автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Обоснование технологических параметров и прогнозирование физико-механических свойств бетонов, пропитанных серой

ХАРЬКОВСКИЙ КНШШРНО -СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукошои

САВЧИК Александр Дмитриевич

УДК 66.97,058.¿66.972-036

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧКЖИХ ПАРАМЕТРОВ И ПРОШОЗК-РОВАНИЕ ФИЗШСиЕШШЧНЖИХ СВОЙСТВ БЕТОНОВ, ПРОП0ГАНШХ СЕРОЙ

05.23.05 - Строптвлыше материалы в изделия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Харьков - 1992

/Л.

о

Работа выполнена на кафедро "Строительное производство" инаонорно-строителыюго факультета Львовского политехнического института и в лаборатории технологии изготовления строительных материалов и изделий Львовского отделения УкрстромНШпроект.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Орловский Ю.И.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - доктор технических наук, профессор

Угикчус Д.А»

кандидат технических наук, доцент Качан А.И.

ВЕДШАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - Научно-исследовательский и проектный институт серной промышленности с опытным заводом, г.Львов.

Залцма состоится 13 октября 1992 г. в пасов на заседании специализированного Совета Д.068.33.01 в Харьковском шжонерно-сгроитольнсм институте по адресу: г.Харьков, ул.Сумская, д.40, ХИСИ, аудитория

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке- юютитута.

Автореферат paзocлшí " " сентября 1392 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, доктор технических наук

А.В.УШЕРОВ-МАРШАК

ОБЩАЯ ХАР/ОСГЕРКСТЖА РАБОТЫ

Актуальность работы Одним из перспективных направлений уплотнения структуры цементных бетонов, является их пропитка расплавом серы. Заполнение норового пространства бетона расплавом сери и последующее ого отверждение после остывания приводит к повышению всех физико-механических свойств, коррозионной стойкости и долговечности. Исследования, проведанные в НШКБе, Львовском филиале РШСМИ, Харьковском отделе ВНИИВОДГЕО, Львовском и Таи^ентском политехническом институтах, институте строительной механики и сейсмологии АН Грузии позволили разработать технологию пропитки бетонных и железобетонных изделий расплавом серы. Такая технология, по сравнению о пропиткой мономерам более простая, т.к. не требует сложного оборудования и процесса полимеризации мономера.

Однако, несмотря на простоту технологии, она не находит широкого применения в практике стройшздустрии. Основной причиной этого является отсутствие наложной методики прогнозирования и регулирования физико-механических свойств, пропитанных серой бетонов, что не позволяет разработать рекомендации по назначению нормативных и расчетных характеристик, а следовательно и расчета элементов я конструкций ка их основе. Недостаточно изучен весь комплекс основных фнзяко-ывханическнх характеристик, необходимых для расчета в проектирования о учетом особенностей технологии.

Наотояцнв исследования являютоя составной часты) комплекса работ, выполняемых согласно Всесоюзного координационного алана научно-исследовательских работ н опытно-промышленного внедрения сорных бетонов ж цементных бетонов, пропитанных оорой, на 1985 к 1986...1990 гг., утвержденного Гоостроем СССР 13.05.1985 г. * 15-683.

Целы» работы -йяявтся разработка научно-обоснованной методам прогнозирования и регулирования прочностных я деформативных характеристик пропитанных серой тяжелых я легких бетонов на оонояе кои» плексных исследований ях технологических я фивнко-механическжх свойств.

ЛИСТ ЭМИШ'

- результат? экспериментальных исследований прочностных я дл-фориатявных свойств тяжелого и легкого бетонов, пропитанных серой кгяотаялячеокой иодгфккацих о исходной прочности) на ояатяо 20...32,5 Ша;

- результат экспериментального исследования сцепления пропи-тшшого серой бетона со стальной арматурой гладкого и периодического профиля;

- рекомендации по технологии пропитки тяжелого и легкого беточа;

- методику прогнозирования и регулирования физико-механических свойств и технологических параметров изготовления, пропитанных серой бетонов;

- расчетные и нормативные характеристики бетонов, пропитанных серой;

- результаты опытного внедрения конструкций из бетонов, пропитанных серой.

