автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Научные и практические основы формирования структуры и свойств фибробетонов

На правах рукописи

ПУХАРЕНКО Юрий Владимирович

НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ФИБРОБЕТОНОВ

Специальность 05.23.05 - строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 2005

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Технология строительных изделий и конструкций» ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет».

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Магдеев Устав Хасаяович;

доктор технических наук, профессор Макридин Николай Иванович;

доктор технических наук, профессор Петрова Татьяна Михайловна

Ведущая организация: Открытое акционерное общество «Санкт-

Петербургский зональный научно-исследовательский и проектный институт жилищно-гражданских зданий» (ОАО СПбЗНИиПИ).

Защита состоится 22 февраля 2005 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.223.01 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д.4, ауд. 206А.

Телефакс: (812)316-58-72

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет».

Автореферат разослан « » января 2005 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Бадьин Г.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Проблема фибробетонов в ее современной постановке существует более 3-х десятков лет и в последнее время приобретает особую актуальность в связи с необходимостью коренного улучшения качества при одновременном снижении материало-, трудо- и энергоемкости железобетонных конструкций,

направления развития науки и техники и критические технологии федерального уровня» и отвечает «Основным направлениям Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 г. и дальнейшую перспективу», утвержденным президентом РФ в феврале 2002 года.

Отличительными признаками фибробетонов являются высокая анизотропность и дискретность, что позволяет выделить их в самостоятельную и очень ценную группу конструкционных материалов с присущими только им особенностями структуры и свойств. Очевидные преимущества фибробето-нов (многократное увеличение прочности, трещиностойкости, износостойкости и т.д.) и кажущаяся легкость достижения желаемого результата предопределили в основном эмпирический характер исследований, что позволило накопить обширные экспериментальные данные для инженерной практики, но тем не менее не привело к созданию современной технологии, в полной мере отвечающей потенциалу прогрессивности, конкурентоспособности и экономичности дисперсного армирования, способного обеспечить значительные сдвиги в вопросах повышения эффективности строительной продукции. Успешное решение этой задачи невозможно без теоретического обобщения и дальнейшего углубления знаний о сложных процессах, обуславливающих формирование структуры и физико-механических свойств фибро-бетонов, о их взаимосвязи с состоянием исходных материалов, составами и технологическим процессом получения изделий. С попыткой создания такой целостной системы представления о фибробетоне связаны цель, задачи и содержание работы.

Целью исследований являлась разработка теоретических принципов и практических основ материаловедения и управления технологическим процессом, обеспечивающих направленное регулирование структуры и физико-механических свойств фибробетонов.

Для достижения поставленной цели:

1. Рассмотрены особенности организации структуры фибробетона как высококонцентрированной грубодисперсной системы с учетом физико-ме-ханики межчастичных контактных взаимодействий, в том числе между цементным тестом (камнем) и армирующим волокном.

2. Определена роль дисперсной арматуры на всех стадиях структуро-образования и работы материала.

3. Исследовано влияние вида, количества и дисперсности армирующих волокон на формирование структуры цементной матрицы и свойства фиб-робетона.

4. Определена и исследована совокупность технологических факторов, оказывающих наиболее существенное влияние на процесс структурообразова-ния и свойства получаемого материала.

5. Решены прикладные задачи по совершенствованию и интенсификации производства фибробетонных изделий, созданию новых видов дисперсно-армированных бетонов, технических и технологических способов их получения.

В диссертации обобщены результаты исследований и разработок, полученные автором на кафедре технологии строительных излелий и конструкций СПбГАСУ в процессе выполнения важнейших плановых НИР, являющихся частью отраслевых и межвузовских программ.

Научная новизна работы

Развиты представления о строении фибробетона как гетерогенного полиструктурного капиллярно-пористого тела, свойства которого во многом определяются количеством и состоянием контактов на границе раздела фаз «волокно - матрица».

Впервые получены теоретические и экспериментальные данные об изменении физико-механических характеристик фибробетонов в широком диапазоне объемного насыщения волокнами.

Предложена структурно-технологическая модель фибробетона, отражающая взаимодействие основных структурообразующих элементов при различных уровнях дисперсного армирования и их взаимосвязь со свойствами получаемого материала.

Впервые сформулированы принципы и разработаны методы конструирования фибробетонов оптимальной структуры, обеспечивающие получение композитов с заранее заданными свойствами.

Обоснована и исследована совокупность технологических факторов, оказывающих наиболее существенное влияние на процесс структурообразо-вания и свойства фибробетонов.

Практическая ценность и реализация работы

На основе представлений о структуре фибробетонов и закономерностях ее формирования определены требования к технологии изготовления изделий и доказана возможность их реализации в рамках существующего производства при условии оптимизации параметров технологического процесса.

Получены экспериментальные данные о конструкционных, технологических и эксплуатационных характеристиках различных видов фибровой арматуры, в том числе стальной, получаемой фрезерованием или в результате токарного процесса, а также изготавливаемой из полимерных высоко- и низкомодульных волокон. Результаты этих исследований послужили основой для расширения информационной базы проектирования составов фиб-робетонов и создания в ходе выполнения диссертационной работы новых эффективных композитов и способов их изготовления (А.с. №№: 863545, 1203065, 1528761, 1671646, 1701673, Пат. РФ №№ 2169719, 2188804 и др.).

На основании результатов экспериментальных исследований, в том

числе проводимых в заводских условиях, определены рациональные области использования фибробетонов и соответствующие этому наиболее эффективные виды армирующих волокон и их комбинаций.

Разработаны принципы организации и технологические схемы производства, составлены Технические условия и Технологические регламенты на изготовление фибробетонных изделий различной плотности (400 ... 2700 кг/м3) и прочности (0,8 ... 100 МПа), включающие составы сырьевых смесей, описание технологических процессов и оборудования, обсспечивающил ладанное распределение дисперсной арматуры в объеме бетона, плотную упаковку и повышенное сцепление составляющих фибробетонной смеси, сохранность фибр на стадии изготовления конструкций и в процессе их последующей эксплуатации.

На основе предложенных технических решений выпущены опытно-промышленные партии фибробетонных изделий различного назначения (тюбинги, кольца колодцев, элементы шахтной кровли, плиты фальш-пола, стеновые блоки, плиты для перегородок и теплоизоляция из ячеистого фибробетона, облицовочные плиты для вентилируемых фасадов и др.) и составлены технические задания на переоснащение производства для их массового изготовления.

Результаты проведенных исследований использованы при разработке НИИЖБом Госстроя РФ «Рекомендаций по проектированию и изготовлению сталефибробетонных конструкций» и «Руководящих технических материалов по проектированию и применению сталефибробетонных строительных конструкций», при разработке СевКавЗНИИсельстроем «Рекомендаций по изготовлению изделий из безавтоклавного фибропенобетона для сельского строительства», при организации опытно-промышленного производства на Волховском КСК, производственных баз ООО «Красное» (С-Петербург) и ЗАО «Фиброн» (г.Гатчина Лен. обл.), а также при техническом перевооружении технологических линий заводов асбестоцементных изделий в г. Железнодорожный (Моск. обл.) и пос.Каменск (респ. Бурятия) с целью организации промышленного производства фиброцементных крупноразмерных плит.

Апробация работы

Результаты исследований докладывались и получили одобрение на многих международных, всероссийских, региональных и внутривузовских конференциях и семинарах.

Отдельные разработки экспонировались на международных выставках и удостоены дипломов Международного строительного форума «Интер-стройэкспо» (С-Петербург, 1999 г.) и Недели высоких технологий (С-Петер-бург, 2004 г.).

В процессе выполнения исследований опубликовано 97 научных работ, получено 19 авторских свидетельств на изобретения и патентов. Основные положения диссертации отражены в Российской архитектурно-строительной энциклопедии, в журналах «Бетон и железобетон» и «Строительные материалы» и используются в учебном процессе при подготовке инженеров-строителей-технологов в рамках изучаемых дисциплин «Технология ячеистых бетонов» и «Современные строительные композиты».

Объем работы

Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, общих выводов и приложений, содержит 315 страниц машинописного текста, в том числе 63 рисунка, 55 таблиц, список литературы из 162 наименований.

Автор защищает

Теоретические представления о структуре дисперсно-армированных бетонов и закономерностях е^ формирования.

армирующих волокон на структуру и свойства фибробетонов.

Принципы и методы конструирования фибробетонов оптимальной структуры, обеспечивающей получение композитов с заданными свойствами.

Результаты исследования совокупности технологических факторов, оказывающих наиболее существенное влияние на процесс структурообразо-вания и физико-механические характеристики фибробетонов.

Практические разработки, отражающие решение прикладных задач, связанных с разработкой новых видов дисперсно-армированных бетонов, технических и технологических способов их получения, с внедрением и оценкой технико-экономической эффективности реализации полученных результатов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В обшем случае фибробетоном называют композиционный материал, состоящий их цементной матрицы (плотной или поризованной, с заполнителем или без него) с равномерным или заданным распределением по ее объему ориентированных или хаотично расположенных дискретных волокон (фибр) различного происхождения.

В настоящее время для дисперсного армирования бетонов применяют металлические (чаще всего стальные) и неметаллические (минеральные, полимерные и др.) высоко- и низкомодульные волокна различной длины и поперечного сечения. При этом стальную фибру получают резанием низкоуглеродистой проволоки, фольги или листовой стали, формированием из расплава, фрезерованием полос и слябов, а также в результате токарного процесса. Неметаллические фибры (стеклянные, базальтовые, синтетические и др.) представляют собой отрезки моноволокон, комплексных нитей или фиб-риллированных пленок, для изготовления которых в ряде случаев целесообразно использовать промышленные отходы соответствующих производств.

В диссертации осуществлен анализ современного состояния и перспектив производства дисперсно-армированных бетонов, обобщены имеющиеся результаты теоретических и экспериментальных исследований, на основании чего определено направление, сформулированы цель и задачи настоящей работы,

Мировой опыт исследования и применения дисперсно-армированных бетонов показывает, что введение волокон обеспечивает:

- улучшение прочностных характеристик бетонов- повышение трещи-ностойкости, ударо- и износостойкости, статической прочности при различ-

ных силовых воздействиях,

повышение эксплуатационной надежности конструкций при воздействии агрессивной среды за счет улучшения структуры бетона,

- возможность сокращения рабочих сечений конструкций, в ряде случаев уменьшение расхода или полный отказ от использования стержневой арматуры

Повышенный интерес к фибробетонам, возникший на рубеже 60 - 70 х годов ХХ-го столетия, обусловил приведение широких исследований, направ

ленных на разработку теоретических принципов создания подобных материалов, методов расчета и технологии изготовления конструкций, изучение их основных свойств и долговечности Весомый вклад в решение указанных проблем принадлежит представителям российской науки и производства Ю М Баженову, И В Волкову, Б А Крылову, К М Королеву, Л Г Курбатову, И А Лобанову, Л А Маланиной, В Ф Малышеву, А П Павлову, Ф Н Рабиновичу, Г С Родову, В П Романову, Г С Степановой, К В Талан товой, Ю И Тетерину, Г К Хайдукову, М А Волкову, В С Стерину и др

Анализ технической литературы и результатов собственных исследований позволил определить эффективные области использования различных видов волокон в качестве дисперсной арматуры (рис 1) и выделить некото рые закономерности, которые могут считаться общепризнанными

1) свойства фибробетона определяются видом применяемых волокон и бетона, их количественным соотношением и во многом зависят от состояния контактов на границе раздела фаз,

2) существенное повышение прочностных характеристик композита по сравнению с исходным бетоном с сохранением достигнутого уровня во вре мени обеспечивается использованием высокотехнологичных волокон, химически устойчивых по отношению к матрице и с большим, чем у нее, модулем упругости,

3) вид волокон, их относительная длина (1/(1) и процентное содержа ние в смеси (ц) должны назначаться, исходя из требований к изделиям и кон струкциям с учетом принятой технологии Отступление от оптимальных значений указанных параметров в большую или меньшую сторону снижает эффективность дисперсного армирования

4) при оптимальных параметрах армирования введение волокон спо собствует улучшению структуры и свойств исходного бетона, повышению его стойкости и долговечности

Вместе с тем, по ряду вопросов дисперсного армирования бетонов наметились определенные разногласия Так, одни исследователи сталефибро-бетона считают наиболее эффективной фибру, диаметр которой не превышает 0,7 мм в то время как другие предпочитают применять более крупные стальные волокна Нет единого мнения в оценке влияния дисперсного армирования на прочность бетона при сжатии и осевом растяжении Расходятся взгляды специалистов и по вопросам перспективы использования низкомодульных в том числе полимерных волокон в тяжелых бетонах При этом, сложный характер структуры дисперсно-армированных бетонов затрудняет

Области эффективного нспользования армирующих волокон

Рис 1

обобщение и разработку аналитических методов их расчета. Несмотря на значимость отдельных теоретических подходов для изучения свойств цементных композитов, большинство исследователей констатируют отсутствие приемлемой для практического использования теории прочности фибробе-тона и по-прежнему для качественного описяния данного показателя применяют правило смесей, согласно которому:

(1)

где: - прочность фибробетона; - величина сцепления армирующих волокон с цементным камнем; d и I- диаметр и длина фибр соответственно; Ц- коэффициент объемного армирования; - прочность исходного бетона;

-комплексный коэффициент, учитывающий эффект «фибра-фибра» взаимодействия, ориентацию волокон и вероятность пересечения ими расчетной плоскости, а также однородность и степень дефектности фибр.

Выражение (1) наиболее полно отражает вклад отдельных компонентов в общую прочность композита, но не учитывает взаимного влияния волокон и матрицы при формировании структуры фибробетона, а также участия в этом процессе технологии изготовления образцов, что приводит к определенным противоречиям между расчетными характеристиками и экспериментальными данными. Так, согласно правилу смесей зависимость «прочность-процент армирования» носит линейный характер, и это соответствует результатам многочисленных исследований, полученным при армировании бетонов высокомодульными волокнами в объеме |И = 1.. .3%.Между тем еще в 70-е годы высказывалось предположение о существовании «критического» содержания волокон, при достижении которого упрочнение бетона становится особенно эффективным. В настоящее время эта гипотеза получила экспериментальное подтверждение в наших опытах с фибробетоном, армированным фрезерной фиброй (рис.2).

Таким образом, несмотря на определенные успехи, достигнутые в дисперсном армировании, полностью решенной проблему фибробетонов признать нельзя, а опыт экспериментирования в данной области порождает множество разногласий, препятствующих разработке общей концепции, в полном объеме отвечающей на весь комплекс вопросов теории и практики. Учитывая это, в плане поставленных задач в диссертации представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований в области структурного материаловедения, позволившие установить особенности организации структуры фиб-робетона как высококонцентрированной грубодисперсной системы с учетом физико-механики межчастичных контактных взаимодействий, в том числе между цементным тестом (камнем) и армирующим волокном.

Конструирование любого композиционного материала с целью придания ему свойств, соответствующих условиям работы в зданиях и сооружениях, должно базироваться на принципах, сформулированных в результате получения определенных знаний о структуре этого материала, законах ее

о. . .

.,—п

■ ид.*.-и -

й

/1 ..Л п

формирования и возможностях регулирования свойств путем воздействия на структуру в рамках осуществления технологического процесса. Таким образом, ключевым элементом треугольника «структура - свойство -технология» является понятие структуры, с которой тесно связаны важнейшие свойства материала, его долговечность и которая определяет необходимое качество исходных компонентов, их соотношение, а также условия и режимы технологических этапов и операций. Очевидно, данное положение в полной мере относится и к фибробетону, как одному из наиболее композитов.

