High strength steel fiber reinforced concrete for fortification protected structures

Abstract

Представлено високоміцні сталефібробетони для швидкозбірних/швидкорозбірних фортифікаційних споруд із підвищеною стійкістю до ударних навантажень. Одержання високої міцності на розтяг при згині (fc, lf =7,4 МПа) та стиску (fcm =79,4 МПа) забезпечується шляхом поєднання фізичного підходу, що реалізується введенням полікарбоксилатного суперпластифікатора та дисперсного армування бетону сталевою фіброю. Встановлено, що за результатами випробувань сталефіброармований бетон можна віднести до високоміцного (клас міцності С 50/60) та швидкотверднучого (fcm2/fcm28 = 0,57), відповідно до ДСТУ EN 206:2018. Показано, що після дії швидкісного удару кулі калібру 7,62 мм на поверхні плит сталефіброармованого бетону магістральна тріщина фіксується після 3-х обстрілів (глибина проникнення кулі складає 2 см, а діаметр – 6,0–9,0 см). Проведено виготовлення експериментального зразка швидкозбірної/швидкорозбірної фортифікаційної споруди на основі розробленого сталефіброармованого бетону, який характеризувався класом міцності на стиск С40/50, міцністю на розтяг при згині – 6,7–7,0 МПа, маркою за водонепроникністю W14-W16; маркою за морозостійкістю F300. Встановлено, що розроблений сталефіброармований бетон дає змогу забезпечити збільшення міцності на стиск до класу С40/50–С50/60 порівняно з типовим бетоном класу міцності С32/40 (див. Будівництво інженерних споруд. Альбом № 1, 2. К.: ДП МОУ ЦПІ, 2015), що визначає можливість зменшення товщини стіни від 300 до 240 мм. Розроблення та впровадження швидкотверднучих високоміцних сталефіброармованих бетонів із підвищеним опором до різних видів силових впливів під час обстрілів фортифікаційних споруд артилерією та стрілецькою зброєю дасть змогу забезпечити захист особового складу підрозділів Збройних сил України.The article presents the results of research on modified steel fiber-reinforced concrete and shows the expediency of their use to increase the effectiveness of fortification protection structures against shock loads. It was established that according to the results of tests of compressive strength (fcm = 79.4 MPa) and tensile strength during bending (fc, lf = 7.4 MPa), steel fiber-reinforced concrete can be classified as high-strength (strength class C 50/60) and rapid-hardening (fcm2/ fcm28 = 0.57) in accordance with DSTU EN 206:2018. Manufacturing in factory conditions of reinforced concrete elements of structures based on high-strength steel fiber-reinforced concrete with increased resistance to various types of force effects during shelling will allow to obtain quick-assembling/quick-dismantling fortification structures that will be able to provide protection for the personnel of the units of the armed forces of Ukraine.