Научную новизну работы составляют:

- результаты экспериментальных исследований физико-**еханиче-ских свойств кбрамзктобетона, пропитанного серой;

- результаты исследования параметрических уровней трещинооб-разования, пропитанных серой бетонов;

- результаты исследования вязкости разрушения (критический коэффициент интенсивности напряжений) о позиций механики разрушения твердого тела;

- результаты исследования сцепления пропитанного серой бетона о арматурой;

~ методологические основы и методика прогнозирования свойств и регулирования технологических параметров изготовления бетонов, пропитанных серой;

- обоснование нормативных и расчетных характеристик бетоно-серопслиыоров, необхсдояяс для расчета элементов к конструкций па их основе.

Практическая значимость работы;

- установлены прочностные п деформатпвные свойства, н обходимые для обоснования нормативных а расчетных характеристик, пропитанного тяжелого бетона и керамзитобетола;

- разработана методика прогнозирования и регулирования технологических параметров изготовления бетонов, пропитанных серой;

- при участии автора разработаны: Инструкция по технологии пропиткг строительных материалов расплавом серы. Львовский филиал ЙМСМИ, Львов, 1586; Инструкция по технологии пропитки строительных материалов расплавом серы. Львовское отделение института У.крстромНШпроект, Львов, 1991; рекомендации по определению фгзико-

механических характеристик бетонос^рополимеров и пасчету элементов на их основе, Вильнюс - Львов, 1989.

Внедрение. Материала исследований использованы при изготовлении опытных партий изделий, внедрены трестом Львовпрсмстрой при строительстве жилого дома (перемычки) и благоустройства Сиховского микрорайона (бордюр) в г.Львове; керамзитобетонные шшти попользованы Ужгородским ПМК Облтотребсоюза при реконструкции коровника на 800 голов в колхозе "Победа" (пгт. В.Березный).

Экономическая эффективность применения бетоносерополимерных изделий получена в результате экономии цемента и аркатуры, а яагске, в увеличении межремонтных сроков изделий и конструкций в результате повышенной долговечности и коррозионной стойкости бетоносерополиме-ров.

Апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 16 печатных работ. Результаты исследований и внедрения докладывались на Всесоюзной конференции "Применение эффективных П-бетонов в машиностроении и строительства", Вильнюс, 1989; Зональной конференции: "Дроблены технологии при реконструкции действующих предприятий", Пенза, 1990; I Всесоюзной конференции "Цримененио сери н серосодержащих отходов в строительной индустрии", Львов, 1990; совместной каучной конференции Львовского и Гогаувского политехнических институтов, Еояув, 1991, областной конференции "Пути повы-по1шя о^остивпости строительства в условиях перехода lía рыночные отношения", Львов, 1991; научно-техническая конференция преподавателей Львовского паштохиического института 1984...1991 гг.

Объем работа. Диссертация содзркит 176 стр. машинописного текста; 52 рисунка и фотографий, 28 таблиц, состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений.

Диссерхаааонная работа выполнялась в 1984-1990 гг. на кафедре "Строительное производство" инженерно-строительного факультета Львовского политехнического института и в лаборатории технологии строительных материалов и изделий Львовского филиала иаучпо-исследо-ва*ельского института строительных материалов и изделий под руководством канд.техн.ыаух, старсаго научп.сотрудн. D.И.Орловского.

Автор приносят искре кнюв благодарность и признательность профессора«, докт.техн.наук В.В.Патуроеву (ШШБ Госстроя СССР) й докт.техн.нэук Г.В.МарчюкаЯтису (Вильнюсский инженерно-строительный институт) за ценные советы и постоянное вникание к работе.

СОДЕРЖАНИЕ' РЛБОТЫ

Модификация бетонных и железобетонных конструкций и изделий расплавом сери позволяют судеотзенно улучлтть большинство физико-механических характеристик как исходного материала, так.;; конструкций в целом, значительно повышает их коррозионную и морозостойкость, а следовательно повыиает долговечность бетонных и железобетонных конструкций и изделий.

Бетоны,моплфкцированные серой методом пропитки,по предложению Ю.И.Орловского получили название "бетоносерополимера". Место этих бетонов в классификации П-бетонов, разработанной Б.В.Патуроовым приведено в работе.

Бетоносерополимер представляет собой композиционный материал основой которого является бетонная матрица (неармированная или армированная), поры и микротрещины которой заполнены расплавом серы или композиционным материалом на ее основе. Процессом пропитки можно управлять, создавая комплексные конструкции, частично пропитанные конструкции, получая бетоносерополимеры с заданными свойствами.