Зависимость прочности сталефибробетона от насыщения фрезерной фиброй сечением 0,28 мм2 и длиной 36мм

901

80

70

60

50

г

40-

30

20

10

1111 ---Расчет по правилу смесей -Экспериментальные данн ю /

/

/

/

Рос /

Кг»

1,6 3,2 4,8 6,4 8,0 9,6 11,2 06>ем-ый коэффициент армфовзню

Рис.2

Отличительной особенностью композиционных строительных материалов, особенно на минеральных вяжущих, является их ярко выраженная гетерогенность с различием размеров отдельных компонентов в 104 и более раз и полиструктурность, которая выражается в широком выборе масштабных уровней, определяемых по структурным неодно родностям, являющимся отражением того или иного механизма структурообразования. Для того чтобы понять суть и динамику происходящих процессов в фибробетоне достаточно выделить два таких уровня: микроскопический (уровень цементного камня), устанавливающий фазовый состав новообразований, характеристики системы пор

и капилляров, а также раскрывающий взаимосвязь между этими структурными составляющими, и макроскопический (уровень бетона), характеризующий соотношение между цементным камнем, заполнителями и армирующими волокнами, свойства и однородность распределения этих компонентов, а также определяющий принципы конструирования фибробетона.

Структура цементного камня исследована достаточно подробно: изучены физико-химические процессы гидратации и твердения, проведены качествен-

реакций, установлены характеристики порового пространства, причины и условия межчастичных взаимодействий и т.д. Не менее представительно выглядят данные о физико-механике бетона, процесс структурообразования которого качественно отличается от организации структуры на микроуровне. Заполнители в бетоне представляют собой самостоятельные структурные элементы различных форм, размеров и поверхностной активности, что вызывает появление неоднородных полей напряжений и деформаций в окружающем их цементном камне. Вследствие различий упруго-пластических свойств взаимодействующих компонентов, объемные деформации твердеющего цементного камня проявляются на границах раздела с заполнителями и в значительной степени определяют условия формирования и состояние переходного слоя (контактной зоны), который является третьей структурной составляющей бетона и порой имеет определяющее значение в процессах формирования свойств и разрушения композита. Очевидно, введение армирующих волокон вызывает подобные явления, и фибру в данном случае можно рассматривать как часть своеобразного заполнителя. При этом характер и глубина изменений, происходящих в цементном камне и бетоне в присутствии волокон, будут зависеть от их вида, количества и дисперсности армирования.

Роль дисперсной арматуры в формировании капиллярно-поровой структуры цементных бетонов известна, что следует из многих отечественных и зарубежных источников. В частности, на примере цементно-песчано-го бетона показано изменение характеристик порового пространства в результате введения в исходную матрицу стальных фибр, полученных из тонкой проволоки диаметром 0,3мм. По результатам определения дифференциальной пористости методом ртутной порометрии средний радиус капилляров в сталефибробетоне оказывается в 2,3 раза, а максимальный радиус в 2,7 раза меньше, чем в неармированном бетоне.

В качестве следующего примера позитивного воздействия армирующих волокон на пористость цементных бетонов могут быть приведены результаты, полученные с применением фибры из проволоки фрезерной фибры «Волан-Ф» (табл.1).

Анализ приведенных данных свидетельствует об улучшении структурных характеристик цементного бетона в результате дисперсного армирования в независимости от вида применяемых волокон. При этом основным параметром, определяющим эффективность процесса, является степень дисперсности армирования (Б), а не абсолютные значения размера фибр (ё) или степени насыщения как это считалось долгое время.

Таблица 1

Параметры поровой структуры сталефибробетонов ГОСТ 12730.3 и ГОСТ 12730.4

Вид бетона 4 и %об. Р, Характеристики пористости

мм 1/гм к а

Бетон без фибры - - - 0,32 0,6

Сталефибробетон на фибре из проволоки 0,5 1,1 0,88 0,18 0,7

То же 1,6 4,0 1,0 0,16 0,7

Сталефибробетон на фрезерной фибре 0,6 2,92 1,95 0,10 0,8

Примечания' - для фрезерной фибры приведено значение эквивалентного диаметра ((1эш); - ^ и а - оценки среднего диаметра и однородности распределения пор.

Результаты комплексных исследований газо- и пенобетонов показывают, что дисперсное армирование синтетическими волокнами также изменяет капиллярно-поровую структуру этих материалов, значительно (до 2-х раз) увеличивая долю условно-замкнутых пор в объеме порового пространства, что приводит к улучшению эксплуатационных характеристик ячеистого бетона и повышению его долговечности. При этом, как и предыдущих примерах, решающим фактором в улучшении структуры порового пространства ячеистого бетона является степень дисперсности армирования, которая в данном случае определяется степенью насыщения материала матрицы одинаковыми по размеру армирующими волокнами. Сравнительный микроскопический анализ структуры пенобетона и фибропенобетона средней плотности 700 кг/м3 показывает, что при 1,5% - ном содержании капроновых волокон по массе размер ячейковых пор в фибробетоне составляет 0,1... 1,3 мм, в то время как в неармированном ячеистом бетоне этот показатель колеблется в пределах 0,2...2,5 мм.

Очевидно, что качественное изменение структуры плотных и ячеистых бетонов в результате дисперсного армирования должно оказывать существенное влияние на физико-механические характеристики получаемых материалов. Характер изменения прочности сталефибробетона состава Ц : П = 1:1, армированного токарной фиброй, показан в таблице 2.

Анализ экспериментальных данных показывает, что они существенно отличаются от расчетных, полученных на основе правила смесей. При этом прочность композита по мере увеличения количества волокон изменяется не монотонно, как это следовало бы согласно прогнозу, а скачкообразно, и может быть выделено по крайней мере 3 характерных участка в ряду значений, соответствующих определенным пределам насыщения матрицы дисперсной арматурой:

Таблица 2

Прочность сталсфибробетона, армированного токарной фиброй (</ = 0,16 мм;/=11 мм)

№ п/п Объемный процент армирования Предел прочности на растяжение при изгибе, МПа Предел прочности на сжатие, МПа

1 0 10,1 76,8

2 1,6 14,9 83,8

3 3,2 23,4 93,4

4 4,8 33,7 96,8

5 6,4 42,8 108,8

6 8,0 48,1 111,3

7 9,6 56,9 126,7

1. Участок, на котором результаты испытаний образцов практически совпадают с расчетными характеристиками, и для прогнозирования прочности материала правомерно использование правила смесей. В данном случае объемный процент армирования 6,4%;

2. Участок дисперсного армирования (6,4< |Д.°58,0), на котором начинается отклонение экспериментальных данных от расчетных;

3. Участок (8,0^цо^9,6), на котором превышение экспериментальных данных над расчетными становится существенным и составляет для прочности на растяжение при изгибе 30...80%, а для прочности на сжатие 25...50%.

Дальнейшие исследования показали, что подобный характер изменения прочности фибробетона имеет место и при использовании других разновидностей фибр в том случае, когда их геометрия и размеры позволяют осуществлять армирование матриц в широких пределах.

Считается, что низкомодульные, в том числе капроновые и другие волокнистые материалы органического происхождения, модуль упругости которых обычно не превышает 1/4 модуля тяжелых бетонов, не могут выполнят роль упрочнителя. Однако это положение требует определенных оговорок в связи с нашими исследованиями, целью которых являлось изучение влияния низкомодульных синтетических волокон на прочностные характеристики мелкозернистого бетона (табл.3).

Из таблицы следует, что прочность бетона не уменьшается при введении низкомодульных волокон, что соответствовало бы правилу смесей, а увеличивается, и ее прирост при оптимальных для данного случая параметрах армирования (ц0= 1.. .2 %, / = 20мм) достигает 15... 18%. Очевидно, отмеченный характер изменения свойств бетона является результатом не столько упрочняющего, сколько модифицирующего действия фибровых включений, улучшающего структуру и механические характеристики цементных матриц, что ранее оставалось незамеченным и может оказаться полезным при разработке новых видов материалов.

Таблица 3

Влияние синтетических волокон на прочность мелкозернистого бетона

№ п/п Объемный процент армирования Прочность на растяжение при изгибе (МПа) при длине волокна (мм) Прочность на сжатие (МПа) при длине волокна (мм)

10 20 30 10 20 30

1 0 7.3 73 7,3 28,0 28 0 28 0

2 1,0 7,5 8,4 8,2 29,0 31,5 30,6

3 1,5 7,6 8,5 8,4 29,0 32,0 30,2

4 2,0 7,5 8,2 8,1 29,0 31,3 29,6

5 3,0 7,3 8,0 7,6 28,0 29,5 28,5

Активную роль армирующих волокон в процессе структурообразова-ния цементных матриц доказывают результаты серии экспериментов, посвященных изучению прочности фибробетонов на ранних стадиях твердения. Дисперсное армирование цементно-песчаного бетона состава Ц: П =12 осуществлялось стальной токарной фиброй длиной 11 мм и площадью поперечного сечения 0,02 мм2, а также - капроновым волокном длиной 20мм и диаметром 0,02 мм. Кинетика нарастания ранней прочности свежеотформован-ных образцов размером 4x4x16 (см) показана в таблице 4, из которой видно, что дисперсное армирование как стальными, так и синтетическими волокнами значительно повышает раннюю прочность бетона. При этом синтетические волокна на данном отрезке времени являются высокомодульными по отношению к матрице, чем и объясняется их значительное воздействие на ее прочность.

Таблица 4

Влияние армирующих волокон на прочность фибробетонов в первые часы твердения

№ п/п Время, ч Прочность на растяжение при изгибе, хЮ2 МПа

Бетон без фибр Бетон, армированный капроновым волокном в объеме, % Беггон, армированный стальной фиброй в объеме, %

1,5 3,0 1,5 3,0

1 0 0,6 0,8 1,0 1,0 1,3

2 1 0,7 1,4 1,5 1,3 1,8

3 2 1,1 2,3 2,2 2,0 2,6

4 3 1,7 3,0 2,8 2,6 3,4

Практически мгновенное увеличение прочности бетона при введении дисперсной арматуры обусловлено структурированием смеси фибровыми включениями, повышением внутреннего трения и ограниченным перемещением составляющих матрицы в присутствии волокон. Таким образом, данный процесс носит чисто механический характер. Однако и в дальнейшем

нарастание прочности фибробетонов происходит опережающим темпом (табл.5), что, очевидно, является результатом более глубоких гидратацион-ных процессов при твердении цементного камня в присутствии волокон.

Таблица 5

Кинетика нарастания прочности бетонов во времени

Вид бетона Объемный ПППТ1ГПГ армирования Предел прочности в возрасте (сут ), МПа

1 3 7 28

Бетон без фибр 0 11 8,6 12 24,1 м 28,4 6Д 39,6

Бетон, армированный капроновым волокном 1,5 й2 9,7 6Л 26,8 ТА 29,1 ТА 44,6

Бетон, армированный стальной токарной фиброй 1,5 16 10,1 21 29,3 12.3 35,6 15.4 50,1

Примечание: В числителе приведены значения прочности на растяжение при изгибе, в знаменателе - на сжатие.

Влияние дисперсной арматуры на процесс гидратации цементного камня оценивалось методом рентгенофазового анализа с помощью дифракто-метра «Дрон-2». Образцы изготавливались из цементного теста нормальной густоты и отличались содержанием или отсутствием в составе армирующих волокон. В сталефиброцементных образцах количество токарной фибры длиной 11мм и поперечным сечением 0,02мм2 составляло 4,8% по объему. Капроновые волокна диаметром 0,02мм и длиной 20мм вводились в цементное тесто в количестве 1,5% по объему. После твердения в воздушно-сухих условиях при температуре 17 °С в течение 4-х суток образцы освобождались от форм и высушивались до постоянной массы при температуре 90... 100 °С, после чего осуществлялась рентгеновская съемка.

Анализ рентгенограмм испытанных проб показывает, что образцы цементного камня с волокнами и без них имеют одинаковый фазовый состав, однако во всех случаях на рентгенограммах фиброцементных образцов зафиксировано увеличение пиков, характерных для гидроксида кальция Одновременно установлено, что интенсивность пиков, присущих трехкальцие-вому силикату в фиброцементе гораздо ниже, чем в образцах без волокон. Таким образом, может быть сделан вывод о более глубокой гидратации цемента в присутствии дисперсной арматуры независимо от материала и геометрических характеристик применяемых волокон. В этом случае фибру следует рассматривать в качестве своеобразной подложки - поверхности, на которой опережающим темпом формируется плотный прочный слой цементного камня (контактная зона), оказывающий при достаточном насыщении смеси волокнами существенное влияние на прочностные и деформативные характеристики получаемого материала.

Аналогичные результаты были получены в процессе исследования ячеистых фибробетонов при оценке степени физического и технологического воздействия волокон, в данном случае синтетических, на поведение ячеисто-бетонных смесей непосредственно после заливки в форму, а также на кинетику нарастания пластической прочности на ранней стадии твердения (табл.6, рис.3).

Таблица 6

Изменение пластической прочности и величины осанки пенозолобетонных смесей при насыщении капроновыми волокнами

Изменение пластической прочности ячеистых бетонов на ранней стадии твердения

Ят,МГЪ________

® / о! /о

Ц=1% У

О V

г • ^ ' ■

/0 ц=0 г

0 / / •

о/ у' о / &

О 10 20 30 40

Рис.3

16

Из приведенных данных видно, что насыщение пенобетонной смеси синтетическими волокнами приводит к увеличению пластической прочности. При этом деструктивные процессы, проявляющиеся в осадке смеси, наблюдаются лишь в тех случаях, когда содержание фибр составляет менее 1% по массе. При более высоком насыщении армирующие волокна сдерживают осадку смеси, и она приобретает устойчивость вплоть до начала формирования минераловолокнистой структуры фибробетона. В дальнейшем также как <1 в плотном бетоне, имеет место существенное повышение прочности хом-

позита по сравнению с неармированной высокопористой матрицей, и ее критическая величина (0,04...0,05 МПа), исключающая деструкцию материала в последующий период ускоренной тепловлажностной обработки, в фибро-армированных смесях достигается в более короткий промежуток времени.

Очевидно, полученный результат связан с поверхностными явлениями в системе «волокно-вода-цемент» и может быть объяснен с позиций коллоидной химии, согласно которым между частицами дисперсных систем возникают межмолекулярные и электростатические силы, под действием которых вблизи поверхности раздела образуются тонкие слои жидкости с аномальными свойствами (например, вязкость воды вблизи поверхности твердых частиц выше, чем в объеме в 3..5 раз). Следует предположить, что на развитой поверхности синтетических волокон (8уд = 1750 см2/г), способных к тому же, при достаточном содержании их в смеси, создавать систему переплетения, протекают подобные процессы: структурирование молекул воды, адсорбция других молекул и ионов из жидкой фазы, а также адгезия более крупных частиц цемента.

Таким образом, в результате проведенных исследований показана активная роль дисперсной арматуры в формировании структуры фибропено-бетона и обеспечении ее сохранности при последующем твердении, которая представляется следующим образом:

1. В процессе приготовления смеси армирующие волокна, равномерно распределяясь По ее объему, образуют пространственный каркас, размер ячеек которого определяется геометрическими характеристиками фибр и их объемной концентрацией. Таким образом, при определенном проценте армирования организуется минераловолокнистая ячеистая структура с преобладанием мелких однородных по размеру преимущественно замкнутых воздушных пор, о чем свидетельствует характеристика пористости затвердевшего фиб-ропенобетона.

2. «Возмущение» обычной пенобетонной смеси, вызываемое ее транспортированием и укладкой в форму, нередко приводит к коалесценции (слиянию соседних пор), синерезису пены, утолщению и разрыхлению межпо-ровых перегородок, в результате чего происходит осадка свежеотформован-ных изделий. В фиброармированной смеси наличие поверхностей раздела в виде волокон исключает возможность укрупнения пор за счет их слияния, существенно упрочняет перегородки и, таким образом, сдерживает ее пластические деформации в период проведения технологических операций.

