изменении в нем растягивающих напряжений:

- при условии 1Лап< //2: И]Ы = к]г ^ / КЬ1 г) + А,, (9)

- при условии 1Аап> //2: = ■ к20Г • + А,. (10)

Значения коэффициента Л5 приведены в табл. 1, а коэффициент Л, определяется по формуле

(П)

где С и О указаны в табл. 1.

Таблица 1

Класс Значения коэффициентов Ах,СиО в зависимости от вида фибры и класса бетона-матрицы на сжатие

«ЛФ» «ПФ» «ТФ» «ДФ»

А, С О А, С В А, С Б А, с Б

В10..В15 0,15 0,06 2,5 0,16 0,05 2,7 0,11 0,05 3,9 0,13 0,06 6,2

В20...В30 0,08 0,05 2,9 0,09 0,05 3,2 0,12 0,06 6 0,16 0,03 6

Получены формулы, позволяющие прогнозировать изменение прочностных характеристик СФШБ в элементах дорожных покрытий во времени в зависимости от класса бетона-матрицы, вида и процентного содержания фибровой арматуры:

- прочность на сжатие во времени:

Я^Т) = 0,7 ■ Л,(28) • [1 + 0,13 • 1п(Г)] ■ (1 + А ■ м); (12)

- прочность на растяжение при изгибе во времени:

Л^(Г) = 0,15-Л4(28)-[1 + 1,7-1п(Г)].(1 + Д.^), (13)

где А и В определяются по табл. 2.

Таблица 2

Коэффициент Вид и тип фибровой арматуры пор (см. рис. 1)

а б в г

А 0,18 0,20 0,21 0,24

В 0,85 0,95 1,1 1,22

Исследование истираемости. Анализ экспериментов показал, что истираемость СФШБ, армированного отрезками стальной проволоки любого вида и при любом проценте объемного армировании меньше, чем у неармированного бетона. По результатам экспериментальных данных и математической обработки была получена зависимость

С» =0,079 V-0,258 -ц + Ст, (14)

где (3]ъ - истираемость СФШБ, г/см2;С„, - истираемость матрицы, г/см2.

Исследование продавливания СФШБ на штучных тонкостенных элементах осуществлялось с целью использования полученных результатов в проектировании элементов конструкций транспортных сооружений, работающих на про-давливание (фундаменты, люки и опорные плиты смотровых колодцев, полки в ребристых плитах покрытия и перекрытия и т.д.).

На основе полученных опытных результатов расчет на продавливание стале-фиброшлакобетонных элементов рекомендуется производить по формуле

7^=0,85/^4, (15)

где Кы/~ расчетное сопротивление сталефиброшлакобетона растяжению, определяемое по (9)-(11) в зависимости от вида армирующих волокон и прочности бетона-матрицы на сжатие.

Длительная прочность СФШБ при сжатии проводилась на образцах-призмах 100x100x400 мм из шлакобетона, армированных стальной проволокой типа «г» (см. рис. 1).

На основании проводимых исследований предложена формула для прогнозирования длительной прочности СФШБ при сжатии в зависимости от объемного процента армирования и способа формования:

Ядл / Я, = [0,93 - 0,018 • 1п(? - г)] • (1 + когМ), (16)

где / - возраст бетона; т - возраст бетона в момент нагружения; ког - коэффициент, учитывающий способ изготовления образцов (ког= 0,03 - горизонтальное формование; ког= 0,05 - вертикальное формование); ¡л - процент объемного армирования.

Исследования малоцикловой усталости при косвенном растяжении проводились с целью прогнозирования пределов малоцикловой усталости на любой фазе циклов для мелкозернистого СФШБ (табл. 3).

Таблица 3

Прогнозирование пределов малоцикловой усталости

Вид материала Постоянные характеристики материалов Преде :лы малоцикло 1ысус на базе И,с зой усталости кциклов

Р Ч юо 500 1000 5000 00

СФШБ-0,5 0,5 0,290 0,333 0,773 0,747 0,739 0,727 0,710

СФШБ-1,0 1,0 0,237 0,333 0,814 0,793 0,787 0,777 0,763

СФШБ-1,5 1,5 0,182 0,333 0,857 0,841 0,836 0,829 0,818

Произведена аппроксимация опытных кривых малоцикловой усталости в виде дробно-степенной функции:

^,= 1-^-1)/^, (17)

где р ид- постоянные коэффициенты материала, определяемые из условий минимума квадратичных абсолютных отклонений опытной и теоретической кривых.

Используя формулу (17), с учетом проведенных испытаний бетонов можно осуществлять прогнозирование пределов малоцикловой усталости на любой фазе циклов для СФШБ (см. табл. 3).

В четвертой главе описаны испытания изгибаемых элементов размером 120x90x1500 мм из мелкозернистого СФШБ при действии кратковременной и малоцикловой нагрузок (рис. 2, 3).

Рис. 2. Общий вид испытаний балки Рис. 3. Испытания СФБ образцов-балок

серии ФБО-1,0 (¿¡= 1,0%)

Экспериментальные исследования проводились с целью изучения влияния дисперсного армирования на прочность, жесткость и трещиностойкость СФБ балок. Расчетное значение прогиба изгибаемых элементов из СФШБ от кратковременных нагрузок в растянутой зоне определялось по формуле

/ = т-(Мсгс/В/1+(М-Мсгс)/В/])-1\ (18)

где М - момент от внешней нагрузки; Мсгс - момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин; В'р - жесткость СФБ элемента при кратковременном действии нагрузки до образования нормальных трещин, определяемая по формуле

(19)

где-В/з— жесткость элементов, учитывающая быстронатекающую ползучесть бетона:

Вгъ=0,П-Е1Ь-1^гЫ. (20)

Опытные значения предельного изгибающего момента Миц сравнивались с расчетными, определяемыми по формуле

Ми„ = • ■ й2)/(2{Я1Ь + Я^)), (21)

где расчетные сопротивления сжатию и растяжению СФШБ необходимо определять по формулам (8)-(11).

Изучение малоииклоеой усталости балочных элементов. В результате математической обработки результатов опыта получена формула для определения среднего остаточного прогиба изгибаемого элемента после полной разгрузки:

7^ = 0,181(7^-1,333^/^). (22)

По полученному остаточному прогибу найденным величинам УЦ, О, М1 вычисляют коэффициенты в, т/ из следующих выражений:

определяющие характер изменения прогибов на ветви разгрузки.

Текущий средний прогиб на ьй ветви разгрузки

/т=Тш+?№ , (23)

где fмo^ ~ остаточный полный прогиб в начале очередного цикла «нагрузка-разгрузка».

Методика позволяет прогнозировать действительную работу изгибаемых элементов, подверженных циклическим нагрузкам различного уровня (например, в мостовых сооружениях), и может применяться при экспертной оценке остаточных ресурсов изгибаемых элементов транспортных сооружений на основе мелкозернистого СФШБ.

В пятой главе описаны результаты стендовых испытаний плит и кольцевых элементов безнапорных водопропускных труб и вычислена технико-экономическая эффективность изготовления труб из сталефиброшлакобетона.

Испытания плит. Объектами исследований явились 15 ребристых СФШБ плит 1,5x6,0 м рис. 4, 5).

—

/Ф'Х ......,

У ' :

р _

¥—=3 -и

Рис. 4. Схема испытания

Рис. 5. Прогибы плит

В плитах поперечный каркас в продольных ребрах и сетка в полке плит заменялись на дисперсное армированное фибрами типа «а»-«в» при уменьшении толщины полки до 2 см . Проведенные испытания показали эффективность использования СФШБ в несущих конструкциях покрытий транспортных сооружений.

Экспериментальные исследования работы кольцевых элементов конструкций транспортных сооружений из СФШБ. Испытания колец производилось на специально оборудованном стенде (рис. 6).

Предельное состояние кольцевых элементов из СФШБ наступало в результате образования четырех пластических шарниров в четырех наиболее нагруженных сечениях, расположенных на диаметрах кольца. Результаты натурных испытаний колец диаметром 1,5 м приведены на рис. 6.