Для изготовления образцов в качестве вяжущего применялся портландцемент Здолбуновского цементно-шиферного завода Ровенской обл. марки 600 и портландцемент Николаевского комбината Львовской обл. марки 400. В качестве крупного заполнителя использовался гранитный щебень Сосиовского щебеночного завода Львовской сбл. фракции 5... 10 мм с насыпной плотностью 1285 кг/мэ. Мелким заполнителем служил кварцевый песок Давыдовского карьера Львовской обл. со средневзвешенным модулем крупности 1.34. Крупным заполнителем Д"я керам-знтобетонаислужил керамзитовый гравий Самборского керамзитового завода Львовской обл. с объемной насыпной массой 710 кг/м3 фракции 5...10 мм.

Для пропитки бетона опытных образцов применялась техническая сера Яворовского ПО "Сера", соответствующая ГОСТ 127-76 с плотно-тыз 2,05 г/смэ.

Опытные образцы изготавливались из двух видов бетонов: тяжелого проектной прочности при сжатии 20...32,5 МПа ,.0,59 и легкого (корамзитобетона) 15 МПа,\*/с = 0,73...0,84. Образцы исходного бетона пропитывались при атмосферном давлении технической серой "сухим" и "мокрым" способами.

Прочностные и десормативнне характеристики бетона при сжатии и растяжении определялись по результата!.! испытаний кубов с ребром

5 см, призм и цилиндров размером 15x15x60 см и 40x10 см. Испытания роводились согласно требований ГОСТ 10180-78а, ГОСТ 18105-86, а акже дополнительных трес^ований, изложенных в методических рекомен-ациях НИИЖБ.

Структурно-механические характеристики пропитанных серой бото-ов Rcrc я Ясгс определялись иелытшшем призм на центральное сяа~ зе. Замерятсь продольны л поперечные упруго-мгновенные при одъоме п пластические на выдержке деформации. По результата выведений достаточно точно определяли RU, flcrc определяли по зменению времена прохождения ультразвуковых импульсов чорез обра-ец.

Для определения коэффициента интенсивности напряжений Kjc етонов» пропитавшие серой, приняли методику испытаний образцов алочек о надрезом на нззтаб под действием сосредоточенной силы.

Влнянпо пропитки серой на сцешгэние арматуры с бетоном изу _а-а зга призмах 15x15x10 см, центрально армированных одшал арматур ым стержнем, испытания проводились по мезодахз вытягивания ap;.ia-уры из бетона.

Ооиовнда фактором» определяющим физико-механические свойства ь-гола, прого»тшпюго серой, является объем поглощенной в процессе рошгакл серы - д S -, Исследования Мелэия В.П., Мачавариаш Р.Н., овчака Н.И.с Орловского Ю.И., Патуроеза В.В. показали, что ва. ве-H425jy Д S охазываат еущзствсдаоо ВЛ1ШШ0 вид и состав исход-ого бетона» принятая технология пропитки» Для условий производства мае практичной являэтея пропитка при атмосферном давлении "oyxzu" ли "мокрцм" способом, э зависимости от назкачения изделия, хон-трукцпи.

Показателем характеризуют::?.) объем поглощенной сори является оэффщпент Рр - степень заполнения пор бетона серой, который пределяэтея з зависимости от объемк й концентрации серы р тело

0т01ш ( Vs ) и пористости исходного бетона ( Vpar ).

Исследования показали, что привес серы для тяжелого бетона в авпсимости от состава l способа пропитка составлял 8.5...I2Í accu образца, для керамаитобетсна 15.. ЛбЯ, Пористость исходных от. лов ыожзо определить опытным путем или теоретически. Статисти-еокая обработка дашых по пропитке тяжолых бетонов серой Мяязия .□., Мачавариаци Р.Н., Мовчана Н.И., анализ получотшх результатов ля тяжелых бетонов классов BI5...B25 и жерамзитобетсна класса 12,5 позволили установить эмпирические зависимости для прогноз и-

рованкя величины |3Р , как основного показателя, определяющего физико-механические свойства пропитанных серой батонов.

Для тяжелого бетона класса BI5...B20 при w/C = 0,4...0,6: л »-A^-.Uw-ku.g._ , ,

' р w- оулгас ^ '

Для кэрамзитобетона класса В12,5 при w/C = 0,7...0,85:

Г5р» _Да

г 2.575 - (Э6 где А,|, Л г. - эмпирические коэффициенты, зсшисящие от способа пропитки; , ku.c- эмпирические коэффициенты, зависядае otw/C к подвижности бетонной смеси соответственно; W, О - раоход вода и цемента на I м3 бетонной смеси; - плотность бетонной смоск.