3. На ранней стадии твердения влияние армирующих волокон также

связано со структурообразующей ролью волокнистого каркаса провоцирующего ускорение коагуляционных, а затем и кристаллизационных процессов в минеральной части композита, обусловленное поверхностными явлениями на границе раздела фаз Благодаря углублению физико-химического взаимодействия компонентов вблизи поверхности волокон по сравнению с остальным объемом, в сравнительно короткие сроки в системе образуется фиброцементный каркас, обладающий повышенной устойчивостью и плас-тицргкпй прпцнпгтып Таким лбраЗОм, ЗЕКЛЭ.ДЬ1ВЯ1ОтСа ОСНОВЫ ие"трЗЛИЗа-

ции деструктивных процессов на этапе ускоренной тепловлажностной обработки

Очевидно, подобные рассуждения о закономерностях формирования структуры фибробетона могут быть распространены и на плотный бетон, армированный различными волокнами

Полученные данные позволили определить особенности организации структуры фибробетона и предложить структурно-технологическую модель, отражающую совокупность наиболее значимых факторов в процессе формирования структуры и свойств исследуемого материала

В соответствии с предлагаемой концепцией фибробетон, как композиционный материал, представляет собой гетерогенное полиструктурное капиллярно-пористое тело, в котором на каждом структурном уровне могут быть выделены две фазы, взаимодействующие между собой по поверхности раздела через зону контакта на всех стадиях структурообразования и последующей работы материала

-дисперсная фаза, представленная совокупностью отрезков армирующих волокон заданного размера,

-дисперсионная среда - бетонная или цементная матрица, претерпевающая значительные изменения в процессе формирования структуры и свойств композита

Термодинамически структура фибробетона формируется в результате стремления фаз к равновесию путем снижения их внутренней поверхностной энергии При этом, как показали сравнительные исследования кинетики нарастания пластической прочности бетонов с волокнами и без них, опережающим является процесс образования структурных агрегатов, представляющих собой систему, состоящую из волокна, окруженного плотным и прочным слоем цементных новообразований Высокая энергия взаимодействия частиц внутри системы позволяет считать такие агрегаты самостоятельными элементами структуры, контактирующие с дисперсионной средой через поверхности раздела При этом взаимонезависимое расположение этих элементов может сохраняться лищь до некоторой критической концентрации волокон При увеличении процента армирования или геометрического фактора происходит их сближение с образованием в конечном счете вторичной структуры - фиброцементного каркаса с замоноличиванием в местах контактов и заполнением полученных ячеек материалом матрицы меньшей плотности и прочности Свойства фибробетона в данном случае определяются степенью анизатропности каркаса, энергией взаимодействия и объемной кон-

центрацией фаз, протяженностью внутренних поверхностей раздела, что в свою очередь зависит от вида и дисперсности исходных компонентов, состава фибробетона и принятой технологии изготовления изделий.

Таким образом, структурно-технологическая модель фибробетона представляет собой совокупность элементарных объемов, каждый из которых обладает всеми признаками и свойствами композита. Составной частью модели является элемент фибробетона - макроструктурная ячейка, размеры которой соизмеримы с геометрическими характеристиками армирующих

волокон и заполнителя, а характер и степень взаимодействия ее с остальным объемом материала определяется составом бетонной матрицы и количеством введенных фибр. Исходя из этого, смысл составления тех или иных композиций заключается в таком комбинировании дискретных структурных элементов, которое обеспечивает их определенную монолитность и наиболее полно отвечает характеру и условиям работы конструкции. При этом особое значение имеют свойства (модуль упругости, прочность, долговечность и др.) армирующих волокон и матрицы, а также прочность контакта на границе раздела фаз, которая во многом определяется технологией изготовления изделий.

В качестве теоретической основы для количественной оценки свойств, в частности прочности, фибробетона в соответствии с предложенной моделью может быть использовано видоизмененное правило смесей, которое с учетом дополнительных данных, полученных в ходе исследований, имеет следующий вид

Кфб = Ч"2^ + + (1 - 4,5ц)Де , (2)

где: - прочность цементного камня контактной зоны.

С учетом вышеизложенного рассмотрены особенности организации структуры цементного композита в широких пределах насыщения волокнами и разработана методика прогнозирования прочности фибробетона..

Исходя из уравнения (1), изменение прочности композита в зависимости от объемного содержания волокон и матричного материала может быть выражено графически (рис.4).

Очевидно, что прямая 1 является весьма идеализированной. На практике допущения, принятые при расчете прочности по правилу смесей часто нарушаются. Например, волокна могут разрушаться не одновременно, а последовательно из-за наличия в них дефектов. Наиболее дефектные волокна разрушаются при малых напряжениях, далеких от предела прочности, волокна с меньшими дефектами разрушаются при более высоких напряжениях, а в целом прочность композита оказывается ниже рассчитанной по уравнению (1). Кроме того, в реальном фибробетоне, когда армирующие волокна рассматриваются как своеобразный заполнитель, уместна аналогия с обычным бетоном, в котором в ряде случаев прочность определяется не столько механическими характеристиками составляющих компонентов, сколько характером и степенью взаимодействия между ними.

Характер изменения прочности фибробетона в зависимости от объемной концентрации волокон:

о улил Цпис 1

Обгежая доля волокон

1 - прочность фибробетона, определяемая по правилу смесей, 2 и 3 - соответственно прочность фибр и бетона,

4 - характер изменения прочности в реальном фибробетоне

Рис 4

Рассматривая с этих позиций динамику изменения прочности фибробетона в пределах ц=0 1, можно выделить 4 участка и, соответственно, 3 характерных значения Ц (линия 4 на рис.4).

1 При малых насыщениях (участок АВ), когда волокна удалены друг от друга на значительное расстояние (аналогично «плавающему заполнителю» в бетоне), прочность фибробетона лимитируется прочностью матрицы и практически не отличается от нее, хотя материал и может проявлять некоторые свойства композита, например, повышенную ударостойкость Участок АВ может быть условно назван «зоной рассеянного армирования»

2 Точка В соответствует ситуации, когда в момент растрескивания матрицы волокна способны воспринимать нагрузку и обеспечивать несущую способность фибробетона Таким образом, отрезок ВС составляет «зону сосредоточенного армирования», а точка С является моментом слияния контактных зон матричного материала, образующегося вокруг волокон, свойства которого (плотность и прочность) значительно выше характеристик цементного камня в остальном объеме на участке АС Следует заметить, что в случае хаотического армирования бетона дискретными волокнами точка С соответствует моменту образования фиброцементного каркаса

3. На участке, ограниченном точками С и Б, имеет место дальнейшее, причем более интенсивное повышение прочности фибробетона, что является результатом существенного уплотнения цементного камня между волокнами (образно выражаясь «наложения контактных зон»), структурообразо-вание которого происходит в стесненных условиях. При хаотическом армировании участок СБ представляет собой «зону каркасного армирования».

4. Точка Б соответствует максимально возможной прочности фибро-ббТС'ш, аССЛС гСОТОрОК наблюдается СС СКИлССКйС. ГТрйЧйНа ЭТОГО ЗдКЛЮЧасТ" ся в том, что уже вблизи вершины Б расстояние между волокнами и, следовательно, толщина матричного слоя уменьшается настолько, что композит проявляет склонность к образованию трещин и расслоений даже при небольших нагрузках, о чем свидетельствуют результаты испытаний различных (не бетонных) композитов. Кроме того, по мере приближения объемного содержания фибр к ц:=1 возникает дефицит матричного материала, при котором цементное тесто оказывается не в состоянии полностью пропитывать волокна, прочность контактов компонентов снижается и, наконец, при 100%-ном армировании фибробетон перестает существовать.

Таким образом, прочность фибробетона в диапазоне ц = 0...1 представляет собой ломаную линию, которая в лучшем случае приближается к прямой 1, определяемой правилом смесей, но никогда ее не пересекающую. Степень этого приближения зависит от вида и свойств составляющих компонентов, а также характера и степени взаимодействия фаз «волокно - матрица» в объеме композиции, которое определяется месторасположением на линии 4 трех характерных точек В, С и Б, соответствующих различному насыщению цементного камня (бетона) фибровой арматурой: ЦшЙ1, ^ И . Для определения характерных пределов армирования предлагаются следующие аналитические выражения:

0)

(4)

(5)

В приведенных формулах, кроме упомянутых выше величин: - мо-

дули упругости фибр, цементного камня и контактной зоны; Я - прочность цементного камня; V - количество цементного теста в составе фибробетона, которое может быть израсходовано на образование контактных зон; а - коэффициент, учитывающий суммарную концентрацию фибр и контактных зон;

Еиие- предельные относительные деформации цементного камня и фибр

Таким образом, разработан графо-аналитический метод прогнозирования прочности фибробетона, согласно которому данная характеристика в любой точке интервала ц - рты может быть определена в результате построения линии на графике зависимости для чего достаточно рассчитать прочность композита в трех точках, соответствующих характерным пределам армирования.

ДяПКНРЙПШР иггпрпппяния вытти ПГУГПЯЩРНЫ пппрпгям проектирования

состава фибробетонов, обоснованию и исследованию совокупности технологических факторов, оказывающих наиболее существенное влияние на процесс структурообразования и свойства получаемого материала.

Анализ структурно-технологической модели фибробетона показывает, что независимо от вида и назначения композита, характеристик исходных компонентов, включая дисперсную арматуру, для получения материалов и изделий с высокими показателями качества необходимы.

- равномерное распределение армирующих волокон в заданном объеме бетона с образованием пространственного фиброцементного каркаса, гарантирующего формирование однородной структуры материала и стабильность физико-механических характеристик;

- плотная упаковка составляющих матрицы и в целом системы «дисперсная арматура - бетон»;

- тесное взаимодействие на границе раздела фаз, являющееся залогом повышенною сцепления армирующих волокон с цементным камнем;

- благоприятные условия твердения свежеотформованных изделий

Таким образом, качество получаемого фибробетона определяется оптимальностью решений, принимаемых на стадии проектирования состава с учетом условий и режимов проведения технологического процесса. Однако обзор отечественной и зарубежной литературы показывает, что состав фиб-робетонов чаще всего определяется экспериментально или принимается по аналогии с применявшимися ранее составами. Исключение составляют работы, проводимые на кафедре технологии строительных изделий и конструкций ЛИСИ - СПбГАСУ, сотрудниками которой, в том числе автором диссертации, разработаны частные методики подбора состава сталефибро-бетона и ячеистого фибробетона. Основной недостаток упомянутых методик состоит в неопределенности получаемого результата, которая закладывается уже в задании на проектирование состава, которое, например, звучит следующим образом:

«Подобрать состав сталефибробетона марки М 500, жесткостью Ж = 20 с при степени насыщения |! = 5 % по массе.

Исходные данные и материалы

Вяжущее - цемент марки 400; заполнитель - кварцевый песок с максимальной крупностью зерен 5 мм и следующими характеристиками- М = 2,49; рп = 2600 кг/м3; рупд = 1835 кг/м3; ап = 0.294; 5п = 8,83 м2/ кг; дисперсная арматура - металлическая фибра длиной 30 мм и диаметром 0,3 мм».

В задании не указываются ни прочность при растяжении или изгибе,

ни морозостойкость или ударостойкость, ни другие требования к материалу, для выполнения которых осуществляется дисперсное армирование. Таким образом, с самого начала утрачивается целенаправленность процедуры подбора состава фибробетона С учетом изложенного возникает необходимость продолжения исследований с целью разработки общих положений и методики проектирования состава фибробетонов, свободной от указанных недостатков. ^

ке частных методик, является представление о фибре, как о части своеобразного заполнителя, обладающего определенным и весьма высоким коэффициентом формы , развитой поверхностью и оказывающего существенное влияние на технологические характеристики смеси составляющих.

Развивая данное положение с позиций структурной механики бетона и полученных теоретических и экспериментальных данных, следует отметить следующее:

1) фибра, как наиболее активная часть заполнителя, взаимодействует с цементной составляющей и служит в качестве подложки для формирования контактных зон повышенной плотности и прочности на границе раздела фаз;

2) благодаря развитой поверхности, фибра создает определенный поверхностный потенциал, оказывая влияние на величину адгезии цементных зерен, которое может быть усилено путем введения поверхностно-активных веществ, в том числе нанодисперсных модификаторов фуллероидного типа,

3) при достаточном насыщении фибра образует пространственный каркас и в рационально подобранной смеси с заполнителями формирует минимальную пустотность, сокращает расход цемента, переводя большую его часть в пленочное состояние, обеспечивает механическую устойчивость и ускоренный набор пластической прочности фибробетонной смеси;

4) благодаря высокой степени дисперсности и непрерывности пространственной каркасной структуры, фибра создает энергетический барьер на пути распространения трещин в композите При эксплуатационных нагрузках;

5) тесное взаимодействие фибры с минеральной частью по поверхности раздела обеспечивает надежное сцепление между компонентами, вследствие чего фибра выполняет роль мощного упрочнителя.

Таким образом, задача проектирования состава сводится к рациональному выбору фибр или их комбинаций, соответствующих типу конструкции и условиям ее работы, назначению, в соответствии с этим, вида заполнителей и добавок, а также к определению соотношения между компонентами смеси, обеспечивающего получение заданных, присущих только данному виду фибробетона, свойств. При этом оптимальной следует считать рецептуру, при которой в структуре материала образуется фиброцементный каркас, гарантирующий стабильность и ежецикличную повторяемость достигнутого результата в производственных условиях.

Исходя из этого, при формулировании задания на проектирование состава фибробетона необходимо включать следующие сведения:

- вид изделия или конструкции и их размеры;

- требуемый предел прочности при растяжении или изгибе (в качестве контрольной характеристики, предел прочности при сжатии);

- в соответствующих случаях, требуемые марки по морозостойкости, водонепроницаемости или другие характеристики, необходимые по условиям работы конструкции;

- параметры удобоукладываемости смеси: жесткость или осадка конуса.

В соответствии с изложенным разработана общая методика проектирования СОСТаБа. фйбробсТОНа, СОГЛаСКС которой необходимо выполнить ряд

следующих действий:

1. Исходя из вида и назначения конструкции, выбрать вид фибробето-на с учетом технических и технологических возможностей предприятия.

2. В зависимости от размеров конструкции, назначить максимальную крупность заполнителя, длину и диаметр фибры.

3. По известным методикам подобрать состав исходного бетона и определить его прочностные характеристики.

4. Определить степень насыщения исходного бетона волокнами, соответствующую условию образования фиброцементного каркаса.

5. Рассчитать прочность фибробетона при насыщениях, соответствующих , и построить график, по которому установить коэффициент армирования соответствующий получению заданной прочности фиб-робетона.

6 В случае несоответствия |Х коэффициенту \1к, выражающегося в избытке или недостатке фибр в заданном объеме, произвести корректировку показателей или применить вариант полидисперсного армирования.

7. Изготовить контрольные смеси и образцы для проверки полученного состава на соответствие заданным требованиям и, при необходимости, его корректировки стандартными методами.

Для практического использования данной методики уточнен ряд положений и проведены исследования, целью которых являлось:

- определение условий, при которых в бетонной смеси образуется пространственный каркас из армирующих волокон;

- поиск оптимального соотношения между геометрическими характеристиками фибр и крупностью заполнителя, обеспечивающего минимальную пустотность смеси составляющих, непрерывность фиброцементного каркаса, а также благоприятные условия перемешивания и заданную удобоук-ладываемость смеси;

- разработка способа определения характеристики сцепления волокон с бетонной матрицей, имеющей важнейшее значение для прогнозирования прочности фибробетона.

С учетом полученных данных разработаны новые составы сырьевых смесей для изготовления отдельных видов моно- и полиармированных фибробе-тонных изделий, защищенные авторскими свидетельствами и патентами РФ.

Оптимальность состава является необходимым, но недостаточным условием получения композита с заданными свойствами. Важнейшая роль в достижении высоких и стабильных результатов отводится технологии, ко-

24

торая в известном смысле существенно отличается от принятой в производстве обычных железобетонных изделий и конструкций

Приготовление фибробетонных смесей

В технологии фибробетонов вопросы приготовления смесей занимают особое место, так как именно на этой стадии происходит армирование бетона волокнами, обеспечение равномерности распределения которых зак-Вадьшает основы для получения материала с улучшенными свойствами. настоящее время исследования, связанные с процессом приготовления фиб-робетонных смесей, развиваются по двум направлениям: первое направление основано на разработке принципиально новых типов смесителей, второе учитывает возможность получения фиброармированных смесей в существующих серийно выпускаемых смесителях. Несмотря на различный подход, основная задача исследований сводится к снижению трудоемкости и энергоемкости процессов дозирования и перемешивания с обеспечением равномерного распределения армирующих волокон в объеме смеси, что в определенной мере зависит от технологических характеристик фибр, важнейшей из которых является сыпучесть, то есть способность перемещаться в бункерах, лотках, дозаторах под действием гравитационных сил.