Расчет кольцевых элементов велся исходя из следующих предпосылок: сопротивления сталефиброшлакобетона сжатию и растяжению выражаются напряжениями, равными и Я^,, соответственно, равномерно распределенными в сжа-

той и растянутой зонах изгибаемого элемента; фибровую арматуру следует принимать равномерно распределенной по сечению элемента; при расчете необходимо учитывать вид технологии изготовления конструкции путем корректировки коэффициентов ориентации фибр в расчетном сечении.

Рис. 6. Испытание кольцевых элементов из СФШБ

Расчет предельного изгибающего момента осуществлялся по формуле (16) с учетом ранее полученных зависимостей (1)-(4).

Момент трещинообразования в вертикальном сечении определялся двумя способами:

- опытным путем (предел пропорциональности):

= 0,318 • Рсгсг; (24)

- расчетным с учетом реальной прочности бетона в изделии:

= ■ = 1,75 ■ • . (25)

На основании экспериментально-теоретических исследований предложена замена типового армирования на фибровое: для труб диаметром 0,5 м и 0,75 м до высоты насыпи 1,5 м (расход фибры - 40 кг/м3); для труб диаметром 1,0 м до высоты насыпи 4,0 м (расход фибры - 80-120 кг/м3); для труб диаметром 1,25 м до высоты насыпи 1,57 м (расход фибры - 120 кг/м3).

Использование водопропускных труб из СФШБ снижает трудозатраты на их изготовление на 10-15%, повышается сохранность изделий при транспортировке и монтаже и долговечность при эксплуатации.

В качестве предлагаемого варианта сравнения экономической эффективности была принята безнапорная водопропускная труба из СФШБ с условной маркировкой согласно рабочим чертежам НИИЖБа ТБНФ 120.35.НА-0,5пр с объемом 1,8 м3. Расход фибровой арматуры в виде фибры типа «г» (см. рис. 1) - 141 кг при 1,0 % армирования бетона по объему. Экономический эффект на одну трубу составляет 4807,74 руб.

ВЫВОДЫ

1. Использование нового конструкционного материала - мелкозернистого СФШБ на основе отходов дробления литого доменного шлакового щебня в качестве заполнителя бетонной матрицы с дисперсной арматурой из отработавших свой ресурс стальных проволок, тросов, отходов листопрокатного производства

позволяет снизить себестоимость элементов конструкций транспортного строительства и решить проблемы с утилизацией отходов металлургической промышленности.

2. Предложена формула для практического определения усадочных деформаций бетона-матрицы СФШБ в конструкциях прямоугольной конфигурации независимо от их размеров и формы

3. Получены новые зависимости, позволяющие прогнозировать долговечность конструкций транспортных сооружений из бетона-матрицы СФШБ на любой момент времени эксплуатации и регулировать кинетику изменения прочностных характеристик бетона в процессе эксплуатации путем своевременного обеспечения антикоррозионной защиты.

4. Получены аналитические зависимости определения предела прочности при сжатии и растяжении для мелкозернистого СФШБ элементов конструкций транспортных сооружений. В формулах используются новые значения эмпирических коэффициентов в зависимости от класса бетонной матрицы при сжатии, вида и процентного содержания фибровой арматуры.

5. На основании математической обработки результатов эксперимента получены формулы, позволяющие прогнозировать изменение прочностных характеристик СФШБ во времени в зависимости от возраста бетона, вида и процентного содержания фибры. Получены аналитические зависимости прогнозирования длительной прочности СФШБ при сжатии. Произведена аппроксимация опытных кривых малоцикловой усталости на растяжение в виде дробно-степенной функции, позволяющей прогнозировать малоцикловую усталость на базе циклов от 100 до оо при значениях нагрузок 0,86-0,71 от разрушающей.

6. На основании математической обработки результатов экспериментов по истираемости СФШБ с использованием фибр различного вида и процентного содержания предложена аналитическая зависимость по определению истираемости СФШБ, учитывающая истираемость бетона-матрицы и процент фибрового армирования.

7. Предложены уточненные методики расчета прочности элементов конструкций из СФШБ на действие нагрузок продавливания и изгибающих моментов путем использования новых, полученных по результатам экспериментов, зависимостей прочности при растяжении и сжатии от класса бетона матрицы на сжатие, вида и процентного содержания фибровой арматуры.

8. Предложена уточненная методика определения прогибов изгибаемых элементов конструкций из СФШБ с использованием новых, полученных по результатам экспериментов, зависимостей жесткостей элементов из СФШБ до образования и после образования трещин.

9. Предложена методика расчета прогибов элементов конструкций на ветвях разгрузок при малоцикловых нагружениях, основанная на диаграммах деформирования СФШБ, по которой определяются остаточные и текущие прогибы на всей ветви разгрузки и прогнозируется работа изгибаемых элементов конструкций транспортных сооружений из СФШБ, подверженных циклическим нагрузкам.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах-.

Статьи в изданиях, входящих в перечень ВАК:

1. Черноусое, Р.Н. Определение модуля упругости и предела прочности ста-лефибробетона при растяжении методом расклинивания [Текст] / Б.А. Бондарев, Р.Н. Черноусов // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. - 2008. - № 3 (11). -С. 67-71.

2. Черноусов, Р.Н. Изучение продавливания опорных и дорожных плит для круглых колодцев на шлакобетонных моделях [Текст] / Р.Н. Черноусов, H.H. Черноусов, Б.А. Бондарев // Научный вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. - 2010. -№ 17(36).-С. 48-53.

3. Черноусов, Р.Н. Исследование истираемости жестких дорожных одежд с использованием мелкозернистого сталефибробетона (СФШБ) [Текст] / Р.Н. Черноусов, H.H. Черноусов, Б.А. Бондарев // Строительство и реконструкция. - 2010. -№ 1/27(589).-С. 69-73.

4. Черноусов, Р.Н. Прогнозирование длительной прочности мелкозернистого сталефиброшлакобетона, используемого в жестких дорожных одеждах [Текст] / Р.Н. Черноусов, H.H. Черноусов, Б.А. Бондарев, A.A. Кораблин // Промышленное и гражданское строительство. - 2010. - № 4. - С. 54-55.

5. Черноусов, Р.Н. Малоцикловая усталость сталефиброшлакобетона [Текст] / Р.Н. Черноусов, H.H. Черноусов, Б.А. Бондарев, A.A. Кораблин // Промышленное и гражданское строительство. - 2010. - № 5. - С. 66-68.

6. Черноусов, Р.Н. Моделирование усадки шлакобетонных дорожных покрытий на малых образцах [Текст] / Р.Н. Черноусов, H.H. Черноусов, А.Д. Корне-ев, A.A. Кораблин // Транспортное строительство. -2010. -№ 1. - С. 9-11.

7. Черноусов, Р.Н. Прогнозирование изменения прочности сталефиброшла-кобетонных дорожных покрытий во времени [Текст] / Р.Н. Черноусов, H.H. Черноусов, Б.А. Бондарев, A.A. Кораблин // Транспортное строительство. - 2010. -№ 4. - С. 23-26.

8. Черноусов, Р.Н. Изгибаемые сталефиброшлакобетониые элементы [Текст] / H.H. Черноусов, Р.Н. Черноусов // Бетон и железобетон. - 2010. - № 4. - С. 7-11.

Статьи в других изданиях:

9. Черноусов, Р.Н. Работа сталефибробетона при испытаниях на продавли-вание [Текст] / Р.Н. Черноусов, Б.А. Бондарев // Сб. тезисов докладов науч. конф. студентов и аспирантов Липецкого гос. техн. ун-та. - Липецк: ЛГТУ, 2009. -С. 131-132.

10. Черноусов, Р.Н. Вязкость разрушения конструкционного шлакобетона [Текст] / H.H. Черноусов, A.B. Андреев, Р.Н. Черноусов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова: материалы междунар. науч.-практ. конф. «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии». - 2003. - № 5. - С. 408-410.

11. Черноусов, Р.Н. Программирование структурной модели сталефибробетона [Текст] / H.H. Черноусов, А.Д. Шумов, Е.П. Аксенов, Р.Н. Черноусов // Эф-

фективные технологии строительного комплекса. - Брянск, 2002. - С. 18-21.

