Общий вид установки

Доцент кафедры технологии строительных материалов и метрологии (ТСММ) СПбГАСУ к. т. н. Михаил Жаворонков выполнил научно-исследовательскую работу «Разработка и обоснование прямого метода испытаний прочности сцепления синтетической макрофибры с матрицей» в рамках конкурса грантов на выполнение научно-исследовательских работ научно-педагогическими работниками СПбГАСУ в 2025 г.

Фибробетон по сравнению с традиционным бетоном и железобетоном отличается более высокой прочностью на растяжение при изгибе, повышенной трещиностойкостью и стойкостью к ударным воздействиям. Однако применение этого строительного материала ограничено несовершенством методов для испытания его свойств. Указанная проблема осложняется постоянно пополняющейся номенклатурой производимых волокон.

В нормативных документах, регламентирующих методы проектирования фибробетонных конструкций, часто фигурирует такая величина, как прочность сцепления волокон с матрицей в фибробетоне. В отдельных случаях предполагается, что эта характеристика может быть определена по специальному справочнику. К сожалению, такие справочники не отличаются полнотой и универсальностью.

Специально для данного исследования на кафедре ТСММ разработана установка для определения прочности сцепления фибры с матрицей прямым методом. Эта установка представляет собой нагружающее устройство и систему датчиков, контролирующих перемещения и прилагаемую нагрузку. В ходе испытаний отдельные волокна вытягиваются из бетонных образцов, после чего строятся диаграммы зависимостей перемещений волокон от прилагаемых к ним сил. По полученным диаграммам расчётным путём определяется прочность сцепления фибры с матрицей. Кроме того, определены зависимости прочности сцепления волокон с матрицей от её состава и глубины их анкеровки.

Результаты таких испытаний способствуют накоплению статистических и справочных данных, которые можно применять при проектировании фибробетонных конструкций, и получению более полного представления о поведении фибробетона под нагрузкой. Кроме того, разработанную методику и установку можно использовать для дальнейших исследований прочности сцепления с матрицей волокон других видов, а также применять её в ходе лабораторных работ по соответствующим дисциплинам.