Разработаны номогрздзлы для прогнозирования величины ßp , пример номограммы приведен на рис.1.

Технологически® параметрами, характериз^хдадага процесс пропитки t являются продоляительност. (Т^ ) и глубина пропитки изделия (him ). Экспериментальные данные и теоретические исследования позволили установить зависимости для определения величин /Ci_fr1; п^

при полной пропитке куба с ребром а*_ ,,

33&Ö.4 -tßHßp У . (3)

0.5a (4 ) . (4)

Йок показали гсадедовшия, величина pj> для тякелых бетонов в среднем составляла 0,45...0,8, для кершзитог>отоиа 0,3...0,45» причем экспериментально установлено, что основная масса сера поступает 2 тело бетона в течение первых 5...7 часов ст начала пропитки. Величину [Зр 2 этот пор;:од для момента времени ¿мояно с учете— принятых-допущений,с достаточной степенью точности, определить по

фор«ул0:

l'brccf] . (5>

где И ге£ - относительная глубина пропиткп куба.

Возможность контроля величины позволяет управлять про-

цессом пропиткя и изготавднват. изделия и конструкции, пропитанные серой, с заданными фпзкко-мэхакическЕШ свойствами.

Экспериментальное исследов£ ля прочности, деформативности и трегашостойкоста бетонов, пропьтаккых серой, проводи ась с ц лью изучения влияния технологии пропитки, вкдов к составов исходных бетонов на физико-механические свойства материала и разработки методики их прогнозирования.

Результаты псследовшшй подтвердили иаянчие взаимосвязи мавду структурой, технологией пропитки бетонов и их прочностью, деформа-тивностыо, трещшгостойкостыо. Коэффицлонх упрочнания кубов и призм составлял для тяжелого бетона 1,5. ..2,8 и 1,6. ..1,9 для яорамзито-бетона. Коэффициент признанной прочности для тяжелых бетонов после пропитки составлял 0,7...0,8 и оыя ба-лша» чем у исходных бетонов па 2...5?, для вдрачзитобетона он понизился на 5...1%. Наблюдалось хрупкое разрушение образцов. Прочность на с кати о кубов тяжелого бетона после пропитки предлагается определять ло формуле:

Rm.im 3 RmO + + С "рз-^С )г (6)

гдо Rm - кубиковая прочнооть исходного бетона; с - объемная концентрация цементного теста; - водоцемонткоо отношение;

jSitp>z,l3j- омппричссыго коэффициенты (табл. I).

Таблица I Величины коэффициентов f7 , (32/

Способ прогошш Класс исходного бетона Р. Ü3

BI5 2,502 1,004 0,326

"сухой" В20 2,496 1,096 0,754

В25 2,235 1,102 0,577

BI5 2,365 1,004 0,737

"мокрый" В20 2,360 1,096 0,956

В25 2,123 1,102 1,168

Для производственных условий предложены зависимости, позволяющие определять коэффициенты упрочнения ( ) пропитанных серой бетонов в зависимости от параметров V3 и |3р . Дяя прогнозирования кубпковой прочности бетонов после пропитки разработш . номограммы, пример номограммы приведен на рис.2.

Па основации опытных данных установлена зависимость между прочностью на сжатие и пористостью пропитанного бетона:

378-е -VW» , (Г/

гдэ Vper.im - пористость бетона после пропитки; к/> - эипирячэ-orafl коэффициент, аавиояший от вида бетона и способа пропитки.

ц/с 0,4 0,5

2 4 6

450 С, кг

0 I

5 Кт.см

ОК,ш

Рис.1. Номограмма для 1рогнозирования величины и глубины пропитки (тяжелый бетон, "сухой" способ).

К,

у."1

2,0

1.0

0,03 0,05 0,07

Рис.2. Номограмма для прогнозирования упрочнения.на сжатие пропитанного серой тяжелого бетона ("сухой способ").

Получены экспериментальные данные влияния возраста бетона на его прочность. Установлено, что бетон после пропитки набирает прочность в течение первых 6. .7 оуток, по мере кристаллизации серы в поровом пространстве бетона. Дальнейшего нарастания прочности не происходит.