12. Черноусое, Р.Н. Структурная модель фибробетона [Текст] / H.H. Черно-усов, Р.Н. Черноусов // Сб. ст. науч.-практ. конф. «Эффективные конструкции, материалы и технологии в строительстве и архитектуре», посвященной 50-летию Липецкого государственного университета. - Липецк: ЛГТУ, 2006. - С. 30-35.

13. Черноусов, Р.Н. Зависимость модуля упругости сталефиброшлакобетона от вида и процентного содержания фибровой арматуры [Текст] / Е.П. Аксенов, Р.Н. Черноусов // Сб. тезисов докладов науч. конф. студентов и аспирантов инж.-строит. ф-та Липецкого государственного технического университета. - Липецк: ЛГТУ, 2005.-С. 29-31.

14. Черноусов, Р.Н. Моделирование работы стержневой и проволочной арматуры [Текст] / Р.Н. Черноусов, И.О. Дедюхин // Сб. тезисов докладов науч. конф. студентов и аспирантов инж.-строит. ф-та Липецкого государственного технического университета. - Липецк: ЛГТУ, 2005. - С. 41-44.

15. Черноусов, Р.Н. Закономерности деформирования мелкозернистого бетона на основе отходов местных производств при малоцикловом испытании на растяжение [Текст] / Р.Н. Черноусов, Б.А. Бондарев// Материалы V междунар. науч.-техн. конф. «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов». - Волгоград, 2009. - Ч. 2 - С. 118-121.

16. Черноусов, Р.Н. Деформирование сталефиброшлакобетона при растяжении при минимальном армировании фибрами из листа [Текст] / Р.Н. Черноусов, Б.А. Бондарев// Материалы V междунар. науч.-техн. конф. «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов». -Волгоград, 2009.-Ч. 2 - С. 121-125.

17. Черноусов, Р.Н. Малоцикловые испытания сталефиброшлакобетона при растяжении [Текст] / Б.А. Бондарев, Р.Н. Черноусов // Материалы юбилейной междунар. науч.-практ. конф. «Строительство-2009». - Ростов, 2009. - С. 157-158.

18. Черноусов, Р.Н. Исследование напряженно-деформированного состояния изгибаемых элементов из сталефиброшлакобетона при малоцикловых нагрузках [Текст] / Б.А. Бондарев, Р.Н. Черноусов // Материалы юбилейной междунар. науч.-практ. конф. «Строительство-2009». - Ростов, 2009.-С. 158-159.

19. Черноусов, Р.Н. Прогнозирование работы сталефибробетона при центральном растяжении [Текст] / H.H. Черноусов, В.В. Галкин, Д.А. Шумов, Е.П. Аксенов, Р.Н. Черноусов // Сб. науч. тр. преподавателей и сотрудников, посвященный 45-летию Липецкого государственного технического университета. -Липецк: ЛГТУ, 2001. - Ч. 4. - С. 41-47.

20. Черноусов, Р.Н. Исследование характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) конструкционного шлакобетона при равновесных механических испытаниях [Текст] / H.H. Черноусов, В.В. Галкин, Р.Н. Черноусов, A.A. Томилин // Сб. науч. тр. преподавателей и сотрудников, посвященный 30-летию науч.-исслед. сектора Липецкого государственного технического университета. - Липецк: ЛГТУ, 2003.-Ч. 1,-С. 157-160.

21. Черноусов, Р.Н. Испытание сталефибробетона на центральное растяжение методом расклинивания [Текст] / H.H. Черноусов, Р.Н. Черноусов, A.A. Ко-раблин // Сб. ст. науч.-практ. конф. «Эффективные конструкции, материалы и

технологии в строительстве и архитектуре». - Липецк: ЛГТУ, 2007. - С. 189-190.

22. Черноусое, Р.Н. Прочностные характеристики мелкозернистого стале-фиброшлакобетона [Текст] / H.H. Черноусов, В.В. Галкин, Е.П. Аксенов, Р.Н. Черноусов // Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Композиционные строительные материалы. Теория и практика». - Пенза, 2005. - С. 237-241.

23. Черноусов, Р.Н. Кинетика изменения прочностных характеристик шлакобетона [Текст] / H.H. Черноусов, В.В. Галкин, Р.Н. Черноусов, М.В. Фаронов, A.A. Кораблин // Материалы междунар. науч.-техн. конф. «Эффективные строительные конструкции: теория и практика». - Пенза, 2004. - С. 328-332.

24. Черноусов, Р.Н. Исследование энергетических параметров разрушения сталефиброшлакобетона (СФШБ) по полным диаграмма м деформирования [Текст] / H.H. Черноусов, В.В. Галкин, Р.Н. Черноусов, Е.П. Аксенов // Материалы междунар. науч.-техн. конф. «Эффективные строительные конструкции: теория и практика». - Пенза, 2004. - С. 332-335.

25. Черноусов, Р.Н. Результаты испытаний сталефиброшлакобетонных образцов на поперечный сдвиг [Текст] / H.H. Черноусов, В.В. Галкин, A.B. Андреев, Р.II. Черноусов // Материалы междунар. науч.-техн. конф. «Эффективные строительные конструкции: теория и практика». - Пенза, 2003. - С. 101-104.

26. Черноусов, Р.Н. Деформирование изгибаемого сталефиброшлакобетона при малоцикловых нагружениях [Текст] / Р.Н. Черноусов, Б.А. Бондарев // Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Композиционные строительные материалы. Теория и практика». - Пенза, 2006. - С. 302-305.

27. Черноусов, Р.Н. Динамический и статический модули упругости сталефиброшлакобетона (СФШБ) [Текст] / H.H. Черноусов, Б.А. Бондарев, Р.Н. Черноусов // Материалы междунар. науч.-техн. конф. «Эффективные строительные конструкции: теория и практика». - Пенза, 2006. - С. 283-286.

ЧЕРНОУСОЕ РОМАН НИКОЛАЕВИЧ

ПРОЧНОСТЬ И ДЕФОРМАТИВНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО СТАЛЕФИБРОШЛАКОБЕТОНА

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 05.09.2010. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № Sí/ Полиграфическое подразделение Издательства Липецкого государственного технического университета. 398600 Липецк, ул. Московская, 30

ВВЕДЕНИЕ.

1. СТАЛЕФИБРОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ В ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЯХ: СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПРОБЛЕМЫ* И ЗАДАЧИ РАЗВИТИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Обзор дефектов и повреждений конструкций транспортных сооружений.

1.1.1. Дефекты и повреждения проезжей части, выполненной в виде дорожных плит и монолитных покрытий.

1.1.2. Дефекты и, повреждения конструкций водопропускных труб, элементов-смотровых колодцев; водоотводящих лотков, труб ливневой канализации и элементов обстановки и обустройства дорог.

1.1.3. Дефекты и повреждения изгибаемых элементов несущих конструкций транспортных сооружений.

1.2.Сталефибробетон в элементах конструкций транспортных сооружений.

1.2.1. Сталефибробетонные конструкции дорожных плит и покрытий.

1.2.2. Сталефибробетонные конструкции водоотводящих лотков.

1.2.3. Сталефибробетонные конструкции водопропускных и безнапорных труб, колец и люков смотровых колодцев.

1.3. Сталефибробетон в несущих и ограждающих конструкциях.

1.4. Заводские технологии изготовления сталефибробетонных конструкций.

1.4.1. Способы получения фибровой арматуры.

1.4.2. Особенности изготовления сталефибробетонных конструкций.

1.4.3. Технологический метод изготовления сталефибробетонной смеси.

1.5. Анализ методик расчета сталефибробетонных конструкций.

1.5.1. Начальный модуль упругости сталефибробетона.

1.5.2*. Сопротивление сжатию.

1.5.3. Сопротивление растяжению.

1.6. Сталефиброшлакобетонные конструкции: задачи развития исследований.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

2. МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЧНОСТИ И ДЕФОРМАТИВНОСТИ СТАЛЕФИБРОШЛАКОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

2.1. Материалы для сталефиброшлакобетонных конструкций.