При проведении экспериментальных исследований в качестве критерия оценки сыпучести выбран геометрический параметр, характеризующий типоразмер стальной фибры

где: ЬЫ- соответственно больший и меньший размеры прямоугольного

Опытные данные, представленные на рис.5, свидетельствуют о том, что, в зависимости от вида стальных фибр, загрузка их в смеситель дозированным потоком может быть организована с использованием известных или специально разработанных технологических приемов. В дальнейшем, согласно предыдущим исследованиям, достижение требуемой однородности ста-лефибробетонной смеси обеспечивается оптимальностью расходов и сочетания геометрических характеристик исходных компонентов.

В ходе последующих экспериментом установлено, что при использовании в качестве дисперсной арматуры неметаллических волокон применение специального оборудования для подачи их в смеситель становится обязательным. Кроме того, в процессе перемешивания минерального раствора с неметаллическими волокнами необходимо обеспечить распушку последних, то есть разделить отрезки комплексных нитей на элементарные волокна. Значение распушки обосновано основными положениями теории компози-

Ксып~1/п'^зкв>

где: /и <1 - длина и эквивалентный диаметр фибры;

п - характеристика формы поперечного сечения фибры

сечения или длина основания и высота треугольного сечения фибры.

ционных материалов, согласно которым величина максимального напряжения в средней части волокна при действии внешних сил определяется как

где: тш - прочность сцепления между волокном и матрицей.

Влияние относительной длины и формы поперечного сечения фибр на показатель сыпучести

50 100

Относительная дгша (1/<Ьге)

I - фибра сыпучая; II - фибра ограниченно сыпучая; III - фибра несыпучая

Рис.5

Данное уравнение показывает, что при постоянном значении ттанапря-жение в волокне определяется отношением его длины к диаметру и может быть увеличено за счет распушки. Очевидно, что в результате распушки появляется возможность уменьшения длины волокон или их содержания без снижения что очень важно, так как значительно облегчает процесс приготовления смеси. Следует отметить, что по мере распушки неметаллических волокон возрастает их число в объеме смеси, следовательно расстояние между фибрами уменьшается даже при постоянном значении т, что приводит к заметному повышению трещиностойкости композита. Таким образом, распушка волокон заключает в себе потенциальные возможности улучшения свойств фибробетона, которые должны быть реализованы именно в процессе приготовления смеси.

В связи с этим, в следующей серии экспериментов, посвященных вопросам приготовления смесей, армированных полимерными волокнами, использовался серийно выпускаемый турбулентный смеситель СБ-133 Новосибирского завода строительных машин.

Влияние распушки на прочность фибробетонов

а) Влияние распушки на прочность фибропенозолобетона плотностью 400 кг/м3 при р=1% по массе

£1,2

ю I а ь

V *

5

г о;

8 (К

а Ул

Г

£ О

О

ъ

Ь

•1=10 мм 1 -1 л * ММ ■ 1=30 мм 1

у. 'А*

у к / •

зхГ, к/ *

60 70 80 90

Степень распушки, %

1,2,3 - теоретические кривые

100

б) Влияние распушки на прочность плотного мелкозернистого фибробетона при р= 1% по массе

10

ф

ю

о

а

£ £

О ?

т о а с

• 1=10 мм * 1=20 мм *

- 1__ * •

60 70 80 90

Степень расггушни, %

1,2 - теоретические кривые Рис.6

Анализ данных, представленных на рис.6, показывает, что независимо от длины фибр и их количества, значения прочности фибробетонов, полученные в ходе эксперимента, близки к теоретическим при степени распушки в пределах 80 ... 100%.

С учетом изложенного проведены многочисленные исследования, в результате которых разработаны устройства для дозирования и подачи фибр в смеситель (A.C. №№ 1368181,1451028,1549757) и способы получения фиб-различного видй и кязкячбния {А. С 1203085,1361132,

1528767, 1660965, 1701673, 1715786, 1742270). Полученные данные послужили основой для разработки рекомендаций по выбору типов смесителей для приготовления фибробетонных смесей в зависимости от вида и характеристик исходных бетонных смесей и армирующих волокон или их комбинаций.

Формование фибробетонных изделий

При изготовлении образцов из фибропенозолобетона в лабораторных условиях был принят литьевой способ формования. В этом случае формуе-мость смесей определяется их структурной вязкостью, которая, в свою очередь, зависит от величины средней плотности, расхода воды и количества армирующих волокон. При этом, как и в обычных бетонных смесях, вязкость может быть отрегулирована введением пластифицирующих добавок, способных существенно понизить поверхностное натяжение на границе раздела фаз.

Для количественной оценки влияния указанных факторов на процесс формования и свойства получаемого материала в турбулентном смесителе приготавливались фибропенобетонные смеси различного состава, для которых определялась величина погружения конуса СтройЦНИЛа, характеризующая их структурную вязкость. Из полученных смесей изготавливались образцы размером 4x4x16 см, результаты испытаний которых приведены в таблице 7.

Таблица 7

Влияние состава смеси на глубину погружения конуса и свойства фибропенозолобетона

Водотвердое отношение [ Количество С-3, %Ц %мас Глубина погружения конуса, см фиб Свойства ропенозолобетона

Рср, кг/м Яри, МПа Ro«, МПа

1 ! | 0,7 0 0 16,9 730 0,9 2,9

0,5 16,2 730 1,3 3,9

1,0 15,1 720 2,0 4,2

2,0 13,5 710 2,2 4,5

0,5 0 17,3 715 1,1 2,9

0,5 17,0 715 1,5 4,1

1,0 16,5 705 2,4 4,6

2,0 15,2 690 2,3 4,6

Окончание табл. 7

Водотвердое отношение Количество С-3, %Ц % мае. Глубина погружения конуса, см фиб Свойства эопенозолобетона

Рср, кг/м! Кри, МПа Ксж, МПа

0,5 0 0 15,8 760 1,3 3,1

0,5 14,3 755 2,0 4,0

1,0 13,1 740 2,9 4,5

2,0 10,0 725 зл 4,4

0,5 0 17,0 720 1,4 3,6

0,5 16,6 720 2,4 4,3

1,0 15,8 705 3,2 4,9

2,0 13,6 700 3,6 5,2

Из таблицы следует, что по мере сокращения расхода воды и увеличения содержания волокон в пенобетонных смесях их вязкость увеличивается. Однако при добавлении супер пластификатора формовочные свойства смесей улучшаются, о чем свидетельствуют увеличение глубины погружения конуса и улучшенные по сравнению с исходными показатели физико-механических свойств получаемого материала.

Одновременно установлено, что в менее плотных смесях эффект повышения структурной вязкости в результате введения волокон заметно снижается, и формование теплоизоляционных изделий из ячеистого фибробетона литьевым способом возможно без разработки каких - либо специальных приемов. Более того, практический опыт показывает, что в данном случае процесс формования не требует повышения водотвердого отношения или использования пластифицирующих добавок.

В ходе предварительных экспериментов, связанных с выбором способов и назначением режимов формования изделий из плотного мелкозернистого бетона, армированного полимерными волокнами, установлено, что при уплотнении подвижных и умеренно жестких смесей на стандартной виброплощадке, при содержании капроновых волокон в смеси выше 1,5 % по массе, получаемый фибро бетон характеризуется пониженной средней плотностью и, как следствие, пониженной прочностью при сжатии. Это объясняется высокой степенью дисперсности фиброцементного каркаса и повышенной структурной вязкостью, для преодоления которой необходимы более мощные механические воздействия. Учитывая это, дальнейшие изучение формуемости бетонных смесей, армированных синтетическими волокнами, проводилось с использованием пригруза, для определения оптимальной величины которого были изготовлены и испытаны серии образцов размером 7x7x28 см. Результаты испытаний образцов в возрасте 7 суток после пропаривания приведены в таблице 8, из которой видно, что оптимальной величиной пригруза для подвижных и умеренно жестких смесей является Р = 4 кПа.

Таблица 8

Влияние величины пригруза на плотность и прочность фибробетона состава Ц : П = 1: 2

№ И, Удобоукладываемость Величина Свойства фибробетона

п/п % мае. исходной бетонной смеси пригруза, кПа Р-М кг/м Кри, МПа МПа

1 0 П 1 0 2100 7,5 41,0

2 1,5 П1 0 1910 7,6 32,3

3 1,5 П 1 2,0 2050 8,1 36,8

4 1,5 П1 4,0 2150 8,6 45,1

5 1,5 П 1 6,0 2120 8,3 42,4

6 0 Ж1 0 2150 8,1 43,2

7 1,5 Ж 1 0 1890 8,1 31,6

8 1,5 Ж1 4,0 2200 9,4 47,0

9 1,5 Ж1 6,0 2180 9,1 44,1

10 1,5 Ж2 4,0 2100 8,3 39,0

Формование более жестких фибробетонных смесей с применением стандартной виброплощадки оказалось неэффективным. Параллельно установлено, что для этих целей наиболее пригодны способы прессования или силового проката, о чем свидетельствуют результаты выпуска опытно-промышленной партии колец колодцев на установках роликового формования Волховского КСК. Кроме этого, качественное уплотнение жестких смесей, армированных полимерной фиброй, обеспечивают виброударные формовочные машины, в том числе разработанные в ЛИСИ . Так, применение лабораторной виброударной установки с двухсторонним ограничителем перемещений (а = 0,5 мм; п = 2800 кол/мин) и пригруза Р = 4 кПа для уплотнения фибробетонных смесей, приготовленных на матрице жесткостью 35 с, позволило получить композит со следующими характеристиками: р = 2230 кг/м3, И =9,7МПа, Я =51,2МПа.

ри ' ' СЖ '

Следует отметить, что указанные положения в значительной степени относятся и к вопросам формования сталефибробетонных и полиармирован-ных фибробетонных смесей.

В смежных со строительством отраслях техники значительное внимание уделяется возможности улучшения функциональных и технологических свойств материалов различного рода добавками, в том числе ультра- и на-нодисперсными. Среди последних особое значение приобретают модификаторы фуллероидной структуры с размерами частиц от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров, получаемые путем плазменно-дугового синтеза с последующей физико-химической обработкой и представляющие собой особую форму углерода. Необычная структура фуллеренов, определяемая наличием огромного числа слабо связанных валентных электронов в сочетании с высокой стабильностью атомного каркаса, обуславливает поляризацию этих частиц и превращение их в диполи на границах раздела фаз.

Наличие высочайшего, по сравнению с обычными молекулами, дипольного момента приводит к увеличению атгезионного взаимодействия, повышению концентрации и уплотнению вещества среды в приграничных с твердой фазой областях. Таким образом, введение фуллероидных частиц, как минимум способствует усилению функционального действия традиционных модифицирующих добавок.

Учитывая это, в диссертационной работе произведена оценка влияния углеродных наночасткц в совокупности с пластификаторами на свойства фибробетонной смеси и получаемого из нее фибробетона. При этом, в качестве модифицирующих добавок использовались суперпластификатор УР-2500 немецкой фирмы «Дегусса» и углеродный наномодификатор марки «Астрален»™, представляющий собой многослойные фуллероидные наночастицы с индивидуальными размерами в диапазоне от 50 до 150 нм.

На первом этапе изучалось пластифицирующие действие комплексной добавки, которое оценивалось изменением расплыва конуса цементно-песча-ной смеси на встряхивающем столике. Анализ полученных данных показывает, что введение в смесь астраленов в количестве 0,001 ..0,005 % от массы цемента позволяет увеличить расплыв смеси на 10.. .20 % или существенно сократить расход основной добавки, при этом прочность бетона в результате совместного действия пластификатора и наномодификатора повышается на 15. 18 %.

В ходе дальнейшего экспериментирования полученный состав цемент-но-песчаного бетона использовался в качестве матрицы для изготовления сталефибробетона, армированного токарной фиброй с характеристиками: /=11 мм; (I =0,16 мм. в количестве 5,0 % по объему. При этом, учитывая позитивное влияние наномодификатора на структуру и свойства контактных зон на границах раздела цементного камня с заполнителем и фиброй, порядок введения компонентов смеси был изменен: вначале перемешивались песок и фибра с водой затворения, содержащей суперпластификатор и нано-модификатор, после чего добавлялся цемент. Таким образом осуществлялась своеобразная подготовка поверхностей раздела, определяющая в дальнейшем более тесную адгезионную связь цементных зерен с заполнителем и армирующими волокнами.

Результаты испытаний образцов различного состава и приготовленных по традиционной (I) и измененной (И) технологии представлены в таблице 9. Приведенные данные свидетельствуют о значительном (до полутора раз) повышении прочности сталефибробетона в присутствии комплекса «суперпластификатор - наномодификатор», что, по всей вероятности, является следствием мощного адгезионного взаимодействия между компонентами смеси, приводящего к увеличению прочности сцепления стальных фибр с бетонной матрицей.

Полученные данные послужили основой для разработки рекомендаций по выбору способов формования фибробетонных изделий в зависимости от вида и характеристик исходных бетонных смесей и армирующих волокон или их комбинаций. При этом, окончательный выбор технологии и назначение режимов формования во многом зависят от параметров фиброво-

го армирования и соотношения геометрических характеристик исходных компонентов.

Таблица 9

Влияние модифицирующих добавок на свойства

№ п/п Вариант технологии Вид и количество добавок Прочность, МПа

Суперпластификатор, %мас Наномоди-фикатор, % мае бетона Сталефибробетона

К-ри Ксж Кос

1 I 0 0 7,5 37,4 22,3 56,4

2 ] 0,25 0 7,8 47,0 26,7 63,5

3 1 0,25 0,001 8,1 51,5 28,0 69,9

4 II 0,25 0,001 10,5, 56,7 34,5 82,6

Твердение отформованных фибробетонных изделий

Известно, что твердение цементных бетонов, в том числе и дисперсно армированных, может осуществляться как в нормальных условиях, так и с применением ускоренной тепловлажностной обработки, обеспечивающей многократное сокращение периода времени, необходимого для ввода конструкции в эксплуатацию. Однако в неармированных бетонах ускоренное твердение при повышенных температурах нередко приводит к возникновению дефектов в структуре материала и некоторому понижению показателей качества, что является следствием напряженного состояния, возникающего в результате неравномерного температурного расширения его составляющих, миграция влаги, а также избыточного давления воздуха, «защемленного» в замкнутых, особенно крупных, порах.

Таким образом, важнейшими условиями получения бездефектной структуры бетона при ускоренной тепловлажностной обработке является формирование равномерной мелкопористой структуры материала и приобретение им к началу подъема температуры структурной прочности, превышающей возникающие напряжения Ранее показано безусловное положительное влияние дисперсного армирования на формирование структуры пористости и прочности свежеотформованных изделий. Тем не менее очевидно, что получение качественного материала во многом зависит от режима твердения

Учитывая это, при проведении экспериментальных исследований оценивалось влияние температуры изотермической выдержки при пропарива-нии фибробетонных образцов на структуру и свойства получаемого материала.