Прочность при растяьокии бетонов после пропитки увеличилась, коэффициент упрочнения составил для тг^елых бетонов 2,9...3,8, для к«рамзитобетона 1,2...1,3. Отношение RitjRm Для тяжелых бетонов равно 0,И...0,13,. что указывает на повышенную треютостойкость на-териала. Аналогичная зависимость для керамзитобетона, пропитанного серой, ниже, чем до пропитки и изменялась з пределах 0,07...О,08. Для прогнозироряния прочности на растяжение бетонов пропитанных серой, предлагается зависимость: %

Rtt,¿m"l<sÍi>Pp'Rm.Cm , (3'

где - эмпирические коэффициенты, зависящие от вида бетона

и способа яропиткк соответственно.

Деформативные характеристики иоследуемых бетонов определялись испытанием призм на центральное сжатие. Опытные данные показали, что начальный модуль упругости бетонов посла пропитки увеличился для тяжелых бетонов в 1,15...1,4 раза, для керамзитобетона в 1,4...1,5 раза, в зависимости от состава и способа пропитки. Пропорциональность d - С- для пропитанных бетонов сохранялась до (3 = 0,75...0,82 Rg , т.е. доля пластических деформаций при сжатии у пропитанных образцов снизилась. Значения предельной сжимаемости (Éfe.u ) исследуемых бетонов в среднем в 1,5...1,8 раза вше, чем для контрольных образцов. Коэффициент упрочнения начального модуля упругости бетонов после пропитки предлагается предр-л ять по формуле:

КумЧ+к^Ц'^', (9)

где - эмпирически, коэффициент, зависящий от ьяда бетона и способа цропигки.

На основании экспериментальных данных установлена зависимость между начальным модулем упругости ( Е^^ ) и. пористостью (Уроглт ) тяжелых бетонов и керамзитобетона* пропитанных серой. Для тяхелых бетонов:

Проведенные псслодовазпш позволили обосновать прочностные и деформативныз характеристики бетонов, пропитанных серой, необходимые для расчета элементов и конструкций на их основе (табл.2)

Таблица 2

Поочносткие к доформативные характеристики тяжелого бетона, пропитшшого сорой

Класс бетона (до пропитки^ "сухой" способ iroomiT. л "моконй" способ пропитки

ЯА». Ша fbtit, Ri'-.ит, МПа №la R¿t Iffla Bs- ю-; Ша Rtn, Rt.ser, Ша Rttn, МПа МПа Rtó, Ша ¡ffla

BI5 В20 В25

Ъ8

33

43 ЗБ

49 Ш

6,8 7

7Д Б^

7.5

Я? "¿3

30 27

S5

31

ш

TÍÍ

30

73

36 35

«2 зв

32 50

36 32 41

37

22 20 25 22

2.6 272 2,8

27 Ж

31

за

35

за

Примечание' 0 числителе привераны значения характеристик при w/c = 0,6, в энаыонатвло-w/c = 0,4, для промежуточных значений w/c характеристики оцрэделяютоя интерполяцией.

При испытании призм на центральное одноосное сжатие определяли параметрически уровни ышсро - R£rc и м лротрещиюобразования

Rcrc . Исследования показали, что нижняя граница микротрещино-образования для пропитанных образцов в 1,5...2,2 раза выше, чем для контрольных. Верхняя граница шцфотрецгшообразования достигалась при уровне напряжений: для контрольных образцов - 0,45...О,71, тая пропитанных - 0,77...О,91. Предложены аналитические зависимости для определения параметрических уровней тяжелых бетонов и керамзито-бетсна, пропитанных серой.

Для исследовался закономерностей развития трощин и трещинопо-добных дефектов изучена треизшостойкооть бетонов, пропитанных серой, о позиций механики раэрушэпая твердого тела. Экспериментально установлен критический коэффициент интенсивности напряжений ( К\с ), определены ффектдвная плотность поверхностной энергии ( ^ ' и критическая скорость высвобождения упругой энерпш (Gc ) жоояедуешх бетонок до ж после пропитки. Ваддчниа tíjc для пропитание образцов увеличилась з 1,7...1,9 раза ятя гяашшх бетонов и в 2.. 2,2 раза для караызЕТО^етана.

