Напряженно-деформированное состояние сталефибробетона при сжатии с учетом разгрузки из области неупругих деформаций

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследованы физико-механические характеристики сталефибробетона при сжатии, в том числе модуль упругости, коэффициент Пуассона, значения предельных деформаций при сжатии, величина прочности с различным процентом дисперсного армирования. Разработана и проведена программа экспериментальных исследований, которая включала в себя изготовление образцов-кубов, размером 100×100×100 мм, а также испытание на сжатие при статическом нагружении с учетом разгрузки из области неупругих деформаций. В качестве дисперсного армирования было выбрано два вида стальной фибры: анкерного и волнового профиля. Объемное содержание стального волокна в образцах кубах составляло 0,5, 1,0, 1,5 и 2,0 %. Получены прочностные и деформационные характеристики сталефибробетона при сжатии. На основе экспериментальных данных построены действительные диаграммы деформирования сталефибробетона с учетом типа армирующих волокон и процентного содержания армирующего волокна. На основе полученных диаграмм предложен закон деформирования сталефибробетона, который можно описать полиномиальной функцией четвертой степени с постоянными коэффициентами, определяющими вид кривой «напряжение - деформация». Приведенные результаты исследования могут быть использованы при разработке методики физически нелинейных расчетов сталефибробетонных элементов с процентом дисперсного армирования от 0,5 до 2,0 %.

Об авторах

Владимир Павлович Агапов

Российский университет дружбы народов

Email: agapovpb@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1749-5797
SPIN-код: 2422-0104

доктор технических наук, профессор департамента строительства инженерной академии

Москва, Россия

Алексей Семенович Маркович

Российский университет дружбы народов; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: markovich-as@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0003-3967-2114
SPIN-код: 9203-1434

кандидат технических наук, доцент департамента строительства инженерной академии

Москва, Россия

Прашанта Дхар

Российский университет дружбы народов

Email: dkhar-p@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-7888-5350
SPIN-код: 5670-7662

кандидат технических наук, старший преподаватель департамента строительства инженерной академии

Москва, Россия

Дарья Александровна Голишевская

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: miloserdova-da@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0003-0835-528X
SPIN-код: 1276-6516