2.2. Лабораторное испытательное и регистрирующее оборудование.

2.3. Методики экспериментальных исследований.

2.3.1. Виды испытаний.

2.3.2. Методика определения предела прочности сталефиброшлакобетонных элементов при растяжении методом расклинивания.

2.3.3. Методика испытания элементов конструкций на истираемость.

2.3.4. Методика изучения продавливания элементов-конструкций.

2.3.5. Методика математического планирования эксперимента.

2.3.6. Методика подбора состава бетона-матрицы для сталефиброшлакобетонных конструкций на основе математического планирования эксперимента.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ И ДЕФОРМАТИВНЫХ СВОЙСТВ СТАЛЕФИБРОШЛАКОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ.

3.1. Кинетика изменения прочностных свойств мелкозернистого шлакобетона

3.2. Прочностные характеристики сталефиброшлакобетона.

3.3. Прогнозирование изменения прочности сталефиброшлакобетона.

3.4. Исследование усадки сталефиброшлакобетонных конструкций.

3.5. Испытания элементов конструкций из сталефиброшлакобетона на сдвиг.

3.6. Результаты испытаний элементов конструкций на истираемость.

3.7. Продавливание сталефиброшлакобетонных элементов конструкций.

3.8. Длительная прочность сталефиброшлакобетонных элементов.

3.9. Малоцикловая усталость сталефиброшлакобетонных элементов

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.:.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ И ДЕФОРМАТИВНОСТИ ИЗГИБАЕМЫХ СТАЛЕФИБРОШЛАКОБЕТОННЫХ БАЛОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

4.1. Материалы и схема испытаний.

4.2. Испытание балок на действие однократных нагрузок.

•4.2Л". Прогибы и деформации.

4.2.2. Прочность.

4.3. Малоцикловые испытания, сталефиброшлакобетонных элементов.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.!.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ СТАЛЕФИБРОШЛАКОБЕТОННЫХ ПЛИТ И КОЛЬЦЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ БЕЗНАПОРНЫХ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ И ТЕХНШСО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАЛЕФИБРОШЛАКОБЕТОННЫХ ТРУБ

5.1. Испытание ребристых плит покрытия?из сталефиброшлакобетона'.

5 Л .1. Целесообразность использования=сталефиброшлакобётона;втшитах.

5Л.21 Задачи натурных,испытанишребристых.плит.135'

5:1.3. Методика и результаты испытаний.!.

5.2. Технические требования на производство и испытание безнапорных водопропускных труб из сталефибробетона.

5.2.1. Общая часть.

5.2.2. Методика испытаний труб.

5.3. Испытания.сталефиброшлакобетонных кольцевых элементов

5.3.1. Основные задачи и цели проводимых испытаний.

5.3.2. Материалы и армирование кольцевых элементов.

5.3.3. Прочностные характеристики сталефиброшлакобетонных колец.

5.3.4. Методика и результаты испытаний сталефиброшлакобетонных колец.

5.3.5.Расчет сталефиброшлакобетонных кольцевых элементов по прочности.

5.3.6. Модуль упругости сталефиброшлакобетонных кольцевых элементов.

5.3.7. Трещинообразование в сталефиброшлакобетонных кольцевых элементах

5.3.8. Методика оценки работоспособности сечения кольцевого элемента.

5.4. Технико-экономическая эффективность изготовления безнапорных водопропускных сталефиброшлакобетонных труб.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.

Актуальность работы. Эффективность строительных конструкций в значительной степени определяется свойствами материалов, из которых они изготовлены. В последние годы объектом особого внимания стало создание композитных материалов с заранее заданным комплексом физико-механических свойств [6,26]. Это объясняется ужесточением условий эксплуатации строительных конструкций, связанных с развитием техники и стремлением существенно улучшить свойства конструкционных строительных материалов.

Одним из перспективных направлений обеспечения надежной и долговечной работы конструкций транспортных сооружений, испытывающих постоянное воздействие знакопеременных атмосферных и эксплуатационных нагрузок, является использование в них дисперсно-армированного мелкозернистого бетона на мелком плотном заполнителе и цементном вяжущем.

Дисперсное армирование осуществляется волокнами-фибрами, равномерно распределенными в объеме бетонной матрицы. Для этого используются различные виды металлических и неметаллических волокон минерального или органического происхождения. Отсюда следует широко распространенное в технической литературе название — фиброармированный бетон или в зависимости от вида используемых волокон — сталефибробетон (в дальнейшем СФБ), стекло-фибробетон и т. д. [38,48,54,55,56]. Значительный интерес к дисперсному армированию бетонов, который проявляется в настоящее время, как в нашей стране, так и за рубежом, можно объяснить тем, что с одной стороны, это естественное стремление специалистов существенно повысить прочность на растяжение, трещиностойкость и ударную вязкость бетонных материалов, а с другой — рост заинтересованности строительных организаций в получении эффективных армированных бетонных конструкций и дорожных одежд, к которым современное строительство предъявляет все более высокие требования [22,37,38, 43,48, 54,55,56, 106,107, 110, 116,117, 125, 127,131, 132,134].

Все это делает СФБ весьма привлекательным для применения его в транспортном строительстве при возведении и ремонте жестких дорожных одежд, мостов, аэродромных покрытий и т.д. Высокая трещиностойкость и водонепроницаемость определяют применение СФБ при устройстве плотин, дамб, водопропускных труб, лотков ливневой канализации и т.д.

Применение СФБ в элементах конструкций транспортных сооружений обусловлено его высокими прочностными характеристиками, значительной трещино-стойкостью, повышенным сопротивлением динамическим и вибрационным воздействиям, малой истираемостью, а также относительно простой технологией изготовления.

Несмотря на неоспоримые достоинства применения СФБ в дорожном строительстве, возникает ряд проблем. Использование конструкций из СФБ в транспортном строительстве сдерживается отсутствием массового производства в стране дискретной стальной (фибровой) арматуры и ее высокой стоимостью.

Актуальным направлением в этой связи является использование в качестве дискретной арматуры не только типовой фибры, но и фибры, полученной из отработавших свой производственный ресурс тросов и канатов грузоподъемных механизмов, а также изготовление фибры из отходов производства стального прокатного листа [23,58, 104,105, 120,127].

Вместо дорогостоящих заполнителей бетонной матрицы СФБ можно использовать вторичные отходы металлургического производства - отсевы от дробления литого шлакового щебня. Использование вторичных отходов-отсевов позволит ликвидировать шлаковые отвалы, снизить загрязненность природной среды, уменьшить затраты на производство и использование сталефиброшлакобетона (СФШБ) в транспортном строительстве.

С изучением обозначенных актуальных вопросов связаны цель, задачи и содержание исследований.

Целью работы является определение прочности и деформативности элементов конструкций транспортных сооружений из мелкозернистого СФШБ на мелком пористом заполнителе — вторичных отходов (отсевов) от дробления литого шлакового щебня и дисперсной арматурой (фиброй) из отходов местных производств.

В. соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи исследования:.

- провести испытания на прочность, образцов4 из мелкозернистого СФШБ для элементов конструкций транспортных сооружений;

- получить новые аналитические зависимости на-основе экспериментальных данных для определения основных прочностных характеристик СФШБ;

- исследовать на моделях немалых образцах прочностные-и деформативные свойства элементов конструкций- транспортных сооружений' из мелкозернистого СФШБ;

- установить аналитические зависимости, изменения прочностных и дефор-мативных характеристик элементов конструкций транспортных сооружений из мелкозернистого СФШБ в зависимости от вида напряженно-деформированного состояния и условия эксплуатации;

- провести испытания натурных конструкций плит и кольцевых элементов безнапорных водопропускных труб из мелкозернистого СФШБ с целью апробации экспериментально полученных аналитических зависимостей прочностных и деформативных характеристик мелкозернистого СФШБ.