Повышение значений вязкости разрушения бетона, пропитанного зерой, несомненно связано со снижегаем дефектности структуры бэтона з результате уменьшения пористости л "залечивая я" дефектов зоны шнтактов заполнителей с цементным камнем и увеличением сцепления «езду ними. Это приводит к больной вероятности торможения матричных гакротрещин на зернах заполнителя, кроме того наличие в пропитанном 'р.тоно болызого количества унрочк^чкы зон приостанавливает разви-'ио трещины, что способствует увеличению эффекта поверхностной оперил бетона, пропитанного серой»

Для нзучз;шя совместной работы арматуры с бетоном испытывалнсь бразцы по методике вытягивания арматуры из бетона. Установлено, го пропитании"; серой бетон имеет большую жесткость сцепления, чем сходный. Коэффициент упрочнения сцепления арматуры с бетоном разы 1,3...1,8' в зависимости от вида и состава исходного бетона, зматуры, способа пропитки и ^одоцемоктного отношения. На основе шлиза опытных дан; jdc предложена зависимость для коэффициента грочнения сцегагеггая арматура с бетоном, пропитанным серой

, (И)

о к2 - эмпирический коэффициент, зависящий от вида бетона.

С целью проверки результатов есслодоешпгй по технолога! протки строительных изделий серой с 1Ьо5 г. па Стрыйском ГДСЗ треста иагродорстрой иэготоплялдсь следующие изделия л конструкции: замзитобстошшо плиты размером 50x50x5 см, бордорный камень типа -9 и азлезобетошше Оорсй-гчхя БУ-19. Опытны образца а наитии №лий после пропитки внедрены в IS89-90 гг. на слелутязих стрси-а>нюс объектах.

При капитальном ремонте полов коровника па 800 голов КРС в хозе "Победа" Закарпатской обл. (пгт. В.БераэныЗ) использовала та размером 50x50x5 см. При благоустройстве отлого пасс га а ¡сов" з г.Львоео использован дорожный бордюр типа БД-9. При отт. ; -ьстзе нплого дома (Львов, ул.Гринченко) применены железобетон;1 эмычки типа БУ-19.

На основании провэденких исследований, при непосредствен: :тии автора разработаны следующие инструкции и рекомендаци*

В _986 г. разработана "Инструкция по технологии пропитки пых материалов расплавом серы", которая была одобрена НЖЬ троя СССР, пересмотрена г дополнена в 1991 г.

198? г. ^Тьбовски: филиалом НШСУИ и В^угьнюсске.; У.СИ, ггри уи: автора, разработаны "Рекомендации по определении физюсо-теха' -

ческих характеристик бетонооерополй. .аров и расчету элементов на их основе™.

В связи с изменением системы ценообразования, наличкам свободных цен экономическая эффективность применения бетонных изделий, пропиа лтпге серой, определялась по материалоемкости на примере железобетонной перемычки. Экономия цемента составила 34«, арматуры класса А-)П - 55% на I мь сборного железобетона.

Oir"v эксплуатации полов из керачзитобетонных плиток, пропитанных серой, в хшвотководчеоких помещениях показал, что наибольший потенциальный эф$акт следует ожидать при внедрении изделий и конструкций 5 к которым в процессе эксплуатации предъявляются повшешще требовшшя по долг зечкостн и коррозионной стойкости.

ОБЩЖ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. На основании анализа исследэвшпШ установлена взаимосвязь между ОС1ЮВНЫМ2 технологическими параметрами пропитки:объемом поглощенной серы, глубиной и продолжительностью процесса. Все выше-перечислешшэ параметры оказывают влияние на физико-механические свойотза тяжелого бетона и керамзитобетона пооле пропитки.

2. Определяющее влияние на физик о-мехашгчесхие свойства пропитанных сОрой бетонов оказывает обьем поглощзшюй в процесса пропы-1<и сэры (д S ). В качестве показателя, характеризующего величин

д S предлагается степень заполнения пор исходного бетона серой рр , зависшая от вида и соотава исходного бетона, продолжвтель-чости и способа пропитки.

3. Величину p,f предлагается прогнозировать в зависимости от вида ботона и опособа пропитки. В зависимости от величины |jp определяется глубина пропг ки изделия или конструкции him » Для практического пользования разработаны номограммы для прогнозирования ватичиц и Hint , на основанн которых определяются прочностные и деформативные характеристики пропитавших' серой бетонов и конкретная раочетная схема элементов на стадии проектирования.

4. Установлена зависимость между продолжительностью процесса пропитки я объемом поглоданной бетоном серы и соответственно ftp , что позволяет получить материал о определенная! прочностными и де-формативнлми характеристиками, проектировать конструкции и изделия о учете».' опецкфкчеоких особенностей этого бетона.

5. Определяющее влияние на прочность тяжелого бетона и керамзите-бе-топа на сжатие оказывают прочность и состав исходного бетона, объеи поглощенной в процессе продиткн с ары, пористость пропитанного

бетона. Возраст пропитанного серой бетона существенно не влияет на его прсиность. Разработаны эмпирические зависимости к номограммы, позволяющие прогнозировать упрочнение исходных бетонов в зависимости от указанных факторов.

