Михаил Жаворонков, доцент кафедры технологии строительных материалов и метрологии, выполнил научно-исследовательскую работу «Развитие методов построения и обработки диаграмм деформирования фибробетонов под нагрузкой» в рамках конкурса грантов на выполнение научно-исследовательских работ научно-педагогическими работниками Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета в 2023 г.

В ходе исследований разработан датчик оригинальной конструкции, позволяющий с большей точностью контролировать поведение фибробетонных образцов под нагрузкой. Это важно для определения численных значений силовых и энергетических характеристик трещиностойкости фибробетонов.

Фибробетон обладает рядом преимуществ перед традиционным бетоном и железобетоном. По разным данным, фибробетон отличает повышенная прочность при сжатии и изгибе, стойкость к ударным воздействиям и т. д. Одним из главных преимуществ фибробетона является его повышенная трещиностойкость – способность материала сопротивляться образованию и развитию трещин.

Трещиностойкость может быть численно выражена через силовые и энергетические характеристики, которые устанавливаются экспериментальным путём. Стандартный метод испытаний требует применения специфического оборудования и достаточно трудоёмок, поэтому, вероятно, результаты таких исследований в литературе немногочисленны. Проведение исследований, накопление статистических и справочных данных представляется особенно актуальным. В результате выполнения таких исследований продолжают накапливаться статистические данные и постепенно решается проблема их немногочисленности.

Полученные в ходе исследования данные могут быть применены при проектировании фибробетонных конструкций и составлять базу для дальнейших исследований, а освоенные методы испытаний реализованы в ходе учебного процесса в рамках лабораторных работ по соответствующим дисциплинам.

Работа в данной области ведётся на кафедре технологии строительных материалов и метрологии СПбГАСУ уже десятки лет. Провёдено множество испытаний, в ходе которых разрабатывается новое или совершенствуется имеющееся оборудование и методики. Специально для таких испытаний были разработаны и апробированы механические устройства, устройства на основе аналоговой электроники, а позднее – цифровые устройства.

«Мы пробовали собирать устройства, подключаемые к стандартному лабораторному прессу, а также собирали самостоятельные установки. Каждый раз удавалось добиться всё большей точности получаемых данных», – отмечает Михаил Жаворонков.

Одна из наиболее удачных разработок представлена на рис. 1. Это установка, созданная специально для испытаний трещиностойкости фибробетонов по ГОСТ 29167-2021. Кроме того, на рисунке показана модель установки, использованная при её сборке, и испытываемый образец. Установка включает механическое нагружающее устройство и систему датчиков для контроля поведения фибробетонных образцов под нагрузкой. Показания датчиков отображаются на мониторе компьютера в виде результатов испытаний.