Образцы размером 7x7x28 см изготавливались из мелкозернистого бетона состава Ц : П = 1 : 2 при В/Ц = 0,4. В качестве дисперсной арматуры использовались стальная фрезерная фибра «Волан - Ф» с эквивалентным диаметром 0,6 мм и длиной 36 мм, а также капроновые волокна длиной 20 мм. При твердении образцов в пропарочной камере при постоянной продолжительности изотермической выдержки варьировалась температура в этот период. Образцы испытывались через 7 суток после пропаривания, при этом

контролировались прочностные характеристики и изменение структуры исходного бетона (по глубине карбонизации) в результате дисперсного армирования. Результаты испытаний приведены в таблице 10, из которой следует, что при изменении температуры изотермической выдержки в пределах 70...80 °С прочность всех исследуемых бетонов остается практически на одном уровне. При повышении температуры до 90 °С, а особенно до 98 °С, имеет место снижение прочностных характеристик, особенно в неармированных бетонах. Глубина карбонизации как бетона, так и фибробетона при увеличении температуры в период изотермического прогрева возрастает, что свидетельствует о наличии в структуре большего количества сквозных крупных пор.

Таблица 10

Влияние температуры изотермической выдержки при пропаривании на прочность и глубину карбонизации бетонных и фибробетонных образцов

Температура Мелкозернистый бе- Сталефибробетон Фибробетон на поли-

изотермиче- тон (ц = 2,4 % об.) мерной фибре

ском вы- (ц = 2,0 % об.)

держки, °С Прочность, Глубина Прочность, Глубина Прочность, Глубина

МПа карбо- МПа карбо- МПа карбо-

Кри Ксж низации, Кр» Ксж низации, Кри к«, низации,

мм мм мм

70 6,3 35,2 4,3 18,2 47,2 1,9 6,9 38,5 1,1

80 6,6 37,3 4,5 18,4 48,0 2,3 7,2 39,1 1,3

90 6,4 34,1 5,0 18,1 46,8 2,8 6,6 37,6 1,5

98 6,0 31,2 5,3 17,6 45,3 3,4 6,0 37,1 1,9

Таким образом, независимо от вида и параметров дисперсного армирования, для ускорения твердения фибробетонных изделий следует рекомендовать мягкие режимы тепловлажностной обработки с температурой изотермической выдержки не более 70...80 °С.

При производстве ячеистобетонных изделий процесс твердения занимает до 90 % времени, поэтому его сокращение без снижения качества готовой продукции является важнейшей технологической задачей.

При любом способе тепловой обработки ячеистобетонных изделий довольно продолжительной стадией является предварительная выдержка, необходимая для обеспечения определенной структурной прочности материала. Одним из способов ускорения твердения бетонов является разогрев смеси, в том числе путем затворения горячей водой. Однако, если для газобетона такой прием обычен и даже желателен, то попытки затворения горячей водой пенобетонных смесей нередко приводят к их осадке. Экспериментально установлено, что при дисперсном армировании осадки не происходит, благодаря формированию в пенобетонной смеси пространственного каркаса, сдерживающего деформации материала как в начальный период, так и при последующей тепловой обработке. При этом, эффект от использования горячей воды может быть усилен выдерживанием отформованных изделий

до начала тепловой обработки в камерах микроклимата с параметрами окружающей среды, соответствующими температуре смеси.

Для комплексной оценки совместного влияния различных факторов на физико-механические свойства ячеистого фибробетона и их оптимизации при разработке условий и режимов твердения исследуемого материала реализован полный факторный эксперимент, в котором варьируемые параметры, их основной уровень и интервалы варьирования были назначены на основании результатов предварительных исследований. В качестве варьируемых величин приняты:

X| - скорость подъема температуры в пропарочной камере (V);

Х2 - продолжительность предварительной выдержки (1пр);

Х3 - температура воды затворения

Х4 - температура окружающей среды во время предварительной выдержки

В качестве параметров оптимизации рассматривались значения прочностных характеристик фибропенобетона.

В результате статистической обработки данных эксперимента получены уравнения регрессии, которые в кодированных единицах имеет следующий вид:

Анализ полученных уравнений с применением метода крутого восхождения в направлении градиента линейного приближения позволил определить оптимальные условия процесса твердения фибропенобетона при его интенсификации:

- затворение смеси водой с температурой 60 °С;

- выдерживание отформованных изделий до начала тепловой обработки при температуре окружающей среды 40 °С ;

- сокращение предварительной выдержки до 4 часов ;

- применение мягких режимов пропаривания при скорости подъема температуры в камере, равной 10 °С / ч.

Следует отметить, что при твердении в указанных условиях отпускная влажность ячеистого фибробетона составляла 32...34 %, что значительно выше нормируемых значений. В связи с этим предложен комбинированный (двухстадийный) режим ТВО, согласно которому на первой стадии осуществляется обработка твердеющего фибропенобетона паром, а на второй -разогретым до 110 °С сухим воздухом. Сопоставление физико-механических характеристик фибропенобетона, изготовленного с использованием различных способов тепловлажностной обработки, показывает, что, несмотря на

некоторое увеличение продолжительности процесса, комбинированный прогрев является весьма перспективным и целесообразным технологическим приемом, позволяющим получать композит с высокой прочностью и пониженной влажностью, что предопределяет низкие значения усадки и, следовательно, высокую долговечность изделий в период эксплуатации.

Очевидно, что пропаривание фибпеноробетона удорожает процесс производства, а в ряде случаев просто невозможно по организационным

являлось изучение возможности получения ячеистого фибробетона без применения тешо-влажностной обработки.

Образцы с расчетной средней плотностью в сухом состоянии 800 кг/м3 формовались литьевым способом из смесей состава цемент : зола = 1 :1,25 при = 1,0 % по массе, по достижении распалубочной прочности освобождались от форм и твердели:

- в условиях естественной влажности при температуре 13... 15 ° С;

- при той же температуре в условиях повышенной влажности (над водой в эксикаторе).

В процессе твердения в контрольные сроки определялись остаточная влажность и прочность при сжатии образцов (табл. 11).

Таблица11

Прочность ячеистых бетонов средней плотности 800 кг/м3 в состоянии

естественной влажности

Условия твердения Вид бетона Прочность (МПа) / влажность (% мае.) образцов в возрасте, сут.

3 7 14 28

13... 15 "С, естественная влажность пенозолобетон 0,6/41 0,9/37 1,1/10 1,4/9

фибропенозо-лобетон 0,4/34 0,9/27 2,6/9 2,8/8

13. .. 15 иС, повышенная влажность пенозолобетон 0,5/39 1,1/38 0,9/36 1,5/33

фибропенозо-лобетон 0,3/38 0,5/34 1,4/25 1,8/23

Одновременно из смесей указанного состава были изготовлены образцы, твердевшие в формах в условиях пропаривания при температуре изотермической выдержки 80 °С по режиму (в часах): 3 + 6 + естественное охлаждение в закрытой камере. После освобождения от форм образцы сушились до постоянной массы при температуре 105 °С, после чего определялась их прочность. Результаты испытаний приведены в таблице 12. Здесь же представлены характеристики прочности образцов, твердевших без тепловлажностной обработки и высушенных до постоянной массы.

Анализ полученных данных позволяет сделать следующие выводы: 1. Прочность ячеистого фибробетона, начиная с 7 суток, интенсивно нарастает и к контрольному сроку значительно опережает прочность неар-мированного бетона.

2. Прочность фибробетона естественного твердения в 28-суточном возрасте равна прочности пенобетона, прошедшего ускоренную тепловлаж-ностную обработку и высушенного до постоянной массы.

3. Прочность ячеистых бетонов, твердевших при обычных температурах в условиях повышенной влажности невысока, однако после сушки образцов она превосходит прочность пропаренных (контрольных) образцов.

Тойпипа]О

Прочность ячеистых бетонов средней плотности 800 кг/м3, высушенных до постоянной массы

Условия твердения Вид бетона Прочность на сжатие, МПа

пропаривание пенозолобетон 2,8

фибропенозолобетов 4,9

28 сут. при 13... 15 "С и пенозолобетон 1,8

естественной влажности фибропенозолобетон 3,2

28 сут. при 13... 15 "С и пенозолобетон 3,4

повышенной влажности фибропенозолобетон 5,1

Таким образом, установлена принципиальная возможность получения эффективного теплоизоляционно-конструкционного фибропенобетона без тепловой обработки, что значительно расширяет области его применения.

В целом, проведенные исследования позволили определить совокупность технологических факторов, оказывающих наиболее существенное влияние на процесс структурообразования и свойства фибробетонов, в результате чего разработана система управления технологическим процессом и качеством продукции, включающая последовательность действий при решении задач, связанных с созданием новых видов дисперсно-армированных бетонов и промышленной технологии получения изделий на их основе (рис.7).

В заключительной главе диссертации приведены результаты практического использования полученных данных в решении прикладных задач по совершенствованию и интенсификации производства фибробетонных изделий, разработке новых видов бетонных композитов, технических и технологических способов их получения.

В настоящее время накоплен значительный отечественный и мировой опыт промышленного применения фибробетона в конструкциях различного назначения. Вместе с тем, многие, в целом положительные, результаты были получены в условиях острого дефицита промышленной фибры, существовавшего до недавнего времени, и в ряде случаев выбор армирующих волокон не был достаточно обоснован, а применяемая технология была случайной и несовершенной, что приводило к заниженным результатам, не соответствующим потенциальным возможностям дисперсного армирования.

Результаты проведенных экспериментально-теоретических исследований позволили расширить и одновременно конкретизировать области использования фибробетонов, а также способы изготовления изделий и конструкций, в которых дисперсное армирование реализуется с наибольшей эффективностью.

Алгоритм разработки технологического процесса производства фибробетонных изделий

Рис.7 37

Ниже приводятся примеры конкретного использования результатов диссертационных исследований при разработке промышленной технологии и организации производства фибробетонных изделий и конструкций различного назначения с технико-экономической оценкой.

Более 15 лет Волховский КСК в рамках опытно-промышленного производства осуществляет выпуск сталефибробетонных колец колодцев способом роликового прессования. Технологическая линия оснащена высокопроизводительным оборуДОЗЯККСМ, Б ТОМ ЧКСЛС ПСЗБОЛлЮ1ЦСМ изготавливать и

саму стальную фибру из проволоки различного диаметра.

Положительно зарекомендовал себя сталефибробетон в конструкциях подземных сооружений. В частности, на протяжении ряда лет успешно эксплуатируется один из участков тоннеля Петербургского метрополитена, выполненный в сталефибробетонном варианте. При этом в качестве дисперсной арматуры для изготовления тюбингов и лотковых блоков на заводе ЖБКиД № 1 АО «Ленметрострой» использовалась фрезерная фибра, разработанная на кафедре технологии конструкционных материалов Петербургского технического университета при участии автора диссертации.

Токарная фибра, получаемая прерывистым вибрационным резанием, нашла применение при разработке легких, прочных и ударостойких стале-фибробетонных элементов временной шахтной кровли. В данном случае некоторое удорожание изделий из-за повышенного расхода фибры компенсируется облегчением ручного труда и безопасностью проведения работ в условиях подземного строительства.

Перспективным материалом для ограждающих конструкций и теплоизоляционных изделий является ячеистый фибробетон неавтоклавного твердения. В связи с этим, результаты диссертационных исследований использованы при выпуске опытно-промышленных партий стальных труб для прокладки тепловых сетей с изоляцией из фибропенобетона, а также при организации производства строительных материалов ООО «Красное» (С.-Петербург), освоившего серийный выпуск изделий из бетонов, армированных синтетическими волокнами. В настоящее время фибропенобетонные плиты, обладающие повышенной прочностью, ударостойкостью, необходимыми тепло- и звукоизоляционными свойствами, успешно применяются для возведения межкомнатных и межквартирных перегородок, а также в многослойных конструкциях наружных стен зданий и сооружений. Из плотного бетона, в котором синтетическая фибра служит для увеличения ударо- и морозостойкости, снижения усадочных трещин, изготавливаются элементы сборных ограждений и изделия малых архитектурных форм с применением немедленной распалубки

Разработаны составы фиброцемента, армированного целлюлозными волокнами, а также технические и технологические предложения по изготовлению из этого материала тонких крупноразмерных облицовочных плит для возведения конструкций вентилируемых фасадов зданий и сооружений различного назначения. Выпуск опытных партий изделий в количестве 15 тыс. м2 осуществлен на действующих технологических линиях комбината

«Мостермостекло» (Московская обл.) и Тимлюйского завода АЦИ (респ. Бурятия), после их довооружения и частичной переналадки. При этом, результаты испытаний стандартных образцов, выпиленных из готовых изделий, показали полную сходимость расчетных значений показателей с экспериментальными данными. Установлено, что производство фиброцементной плиты на 20 % дешевле, чем асбестоцементной. При этом экономится природный асбест, составляющий предмет российского экспорта и сокращается дслл импорта аналогичном продукции из стран Западной Европы.

В результате проведенных исследований определена технико-экономическая эффективность указанных видов фибробетонных изделий, разработана нормативно-техническая документация и составлены технические задания на проектирование технологических линий и перевооружение производства для их массового изготовления.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основе теоретических и экспериментальных исследований об изменении физико-механических характеристик дисперсно-армированных бетонов в широком диапазоне объемного насыщения волокнами развиты представления о строении фибробетона как гетерогенного полиструктурного капиллярно-пористого тела, свойства которого во многом определяются количеством и состоянием контактов на границе раздела фаз «волокно -матрица».

2. Предложена структурно-технологическая модель фибробетона, отражающая взаимодействие основных структурообразующих элементов при различных уровнях дисперсного армирования и их взаимосвязь со свойствами получаемого материала. Разработан графо-аналитический метод прогнозирования прочности фибробетона с использованием видоизмененного правила смесей, учитывающего вклад контактных зон цементного камня, образующихся на поверхности армирующих волокон.

3. На основе анализа структурно-технологической модели определены требования к проектированию состава фибробетона. При этом установлено, что главной структурообразующей составляющей дисперсно-армированного бетона является фибра, которой в той или иной степени должны быть подчинены показатели качества других компонентов, входящих в состав сырьевой смеси. Разработана общая методика проектирования состава фиб-робетонов и исследованы особенности ее использования применительно к различным видам бетонов, армированных стальными и неметаллическими волокнами.

4. На основе представлений о структуре фибробетонов и закономерностях ее формирования определены требования к технологии изготовления изделий и доказана возможность их реализации в рамках существующего производства при условии оптимизации параметров технологического процесса Получены экспериментальные данные о технологических характеристиках различных видов фибровой арматуры, в том числе стальной, получае-

мой фрезерованием или в результате токарного процесса, а также изготавливаемой из полимерных высоко- и низкомодульных волокон. Результаты этих исследований послужили основой для расширения информационной базы проектирования технологических процессов, включая приготовление фибробетонных смесей, формование и твердение фибробетонных изделий. Решены прикладные задачи по совершенствованию и интенсификации производства фибробетонных изделий, созданию новых видов дисперсно-армированных бетонов, технических и технологических способов их получения.

5. На основании результатов экспериментальных исследований, в том числе проводимых в заводских условиях, определены рациональные области использования фибробетонов и соответствующие этому наиболее эффективные виды армирующих волокон и их комбинаций. Разработаны принципы организации и технологические схемы производства, составлены Технические условия и Технологические регламенты на изготовление фибробетонных изделий различной плотности (400 ... 2700 кг/м3) и прочности (0,8 ... 100 МПа). На основе предложенных технических решений выпущены опытно-промышленные партии фибробетонных изделий различного назначения определена их технико-экономическая эффективность и составлены технические задания на переоснащение производства для их массового изготовления.

6. Результаты проведенных исследований использованы при разработке НИИЖБом Госстроя РФ «Рекомендаций по проектированию и изготовлению сталефибробетонных конструкций» и «Руководящих технических материалов по проектированию и применению сталефибробетонных строительных конструкций», при разработке СевКавЗНИИсельстроем «Рекомендаций по изготовлению изделий из безавтоклавного фибропенобетона для сельского строительства», при организации опытно-промышленного производства на Волховском КСК, производственных баз ООО «Красное» (С-Петер-бург) и ЗАО «Фиброн» (г.Гатчина Лен. обл.), а также при техническом перевооружении технологических линий заводов асбестоцементных изделий в г. Железнодорожный (Моск. обл.), и пос. Каменск (респ. Бурятия).

Основное содержание диссертационной работы отражено в следующих публикациях автора:

1. Рекомендации по изготовлению изделий из безавтоклавного фибропенобетона для сельского строительства / Ростов - н//Д, 1984. - 24 с. (в соавторстве).