Научная новизна работы:

- предложена формула для практического определения усадочных деформаций бетона-матрицы СФШБ в конструкциях прямоугольной конфигурации независимо от их размеров и формы;

- получены новые зависимости, позволяющие прогнозировать долговечность конструкций транспортных сооружений из бетона-матрицы СФШБ на любой срок эксплуатации;

- получены аналитические зависимости определения, предела прочности при сжатии и растяжении СФШБ, разработанные для использования в элементах конструкций транспортных сооружений на основе известных аналитических зависимостей для сталефибробетона (СФБ); отличие разработанных аналитических зависимостей заключается в учете особенностей анкерующей способности стальной фибры в бетоне-матрице на мелком пористом заполнителе;

- получены аналитические1 зависимости для СФТТТБ: набор прочности при сжатии и, изгибе во времени, длительная прочность при сжатии, малоцикловая усталость при растяжении;

- предложена аналитическая зависимость истираемости СФШБ, учитывающая истираемость бетона-матрицы и процент фибрового армирования;

- уточнены методики расчета прочности элементов конструкций- из СФШБ на действие нагрузок продавливания и изгибающих моментов с использованием новых, полученных по результатам экспериментов; зависимостей прочности при растяжении и сжатии;

- уточнена методика расчета прогибов* изгибаемых элементов конструкций из СФШБ с использованием новых, полученных по результатам, экспериментов, зависимостей жесткостей элементов из СФТТТБ до образования и после образования трещин;

- предложена методика расчета прогибов элементов конструкций на ветвях разгрузок, основанная на диаграммах деформирования СФШБ.

Практическая значимость работы заключатся в возможности использования полученных результатов для проектирования элементов конструкций транспортных сооружений с применением мелкозернистого СФШБ с бетонной матрицей на основе отходов от дробления литого шлакового щебня, а также дисперсной арматуры из отходов листопрокатного производства и отработавших свой ресурс стальных проволок и тросов.

Предложенная полная замена плотного мелкого заполнителя в бетоне - матрицы на мелкий пористый заполнитель в виде отсевов от дробления литого доменного шлакового щебня позволит существенно снизить себестоимость элементов конструкций транспортных сооружений из СФТТТБ и решить проблемы с утилизацией отходов металлургической промышленности.

Внедрение результатов:

- реализованы в департаменте ЖКХ г. Липецка при устройстве ливневой канализации безнапорные водопропускные трубы и кольца смотровых колодцев марки КЦ-15-9 на основе мелкозернистого СФШБ;

- конструкционный мелкозернистый СФШБ использован при строительстве дорожных объектов в открытой экономической зоне «Липецк» при устройстве оснований дорожных одежд из сталефибробетона;

- результаты диссертационных исследований- используются при обучении студентов по дисциплине «Строительные материалы и изделия» и «Долговечность строительных материалов» на инженерно-строительном факультете Липецкого государственного технического университета.

Достоверность полученных результатов и выводов, содержащихся в работе, обеспечена методически обоснованным комплексом исследований с использованием современных средств измерений и сопоставлением данных, полученных разными методами; применением вероятностно-статистических методов обработки результатов экспериментов. Достоверность теоретических решений проверялась их сравнением с экспериментальными результатами.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на:

- научно-технической конференции аспирантов и студентов инженерно-строительного факультета Липецкого государственного технического университета в г. Липецке в 2001г., 2003г., 2005г., 2009г.;

- международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» в г. Белгороде в 2003г.;

- международных научно-технических конференциях «Эффективные строительные конструкции: Теория и практика» в г. Пензе в 2003г., 2004г., 2006г.;

- международных научно-технических конференциях «Композитные строительные материалы. Теория и практика» в г. Пенза в 2005г., 2006г.;

- научно-практических конференциях «Эффективные конструкции. Материалы и технологии в строительстве и архитектуре» в г. Липецке в 2006г.; 2007г.;

- V, международной; научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований» фундаментов» в. г. Волгограде в 2009г.;

- международной научно-технической конференции «Строительство-2009» в г. Ростов в 2009г.;

- международной научно-практической конференции; преподавателей; сотрудников и аспирантов «Образование, наука, производство и управление» в; г. Старый 0скол в|2009г.

На защиту выносятся следующие основные результаты диссертации:?

- аналитические зависимости изменения усадочных деформаций и изменения прочности бетона-матрицы СФТТТБ на основе мелкозернистого пористого заполнителя - отходов от дробления литого шлакового щебня после попеременногоL воздействия агрессивной среды (5% р-р №01) и циклов замораживания-оттаивания;

- аналитические зависимости для определения предела прочности при сжатии и растяжении мелкозернистого СФШБ в зависимости от класса бетонной матрицы при сжатии, вида и процентного содержания фибровой арматуры;

- зависимости изменения роста прочности СФШБ во времени, аналитические прогнозы изменения длительной прочности при сжатии и малоцикловой усталости при растяжении элементов конструкций из СФШБ для различного процентного содержания фибровой арматуры;

- результаты, экспериментальных исследований истираемости, продавлива-ния, прочности и деформативности изгибаемых элементов конструкций из СФШБ.

Публикации. Основные "результаты исследований, изложенные в диссертации, опубликованы в 27 печатных работах, общим объемом 107 стр., из них лично автору принадлежат 41 стр.

Восемь статей опубликованы в изданиях, включенных в перечень ВАК ведущих рецензируемых журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации: «Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура», «Научный вестник ВолгГАСУ. Строительство и архитектура», «Строительство и реконструкция», «Промышленное и гражданское строительство», «Транспортное строительство», «Бетон и железобетон». Также получено положительное решение на изобретение по заявке № 2009145375/28(064656).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, заключения, 5 глав, содержащих 182 страниц машинописного текста, содержит 93 рисунков, 52 таблиц, список литературы в виде 134 наименований литературных источников, одного приложения на 3 страницах.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Использование нового конструкционного материала - мелкозернистого СФШБ на основе отходов от дробления литого доменного шлакового щебня в качестве заполнителя бетонной матрицы и дисперсной арматуры из отработавших свой ресурс стальных проволок, тросов, отходов листопрокатного производства позволяет снизить себестоимость элементов конструкций транспортного строительства и решить проблемы с утилизацией отходов металлургической промышленности.

2. Предложена формула для практического определения усадочных деформаций бетона-матрицы СФШБ в конструкциях' прямоугольной конфигурации-независимо от их размеров и формы

3. Получены новые зависимости, позволяющие прогнозировать-долговечность конструкций транспортных сооружений из бетона-матрицы СФШБ на любой момент времени эксплуатации и регулировать кинетику изменения прочностных характеристик бетона в процессе эксплуатации путем своевременного обеспечения антикоррозионной защиты.

4. Получены аналитические зависимости определения предела прочности при сжатии и растяжении для нового материала элементов конструкций транспортных сооружений из мелкозернистого СФШБ. В формулах используются новые значения эмпирических коэффициентов в зависимости от класса бетонной матрицы при сжатии, вида и процентного содержания фибровой арматуры.

5. На основании математической обработки результатов эксперимента получены формулы, позволяющие прогнозировать изменение прочностных характеристик СФШБ во времени в зависимости от возраста бетона, вида и процентного содержания фибры. Получены аналитические зависимости прогнозирования длительной прочности СФШБ при сжатии. Произведена аппроксимация опытных кривых малоцикловой усталости на растяжение в виде дробно-степенной функции, позволяющей прогнозировать малоцикловую усталость на базе циклов от 100 до оо при значениях нагрузок 0,86.0,71 от разрушающей.

6. На основании математической обработки результатов экспериментов по истираемости СФШБ с использованием фибр различного вида и процентного содержания предложена аналитическая зависимость по определению истираемости СФШБ, учитывающая истираемость бетона-матрицы и процент фибрового армирования.

7. Предложены уточненные методики расчета прочности элементов конструкций из СФШБ на действие нагрузок продавливания и изгибающих моментов путем использования новых, полученных по результатам экспериментов, зависимостей прочности при растяжении и сжатии от класса бетона матрицы на сжатие, вида и процентного содержания фибровой арматуры.

8. Предложена уточненная методика определения прогибов изгибаемых элементов конструкций-из СФШБ с использованием новых, полученных по результатам экспериментов, зависимостей жесткостей элементов из СФШБ до образования и после образования трещин.

