ANALYTICAL MODEL FOR CALCULATING THE AMOUNT OF BASALT FIBER TO PRODUCE DISPERSION-REINFORCED CONCRETE WITH AN OPTIMAL STRUCTURE. PARAMETRIC STUDIES AND VERIFICATION OF THE MODEL
DOI:
https://doi.org/10.36773/1818-1112-2024-134-2-49-52Keywords:
stressed concrete, transit zone, dispersed reinforcement, basalt fiber, elastic modulus, theory of effective mediumAbstract
The paper reflects the results of parametric studies of dispersed basalt fiber-reinforced cement composites based on expanding binders, and also presents the results of verification of the calculation model that allows to determine the amount of basalt fiber necessary to obtain dispersed-reinforced cement composites with the required stiffness characteristics. The proposed model is based on the consideration of cement composite as a fourcomponent material consisting of aggregate, cement matrix with a transit zone conditionally separated from it, and fiber. In the model the basic provisions of the theory of effective medium are applied taking into account the influence of the properties of the transit zone.
The proposed model allows taking into account the influence of the mix of the self-stressing concrete, as well as the properties of its components on the amount of basalt fiber required to optimize the structure.
References
Беломесова, К. Ю. Аналитическая модель расчета количества базальтовой фибры для получения дисперсно-армированного напрягающего бетона оптимальной структуры / К. Ю. Беломесова, И. П. Павлова // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия F. Строительство. Прикладные науки. – 2023. – № 1. – С. 27–31. – https://doi.org/10.52928/2070-1683-2023-33-1-27-31.
Павлова, И. П. Прогнозирование собственных деформаций и напряжений напрягающего бетона на основе структурно-механической модели расширяющегося композита : дис. … канд. техн. наук: 05.23.05 / И. П. Павлова. – Брест, 2005. – 159 с.
Paulava, I. Dependence of concrete strength on different methods of basalt fiber addicting / I. Paulava, К. Belamesava // Проблемы современного бетона и железобетона : сб. науч. тр. / Ин-т БелНИИС ; редкол.: О. Н. Лешкевич [и др.]. – Минск, 2019. – Вып. 11. – С. 63–75.
Тур, В. В. Экспериментально-теоретические основы предварительного напряжения конструкций при применении напрягающего бетона / В. В. Тур. – Брест : БПИ, 1998. – 244 с.
Коротких, Д. Н. Многоуровневое дисперсное армирование структуры мелкозернистого цементного бетона и повышение его трещиностойкости : дис. … канд. техн. наук: 05.23.05 / Д. Н. Коротких. – Воронеж, 2001. – 188 с.
Титов, М. Ю. Бетоны с компенсированной усадкой на расширяющих добавках: автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук : 05.23.05 / М. Ю. Титов ; НИИЖБ им. A. A. Гвоздева. – М., 2012. – 22 с.
Потапова, Ю. И. Структура и свойства бетонов с двухстадийным расширением: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.23.05 / Ю. И. Потапова. – Ростов-на-Дону, 2015. – 254 с.
Павлова, И. П. Зависимость прочности бетона от метода введения базальтовой фибры / И. П. Павлова, К. Ю. Беломесова // Проблемы современного бетона и железобетона : сб. науч. тр. / Институт БелНИИС ; редкол.: О. Н. Лешкевич [и др.]. – Минск, 2019. – Вып. 11. – С. 63–75.
Михайлов, В. В. Напрягающий цемент / В. В. Михайлов // Труды совещания по химии цемента. – М. : Промстройиздат, 1956. – 120 с.
Lu, B. Nearest-surface distribution functions for polydispersed particle system / Lu Binglin, S. Torquato // Physical Review A. – 1992. – Vol. 45, Iss. 8. – P. 5530–5544. – https://doi.org/10.1103/PhysRevA.45.5530.
Garboczi, E. J. Computer Modeling of Interfacial Transition Zone: Microstructure and Properties [Electronic resource] / E. J. Garboczi, D. P. Bentz // RILEM Report. – 1999. – № 20, Part 5, Chapter 20. – Mode of access: https://www.researchgate.net/publication/239823312_Computer_Modelling_of_Interfacial_Transition_Zone_Microstructure_and_Properties. – Date of access: 20.02.2024.
Garboczi, E. J. Elastic Moduli of a Material Containing Composite Inclusions: Effective Medium Theory and Finite Element Computations [Electronic resource] / E. J. Garboczi, J. G. Berryman // Mechanics of Materials. – 2001. – Mode of access: https://tsapps.nist.gov/publication/get_pdf.cfm?pub_id=860258. – Date of access: 20.02.2024.
Giordano, S. Differential schemes for the elastic characterization of dispersions of randomly oriented ellipsoids / S. Giordano // European Journal of Mechanics – A/Solids. – 2003. – Vol. 22, Iss. 6. – P. 885–902. – https://doi.org/10.1016/S0997-7538(03)00091-3.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Brest State Technical University
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
The work is provided under the terms of Creative Commons public license Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0). This license allows an unlimited number of persons to reproduce and share the Licensed Material in all media and formats. Any use of the Licensed Material shall contain an identification of its Creator(s) and must be for non-commercial purposes only. Users may not prevent other individuals from taking any actions allowed by the license.
