ACI SP-310-2016
Фибробетон: от проектирования до применения в строительстве

Стандартный №

ACI SP-310-2016

Дата публикации

2016

Разместил

ACI - American Concrete Institute

сфера применения

Предисловие Семинар FRC-2014 @ Фибробетон: от проектирования до применения в конструкциях @ был первым совместным техническим мероприятием ACI-fib. В семинаре@, проходившем в Политехническом университете Монреаля@ Канада@ 24 и 25 июля 2014 г., приняли участие 116 участников из 25 стран и четырех континентов. Первый международный семинар по FRC был проведен в Бергамо, Италия, в 2004 году. В то время отсутствие конкретных строительных норм и стандартов было признано основным препятствием для применения этой технологии в инженерной практике. Через десять лет после Бергамо многие из поставленных тогда целей были достигнуты. Использование фибробетона (FRC) для проектирования конструктивных элементов на изгиб и сдвиг недавно было рассмотрено в Модельном кодексе для бетонных конструкций Fib 2010. Сталефибробетон (SFRC) также использовался в качестве конструктивных элементов в ряде строительных и мостовые проекты в Европе и Северной Америке. СФБ широко используется в сегментной облицовке туннелей по всему миру. Члены ACI 544 и fib TG 4.1 участвовали в написании кодовых спецификаций для проектирования структурных элементов FRC. Хотя волокна используются в строительной отрасли уже несколько десятилетий, их применение в строительстве все еще очень скромное, если принять во внимание гигантский потенциал бетонных конструкций во всем мире и ожидаемые преимущества от их механического поведения и долговечности. Однако последние технологические разработки и широкомасштабное применение показали, что FRC достиг такого уровня зрелости, что инженеры могут с уверенностью использовать эти инновационные материалы. С этой точки зрения, целью семинара FRC 2014 было предоставить информацию о последних достижениях в области спецификаций и фактического применения. Презентации охватывали несколько руководств по проектированию, принятых во всем мире, иллюстрирующих прогресс, достигнутый за последние десять лет@, а также широкий спектр применений FRC, таких как балки@ надземные полы@ обшивка туннелей@ плиты@ тротуары@ сборные железобетонные элементы@ элементы мостов@ и многие другие. На семинаре было представлено более пятидесяти докладов, из которых 44 были отобраны для этой совместной публикации ACI-fib. Документы организованы в шесть тем: ? рекомендации по проектированию и спецификации@ ? свойства материала для design@ ? поведение и конструкция балок и колонн@ ? поведение и конструкция плит и других конструкций@ ? поведение и конструкция фундаментов и подземных компонентов@ и, наконец@ ? Применение в проектах структурного и подземного строительства. Документы охватывают широкий спектр применений и иллюстрируют зрелость FRC как предпочтительного материала для улучшения эксплуатационной надежности, устойчивости и производительности бетонных конструкций. Председатели семинара хотели бы выразить искреннюю признательность всем авторам и рецензентам, внесшим вклад в качество документа. Особая благодарность офицерам и сотрудникам ACI и Fib, которые поддержали организацию семинара @ редакционную поддержку @ и распространение семинара в виде публикации симпозиума ACI и бюллетеня Fib. Несмотря на значительный прогресс во внедрении FRC в кодексы и структуры@, нынешние достижения следует рассматривать как начало@, и по-прежнему необходима значительная последующая работа. Действительно@ внедрение новых технологий и новых материалов в конструкционные применения сопряжено с техническими и научными проблемами и ответственностью. Необходимость достижения целей устойчивого развития, поставленных во всем мире, требует, чтобы бетонные конструкции 21-го века имели более высокие характеристики, чем те, что были в предыдущем веке, и FRC определенно может помочь в достижении этой роли. На всех участниках лежит ответственность двигаться вперед в этом направлении. Недавно опубликованные нормы и рекомендации по проектированию@, доступные по всему миру@, представляют собой первый шаг на пути внедрения FRC в строительной отрасли. Однако, прежде чем структурное использование FRC станет обычной практикой, необходимо достичь нескольких контрольных показателей. Многочисленные факторы, которые до сих пор препятствуют использованию FRC в конструкционных целях, следует рассматривать как проблемы, которые можно решить только совместными усилиями всех ключевых игроков. Профессор Сидни Миндесс@, пионер исследований FRC@, указал в своей вступительной речи на Монреальском семинаре на четыре задачи по расширению структурного использования FRC: образование и обучение@ технические характеристики@ более подходящие методы тестирования@ и комплексные исследовательские программы, ориентированные на комбинированное использование FRC и непрерывного армирования. Не претендуя на исчерпывающий список действий@, ниже представлены некоторые проблемы, которые необходимо решить научному сообществу@ производителям