9. Предложена методика расчета прогибов элементов конструкций на ветвях разгрузок при малоцикловых нагружениях, основанная на диаграммах деформирования СФШБ, по которой определяются остаточные и текущие прогибы на всей ветви разгрузки, и прогнозируется действительная работа изгибаемых элементов конструкций транспортных сооружений из СФШБ, подверженных циклическим нагрузкам.

1. Аболинып, Д.С. Разработка и исследование дисперсно-армированных материалов и конструкций в Латвийской ССР. Текст./ Д.С. Аболинып, К.ЯТайлитис, Д.А. Соколов //- В кн.: Дисперсно-армированные бетоны к конструкции из них. Рига, ЛатИНТИ; 1975, С. 3-9.

2. Адлер, Ю.П. Теория эксперимента: прошлое, настоящее; будущее Текст./ Ю.П. Адлер, Ю.В. Грановский М.: Знание, 1982, - 62 с. .

3. Арончик, Б.Б. Проектирование оптимальных вариантов аэродромных покрытий. Текст./ Б.Б. Арончик, В. И. Павленко, Д. Е. Шнейдер // Б кн.: Дисперсно-армированные бетоны и конструкции из них. Рига, ЛатИНТИ, 1975, -199 с.

4. A.c. 1715645 СССР, МКИ5 В 28 С 5/40. Устройство управления приготовлением фибробетонной смеси /Н. Н. Черноусов, А.Т. Куликов и др. 1992. -N8.-2C.

5. Баженов, Ю.М. Технология бетона Текст.: Учебник для вузов/ Ю.М. Баженов. М: АСВ, 2002. - 500 с.

6. Баженов, Ю.М. Перспективы» применения' математических методов в технологии сборного железобетона. Текст./ Ю.М: Баженов, В.А. Вознесенский М;-.Стойиздат, 1974 -192 с.

7. Баженов, Ю.М. Компьютерное проектирование бетона Текст./ Ю.М Баженов// Международная* научно-техническая- конференция.- Современные проблемы строительного материаловедения. Четвертые академические чтения РААСН. Пенза 1998. Часть I.- С. 5.

8. Берг, О.Я. Высокопрочный бетон. Текст. / О.Я. Берг, E.H. Щербаков, Т.Н. Писанко М.: Стройиздат,1971. - 196с.

9. Березницкий Ю.А. Применение фиброцемента и фибробетона за рубежом Текст./ Ю.А. Березницкий // Экспресс-информация» "Современное состояние и тенденденции развития*"больших городов»в СССР и за рубежом"! М.: МГЦНТИ, 1986. Вып. 2.

10. Болыпев, JI.H., Таблицы математической статистики. Текст./ JI.H. Большее, Н.В. Смирнов М.: Наука, 1976,-416 с:

11. Бондарев, Б. А. Малоцикловые испытания сталефиброшлакобетона при растяжении Текст. / Б.А. Бондарев, Р.Н. Черноусов // Материалы юбилейной международной научно-практической конференции «Строительство -2009». -Ростов, 2009. С. 157-158.

12. Бондаренко, В.М. Железобетонные и каменные конструкции Текст.: учеб. для студентов вузов по спец. «Пром. И гражд. Стр-во»/ В.М. Бондаренко, Д.Г. Суворкин -М.: Высш. Шк., 1987.- 384 с.

13. Бочарников, A.C. Перспективная несъемная фибробетонная опалубка для монолитного домостроения« Текст./ A.C. Бочарников, В.В. Прозоров // Энергетическое строительство, 1991, № 9. С. 24 - 25.

14. Бочарников, A.C. Тонкостенные конструкции несъемной опалубки из бетонов с дисперсной арматурой из стальных волокон Текст./А.С. Бочарников,

15. А.Д. Корнеев//Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века.-2005.-№5.-С. 22-23.

16. Браунли, К. Статистическая теория и методология в науке и технике Текст./ Пер. с англ. Никулина М.С. под ред. Болыпева JI.H. М.: Наука - 1977 -407 с.

17. Волков И.В. Проблемы применения фибробетона в отечественном строительстве Текст./ И.В. Волков// Строительные материалы, 2004, № 6.

18. Гвоздев, A.A. Новое в проектировании бетонных и железобетонных конструкций Текст. / A.A. Гвоздев.- М.:Стройиздат, 1978.-204с.

19. ГОСТ Р* 53231-2008 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности. Текст. Введ. 2010-01-01. - М.: Стандартинформ, 2009. - 11 с.

20. Дисперсно-армированные бетоны и конструкции из них Текст.: тезисы докладов и сообщений республиканского совещания (г.Рига; 10-12 декабря 1975 г.)/ЛатИНТИ Рига, 1975.

21. Евсеев, Б.А. Оборудование для производства металлической фибровой арматуры и бетонной смеси Текст./ Б.А. Евсеев, Н.Ф. Кромская, O.A. Дейруп// В кн.: «Фибробетон и его применение в строительстве» М., НИИЖБ, 11979 , с. 67-72

22. Композиционные материалы и конструкции на основе бетона, армированного высокопрочными волокнами/ Каталог ЦНИИПромзданий. М. — 1993. -161 с.

23. Корнеев, А.Д. Строительные композиционные материалы на основе шлаковых отходов Текст./А.Д. Корнеев, М.А. Гончарова, Б.А. Бондарев. Липецк: ЛГТУ, 2002. - 120 с.

24. Косарев, В.М. Расчет прочности по нормальным сечениям изгибаемыхэлементов с хаотическим дискретным армированием : Фибробетон и его применение в строительстве Текст./ В.М. Косарев. М.: НИИЖБ, 1979. -G. 130137;

25. Кравинскис, В.К. Исследование прочности и деформативности иглобе-тона, железобетона при статическом нагружении Текст.: автореф. дис. канд. техн. наук / В.К. Кравинскис- Рига, 1974.- 19 с.

26. Крамер, Г. Математические методы статистики Текст./ Пер. с англ. Монина A.C. и Петрова A.A. под ред. Колмогорова М.: Мир - 1975 - 648 с.

27. Курбатов, Л.Г. Проектирование и изготовление сталефибробетонных конструкций Текст. / Л.Г. Курбатов Обзорная информация. ЦНТИ по гражд.стр-ву и арх-ре.-М., 1985.- 56с.

28. Курбатов, Л.Г. Особенности проектирования и технологии изготовления сталефибробетонных конструкций / Л.Г. Курбатов, И.А. Лобанов. Л.: ЛДНТП, 1978. - 25 с;

29. Курбатов, Л.Г. Сталефибробетонные конструкции в строительстве Текст. / Л.Г. Курбатов, Ю.И. Ермилов// Обзорная информация. ЦНТИ по гражд.стр-ву и арх-ре.-М., 1983.- 58с.

30. Курбатов, Л.Г. Сравнительные испытания на изгиб элементов из бетона, армированного стержневой и фибровой арматурой: Исследование и расчет экспериментальных конструкций из фибробетна Текст./ Л.Г. Курбатов, В.М.

31. Косарев. Л.: ЛенЗНИИЭП, 1978. - С. 60 - 69;

32. Курбатов Л.Г. Опыт применения сталефибробетона в инженерных согоружениях Текст./ Л.Г. Курбатов, М.Я. Хазанов, А.Н. Шустов. Л.: ЛДНТП, 1982.-28 с;

33. Лабзенков, К.В. Опытное изготовление фиброармированых бетонных труб./ К.В; Лабзенков, У.Х. Магдеев , К. Г. Хабахнашев// Промышленность ш строительные материалы Москвы, 1976, №4, С. 5-9.

34. Лобанов, И.А. Перспективы использования сталефибробетона- в напорных трубах Текст. / И.А. Лобанов, В.Ф. Малышев, К.В. Талантова // Исследование и расчет экспериментальных конструкций из фибробетона. Труды ЛенЗНИИЭП. -Л.: 1981. - С. 17-24.