2. Резервы экономии материальных и энергетических ресурсов на предприятиях сборного железобетона / Л., 1986. - 28 с. (в соавторстве).

3. Газобетон, дисперсно-армированный неметаллическими волкнами // Технология строительных изделий и конструкций: Межвуз. темат. сб.тр. / Л., ЛИСИ, 1979 - с. 55-58.

4. Фибробетоны, особенности технологии и области применения //Теория, производство и применение строительных конгломератов: Материалы Всесоюзной науч - техн. конференции / Владимир, 1982. -с. 230-231 (в соавторстве).

5. Оптимизация параметров армирования теплоизоляционных ячеистых фибробе-тонов // Технология строительных изделий и конструкций Межвуз. темат. сб.тр. / Л.. ЛИСИ. 1982. с. 12-17.

6 Безавтоклавные ячеистые бетоны, армированные синтетическими волокнами // Бетон и железобетон - 1981, - № 8 -с 28-30 (в соавторстве)

7 Применениефибробетона в строительстве//Бетон и железобетон -1986,-№ 5 -с 45-46 (в соавторстве)

8 Структура, свойства и технология композиционных материалоз, армированных волокнами//Физико - химическая механика София -1987 -№14 - с 60-63 (в соавторстве)

9 Применение фибропенобетона для тепловой изоляции стальных трубопроводов // ТСллОЛОГиЯ и эГиТоиления и свойства новых композиционных материалов Межвуз те-мат сб тр /Л , ЛИСИ, 1986 - с 2 5-30

10 Ресурсосберегающая технология дисперсно армированных бетонов // Бетон и же лезобетон Ресурсо- и энергосберегающие конструкции и технологии Материалы X Всесо юзной конференции по бетону и железобетону / М , 1989 - с 125 126 (в соавторстве)

11 Полидисперсно-армированный ячеистый золобетон // Развитие производства изделий из ячеистого бетона / Челяб , 1990 - с 57-59 (в соавторстве)

12 Регулирование структуры и свойств фибробетонов // Физико-химические про блемы материаловедения и новые технологии Материалы Всесоюзной науч - техн конференции/Белгород, 1991 -с 27-28

13 Направления совершенывования СВОЙСТВ и повышения эффективности фибробетонов Ресурсосбережение в строи^лыпве Материалы семинара/СПб, 1992-с 6 7

14 Ячеистый фибробетон пониженной энергоемкости / Теплоэнергоэффективные технологии - 1996 № 1 - с 39 40 (в соавтора ве)

15 Фибробетон/ Российская архитектурно-строительная энциклопедия М 1995 - т 1 (в соавторстве)

16 Особенности структуры и свойств фибробетона с высоким содержанием дис персной арматуры // Технология и экономика строительства Проблемы и пути решения Сборник науч тр / Новосибирск, 1997 - с 63-69 (в соавторстве)

17 Разработка перспективных материалов, применяемых в строительстве / Научно -технические ведомости СПбГТУ - 1997 - № 1 - 2 (7 - 8) с 101-103 (в соавторстве)

18 Свойства фибробетона на фрезерованной фибре // Применение сталефибробетона в транспортном строительстве Материалы международного симпозиума / М , 1998 -с 17

19 Дисперсно армированные материалы и изделия для реконструкции // Реконструкция - Снкт - Петербург - 2003 Сборник докладов международной науч - практ конференции / СПб, 2002 - с 9-11

20 Перспективы применения ячеистого фибробетона в суровых климатических условиях // Фундаментальные проблемы комплексного использования природного и техногенного сырья Баренцева региона в технологии строительных материалов Материалы Международной научной конференции / Апатиты, 2003 - с 208-210

21 Долговечность ячеистых фибробетонов // Достижения строительного материаловедения Сборник научных статей / СПб, 2004 - с 80-82

22 Перспективы применения ячеистых фибробетонов в строительстве // Ячеистые бетоны в современном строительстве Сборник докладов международной науч - практ конференции /СПб, 2004 -с 65-66

23 Эффективные области использования различных армирующих волокон в бетонах и растворах // Современные технологии сухих смесей в строительстве Сб докладов 4 й Международной науч - техн конференции / СПб, 2002 - с 69-73

24 Принципы формирования структуры и прогнозирование прочности фибробе-тонов //Строительные материалы -2004 -№10 -с 47 50

25 Автоматизированная линия по производству стеновых блоков из ячеистого бетона //Строительные и дорожные машины -2004 -10 с 18 19 (в соавторстве)

26 Прочность и долговечность ячеистого фибробетона // Строительные материалы -2004 -№12 -с

27 А с № 863545 Сырьевая смесь для изготовления ячеистых бетонов - БИ № 34, 1981

28 Ас № 1203065 Способ приготовления сталефибробетона -БИ № 1, 1986

29 Ас № 1361132 Способ получения золобетона -БИ№47, 1987

30 Ас №1368181 Питатель для волокнистого материала -БИ № 3, 1988

31 Ас № 1451028 Питатель волокнистого материала - БИ № 2, 1989

32 Ас № 1528761 Способ получения фибробетона - БИ № 46, 1989

33 А с №1549757 Питятрпк для волосистого "Зеркала ЕК № 10, 1990

34 А с № 1660965 Способ изготовления ячеистобетонных изделий - БИ № 25, 1991

35 Ас №1671646 Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона - БИ № 31,

1991

36 Ас № 1682346 Способ получения гипсобетона - Б И № 37, 1991

37 А.с № 1701673 Фибробетонная смесь -БИ № 48, 1991

38 А с № 1715786 Способ изготовления изделий из ячеистого золобетона - БИ №

8, 1992

39 Ас №1730082 Сырьевая смесь для изготовления ячеистых бетонов -БИ№16,

1992

40 А с №1742270 Способ приготовления ячеистобетонной смеси -БИ № 23, 1992

41 Сырьевая смесь для изготовления ячеистых бетонов / Решение о выдаче патента на изобретение по Заявке № 96100250 / 03 от 03 02 97

42 Патент РФ №2169719 Сырьевая смесь для изготовления ячеистых бетонов/-БИ№ 18,2001

43 Патент РФ № 2164044 Способ упаковки радиактивных отходов в защитный контейнер и корпус контейнера для его осуществления - БИ № 7, 2001

44 Патент РФ №2188804 Фибробетонная смесь для изготовления строительных изделий и конструкций - БИ № 25, 2002

45 Сырьевая смесь для изготовления фиброцементных изделий / Решение о выдаче патента на изобретение по Заявке № 2003128630 /03 от 15 08 2004

Подписано к печати 11 01 2005 Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная Уел печ л 2,75 Тир 120 экз Заказ 1

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская, 4

Отпечатано на ризографе 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская 5

05.Z 3

ti ocj?:js

ВВЕДЕНИЕ

1.ДИСПЕРСНО-АРМИРОВАННЫЕ БЕТОНЫ: НАПРАВЛЕНИЕ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 .Состояние и перспективы производства дисперсно-армированных бетонов

1.2.Влияние дисперсного армирования на свойства цементных бетонов 1.2.1 .Механические характеристики

1.2.2.Показатели долговечности

1.3.Направление, цель и задачи исследований Выводы по главе

2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ФИБРОБЕТОНОВ

2.1 .Общие представления о формировании структуры фибробетона как композиционного материала

2.1.1.Влияние вида волокон и параметров армирования на структуру и свойства фибробетонов

2.1.2.Влияние дисперсного армирования на процессы гидратации цемента и твердения бетона

2.2.Структурная модель и прогнозирование свойств фибробетона

2.2.1.Критические пределы насыщения цементных композитов армирующими волокнами

2.2.2.Прогнозирование прочностных характеристик фибробетона

2.2.3.Структурно-технологическая модель фибробетона Выводы по главе

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОСТАВА ФИБРОБЕТОНОВ

3.1 .Дисперсная арматура для цементных бетонов

3.2.0бщие принципы и методика проектирования состава фибробетона

3.3.Определение прочности сцепления дисперсной арматуры с цементным камнем

3.4.0собенности подбора состава сталефибробетона

3.5.Особенности подбора состава фибробетона с использованием неметаллических волокон

Выводы по главе

4.УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ В ПРОИЗВОДСТВЕ ФИБРОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

4.1. Приготовления фибробетонных смесей

4.2. Формование фибробетонных изделий

4.3.Твердение отформованных фибробетонных изделий

4.4. Применение наномодификаторов для улучшения формовочных свойств фибробетонных смесей и прочности фибробетонов

4.5. Алгоритм разработки технологического процесса производства фибробетонных изделий

Выводы по главе

5.ОПЫТ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ФИБРОБЕТОНА

5.1.Опыт и перспективы применения сталефибробетона в транспортном и подземном строительстве

5.1.1 .Изготовление сталефибробетонных колец колодцев на

Волховском комбинате строительных конструкций

5.1.2.Выпуск блоков тоннельной обделки на заводе ЖБКиД №

АО «Ленметрострой»

5.1.3.Применение сталефибробетона в тонкостенных изгибаемых конструкциях

5.2.Промышленный опыт изготовления изделий из ячеистого фибробетона

5.2.1 .Применение фибропенобетона для тепловой изоляции стальных трубопроводов

5.2.2.Производство фибропенобетонных плит для наружных стен и перегородок

5.3.Производство изделий из плотных бетонов, армированных полимерными волокнами

Выводы по главе

Проблема фибробетонов в ее современной постановке существует более 3-х десятков лет и в настоящее время приобретает особую актуальность в связи с необходимостью коренного улучшения качества при одновременном снижении материало-, трудо- и энергоемкости железобетонных конструкций.

Отличительными признаками фибробетонов являются высокая анизотропность и дискретность, что позволяет выделить их в самостоятельную и очень ценную группу конструкционных материалов с присущими только им особенностями структуры и свойств. Очевидные преимущества фибробетонов (многократное увеличение прочности, трещиностойкости, износостойкости и т.д.) и кажущаяся легкость достижения желаемого результата предопределили в основном эмпирический характер исследований, что позволило накопить обширные экспериментальные данные для инженерной практики, но, тем не менее, не привело к созданию современной технологии, в полной мере отвечающей потенциалу прогрессивности, конкурентоспособности и экономичности дисперсного армирования, способного обеспечить значительные сдвиги в вопросах повышения эффективности строительной продукции. Успешное решение этой задачи невозможно без теоретического обобщения и дальнейшего углубления знаний о сложных процессах, обуславливающих формирование структуры и физико-механических свойств фибробетонов, об их взаимосвязи с состоянием исходных материалов, составами и технологическим процессом получения изделий. С попыткой создания такой целостной системы представления о фибробетоне связаны цель, задачи и содержание работы.

Целью исследований являлась разработка теоретических принципов и практических основ материаловедения и управления технологическйм процессом, обеспечивающих направленное регулирование структуры и физико-механических свойств фибробетонов.

Для достижения поставленной цели:

1 .Рассмотрены особенности организации структуры фибробетона как высококонцентрированной грубодисперсной системы с учетом физико-механики межчастичных контактных взаимодействий, в том числе между цементным тестом ( камнем) и армирующим волокном.

2.Определена роль дисперсной арматуры на всех стадиях структурооб-разования и работы материала.

3.Исследовано влияние вида, количества и дисперсности армирующих волокон на формирование структуры цементной матрицы и свойства фибробетона.

4.0пределена и исследована совокупность технологических факторов, оказывающих наиболее существенное влияние на процесс структурообразо-вания и свойства получаемого материала.

5.Решены прикладные задачи по совершенствованию и интенсификации производства фибробетонных изделий, созданию новых видов дисперсно-армированных бетонов, технических и технологических способов их получения.

В диссертации обобщены результаты исследований и разработок, полученные автором на кафедре технологии строительных изделий и конструкций СПбГАСУ в процессе выполнения важнейших плановых НИР, являющихся частью отраслевых и межвузовских программ.

Научная новизна работы

Развиты представления о строении фибробетона как гетерогенного полиструктурного капиллярно-пористого тела, свойства которого во многом определяются количеством и состоянием контактов на границе раздела фаз «волокно - матрица».

Впервые получены теоретические и экспериментальные данные об изменении физико-механических характеристик фибробетонов в широком диапазоне объемного насыщения волокнами.

Предложена структурно-технологическая модель фибробетона, отражающая взаимодействие основных структурообразующих элементов при различных уровнях дисперсного армирования и их взаимосвязь со свойствами получаемого материала.

Впервые сформулированы принципы и разработаны методы конструирования фибробетонов оптимальной структуры, обеспечивающие получение композитов с заранее заданными свойствами.

Обоснована и исследована совокупность технологических факторов, оказывающих наиболее существенное влияние на процесс структурообразо-вания и свойства фибробетонов.

Практическая ценность и реализация работы

На основе представлений о структуре фибробетонов и закономерностях ее формирования определены требования к технологии изготовления изделий и доказана возможность их реализации в рамках существующего производства при условии оптимизации параметров технологического процесса.

Получены экспериментальные данные о конструкционных, технологических и эксплуатационных характеристиках различных видов фибровой арматуры, в том числе стальной, получаемой фрезерованием или в результате токарного процесса, а также изготавливаемой из полимерных высоко- и низкомодульных волокон. Результаты этих исследований послужили основой для расширения информационной базы проектирования составов фибробетонов и создания в ходе выполнения диссертационной работы новых эффективных композитов и способов их изготовления (A.C. №№: 863545, 1203065, 1528761, 1671646, 1701673, 1742270 и др.).

На основании результатов экспериментальных исследований, в том числе проводимых в заводских условиях, определены рациональные области использования фибробетонов и соответствующие этому наиболее эффективные виды армирующих волокон и их комбинаций.

Разработаны принципы организации и технологические схемы производства, составлены Технические условия и Технологические регламенты на изготовление фибробетонных изделий различной плотности (400 . 2700 кг/м3) и прочности (0,8 . 100 МПа), включающие составы сырьевых смесей, описание технологических процессов и оборудования, обеспечивающих заданное распределение дисперсной арматуры в объеме бетона, плотную упаковку и повышенное сцепление составляющих фибробетонной смеси, сохранность фибр на стадии изготовления конструкций и в процессе их последующей эксплуатации.

На основе предложенных технических решений выпущены опытно-промышленные партии фибробетонных изделий различного назначения (тюбинги, кольца колодцев, элементы шахтной кровли, плиты фалын-пола, стеновые блоки, плиты для перегородок и теплоизоляция из ячеистого фибробе-тона, облицовочные плиты для вентилируемых фасадов и др.) и составлены технические задания на переоснащение производства для их массового изготовления.

Результаты проведенных исследований использованы при разработке НИИЖБом Госстроя РФ «Рекомендаций по проектированию и изготовлению сталефибробетонных конструкций» и «Руководящих технических материалов по проектированию и применению сталефибробетонных строительных конструкций», при разработке СевКавЗНИИсельстроем «Рекомендаций по изготовлению изделий из безавтоклавного фибропенобетона для сельского строительства», при организации опытно-промышленного производства на Волховском КСК, производственных баз ООО «Красное» (С-Петербург) и ЗАО «Фиброн» (г.Гатчина Лен. обл.), а также при техническом перевооружении технологических линий заводов асбестоцементных изделий в.г. Железнодорожный (Моск. обл.) и пос.Каменск (респ. Бурятия) с целью организации промышленного производства фиброцементных крупноразмерных плит.

Апробация работы

Результаты исследований докладывались и получили одобрение на многих международных, всероссийских, региональных и внутривузовских конференциях и семинарах.

Отдельные разработки экспонировались на международных выставках и удостоены дипломов Международного строительного форума «Интерстройэкспо» (С-Петербург, 1999 г.) и Недели высоких технологий (С-Петербург, 2004 г.).

В процессе выполнения исследований опубликовано 97 научных работ, получено 19 авторских свидетельств на изобретения и патентов. Основные положения диссертации отражены в Российской архитектурно-строительной энциклопедии, в журналах «Бетон и железобетон» и «Строительные материалы» и используются в учебном процессе при подготовке инженеров-строителей-технологов в рамках изучаемых дисциплин «Технология ячеистых бетонов» и «Современные строительные композиты».