6. Пропитка тяжелых ботонов и кер&чзитсбетона серой уменьшает открытую пористость, при этом, при действии сжимающей нагрузки, создается белее однородное поле напрях-'чний, чем в исходном бетоне. Киэффициент призменной прочности тяжелых бетонов после пропитки повышается на 3..3% и достигает значений 0,'78-..0,82. Коэффициент призменной прочности керамзитобетона после пропитки снижается на

7. Установлено, что пропитка серой существенно увеличивает прочность ботсноз на растяжение. Коэффициент упрочнения цропиташшх тяжелых бетонов равен 2,9...3,3, керамзитобетона 1,2...1,3, в зависимости от вида бетсна и способа пропитки. Отношение Я^ип/Рт Дяя тяжелых бетснов посл° пропитки-составляло 0,11...0,13, что указывает на повышение трепошостойкостн материала, аналогичная завгеи-мость для керамзитобетона нино чем до пропитки и изменялась в пределах 0,07...О,08.

8. Начачышй модуль упругости прот:та"чых серой бетснов вьше, чем для исходных бетонов в 1,15...1,4 для тяжелого бетона и в 1,4...1,5 раза для керамзитобетона в Зависимости от состава и способа пропитки, ко ниже начального модуля упругоехп для н«пропитян-ннх равнопрочных бетонов, указанного в СНиП 2.03.01-84. Вместе с тем следует отметить, Что пропорциональность £> —£- для пропитанных ботонов сохранялась до О = 0,75...0,65 , т.е. доля пластических деформаций меньше, чем у образцов обычных бетонов, а разрушение сопровождается звуковым эффектом, характерным для высокопрочных бетонов. Значения предельной сжимаемости пропитанных образцов выше, чем у контрольных в среднем в 1,5...I,й и в 1.4.. 1,5 раза для тяжелого бетона и керамзитобетона соответственно.

9. Прочность сцеп.ения арматуры с пропитанным» бетонами возросла в 1,3...1,8 раза в ьависимос я от вида арматуры и бетсна, состава исходного бетона и технологии пропитки. Установлено, что существенное влияние на упрочнение сцепления арматуры с бетоном оказывают ..рочность и \л//С исходного бетона. Предложены эмпирические зависимости для оценки упрочнения сцепления арматуры с бетоном в зависимости от технологических (факторов. Длину анкеровки арматурного стержня в бетоне, пропитанном серой рекомендуется определять

по методике, предложенной СКиП 2.03.01-84

10. По результатам иоследокли!: обоснованы прочностные и дефор-мативные характеристики тяжелых бетонов, прочитанных серой. Расчет сжатых и изгибаемых элементов на их основе рекомендуется выполнять по методике указанной СНиП 2.03.01-84 с учетом предложешшх нормативных и расчетных характеристик, повышенной трещиностойкости и упругого деформирования материала при сжатии.

11. Установлено, что пропитка серой повышает трещиностойкос-ь бетонов. Исследования параметрических уровней и, /?сгс пропитанных серой бетонов показали, что нижняя граница ыикротрединообра-зовашя в 1,5...2,2 раза выше, чем до пропитки, верхняя граница микротрещинообразования достигалась на уровне напряжений 0,77...О,91.

12. Исследование трещиностойкости бетонов, пропитанных серой, с позиций механики разрушения твердого тела позволили экспериментально определить значения критического коэффициента интенсивности напряжений ч Кщ ) для пропитанных серой тяжелого бетона и керамзи-тобетона. Величинь Кю поола пропитки увеличилась в 1,7...1,9 раза для тяжелых бетонов и в 2...2,2 раза для керамзитобетона, что говорит о повышении вязкости разрушения материала. Определены эффективная плотность поверхностной энергии и критическая скорость высвобождения энергии пропитанных серой бетоноз.

13. На основании результатов исследований и опытного внедрения разработан и выпущен ведомственный нормативный документ "Инструкция по технологии пропитки строительных материалов расплавом серы", утвержденный Мидлромстроем УССР. Разработаны к выпущены "Рекомендации

о определении физико-механических характеристик бетоносерополиме-ров и раочету элементов на их основе".