35. Лобанов, И.А. Перспектива использования сталефибробетона в напорных трубах: Исследование и расчет экспериментальных конструкций из фибробетона Текст./ И.А. Лобанов, В.Ф. Малышев, К.В. Талантова. Л.: ЛенЗНИИЭП, 1978. - с. 32-39;

36. Маилян, Р.Л. Строительные конструкции Текст./ Р.Л. Маилян, Д.Р. Маилян, Ю.А. Веселов Учебное пособие. - Ростов н/Д: Феникс, 2004. - 880 с.

37. Малинина, Л. А. Опыт изготовления фибробетона в СССР и за рубежом Текст.: Обзорная информация / Л.А. Малинина, K.M. Королев, В.П. Рыба-сов //Серия 3. "Промышленность сборного железобетона". - М.: ВНИИЭСМ, 1981.-36с.

38. Мотавкин, A.B. О распределении армирующих волокон по углам в хаотически армированных композициях материала Текст./ A.B. Мотавкин. -Заводская лаборатория, № 1, 1974. С. 76 - 79;

39. Некрасов, В.П. Метод косвенного вооружения бетона Текст./ В.П. Некрасов. -М.: Транспечать, 1925. 262 с;

40. Нёкрасов, ВН. Новейшие приемы и задачи; железобетонной-: техники Текст./ В.П. Некрасов. Зодчий, №№ 27 - 28, 1908. - С. 247 - 250, С. 255 - 259;

41. Некрасов, В.Н: Новейшие приемы- и; задачи железобетонной техники, система свободных связей. : Цемент, его производство и применение Текст./ В .П. Некрасов. Зодчий, №№8, 9,1908; -С. 294 - 348;

42. Павленко, В.И Свойства фибробетона и перспективы его применения Текст.: Аналитический обзор [Текст]/ В.И. Павленко, В.Б. Арончик. //- Рига: ЛатНИИНТИ, 1978. - 52 с.

43. Павлову А.Ш, Развитие ш экспериментально-теоретические исследования^ сталефибробетона? : Исследования в области железобетонных конструкций Текст./ А.П. Павлов: Л1, №111, 1976i - с; 2-7.

44. Прозоров, В.В. Применение сталефибробетона для заделки стыковмежду сборными конструкциями Текст. / В.В. Прозоров, А.П. Смирнов,

45. А.С. Бочарников, Б.Н. Ходулин // В кн.: Материалы VIII ленинградской конференции по бетону и железобетону. Л.: Стройиздат, ленинградское отделение, 1988.-С. 132-137.

46. Прусис, F.A. Панель-оболочка из дисперсно-армированного бетона с предварительным напряжением Текст. / F.A. Прусис, Ф.Ц.Янкелевич, К.Я. Гайметис- В кн.: Дискретно-армированные бетоны и конструкции из них. Рига, ЛатИНТИ, 1975, С. 80-82.

47. Пухаренко, Ю:В. Высокопрочный сталефибробётон Текст. / Ю.В. Пу-харенко, В.Ю: Голубев //Промышленное и гражданское строительство. -2007. №9

48. Рабинович, Ф.Н. Бетоны с дисперсно-армированные волокнами Текст.:с

49. Обзорная информация / Ф.Н: Рабинович // Сер. "Промышленность сборного железобетона". М: ВНИИЭСМ; 1976. - 72 с.

50. Рабинович, Ф.Н. Дисперсно армированные бетоны Текст. / Ф:Н. Рабинович М.: Стройиздат, 1989. - 176 с.

51. Рабинович, Ф.Н. Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции Текст./ Ф.Н. Рабинович М.: Издательство АСВ, 2004.-560 с.

52. Рабинович, Ф.Н. Эффективность применения сталефибробетона в.промышленном строительстве Текст. / Ф.Н. Рабинович, Г.А. Шикунов // В кн.: Применение фибробетона в строительстве.,- Л.: ЛДНТП, 1985. С. 9 - 15.

53. Рабинович, Ф.Н. Возможности получения фибровой арматуры из отработанных стальных канатов Текст. / Ф;Н. Рабинович; Г.И. Максакова // Строительные конструкции: Реф. Инф. ВНИИИС. -М., 1986. -Вып.9.-с. 9-15.

54. Рабинович, Ф.Н. Об энергетическом подходе к оценке эффективных уровней дисперсного армирования бетона //Пром. и гражд.стр-во.2002. № 12

55. Рабинович, Ф.Н. О некоторых особенностях формирования структуры композитов на основе дисперсно армированных бетонов //Пром. и гражд.стр-во.2007. № 3,4.

56. Рекомендации по проектированию и изготовлению сталефибробетон-ных конструкций. М: НИИЖБ Госстроя СССР, 1987.- 148 с.

57. Романов В.П. Применение сталефибробетона в строительствеТекст./ В.П. Романов. Л: ЛВВИСУ, 1986.-21с.

58. Самодуров, С.И. Гранулированные доменные шлаки и шлакопемзовые пески в дорожном строительстве Текст./С.И. Самадуров. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1975.-184 с.

59. Свиридов, Н.В. Повышение долговечности цементобетонных аэродромных покрытий Текст. / Н.В'.Свиридов М., «Транспорт», 1979.-167с.

60. СП 52-104-2006. Сталефибробетонныве конструкции. Введ. 2003-03-10.-М.: ФГУП ЦПП, 2007. - 73 с.

61. Степанова, Г.Г. К вопросу прогнозирования прочности сталефибробе-тона на растяжение при изгибе: Исследование и вопросы* совершенствования, арматуры, бетонов и железобетонных конструкций Текст. / Г.Г. Степанова. -Волгоград, 1974. с. 33 - 38;

62. Тевелев, Ю.В. Железобетонные трубы. Проектирование и изготовление: Учебное пособие Текст. / Ю.В.Тевелев М.: АСВ, 2004г. - 328с.

63. Трамбовецкий, Б.П. Зарубежный опыт применения фибробетона в строительстве Текст./ Б.П. Трамбовецкий //В" кн. Фибробетон-и его применение в строительстве. М., НИИЖБ, 1979, с. 38-45.

64. Тулаев, А.Я. Дорожные одежды с использованием шлаков Текст./ А.Я. Тулаев, М.В. Королев М.: Транспорт, 1986. - 221 с.

65. Харлаб, В.Д. Статическая теория прочности фибробетона : Механика стержневых систем и сплошных сред. Вып. 10 Текст. / В.Д. Харлаб. JL: ЛИСИ, 1977.-С. 141-148;

66. Черепкова, Н.Т. Теория распределения фибровой арматуры в бетонной смеси Текст./Н.Т. Черепкова, Н.Ф. Кромская// Известие вузов. Строительство и архитектура, №9,1981. С. 30 - 32;

67. Черноусов H.H. Железобетонные конструкции с использованием дисперсно-армированного шлакопемзобетона Текст./ H.H. Черноусов, И.И. Пан-телькин. -М.: 1998. Издательство Ассоциация строительных вузов. - 300 с.

68. Черноусов, Р.Н. Изучение продавливания опорных и дорожных плит для круглых колодцев на шлакобетонных моделях Текст. / Р.Н. Черноусов,

69. H.H. Черноусов, Б.А. Бондарев // Строительство и архитектура. Научный вестник волгоградского государственного арихитектурно-строительного университета. -2010, № 17(36) 2010. - Волгоград, 2010. - С. 48-53.

70. Черноусов, H.H. Программирование структурной модели сталефибробетона Текст. / H.H. Черноусов, А.Д. Шумов, Е.П. Аксенов, Р.Н. Черноусов// Эффективные технологии строительного комплекса. Брянск, 2002. - С. 18-21.

71. Черноусов, Р.Н. Прогнозирование изменения прочности сталефиброш-лакобетонных дорожных покрытий во времени Текст. / Р.Н. Черноусов, H.H. Черноусов, Б.А. Бондарев, A.A. Кораблин // Транспортное строительство. —2010; № 4. - Москва, 2010. - С. 23-26.

72. Черноусов, Р.Н. Моделирование усадки шлакобетонных дорожных покрытий на малых образцах Текст.' / Р.Н. Черноусов, H.H. Черноусов, А.Д. Кор-неев, A.A. Кораблин // Транспортное строительство. — 2010, № 1. - Москва, 2010.-С. 9-11.