Объем работы

Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, общих выводов и приложений, содержит 315 страниц машинописного текста, в том числе 63 рисунка, 55 таблиц, список литературы из 162 наименований.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основе теоретических и экспериментальных исследований об изменении физико-механических характеристик дисперсно-армированных бетонов в широком диапазоне объемного насыщения волокнами развиты представления о строении фибробетона как гетерогенного полиструктурного капиллярно-пористого тела, свойства которого во многом определяются количеством и состоянием контактов на границе раздела фаз «волокно - матрица».

2. Предложена структурно-технологическая модель фибробетона, отражающая взаимодействие основных структурообразующих элементов при различных уровнях дисперсного армирования и их взаимосвязь со свойствами получаемого материала. Разработан графо-аналитический метод прогнозирования прочности фибробетона с использованием видоизмененного правила смесей, учитывающего вклад контактных зон цементного камня, образующихся на поверхности армирующих волокон.

3. На основе анализа структурно-технологической модели определены требования к проектированию состава фибробетона. При этом установлено, что главной структурообразующей составляющей дисперсно-армированного бетона является фибра, которой в той или иной степени должны быть подчинены показатели качества других компонентов, входящих в состав сырьевой смеси. Разработана общая методика проектирования состава фибробетонов и исследованы особенности ее использования применительно к различным видам бетонов, армированных стальными и неметаллическими волокнами.

4. На основе представлений о структуре фибробетонов и закономерностях ее формирования определены требования к технологии изготовления изделий и доказана возможность их реализации в рамках существующего производства при условии оптимизации параметров технологического процесса. Получены экспериментальные данные о технологических характеристиках различных видов фибровой арматуры, в том числе стальной, получаемой фрезерованием или в результате токарного процесса, а также изготавливаемой из полимерных высоко- и низкомодульных волокон. Результаты этих исследований послужили основой для расширения информационной базы проектирования технологических процессов, включая приготовление фибро-бетонных смесей, формование и твердение фибробетонных изделий. Решены прикладные задачи по совершенствованию и интенсификации производства фибробетонных изделий, созданию новых видов дисперсно-армированных бетонов, технических и технологических способов их получения.

5. На основании результатов экспериментальных исследований, в том числе проводимых в заводских условиях, определены рациональные области использования фибробетонов и соответствующие этому наиболее эффективные виды армирующих волокон и их комбинаций. Разработаны принципы организации и технологические схемы производства, составлены Технические условия и Технологические регламенты на изготовление фибробетонных изделий различной плотности (400 . 2700 кг/м3) и прочности (0,8 . 100 МПа), включающие составы сырьевых смесей, описание технологических процессов и оборудования, обеспечивающих заданное распределение дисперсной арматуры в объеме бетона, плотную упаковку и повышенное сцепление составляющих фибробетонной смеси, сохранность фибр на стадии изготовления конструкций и в процессе их последующей эксплуатации. На основе предложенных технических решений выпущены опытно-промышленные партии фибробетонных изделий различного назначения (тюбинги, кольца колодцев, элементы шахтной кровли, плиты фалыи-пола, стеновые блоки, плиты для перегородок и теплоизоляция из ячеистого фибробе-тона, облицовочные плиты для вентилируемых фасадов и др.), определена их технико-экономическая эффективность и составлены технические задания на переоснащение производства для их массового изготовления.

6. Результаты проведенных исследований использованы при разработке НИИЖБом Госстроя РФ «Рекомендаций по проектированию и изготовлению сталефибробетонных конструкций» и «Руководящих технических материалов по проектированию и применению сталефибробетонных строительных конструкций», при организации опытно-промышленного производства на Волховском КСК, производственных баз ООО «Красное» (С-Петербург) и ЗАО «Фиброн» (г.Гатчина Лен. обл.), а также при техническом перевооружении технологических линий заводов асбестоцементных изделий в г.г. Железнодорожный (Моск. обл.), Белгород и пос.Каменск (респ. Бурятия) с целью организации промышленного производства фиброцементных крупноразмерных плит.

261

1. Абдуль Рахман Ола. Пути обеспечения трещиностойкости бетона в климатических условиях Египта: Автореф. дис.канд. техн. наук / ПГУПС, СПб, 1995.-21 с.

2. Аболиныи Д.С., Кравинскис В.К. Сопротивление фибробетона изгибу и растяжению // Расчет и оптимизация строительных конструкций /Рига, 1974. с.47-54

3. Аль Хаддад Абдуль Муаейн Хамид. Влияние технологических параметров перемешивания на свойства сталефибробетона: Автореф. дис. .канд. техн. наук /ЛИСИ, Л., 1980. 20 с.

4. Аминов Ш.Х., Недосеко И.В. Водопропускные трубы для автомобильных дорог из сталефибробетона. // Строительные материалы, 2003, -№10 с.21.

5. Армирование неорганических вяжущих веществ минеральными волокнами / Под ред. А.А.Пащенко М.:Стройиздат, 1988. - 200 с.

6. Ахвердов И.Н. Высокопрочный бетон / М.: Гостройиздат, 1961.163 с.

7. Баженов Ю.М. Технология бетона / М.: Стройиздат, 2003. 500 с.

8. Баженов Ю,М. Способы определения состава бетона различных видов / М.: Стройиздат, 1975. 236 с.

9. Баженов Ю.М. Высокопрочный мелкозернистый бетон для армоце-ментных конструкций / М.: Гостройиздат, 1963. 128 с.

10. Ю.Баженов Ю.М., Алимов Л.А., Воронин В.В., Магдеев У.Х. Технология бетона, строительных изделий и конструкций. / М., 2004. 256 с.

11. П.Баженов Ю.М., Комар А.Г. Технология бетонных и железобетонных изделий / М.: Стройиздат, 1984. 672 с.

12. Беликова М.С. Неавтоклавные ячеистые шлакобетоны в строительстве (на примере сырья Приднепровья): Автореф. дис. . кннд. техн. наук. -М., 1975.-28 с.

13. Беркович Т.М. Основы технологии асбестоцемента / М.: Стройиз-дат, 1979.-233 с.

14. Н.Берлин A.A., Басин В.К. Основы адгезии полимеров / М.: Химия, 1969.-211 с.

15. Верней И.И. Технология асбестоцементных изделий / М.: Высшая школа, 1977. 230 с.

16. Бетон, армированный волокнами. Реф. информ. /ЦИНИС. Строит, и архитект. Серия 7. Строительные материалы и изделия, 1975, вып.22. с.13-14

17. И.Боженов П.И., Аллик А.Р., Несмиянова В.В. Рациональный подбор смеси заполнителей эффективный способ снижения расхода цемента в бетоне // Применение бетона и железобетона в строительстве / Д.: ЛДНТП, 1981,-с. 10-14.

18. Брауде Ф.Г., Осмаков С.А., Голубенков В.А. Изготовление изделий из песчаных бетонов на виброударных установках // Бетон и железобетон, № 3, 1982. -с.30-31.

19. Брауде Ф.Г. Новые конструкции виброударного формовочного оборудования для изготовления железобетонных изделий / Д.,1981. 50 с.

20. Бурангулов Р.И., Мишелова З.Б., Юлдашев Н.Ш. Забивные сваи повышенной ударостойкости из бетона с фибровым армированием / М.: ЦБНТИ. Строит-во в районах Урала и Зап.Сибири СССР. Серия: Совершенствование базы строительства, 1987, вып.1. с.36-38.

21. Василик П.Г., Голубев И.В. Применение волокон в сухих строительных смесях. // Строительные материалы, 2002 №9. - с.26-27.

22. Виницкий П.Г., Кромская Н.Ф., Евсеев Б.А. Расчет мощности привода импульсных бетоносмесителей для приготовления бетонных смесей // Фибробетон и его применение в строительстве / М.: НИИЖБ, 1979. -.с. 108 — 112.

23. Влияние некоторых характеристик отрезков стальной проволоки на свойства бетона, армированного этими отрезками. Реф. информ. / ЦИНИС.

24. Строит, и архитект. Серия 7. Строительные материалы и изделия, 1974, вып. 17. -с. 6-8.

25. Волков И.В., Газин Э.М. Фибробетон. Особенности и перспективы применения в строительных конструкциях.// Стройпрофиль, 2003, № 2. -с.67-69.

26. Волков М.А., Пухаренко Ю.В., Ковалева А.Ю. Фибробетонная смесь для изготовления стоительных изделий и конструкций / Патент РФ, Бюл. № 25, 2002. Юс.

27. Воробьев Х.С., Бортников В.Г., Данилова С.Г. Дисперсно-армированный ячеистый бетон // Дисперсно-армированные бетоны и конструкции из них / Рига, ЛатИНТИ, 1975. с.39-43.

28. Воронцов М.П., Пак A.A., Пухаренко Ю.В. Резервы экономии материальных и энергетических ресурсов на предприятиях сборного железобетона/Л., 1986.-28 с.

29. Голанцев В.А. Свойства и особенности технологии полиармирован-ных фибробетонов: Автореф. дис.канд. техн. наук. Л., 1990. 20 с.

30. Горлов Ю.П., Меркин А.П., Устенко A.A. Технология теплоизоляционных материалов./ М.: Стройиздат, 1980. -399 с.

31. Горяйнов К.Э., Дубенецкий К.Н., Васильков С.Г., Попов Л.Н. Технология минеральных теплоизоляционных материалов и легких бетонов./ М.: Стройиздат, 1976.-536 с.

32. Гулимова Е.В. Исследование коррозионной стойкости арматуры в сталефибробетоне: Автореф. дис. .канд. техн. наук /ЛИСИ, Л., 1980. 23 с.

33. Демьянова B.C., Макриднн Р.И., Михеенко Е.Ю., Мишин A.C. К вопросу оценки трещиностойкости высокопрочного фибробетона с полиамидными волокнами. // Изв.вузов. Строительство. 2004, №3 - с.27-31.

34. Евсеев Б.А., Кромская Н.Ф., Дейруп O.A. Оборудование для производства металлической фибровой арматуры и бетонной смеси // Фибробетон и его применение в строительстве / М.: НИИЖБ, 1979. -.с. 67 72.

35. Живилло Л.И. Исследование технологии и свойств газобетона с де-флокулирующими добавками: Автореф. дис.канд. техн. наук. Л., 1975. -21 с.

36. Использование стальных фибр в тоннелестроении Великобритании (по материалам зарубежной печати) // Транспортное строительство, № 5, 1998.-c.17.

37. Кириенко И. А. Проектирование состава бетона без учета во до цементного отношения / Киев, 1950. 36 с.

38. Кириенко И.А. Расчет состава высокопрочных и обычных бетонов и растворов / Киев, 1961. 119 с.

39. Ковалева А.Ю. Формирование макроструктуры сталефибробетонов (на примере токарной фибры): Автореф. дис . канд. техн. наук / СПбГАСУ, СПб, 2001.-22 с.

40. Колбаско И.А., Лавриненко Л.В., Вакал В.Ф. Базальтофибробетон на основе шлакощелочного вяжущего // Фибробетон: свойства, технология, конструкции. Тезисы докл. респ. научно-техн. совещания /Рига : ЛатНИИ-строительства, 1988. с.131-134.

41. Копацкий A.B., Ефремова В.М. Влияние диаметра фибровой арматуры на ее коррозионную стойкость // Исследование тонкостенных пространственных конструкций и технология их изготовления : Сб. научн. Трудов /ЛенЗНИИЭП, Л., 1980. с.112-116.

42. Копацкий A.B., Ефремова В.М. Коррозионная стойкость сталефиб-робетонных конструкций // Применение фибробетона в строительстве / ЛДНТП. Л., 1980. -с. 51-54.

43. Копытин В.П. Ударная вязкость дисперсно-армированного бетона // Дисперсно-армированные бетоны и конструкции из них / Рига: ЛатИНТИ, 1975. -с.86-90.

44. Королев K.M. Применение современных смесителей для приготовления фибробетона // Фибробетон и его применение в строительстве / М.: НИИЖБ, 1979. -.с. 79-80.

45. Королев K.M. Энергетические показатели процесса смешивания армированных металлическими волокнами бетонных смесей // Фибробетон и его применение в строительстве / М.: НИИЖБ, 1979. -.с. 112-116.

46. Коротышевский О.В. Пути повышения эффективности дисперсно-армированного бетона (Опыт Латвийской ССР) / Рига, 1987.-44с.

47. Коротышевский О.В. Фиброкаркас объемный арматурный элемент для дисперсного армирования бетонов: Экспресс-информ./ ЦБНТИ. Строит, в районах Урала и Зап. Сибири СССР. Серия: Совершенствование базы строительства, 1987, вып.1. -с. 44-46.

48. Коротышевский О.В. Полы из сталефибробетона и пенобетона. // Строительные материалы, 2000 №3. - с. 16-17.

49. Крашенинников А.Н. Монолитная теплоизоляция из ячеистых бетонов и пластмасс./ Л., 1971. -243 с.

50. Кромская Н.Ф., Евсеев Б.А. Технология и механизация приготовления дисперсно армированного бетона // Дисперсно-армированные бетоны и конструкции из них / Рига, 1975.-е. 108-109.

51. Крыжановский И.И., Свидерская О.И. Методика планирования эксперимента при решении типовой задачи о выборе химических добавок к бетону // Математические методы в исследованиях технологии бетона: Тр.ВНИИ

52. Крылов Б.А. Фибробетон и перспективы его применения в строительстве // Фибробетон и его применение в строительстве / М.: НИИЖБ, 1979. -с. 4-11.

53. Крылов Б.А. Фибробетон и его свойства: Обзор / ЦИНИС, М., 1979.-45с.

54. Кузьмина М.Б. Перспективы раздельной технологии изготовления сталефибробетонных конструкций. Экспресс-информ. / ЦБНТИ. Строит, в районах Урала и Зап. Сибири СССР. Серия: Совершенствование базы строительства, 1987, вып. 1. -с.34-36.

55. Курбатов Л.Г., Копанский Г.В., Хегай О.Н. Изгибная прочность ста-лефибробетона при неравномерном распределении фибр по высоте сечения // Пространственные конструкции в гражданском строительстве / ЛенЗНИИ-ЭП. Л, 1982.-е. 43-49.

56. Курбатов Л.Г., Рабинович Ф.Н. Об эффективности бетонов, армированных стальными фибрами // Бетон и железобетон, 1980, №3. -с.6-8.

57. Курбатов Л.Г., Попов В.Н. Трещиностойкость и раскрытие трещин в изгибаемых сталефибробетонных элементах // Пространственные конструкции в гражданском строительстве / ЛенЗНИИЭП. Л., 1982. -с. 33-42.

58. Курбатов Л.Г., Купцов A.A. Предельное насыщение мелкозернистого бетона стальными фибрами в зависимости от их параметров // Сб. тр. ЛИСИ/Л., 1976, №114.-с. 46-53.

59. Курбатов Л.Г., Хазанов М.Я., Шустов А.Н. Опыт применения ста-лефибробетона в инженерных сооружениях / Л.: ЛДНТП, 1982. -28с.

60. Курбатов Л.Г. Некоторые вопросы технологии и технико- экономической эффективности сталефибробетона // Производство строительных изделий и конструкций: Межвуз. темат. сб. тр. / ЛИСИ, Л., 1979. -с. 38-42.

61. Курбатов Л.Г., Попов В.Н. Анкеровка фибровой арматуры. // Исследование и расчет новых типов пространственных конструкций гражданских зданий. Л.: 1985. - с. 69 - 79.

62. Лезов В.Ю. Технология и свойства мелкозернистых бетонов, армированных синтетическими волокнами: Автореф. дис. . канд. техн. наук / ЛИСИ, Л., 1991.-20с.

63. Лещинский М.Ю. Испытание бетона: Справ. Пособие / М.: Строй-издат, 1980.-360 с.

