РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ НАНОФИБРОБЕТОНА НА РАСТЯЖЕНИЕ С КОМПЛЕКСНЫМ ФИБРОВЫМ АРМИРОВАНИЕМ
Бетоны - это иерархически организованные многоуровневые структуры дисперсных систем. Считается, что в бетоне всегда присутствуют некоторые начальные трещины (дефекты), с которых и начинается развитие магистральной трещины. Повышение вязкости разрушения бетона (его трещиностойкость) может достигаться за счет не только одноуровневого (традиционного), но и многоуровневого дисперсного армирования его структуры, рассматриваемого как средство торможения трещин на соответствующих структурных уровнях различного масштаба: крупнозернистом бетоне, мелкозернистом бетоне, цементном микробетоне, цементирующем веществе. На уровне цементирующего вещества армирование трещин достигается введением углеродных нанотрубок, которые благодаря своей геометрической форме могут легко перекрывать наноразмерные трещины. На макроуровне армирующим веществом выступает дисперсное армирование фибровым высокомодульным волокном, которое способно тормозить процесс образования магистральной трещины. Применение многоуровневого дисперсного армирования структуры с целью повышения трещиностойкости может создать предпосылки для получения бетонов нового поколения с более широкими их функциональными возможностями. Бетоны с многоуровневым дисперсным армированием окажутся востребованными в тех областях, где необходимы повышенная трещиностойкость, прочность на растяжение, высокая ударная вязкость и износостойкость. Дисперсное многоуровневое армирование бетонной матрицы может способствовать принципиальному изменению условий и энергетики образования трещин в структуре материала. В статье приведены результаты испытаний нанофибробетонных образцов-балочек на прочность при осевом растяжении, прочность на растяжение при раскалывании, прочность на сжатие. Для исследования были приняты четыре состава бетонных смесей-матриц. В состав бетонной матрицы вводилась смесь из различных типов фибр макроуровня и наноуровня. Армирование на макроуровне обеспечивалось следующими видами фибр: стальная анкерная проволочная 50 мм и 12 мм, стальная прямая из проволоки 12 мм, базальтовая и полипропиленовая. На наноуровне в качестве армирующих волокон использовались углеродные нанотрубки. Согласно полученным результатам, прочность полученного нанофибробетона на осевое растяжение увеличивается на 4-45 %, на растяжение при раскалывании - на 42-108 %.