ассистент департамента строительства инженерной академии

Москва, Россия

Список литературы

  1. Rabinovich F.N. Composites based on dispersed reinforced concrete. Questions of theory and design, technology,constructions: monograph. Moscow: ASV Publ.; 2011. (In Russ.) EDN: QNPRVR
  2. Markovich A.S., Miloserdova D.A. Properties of dispersed fibers for efficient concrete reinforcement. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2022;18(2):182–192. (In Russ.) https://doi.org/10.22363/18155235-2022-18-2-182-192
  3. Pukharenko Yu.V., Aubakirova I.U., Skoblikov V.A., Letenko D.G., Nikitin V.A., Charykov N.A. Application ofnanosystems in the steel fibrous concrete production. Bulletin of civil engineers. 2011;3(28):77–81. (In Russ.) EDN: OPHUOT
  4. Kluev A.V. Steel fiber reinforced concrete for prefabricated monolithic construction. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2011;(2):60–63. (In Russ.) EDN: NYATIP
  5. Talantova K.V., Mikheev N.M. A kinetic study of the alcoholic fermentation reaction using a pine nut shell as apacking element. Polzunovskij vestnik. 2011;(1):194–198. (In Russ.) EDN: OCSKFP
  6. Gorokhov M.S. Crack resistance of fiber-reinforced concrete with steel anchor fiber. Bulletin of the State University of Marine and River Fleet named after Admiral S. O. Makarov. 2014;5(27):47-53. (In Russ.) EDN: SWLTOF
  7. Markovich A.S., Miloserdova D.A. Properties of dispersed fibers for efficient concrete reinforcement. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2022;18(2):182–192. (In Russ.) https://doi.org/10.22363/18155235-2022-18-2-182-192
  8. Khegai A.O., Kirilin N.M., Khegai T.S., Khegai O.N. Experimental investigation of stress-strain properties of steelfiber reinforced concrete of the higher classes. Bulletin of civil engineers. 2020;6(83):77–82. (In Russ.) https://doi.org/10.23968/1999-5571-2020-17-6-77-82
  9. Karpenko N.I., Moiseenko G.A. Investigation of the properties of high-strength steel fiber concrete with aminimum effective fiber content under loads of various durations. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2022;18(6):503–514. (In Russ.) http://doi.org/10.22363/1815-5235-2022-18-6-503-514
  10. Yoo D.-Y., Banthia N. Impact resistance of fiber-reinforced concrete — A review. Cement and Concrete Composites. 2019;104:2019. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2019.103389
  11. Yusuf M.S., Isak A.B., Mohamud G.A., Warsame A.H., Osman Y.I., Ibrahim A.H., Elmi L.A.A. Effect of SteelFiber on Concrete’s Compressive Strength. Open Journal of Civil Engineering. 2023;13:192–197. https://doi.org/10.4236/ojce.2023.131014
  12. Zhao M., Li C., Li J., Yue L. Experimental Study on the Performance of Steel-Fiber-Reinforced Concrete forRemote-Pumping Construction. Materials. 2023;16(10):3666. https://doi.org/10.3390/ma16103666
  13. Ding X., Zhao M., Zhou S., Fu Y., Li C. Statistical Analysis and Preliminary Study on the Mix Proportion Designof Self-Compacting Steel Fiber Reinforced Concrete. Materials. 2019;12(4):637. https://doi.org/10.3390/ma12040637
  14. Mohtasham Moein M., Saradar A., Rahmati K., Hatami Shirkouh A., Sadrinejad I., Aramali V., Karakouzian M. Investigation of Impact Resistance of High-Strength Portland Cement Concrete Containing Steel Fibers. Materials. 2022; 15(20):7157. https://doi.org/10.3390/ma15207157
  15. More F.M.D.S., Subramanian S.S. Impact of Fibres on the Mechanical and Durable Behaviour of FibreReinforced Concrete. Buildings. 2022;12(9):1436. https://doi.org/10.3390/buildings12091436
  16. Alrawashdeh A., Eren O. Mechanical and physical characterisation of steel fibre reinforced self-compactingconcrete: Different aspect ratios and volume fractions of fibres. Results in Engineering. 2022;13:100335. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2022.100335
  17. Khan M., Cao M., Xie C., Ali M. Effectiveness of hybrid steel-basalt fiber reinforced concrete under compression.Case Studies in Construction Materials. 2022;16:e00941. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2022.e00941
  18. Hrabová K., Láník J., Lehner P. Statistical and Practical Evaluation of the Mechanical and Fracture Properties of Steel Fibre Reinforced Concrete. Buildings. 2022;12(8):1082. https://doi.org/10.3390/buildings12081082
  19. Moiseenko G.A. Method for construction of isochron diagrams of high-strength steel fiber concrete and itsmatrix. Building and Reconstruction. 2020;(5):32–45. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2020-90-4-32-45
  20. Klyuev S.V., Klyuev A.V., Abakarov A.D., Shorstova E.S., Gafarova N.G. The effect of particulate reinforcementon strength and deformation characteristics of fine-grained concrete. Magazine of Civil Engineering. 2017;7:66–75. https://doi.org/10.18720/MCE.75.6
  21. Lesovik R.V., Klyuev A.V., Klyuev S.V. Finegrained steel fiber concrete based on the sand of a technogenicto obtain prefabricated structures. Concrete Technologies. 2014;4(2):44–45. (In Russ.) EDN: SZTHMX
  22. Sidorov V.N., Akimov P.A., Hegai A.O. Experimental researches of high-strength fibro-concrete and appliedproblems of structural analysis. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2010;4(2):427–435. (In Russ.)
  23. Stepanov M.V., Moiseenko G.A. Deformation diagrams of fine-grained high-strength concrete and high-strengthsteel-fibro concrete under compression. Building and reconstruction. 2019;3(83):11–21. (In Russ.) https://doi.org/10.33979/2073-7416-2019-83-3-11-21
  24. Tamov M.M., Salib M.I.F., Abuizeh Y.Q.Y., Sofianikov O.D. Mix design and study of strength properties of selfcompacting ultra high-performance fiber-reinforced concrete. News of higher educational institutions. Construction. 2022;4(760):25–39. (In Russ.) https://doi.org/10.32683/0536-1052-2022-760-4-25-39
  25. Hu L., Li S., Zhu J., Yang X. Mathematical Model of Constitutive Relation and Failure Criteria of PlasticConcrete under True Triaxial Compressive Stress. Materials. 2021;14(1):102. https://doi.org/10.3390/ma14010102

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).