Дисперсное армирование

Дисперсное армирование

Известно, что строительные материалы из минерального сырья (керамика, бетоны, растворы) имеют хрупкое разрушение. Еще с древних времен, для того, чтобы убрать этот недостаток, при производстве кирпича, в смесь стали вводить солому, асбест, шерсть, т.е. дисперсные волокнистые наполнители. Это позволяет повысить прочность, замедлять трещинообразование, т.к. нагрузка через матрицу передается волокну, которое воспринимает растягивающие усилия. Волокна в изделиях могут быть ориентированы линейно, в плоскости и в пространстве.

Распределение волокон в материале может быть непрерывным и прерывистым. Дисперсно-армированные бетоны и изделия имеют прерывистое распределение. Усилия, воспринимаемые фиброй, иллюстрируются следующей схемой:

Критическая длина lc=d·??/2·?

где d – диаметр фибры; ?? – прочность фибры на растяжение; ? – прочность контактной зоны на сдвиг. Величина ? в бетоне при использовании в качестве фибры стали составляет 4-11 МПа, стекла – 6-9 МПа, асбеста – 1-3 МПа.

Если длина фибры l ? lc, то при разрушении композита происходит ее выдергивание. Если l > lc, то после растрескивания матрицы фибра способна нести нагрузку. Для каждого вида фибры существует критическое объемное содержание в материале: сталь – 0,31%, стекло – 0,4%, полипропилен – 0,75, когда она начинает вносить вклад в прочность композита.

Рис. Схема расположения фибры (3) в матрице (1) – а) и распределение растягивающих усилий в фибре (??) и в контактной зоне (2) на сдвиг (?).

Дисперсное армирование – статья на сайте “студент строитель.ру”