волокна@ сообществу структурного проектирования@ строительной отрасли@ и заинтересованным сторонам для достижения цели создания более прочных бетонных конструкций. Эти задачи вдохновлены профессором Миндессом?? замечания. Научное сообщество должно способствовать устранению искусственного разделения между различными типами FRC на основе прочности на сжатие и типа волокон. Они должны сделать акцент на преимуществах, которые волокна приносят с точки зрения характеристик бетонных конструкций, и представить FRC как совокупность материалов с различными характеристиками и характеристиками. Более целостный подход к исследованиям FRC с упором на применение имеет важное значение для полноценного развития научных знаний. Производители фибробетона, безусловно, будут первыми, кто выиграет от более широкого использования фибробетона. Учитывая, что около 1% используемого во всем мире бетона содержит волокна@, им следует объединить свои усилия для разработки новых применений и расширения спектра традиционных применений@, а не работать друг против друга на одном и том же рынке. Решение проблемы замены альтернативных решений по армированию должно развиваться в сторону принятия стратегии, основанной на том, что волокна следует использовать вместе с другими типами армирования для создания более качественных конструкций как в рабочем, так и в предельном состоянии. Сообщество проектировщиков конструкций всегда придерживалось консерватизма, который во многих случаях оправдан с точки зрения безопасности и профессиональной ответственности. Доказательства улучшения характеристик конструкций из FRC и необходимость создания более прочных и безопасных конструкций только оправдывают более широкое использование FRC. Находясь в центре принятия решений, проектировщики должны более активно предлагать внедрение FRC в конструкциях. Они должны внести свой вклад в написание руководств по проектированию@, они должны попросить пройти соответствующее обучение@ и они должны способствовать повышению уровня знаний инженерной профессии. Движимая необходимостью получения прибыли, строительная отрасль всегда сопротивлялась переменам, если только ее не мотивировали экономические выгоды. Проблемы, связанные с использованием FRC@, особенно в высоких дозах@, часто и вполне обоснованно препятствуют их более широкому использованию. Сегодняшние технологические ноу-хау и доступность продукции таковы, что прошлые технические проблемы были преодолены. Изменение традиционных способов строительства с использованием FRC потребует некоторых усилий и модификации существующей практики. Однако @ представители строительной отрасли с видением бетонных конструкций завтрашнего дня внесут соответствующие изменения, поскольку выживание часто требует эволюции. Улучшение и более современный имидж строительной отрасли, безусловно, принесет пользу всем. Заинтересованные стороны с долгосрочным видением осуществят необходимые изменения@, поскольку необходимы четкие доказательства создания лучших@ более безопасных@ и более прочных структур с FRC. В сочетании с зрелостью научных знаний о FRC@ заинтересованные стороны теперь могут потребовать более широкого использования FRC. Когда преобладают только краткосрочные экономические соображения, FRC не всегда конкурентоспособен. Однако@ когда повышение качества обслуживания@ более длительный срок службы и повышение качества становятся важными вопросами@, использование FRC часто становится неизбежным. Поэтому@ те, кто принимает решение о качестве бетона, должны иметь возможность защитить свой выбор перед теми, кого они представляют. На них лежит ответственность оправдать отказ от использования FRC, учитывая все преимущества, которые дает их правильное использование в структурах. Здесь не обсуждены все проблемы, и ряд технических и научных вопросов еще предстоит решить. Добавление волокон в бетонную смесь не является чем-то волшебным, и проблемы остаются высокими. Несмотря на препятствия, которые нужно преодолеть, и долгий путь впереди, путь становится более ясным. Это требует большего количества исследований, непредвзятости, видения и тесного сотрудничества между всеми участниками. Такие форумы, как семинары FRC, являются важными событиями, которые объединяют участников различного технического географического происхождения. Они являются одним из компонентов совместных усилий, необходимых для достижения цели построения более совершенных структур. FRC — замечательный материал, и до сих пор мы лишь поверхностно рассмотрели тот вклад, который он может внести в проектирование бетонных конструкций. Хотя волокна сами по себе относительно дороги, они дают реальную экономическую выгоду при проектировании бетонных конструкций и могут расширить диапазон конструкций, которые можно построить с использованием бетона. Есть надежда, что некоторые из представленных выше предложений смогут привести к более быстрому внедрению этого материала в повседневную инженерную практику. Бруно Массикотт@ Жан-Филипп Шаррон@ Джованни Плиццари и Барзин Мобашер

стандарты и спецификации