64. Лидумс А.К., Алсин Б.А. Интенсификация процесса приготовления фиброармированного бетона // Фибробетон и его применение в строительстве / М.: НИИЖБ, 1979. с. 80 - 84.

65. Лобанов И.А. Основы технологии дисперсно-армированных бетонов (фибробетонов): Автореф. дис. . д-ра техн.наук / ЛИСИ, Л., 1982. -34 с.

66. Лобанов И.А., Моргун Л.В., Пухаренко Ю.В., Барилов Л.В. Рекомендации по изготовлению изделий из безавтоклавного фибропенобетона для сельского строительства / Ростов н/Д, СевкавЗНИИЭПсельстрой, 1984. -34 с.

67. Лобанов И.А., Пухаренко Ю.В., Моргун Л.В. Безавтоклавные ячеистые бетоны, армированные синтетическими волокнами // Бетон и железобетон, 1983,-№8.-с. 28-30.

68. Лобанов И.А., Пухаренко Ю.В., Лезов В.Ю., Горшков А.П. Промышленный опыт изготовления фибробетонных конструкций // Совершенствование технологии вяжущих, бетонов и железобетонных конструкций / Пермь, 1989. -с.86-93.

69. Лобанов И.А., Пухаренко Ю.В., Лезов В.Ю., Волков М.А., Астафьев О.В. Основы технологии дисперсно-армированных бетонов (фибробетонов) //

70. Материалы VIII Ленинградской конференции по бетону и железобетону / Л., 1988.-с. 87-90.

71. Лобанов И.А., Пухаренко Ю.В., Шляхтина Т.Ф. Бетоны, армированные синтетическими волокнами. Свойства, особенности технологии, области применения // Технология возведения зданий и сооружений: Межвуз. темат. сб. тр./Л.: ЛИСИ, 1984. -с. 13-18.

72. Лобанов И.А., Пухаренко Ю.В., Гурашкин Ю.А. Ударостойкость фибробетонов, армированных низкомодульными синтетическими волокнами // Технология и долговечность дисперсно-армированных бетонов / Л.: ЛенЗ-НИИЭП, 1984. -с.92-96.

73. Лобанов И.А. Дисперсно-армированные бетоны, область их применения, пути качественного улучшения свойств // Производство строительных изделий и конструкций: Сб. тр. ЛИСИ / Л., 1976, №114. -с.5-22.

74. Лобанов И.А., Пухаренко Ю.В. Ячеистый фибробетон для ограждающих конструкций и теплоизоляционных изделий /Л.: ЛенЦНТИ, информ. Листок №777-89, 1989. -4 с.

75. Лобанов И.А. Долговечность тонкостенных армоцементных конструкций. / Л.: Стройиздат, 1974. 91 с.

76. Лунин Е.М., Баранов И.М. Фиброцементные крупноразмерные декоративно-отделочные плиты «МИНЕЛИТ» для облицовки фасадов зданий // Строительные материалы, 2004, № 7. - с. 16-17.

77. Маилян Р.Л. Керамзитофибробетон эффективный материал для несущих ограждающих панелей // Эффективные технологии и материалы для стеновых и ограждающих конструкций / Ростов н/Д., 1994. -с. 169-171.

78. Максимов А.Н. Фибробетон, армированный волокнами минеральной ваты // Фибробетон и его применение в строительстве / М., 1979. -с.46-51.

79. Макаричев В.В. О ячеистом бетоне, армированном волокнами // Фибробетон и его применение в строительстве / М., 1979. -с. 85-88.

80. Малышев В.Ф., Пухаренко Ю.В. Пути совершенствования способов формования фибробетонных трубчатых элементов // Применение фибробе-тона в строительстве / JL, ЛДНТП, 1985. с. 37 - 40.

81. Малышев В.Ф., Пухаренко Ю.В. Перспектива применения стале-фибробетона при производстве трубчатых изделий / Экспресс-информ. / ЦБНТИ. Строит, в районах Урала и Зап. Сибири СССР. Серия: Совершенствование базы строительства, 1987, вып.1. с. 40 - 41.

82. Материалы, армированные волокнами. Пер. с англ. Л.И.Сычевой, А.В.Воловика / М.: Стройиздат, 1982. 180 с.

83. Мершеева М.Б. Раздельная технология изготовления железобетонных конструкций с зонным дисперсным армированием: Автореф. дис. . канд. техн. наук / ЛИСИ. Л., 1990. -20 с.

84. Михайлов В.В., Звездин О.А. Влияние дисперсного армирования минеральными волокнами на свойства напрягающего бетона // Исследование и применение напрягающего бетона и самонапряженных железобетонных конструкций / М., 1984. -с.39-47.

85. Моргун Л.В. Свойства фибропенобетонов, армированных полиамидными волокнами: Автореф. дис. . канд.техн.наук / ЛИСИ. Л., 1986. -25с.

86. Моргун Л.В., Моргун В.Н. Влияние дисперсного армирования на агрегативную устойчивость пенобетонных смесей. // Строительные материалы, 2003 № 1. - с.33-34.

87. Москвин В.М., Тринкер Б.Д. Об оценке качества песка и подборе состава бетона // Применение мелких песков в бетоне и методы подбора состава бетона / М., 1961. с. 31 37.

88. Мясников В.Н. Применение стеклофибробетонных изделий при надстройке, реконструкции и утеплении зданий. // Строительные материалы, 1996 № 9. - с.22-25.

89. Павленко В.И., Арончик В.Б. Свойства фибробетона и перспективы его применения: аналитический обзор / Рига, ЛатНИИ, 1978. -57с.

90. Павлов А.П. Развитие и экспериментально-теоретические исследования сталефибробетона // Исследования в области железобетонных конструкций: Межвуз. темат.сб.тр. / ЛИСИ, Л., 1976. -с.3-13.

91. Пащенко A.A., Сербии В.П. Армирование цементного камня минеральными волокнами / Киев, 1970. 45 с.

92. Пащенко A.A. Сербии В.П., Бондарь В.Р. Стеклоцементные композиционные материалы / Киев, 1979. -21 с.

93. Правдин Б.Н. Индустриальные способы изоляции теплопроводов./ Л.: Энергия, Ленинградское отд-ние, 1979. -94 с.

94. Правдин Б.Н. Совершенствование технологии производства теплоизолированных труб с применением автоклавного армопенобетона: Автореф. дис. . канд. техн. наук./ ЛИСИ: Л., 1985. -23 с.

95. Правдин Б.Н. Высокоэффективные надежные конструкции термозащиты теплопроводов диаметром 50-1400 мм и способы нанесения их на трубы.// Скоростное строительство инженерных коммуникаций./ М.: МДНТП, 1979. -с.90-92.

96. Прибор для определения теплофизических свойств материалов зон-довым методом./ Л.: ЛИСИ, 1979. -9 с.

97. Применение сталефибробетона в транспортном строительстве: Тез. Сообщений науч.-техн. симпозиума / М., 1998. 25 с.

98. Прочность на излом бетона, армированного волокнами. Реф. ин-форм. / ЦИНИС. Строит, и архитект. Серия 7. Строительные материалы и изделия, 1980. Вып. 10. -с.4-6.

99. Пузырев Ю.А., Пухаренко Ю.В. Изучение возможности широкого использования сланцевых зол в бетонах // Строительные материалы из попутных продуктов промышленности: Межвуз. темат. сб.тр. / Л.: ЛИСИ, 1987. -с.87-91.

100. Пухаренко Ю.В. Технология теплоизоляционных ячеистых бетонов, армированных синтетическими волокнами: Автореф. дис. . канд. техн. наук / ЛИСИ. Л, 1986. -23 с.

101. Пухаренко Ю.В., Лезов В.Ю. Оптимизация параметров армирования мелкозернистого бетона синтетическими волокнами // Интенсификация технологических процессов в производстве сборного железобетона: Межвуз. темат. сб. тр. / Л.: ЛИСИ, 1988. -с.24-27.

102. Рабинович Ф.Н. Об уровнях дисперсности армирования бетонов // Изв. вузов. Строит, и архитект., 1981, №11. с.30-36.

103. Об.Рабинович Ф.Н. О минимально необходимом содержании дисперсной арматуры в композиционных материалах с пластичными и хрупкими матрицами // Исследование и расчет экспериментальных конструкций из фибробетона / ЛенЗНИИЭП, Л., 1978. -с.84-95.

104. Рабинович Ф.Н., Романов В.П. О пределе трещиностойкости мелкозернистого бетона, армированного стальными фибрами // Механика композитных материалов, 1985, №2. -с.277-283.

105. Рабинович Ф.Н. Бетоны, дисперсно-армированные волокнами: Обзор/М., 1976. -73с.

106. Рабинович Ф.Н. Дисперсно-армированные бетоны / М.: Стройиз-дат, 1989.-176с.

107. Рекомендации по проектированию и изготовлению сталефибробе-тонных конструкций / М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1987. 148 с.

108. Романов В.П. К вопросу о пределе трещиностойкости фибробетона на растяжение // Исследование новых типов пространственных конструкций гражданских зданий и сооружений: Сб. науч.тр. / ЛенЗНИИЭП, Л., 1977. -с.96-105.

109. Романов В.П., Вылегжанин В.П. Практический расчет тонкостенных элементов конструкций из сталефибробетона при растяжении, сжатии, чистом изгибе // Исследование и расчет экспериментальных конструкций из фибробетона / Л., 1976. -ч;.8-18.

110. РСН 176-70. Указания по проектированию и строительству тепловых сетей бесканальным способом прокладки с изоляцией из битумоперли-та./ Киев, 1970. -42 с.

111. Рыбасов В.П. Исследование свойств бетона, армированного стальными волокнами // Новые материалы и изделия в строительстве / М., 1982. -с.36-38.

112. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение / М.: Высшая школа, 2003.-701 с.

113. Сари М., Лекселент Дж. Армированные волокнами вяжущие композиционные материалы: вклад полиамидных волокон. // Современные технологии сухих смесей в строительстве: Сб.докладов 3-й Международной научно-практической конференции / СПб, 2001. с.48-60.

114. Серенко А.Ф. Дисперсно-армированные бетоны высокой морозостойкости с добавкой ПАВ: Автореф. дис. . канд. техн. наук / ЛИИЖТ. Л.,1989.-21с.

115. Серпов А.Т. и др. Машины для резки химических волокон: Обзор / М., 1974.-86 с.

116. Свойства волокон и бетона, армированного волокнами. Реф. ин-форм. / ЦИНИС. Строит, и архитект. Серия 7. Строит, материалы и изделия, 1974, вып.14. -с.12-15.

117. Сизов В.П. Проектирование составов тяжелого бетона / М.: Строй-издат, 1979.- 144 с.

118. Сизов В.П. Проектирование составов бетона / М.: Стройиздат, 1968.- 109 с.

119. Скрамтаев Б.Г. О применении мелких песков в бетоне и методах подбора состава бетона // Применение мелких песков в бетоне и методы подбора состава бетона / М., 1961. с. 4 - 12.

120. Скрамтаев Б.Г., Баженов Ю.М., Шубенкин П.Ф. Способы определения состава бетона различных видов / М.: Стройиздат, 1966. 160 с.

121. Слагаев В.И. Тонкостенные архитектурные формы повышенной прочности из стеклофибробетона. // Строительные материалы, 2003 -№6. -с.26-27.

122. Смирнов Б.И., Белова И.Ф., Девятков Е.А., Жилин А. И. Стеклоце-ментная гидроизоляция на основе НЦ // Бетон и железобетон, 1981, №4. -с.24.

123. Ставров Г.Н., Романов В.П., Захаров И.Д. Влияние фибрового армирования на прочность бетона при динамических нагружениях // Технология изготовления и свойства новых композиционных строительных материалов: Межвуз. темат. сб.тр. / Л., 1986. -с. 49-57.

124. ПО.Тупицына В.Н. Исследование дисперсно-армированного бетона и железобетона в условиях многократного замораживания до температуры -50С°: Автореф. дис. . канд.техн.наук/ Л., 1982. -22с.

125. Тупицына В.Н. К механизму разрушения бетона и фибробетона при многократном воздействии замораживания // Исследование и расчет экспериментальных конструкций из фибробетона / ЛенЗНИИЭП. Л., 1978. -с.40-46.

126. Туркестанов Г.А. Пористость цементного камня и качество бетона // Бетон и железобетон, 1964, №11. - с. 14-17.

127. Уваров А.С. Технология изготовления базальтового волокна и изделий на его основе. // Строительные материалы, 1998 № 5. - с.4-5.

128. Хижняков С.В. Практические расчеты тепловой изоляции./ М., 1976.-200 с.

129. Холистер Г.С., Томас К. Материалы, упрочненные волокнами / М.: Металлургия, 1969. -152 с.

130. Шабловский Е.А. Стальные фибры для дисперсного армирования бетонных конструкций: Обзор / М., 1990. -52с.

131. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов / М., 1979. -343с.

132. А. Kleinlagel. Method for the preparation of a synthetic, machinable iron mass, German Patent №388, 959, 18 Jan. 1927.

133. АП M.A., Majumdar A.J., Raumen D.L. Carbon fibre reinforcement of cement./ Cement and Concrete Research, 1972, 2 p. 123/

134. HO.Batson G.B. State-the-Art Report on Fiber Reinforced Concrete, Reported by ACY Committee 544. «ACY Journal», 1973, 70, № 11, c.729-744.

135. Beaudoin J.J. and Feldman R.F. Cem. Concr. Res. 5 (2), 103, 1975.

136. Berger R., Cahn D.S and Mc-Gregor J.D., J. Am. Ceram. Sac. 53 (1), 57, 1970.

137. Cahn D.S., Phillips J.C., Jshai o., Arom S. Durabiity of Fiber glass portland cement composites. / Journal of the Amerikan Concrete Institute, 1973, 3- p. 247/

138. D.J.Hannant, J.J.Zonsveld and D.C.Hughes. Composites 9, 83, 1978.

139. Fibrous Concrete in the USA and UK. «Precast Concrete», 1972, № 10, 613-616.

140. Fibrous Concrete in the USA and UK 11 Precast Concrete, 1972, № 10, 613-616.

141. Fowler D. Civil Engng, 1974, 817. p.731-736.

142. G.C.Martin. Method of forming pipe, US Patent No. 1, 633, 219, 21 June. 1927.

143. G.M.Graham. Suspension steel concrete. US Patent No. 983, 274, 7 Feb. 1911.

144. H. Etheridge. Concrete construction, US Patent No. 1, 913, 707, 13 June. 1933.

145. H.F.Porter, Proc. Am. Concr. Inst., 6, 296, 1910.

146. J.C. Scailles. High density mortar, French Patent No. 514, 186, 21 April.1920

147. Jejcic D., Zanghelini F. Mortiers et cimente armes de fibres. // Annales de 1 institute technique du batiment et des travaux pubics, 1977, 347. p.315-317.

148. Kaputa A. Perspektywy modifikacji wkasnosci asbestocementu wick-nami szklanymi oras zyntetycznymi. / Przeglad Budowlany, 1972, 2 p.41-43/

149. Knoblauch Harald. Herstelung und Eigenschaften von Stahl faserbeton und Stahlfasermortel mit steigenden Faseranteilen, Teil. 2/ Betonwerk Fertigteil -Techn., 1979, 11. S. 683-691.

150. Makitani Eiji, Sekiya Shigeki, Hagiwara Jsamu. A studi on bond strength in steel fibre reinforced concrete. // Rev. 33 -rd Gren. Meet. Cem. Assoc. Jap. Techn. Sess., / Tokyo, 1979 - p. 190-192.

151. M.McChesney, J.S.Afr. Inst. Min. Metall, 114, 1976

152. Parameswaran V.S., Rajagopalan K. Steo Fibre Yreatent art discussion. Concrete sept. 1973. Vol.7, № 9.

153. Pinchin D.J and Tabor D. Cem. Concr. Res. 8 (1), 15, 1978.

154. Scheidegger F. Neue Erkenntnisse in der Armierungstechnic von Beton.// Schweizer Baublatt, 1974, № 86 c.45-46.