14. Технико-экономические расчеты, выполненные для конкретных условий производства показали, что экономический эффект от.применения бетонов, гфопитанных серой монет быть получен в результате снижения материалоемкости изделий, а основной экономический эффект может быть получен при изготовлении строительных конструкций и изделий о повышенными требованиями по долговечности и коррозионной отойкости.

Основные пал.жслия и результаты диссертационной работы опубликована в следующих работах:

1. Сазчпк А.Д. Физнко-чюханичеокие свойства бетонов, модифицированных серой. //Бостжк ЛЕИ: Резервы прогресса в архитектуре н Строительстве. * 103. - Львов. 1934. - С. 6&-68.

2. Саьчшс , Цябелешсо П.П. Яизхчо-иеханические свойства

бетонов, модифицированных серой. //Вестник ЛИ: Резервы гоогресса в архитектуре и строительстве. * 203. - Львов: 1985. С. 81-83.

3. Инструкция по технологии пропитки строиг гльных материалов расплавом сери. - Ужгород: ППП "Патент", 1986. - С. 32.

4. Савчик А.Д. нег.угорие особенности расчета изгибаемых элементов из серополимербетонов. //Вестник ЛПИ: Резервы прогресса в архитектуре и строительстве, 21?, - Чьвов: 1987. С. 90-93.

5. Орловский Ю.И., Савчик А.Д. Прогнозирование прочности бетоносерополимеров. //Сб.науч.тр. Львовского филиала НИНСМИ. - Киев* 1987. С. 152-156.

6. Марчюкайтис Г.В., Орловский Ю.К., Савчик А.Д. Метода расчета и прогнозирования прочности и деформативкости ¿етонооерополи-меров. //Сб. науч. тр. Львовского филиала НЖСМИ. - Киев: 1988.

С. 64-71.

7. Орловский С.К., Савчик А.Д., '.¡аргаль И.В, Армирование бе-тоносерополимеров. //Сб.науч.тр. Львовского филиала НИИСМИ. -Киев: 1988. - С. 7Т-92.

8. Савчик А.Д., Цибеленко П.П. Учет особенностей деформатив-ных свойств бетоносерополимеров при расчете изгибаемых элементов. //Рукопись депон. ВНИИС Л 9334. - M: 1989. - 7 о.

9. Рекомендации по определению фтаико-механичеоких характеристик бетоносерополимеров и расчету элементов на их основе. -

Львов - Вильнюс: ППП "Патент", 1989. - 30 с.

10. Савчик А.Д., Мартинпк М.М. Влияние времени пропитки на прочность бетоносерополимеров. //Вестник /ТИ: Резёрвы процесса в архитектуре и строительстве, ft 233. - Львов: 1989. - С. ЭЗ-95.

11. Савчик А.Д. Прочность наклонных сечений бетоносерополимер-ных балок. //Применение эффективных П-бетонов в машиностроении и строительстве: Тез. докл. Бсесоюз. кои}, октябрь 1989. - М. - Еиль-жю: 1989. - С. 144-145.

12. Гавриляк А.И., Глргадь И.В., Савчкк А.Д. Использование серосодержадих отходов для получения серобетонов и бетоносерополимеров. //Проблемы технологии производства строительных работ при реконструкции действующ« предприятий: Тез. докл. Всесоюз. Kcuf. апрель 1990. - Пенза: 1990. - С. 49-51.

13. Савчик А.Д. Влияние пропитки серой цементных бетонов на сцепление арматуры о бехоноы. //Вестник ЛШ: Резервы прогресса в архитектуое к строительстве. Л 243. - Львов: 1990. - С. 71-72.

14. Савчик А.Д. Влияние при !тки серой цементных бетонов на сцепление арматуры о бетоном. //Применение серы и сйрооодет,к«1цих отходов в строитольной индустрии: Тез. докл. I Всесоюз, ко ! ;. 9-12 октября 1990. - Львов: 1990. - С. 64-60.

15. Савчик А.Д. Використшшя в1дход1в, як1 м1стять с1рку для одержання с1ркобетон1в I бетонос1ркопол1мер1в. //Вестник

ЛПИг Резерва прогрвсу в арх1твктур1 I буд1виицтв1. № 252. - Л^вов: 1991. - С. 96-98.

16. Савчик А.Д. Використашш с1рки х в1дход1в о1рчаного виробництва в оуд1вництв1. //Шляхи п!двишення ефективнэст1 буд1вництва в умовах переходу ни ринков1 в1дносини: Тез. докл. Зональн. кон$. май 15)91. - Львов: 1991. - С. 49-51.