Page 124 - Zmist-n4-2015

Механічні характеристики фібри
3
Назва фібри e c Густина, g/сm s В , МPа E f , GPа
Базальтова 0,033 2,65 1200 110
Скляна 0,048 2,46 3310 76
Кевлар 29 0,015 1,44 3620 41,4
Кевлар 149 0,036 1,47 3480 41,4
Поліпропіленова 0,15 1,18 500 38
Поліакрилонітрилова 0,11 2,65 500 75
Вуглецева 0,016 1,8 5100 228

Експериментальні дослідження. Щоб підтвердити достовірність отриманої
аналітичної залежності (10), виконали експерименти для встановлення тріщино-
стійкості композита на основі цементної матриці за різного об’ємного вмісту ба-
зальтової фібри.
Для приготування розчинів використали фібру базальтову виробництва ТзОВ
“Технобазальт-Інвест”; портландцемент ПЦ ІІ/А-3-500 загально-будівельного
призначення ПАТ “Волинь-Цемент”; гіперпластифікатор на основі полікарбокси-
лату Berament TB-1.
Експериментально встановлені ха-
рактеристики тріщиностійкості армова-
ного композитного матеріалу наведені
на рис. 3 (ромби). Суцільна лінія відпо-
відає теоретичному прогнозу тріщино-
стійкості, розрахованому на основі фор-
мули (10). Як видно, результати теоре-
тичних розрахунків та експериментів
достатньо добре узгоджуються між
собою.
Зазначимо, що тріщиностійкість ар-
мованого цементного каменю в межах
розглянутого об’ємного вмісту ба- Рис. 3. Залежність тріщиностійкості
зальтової фібри зростає більш ніж у три композита від об’ємного вмісту
рази. базальтової фібри.
Такий суттєвий ріст характеристи- Fig. 3. Dependence of fracture toughness
ки в’язкості руйнування модельного ма- of the composite on the basalt fiber
теріалу дає підстави очікувати достат- volume content.
ньо високі показники тріщиностійкості
матеріалів, у яких застосовано базальтову фібру як мікроармувальну складову
сучасних бетонів. Водночас необхідно і далі досліджувати вплив фібри на
службові характеристики проектних бетонів, оскільки механізм її роботи у при-
сутності щебеню та піску може дещо відрізнятися від розглянутого.

ВИСНОВКИ
Отримано розрахункову залежність для встановлення характеристики трі-
щиностійкості композитів на основі цементної матриці K IC. Чинниками, що ви-
значають тріщиностійкість матеріалу є пошкодженість матеріалу матриці тріщи-
нами (ω) та порами (V p); модулі пружності матриці (E m) та наповнювача (E f);
об’ємний вміст фібри (V f); гранична деформація композита (e c); міцність волокон

123