73. Черноусов, H.H., Кузнецов В.В. Устройство для измерения деформаций ползучести при сжатии образцов. A.c. 1312372 СССР // Опубл.23.05.87.Б.И. №19.С.2

74. Черноусов, Р.Н. Малоцикловая усталость сталефиброшлакобетона Текст. / Р:Н. Черноусов, H.H. Черноусов, Б.А. Бондарев, A.A. Кораблин // Промышленное и гражданское строительство. 2010, - № 5. - Москва, 2010. -С. 66-68.

75. Черноусов, H.H. Высокопрочный дисперсно-армированный шлакопем-зобетон Текст./ Н.Н;Черноусов, И.И. Пантелькин, А.П. Каравичев //Изв. вузов. Строительство и архитектура.- 1981- №7. -С.70-73.

76. Черноусов, H.H. Изгибаемые сталефиброшлакобетонные элементы Текст. / H.H. Черноусов, Р.Н. Черноусов // Бетон и железобетон. 2010, - № 4. - Москва, 2010.- С. 7-11.

77. Черноусов, H.H. Технико-экономические показатели забивных свай из конструктивного шлакопемзобетона с частичным фибровым армированием Текст.: Информационный листок № 261-89/ H.H. Черноусов, Ю.А. Лопатин, В.В. Галкин. -Липецк, МОТЦНТИ. 1989.- 4с.

78. Шейнин, A.M. К вопросу о технологии приготовления и укладки бетонной смеси при устройстве бетонных покрытий в скользящей форме Текст.:

79. Труды Гос.всесоюз.дор.науч.-исслед.ин-та,вып.23./ A.M. Шейнин, В.В. Володин, В.И. Коршунов, А.Н. Рвачев, Д.М. Кузнецов//-В кн. : Вопросы скоростного строительства автомобильных дорог с цементобетонным покрытием. М.,изд.Союздорнии,1976,.- С. 50-62

80. Янкелович, Ф.Ц. Работа изгибаемых элементов из дисперсно-армированного бетона Текст./ Ф:Ц.Янкелович, И'.Д. Вавилов// Конструкции и материалы в строительстве. Вопросы строительства. Рига.

81. Янкелович, Ф.Ц. Прогнозирование упругих и прочностных свойств хаотически дисперсно-армированных сред Текст. / Ф.Ц. Янкелович^ А.А. Кал-найс// Конструкции и материалы,в строительстве. Вопросы строительства. Вып. VI Рига: Звайгзне, 197&-G. 136 - 143;

82. Batson; G.B. State-of-the-art report on fiber reinforcment concrete Text./ G.B. Batson// Adjournal 1973. - Vol.70.- №11. - P. 729 - 744.

83. Characteristics of fibres and what they do for concrete Text. "Concrete Construction", 1974.- Vol.19. №3. - P. 107-109

84. Fiber Reinforced Concrete Text. Am International Symposium. ASI CP -44. Detroit. 1974.

85. Fiber reinforced cement and concrete Text. RILEM symposium, 1975. London, the Construction Prees Ltd. 1975.

86. Fibrous concrete application outstrip knowledge Text. Journal Precast concrete. November. - 1982.

87. Fibrous concrete makes thinner owerlays Possible Text. "World Constrac-tion".- 1978. Vol.30.- №11,-P.61.

88. Fibrous concrete. The concrete society Text.: Proceedings of the Symposium on Fibrous Concrete held in London on 16 th April 1980. London Construction Prees Ltd., - 1980. - 202 p.

89. Godfrey, K. Fibre cement and concrete./ K.Godfrey// Civil Engineering.-1982. -№ 10.

90. Grejory, J. Full-scale trials of wire fibre-reinforced concrete overlay on Motorway. Fibre reinforced cement and concrete Text./ J.Grejory, J.W.Galloway,

91. K.D Haithty// HILKM Symposium 1975 London. Construction Press Ltd.- 1975. P. 383-394.

92. Griffith, A.A. The Phenomena of Rupture and Flow in Solids. Philosophical Transactions Text. / A.A. Griffith// The Royal Society of London, Vol 221.-1931.-P. 161-198.

93. Highway Focus Text. U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration, Washington, D.C. 1972. - Vol. 4 - №5. - 98 p.

94. Irwin, G.R. Analysis of Fracture Dynamics Text./ G.R. Irwin// Fracturing of Metals. Amer. Soc. Of Metals, Cleveland. 1948. - P. 147-166

95. Mayfield, B. Steel fibres treatment to improve bonds Text./ B. Mayfield, B: Zelly// "Conrete". 1973.-Vol.7 -№3; -P135-36

96. Mc. Curruch L. H. Adams Mi A. J. Fibres in cement and concrete. "Concrete", 1973, 7, №4, p.51-53

97. Middedorf, B. Nanoscience and nanotechnology in cementtitious materials Text./ B.Middedorf , N.B. Sing //Cement International. 2006. - № 4. - P. 80-86.

98. Nakagava, T. Production of steel fiber by machining for reinforced concrete Text./ T. Nakagava, K. Suzuki.//Seysan Kenkyu. Tokio, 1976, v. II. P. 502 -505;

99. New Steel Fibres Precast Concrete, 1975. Vol.6 - №5. - 273 p.

100. Perkins, P.H. Steel fibre reinforced concrete for sewer pipes Text./ P.H. Perkins// "Concrete" -1977. Vol.11 - №3. -P.16-17.

101. Rayner, J. Resihg steel fibre to reinforced concrete creates low road building material Text./ J. Rayner//Eng. and Contract Res. 1976. -Vol.89 - №3. -P.28-30.

102. Romualdi, G.P.The Behavior or Reinforced Concrete Beams with Closely Spaced Reinforcement Text./ G.P. Romualdi, G.B. Batson// ACI Journal.- 1963. -Vol. 60. -№ 6. - P. 775 - 790;

103. Romualdi, G.P. Tensile Strength of Concrete Affected by Uniformly Distributed and Closely Spaced Short Lengths of Wire- Reinforcement Text./ G.P. Romualdi, G.A. Mandel// ACI Journal 1964. - Vol. 61. - №6. - P. 657 - 672;

104. Samarai, M.A. The Influence of Fibres Upon Crack Development in reinforced Concrete Subject to Uniaxial Tension Text./ M.A. Samarai, R.H. Elvery // "Magazine of Concrete research"- 1974. №89. - P. 203-211.

105. Snyder, M.J. Factors affecting the flexural strength of steel fibrous concrete Text./ MJ. Snyder, D.R. Lancard // "ACY Journal" 1972. - Vol. 69. - №2. -P. 96100

106. State-of-the-art Report on Fiber Reinforced Concrete Text.: Journal of the ACI- 1973. Vol.20. - №.11. - P. 729-745

107. Steel fibres in airportrunways Text.: "Composites"- 1972. Vol.6. - №8-P.34-35.

108. Swamy, R.N. Theory for the flexural strength of steel fiber reinforced concrete Text./ R.N. Swamy, P.S. Mangat//Cement and Concrete Research 1974. -Vol.4.-№2.-P. 313-325

109. Swamy, R.N. The onset of cracking and ductility of steel fiber concrete Text./ R.N. Swamy, P.S. Mangat//Cement and Concrete Research 1975. -№ 1. -P. 37-53.

110. Swamy, R.N. Fiber reinforcedcement of cement and concrete/ R.N. Swamy//Materiaux et Constructions 1975. - Vol. 8 - №45. - P. 235-254

111. Tattersall, G.H. Bond Strength in steel-fibres-reinforced concrete Text./ G.H.Tattersall, C.R. Urbanowiez // " Magazine of Concrete research"- 1974. Vol. 26 - №87. - P.105-113.

112. Williamson, G. Fort Hood fibre conctete overlay. Fibre reinforced cement and concrete Text. / G.Williamson// Symposium 1975. London the Construction press Ltd.- 1975. -P.453-462.

113. Wirang-Steel Fibrous Concrete. "NZ Concrete Constructin"- 1972 Vol. 16. - №1 -P.18-21.