| Form of studies |
Master |
| Title of the study programm |
Engineering Technology, Mechanics and Mechanical Engineering |
| Title in original language |
Šķiedrbetona sijas ar uzkarsētām šķiedrām sabrukšana un stiprība. |
| Title in English |
Fiberconcrete beam with heated fibers failure and strength. |
| Department |
Faculty Of Civil And Mehanical Engineering |
| Scientific advisor |
Andrejs Krasņikovs |
| Reviewer |
Pāvels Akišins |
| Abstract |
Šajā maģistra darbā tiek pētīta šķiedru betona nestspējas zaudēšana un to stiprība. Paraugi tika izgatavoti no betona, armēta ar termiski apstrādātām šķiedrām. Īsas tērauda šķiedrās HE 1/60 ar āķiem abos galos tika sildītas līdz dažādām temperatūrām, atrodoties betonā plātnēs, kas bija pakļautas uguns (atklātas liesmas) iedarbībai atbilstoši “standarta” ugunsgrēka nosacījumiem. Sildīšanas vēsture tika eksperimentāli fiksēta izmantojot termo- devējus iegremdētus plātne dažādos dziļumos.
Darbs apvieno šķiedras izraušanas paraugu sagatavošanu un testēšanu ar šķiedrām, kas tika sildītas līdz dažādām temperatūrām un kurām ir atšķirīga orientācija attiecībā pret izraujošās slodzes virzienu, kā arī galīgo elementu skaitlisko analīzi. Pētījuma mērķis ir izprast HE 1/60 āķveida tērauda šķiedras orientācijas un termiskās iedarbības ietekmi uz šķiedras un matricas mijiedarbību un izraušanas uzvedību. Matricas stiprības īpašības tika iegūtas, veicot betona kubisko paraugu spiedes testus, savukārt matricas paraugi tika sagatavoti vienas šķiedras izraušanas pētījumiem. Šķiedras tika novietotas 0°, 15°, 30° un 45° orientācijās (pret izvilkšanas spēka virzienu) pirms tām pakļaujot tās sildīšanai temperatūras diapazonā līdz 600 °C, ieskaitot variantu ar istabas temperatūras apstākļiem. Tika realizētas kopumā 10 dažādas temperatūras programmās. Eksperimentālie pētījumi parādīja, ka tērauda šķiedras izraušanas pretestību no betona matricas un saķeres stiprību būtiski ietekmē šķiedru orientācija un temperatūras iedarbība. Eksperimentālajos testos iegūtās vidējās izraušanas spēka vērtības mainījās atkarībā no temperatūras apstākļiem un šķiedru orientācijas. Savukārt labākie vidējie rādītāji starp visiem pētītajiem paraugiem tika iegūti testējot paraugus ar līdz 240–396 °C grādiem sildītām šķiedrām, orientētām zem 30° pret izraušanas spēka virzienu. Skaitliskais modelis tika izstrādāts programmā SolidWorks un importēts programmā ANSYS Mechanical. Tika modelēta tērauda šķiedras HE 1/60 āķveida gala izraušana no betona matricas. Modelis noteica pārvietojuma kontrolētu izraušanas slodzi, variējot berzes kontakta uzvedību starp šķiedru un betona matricu, nosakot fiksētus atbalsta nosacījumus un veicot precizētu tīkla ģenerēšanu. Skaitliskās simulācijas parādīja to, ka betona matricas un HE 1/60 tērauda šķiedras mijiedarbības uzvedība skaitliskajā modelī ieguva ievērojamu uzlabojumu pēc berzes kontakta apstākļu kalibrēšanas, izmantojot eksperimentālus izraušanas rezultātus.
Modelēšana parādīja izraušanas uzvedības un reakcijas spēka tendences, kas ir salīdzināmas ar eksperimentālajiem paraugiem, apstiprinot eksperimentālos novērojumus. Pētījumā secināts, ka šķiedru orientācija, temperatūras iedarbība un saskarnes saite ir būtiski faktori, kas kontrolē sildīto šķiedru un betona sistēmas izturību un bojājumu uzkrāšanu. Skaitliskie un eksperimentālie pētījumi apstiprināja, ka šķiedru un matricas saskarne ir kritiskā zona, kas nosaka izraušanas pretestību, sprieguma sadalījumu un bojājumu attīstību starp termiski apstrādātām šķiedrām un betonu. Šis darbs turpina iepriekš Rīgas Tehniskajā universitātē veiktos eksperimentālos un skaitliskos pētījumus. |
| Keywords |
Atslēgvārdi: šķiedru betons, HE 1/60 tērauda šķiedra, izraušana, karsētas šķiedras, ANSYS, betona izturība, sasaistes slīdēšanas uzvedība. |
| Keywords in English |
Keywords: fiber-reinforced concrete, HE 1/60 steel fiber, pullout, heated fibers, ANSYS, concrete strength, bond slip behavior. |
| Language |
eng |
| Year |
2026 |
| Date and time of uploading |
21.05.2026 23:57:00 |
