04 Октября 2019

«Без испытаний выводов не делаем»: профессор СПбГАСУ А. М. Харитонов – об актуальности фибробетонов

Исследование фибробетонов в петербургском ГАСУ

Алексей Михайлович
Харитонов

Journal of Traffic and Transportation Engineering опубликовал результаты исследования прочностных и деформативных свойств фибробетонов с макрофиброй на основе полиолефинов. Мы побеседовали с одним из авторов статьи, профессором кафедры технологии строительных материалов и метрологии СПбГАСУ Алексеем Михайловичем Харитоновым.


– Почему эта тема оказалась в центре Вашего внимания?

– Кафедра технологии строительных материалов и метрологии СПбГАСУ известна своими исследованиями дисперсного армирования бетонов не только в России, но и во всем материаловедческом международном сообществе. Данная публикация находится в русле этих исследований. Описанная в статье фибра пока не слишком широко используется в практике строительства в России. Однако фибробетон на основе полиолефиновых волокон – достаточно перспективный материал, обладающий рядом преимуществ. Мы, ученые, должны подсказать практикам наиболее рациональные области его применения.

– В чем состоят преимущества фибробетонов?

– Фибробетоны повышают надежность конструкций при динамических и других, не поддающихся расчетам, нагрузках. Это делает их особенно актуальными для транспортного строительства. Кроме того, применение в качестве фибры в них полиолефиновых волокон не несет в себе угрозу коррозии армирующих элементов, что позволяет снизить толщину конструкций из фибробетона.

Есть у фибробетонов и третье преимущество: возможность создания геометрически сложных конструкций. Благодаря их хорошей формуемости архитекторы могут создавать выгнутые, вогнутые, трехмерные сооружения, купола, кессоны. Из железобетона выполнить такое сложно – получается слишком прямолинейно и грубо. А вот фибробетон такую возможность предоставляет.

 

– То есть обычный бетон не обладает такими хорошими характеристиками?

– Бетон отлично работает на сжатие, но в части растяжения и изгибной деформации он намного уступает металлу. Так появился железобетон, в котором сочетание бетона и металла позволило получить материал, отличающийся хорошими показателями как на сжатие, так и на растяжение. Армирование позволяет добиться более высоких характеристик в части ударной вязкости, растяжения, изгиба – то есть, всего того, чего бетону не хватает. Но железобетон с традиционным армированием стальными стержнями обладает недостатками. Армирование выполняется, в основном, в зоне рабочих растягивающих напряжений. А в фибробетоне можно провести объемное армирование и, тем самым, повысить надежность конструкций даже с учетом нерасчетных нагрузок, возникающих, например, при землетрясениях. 

Для конструкций зданий и сооружений, которые будут работать в условиях динамических, ударных циклических нагрузок, фибробетоны всегда будут востребованными.

– Как проходила работа над статьей?

– Я и мои коллеги О. Смирнова и Ю. Беленцов готовили статью около полугода. Сначала был подготовительный этап: планирование, анализ, длительные испытания образцов на разные виды нагрузок. Полученные результаты статистически обрабатывались и анализировались.

Наша наука во многом эмпирическая. Без испытаний мы выводов не делаем.

– К каким же выводам в итоге вы пришли?

– Предыдущие исследователи рассматривали полимерную фибру только как элемент снижения усадочной деформации и повышения ударной вязкости.

✔ Мы пришли к выводу, что полиолефиновая фибра позволяет увеличить прочностные характеристики как высоко-, так и низкомарочных бетонов. В своей статье мы раскрыли наиболее эффективные способы применения волокна для бетонов различного назначения, установили оптимальное количество фибры для достижения наилучших характеристик бетона разных марок.

Фибры – достаточно интересный материал. Их можно и нужно использовать. Данное направление развивается с 70-ых годов прошлого века. Все началось с металлической фибры, которую изготавливали из металлической проволоки различной формы, длины, диаметра. Затем появились базальтовые и стеклянные волокна. Потом настала очередь полипропиленовых, полиамидных волокон.

Для нас важно, чтобы набрался критический объем данных, полученных разными учеными. Разные ученые исследуют одно и то же разными способами, берут разные образцы. Чем больше исследуется один и тот же предмет, тем больше получается данных.

Необходимо набрать как можно больше результатов по исследованию влияния различных фибр при разнообразных нагрузках.

После этого профессиональное сообщество приходит к единому мнению, общему пониманию – да, этот материал работает вот так, применяться может наиболее эффективно определенным образом.


Беседовала Татьяна Петрова

✔ Посмотрите на лаборатории кафедры технологии строительных материалов и метрологии, узнайте больше об исследованиях, которые она осуществляет

Факультеты

  • Факультет инженерной экологии и городского хозяйства
    Факультет инженерной экологии и городского хозяйства
  • Автомобильно-дорожный факультет
    Автомобильно-дорожный факультет
  • Факультет экономики и управления
    Факультет экономики и управления
  • Архитектурный факультет
    Архитектурный факультет
  • Строительный факультет
    Строительный факультет
  • Институт безотрывных форм обучения
    Институт безотрывных форм обучения
  • Факультет судебных экспертиз и права в строительстве и на транспорте
    Факультет судебных экспертиз и права в строительстве и на транспорте
Форма обратной связи:
Ваше имя:
Ваш e-mail:
Сообщение:
Введите код с картинки: Обновить картинку

Обновить картинку