автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Прочность и деформативность стен из монолитного бетона на природных пористых заполнителях с применением несъемной опалубки в виде стеклофибробетонных тонкостенных листов

г Б ОД

п г н Дизцизиъь чиъпи'пьзпьвзиъ ^рвлнэзиъ м «н^тэзиъ 3 1Ш\ ъшхшгирпназгиг

ьпьаиьь еипзиои'пьзисьшрапцциъ ьъиэьзпгз

ьипиызиъ иьрпю зииизи^ И<ПЦ4Ь:ЬЬРГПРЬ8П"ьЬ (ЩРЦ^И")^ (Э^РШ^Й 0<1ГЬ4Л1

^и'т'щхрщшеьрь^ьрцп.отиго егштг оши^иьч,

1.51ГЬЗ ПМЭ-ЪРХ1*1_ №ЦЭШ-ЗЬ РЬБЛЪЬ тЩвЬРГ»

щгрпмэ-зшл/ъ яь аьгьприпзмгь

(ЛшйшчГипгвдшф С. 23.01-СЬйшршрш^шй 1)Пйитрги1|д|1ш[|0Ьр, ¿ЬСфЬр, 1цш?пцдЬЬр и ¡5Ь}иш0^ш

ЭЬ^й^Цш^шй фтгнАгиййЬрр рЫ/Ьшдпф д/илшЦшО Ьш]дйшО

иЬ11Г11Ч-1>Р

ьгьаиъ -1996

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ АРМЕНИЯ ЕРЕВАНСКИЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

ИСРАЕЛЯН СИРУШ АМАЯ К ОВНА

ПРОЧНОСТЬ И ДЕФОРМАТИВНОСТЬ СТЕН ИЗ МОНОЛИТНОГО БЕТОНА НА ПРИРОДНЫХ ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕСЪЕМНОЙ ОПАЛУККИ В ВИДЕ СТЕКЛОФ1ШРОБЕТОШШХ ТОНКОСТЕННЫХ ЛИСТОВ

Специальность Ь.23.01 - Строительные конструкции,здания,сооружения и строительная механика

АВТОРЕФЕРАТ

диссеритацнп на соискание ученой степени кандидата технических

наук

Ереван - 19 9 6

^uiminiuGmpjmGp Ьшшбшр t " 14" / /У 1996р. duiiSc IJ-Ш brmC-hfi (jhg 0.30 dmuuuiqhuiuilmiG funphpipiiil, htunUjuii niuughjml 37iU09, в.РпЪшй, SbpjiuQ ф., 105:

1шайш[ипип1В1шип ЦшрЬф t &шйп]эшйш^ bpLuiGtv йшртщршщЬиш^-1 Jiuumpu

Ibtuuiunufmn ЦштицЦЪ]. t trnUmGfi. -бшршшршщЬшшгЬСшпшпш^шС hGuinhuumnh «bpl}mppUuinGh, puipb 1|пйитпш^д[ш(1Ьр[1 и цштидфц&Ь Ghnh uhjmiuilimimCnipjniQ» luiSplmGnid, hull vbnpdmpuinuiliuiG u^mumQjpGhjij} fiQumjimnunrmi (tujchl

4-{nniuliuiG {unphprpumni - iuijuiuuiuiQIi tiuipmuiiiuicijimujljmQ mliwijbiSfimjJi

ртцлиЩщ-шЦцшй, mbjuGJiliuiliuiG qjiuinipjnitilibpti вЬийшйт,

ipgbGrn ОПГЧ-ЦРЗиЪ IS-.q.. гЧш2ШпСш11шС pQijJi^wtunuQUp - <uijuiumiuQti бшршшршц^шшЦшй иЛцдфа^иф

jmliuiljuili иЯцшй, тЦиЩг^ш^шй %{nnnipjni(iQhpii nnbumn,

ищпфЬипр £UPUU3lTbk.<. - SbtutiptimliwQ c^mmpjiRGtib^i^hliGujbTji,

llnuijuiinuip ^qdml^bpunupjmG - «-¿uijGuituuiqli£r» PC. . ^¿j

1996p. tfmiSp j__7__-Ji

pjiufiiju lipjuiuh

Ошршрщ^шС puumpmhiuiti'qpwri.mpmiimil Uhqilmqjipp ш.иш.р4шд t"

V/'" //

U"muQiu<iJimmlimii {шрЬрф qjimmljmlj ршриши1шрг -mUhjQhlnuliuiQ qh-mnmintQiibpti вЬЬйшйт, /mUz/L,. _rpghCui " //•/■/^T РЗЬФПЬЗиъи.С.

Работа выполнена на кафедре "Железобетонные, каменные конструкции и сейсмостойкость сооружений" Ереванского архитектурно-строительного института. Экспериментальные работы проведены в Армянском НИИ строительства и архитектуры (ныне Армянский НИИ сейсмостойкого строительства и защиты сооружений - АрмНИИСиЗС"

Научный консультант - Член-корреспондент Инженерной академии

Армении, кандитат технических наук, доцент т.г. Маркарян Официальные оппоненты - Действительный член Инженерной Академии

Армении, доктор технических наук,

проф. К.О. Карамнн

- кандидат технических наук,

доцент А.М.Асрян

Ведущая, организациям Г . . - AQ "Армпроект" )/. ^ Защита состоится "__//" /,%У 1996г, в." 77" часов на заседании Специализированного совета и,о0 в о&ласти строительства при Ереванском ар-хнтекгурио-стронтельном институте по адресу:375009,Ереван,улица Теряна I<}о '

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ереванского

архитектурно-егроительно«) института i /

Автореферат разослан "■ -у/ " "In 1996г.

Ученый секретарь Специализированного совета , *"

кандидат технических наук, доцент ([¿¿¿t-i^ С.Ш.Степаняи

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Монолитное домостроение является одним из прогрессивных видов индустриального строительства. Этот, вид строительства особенно эффективен для сейсмических районов,при возведении зданий на слабых грунтах и при отсутствии достаточно развитой базе полносборного домостроения.

Армения находится не только в сейсмоактивной зоне но и в сложных инженерно-геологических условиях, в связи с чем становится исключительно необходимым обеспечивание прочности,устойчивости и эксплуатационной пригодности зданий, возводимых в таких условиях. Этим требованиям отвечает в больше!! степени здания н сооружения, возводимые монолитным способом.

Повышению эффективности строительства зданий и сооружений монолитным способом можно достигнуть не только изменением конструктивных решений здания ко V за счет высокой степени .механизации труда на строи-телыюй площадке и применения новых видов конструктивно-технологичесгагх решений опалубки.

Актуальность темы. Разработаны в практике строительства и применяются разные системы опалубок^ такие как скользящая, горизонтально перемещаемая, тувельная, крупноиштовая, обычно-переставная и т.д. Конструкция применяемой опалубки влияет не только на стоимость и трудоемкость зданий п сооружении,ко п в большей степени предопределяет темпы производства, строительных работ, затраты материалов на изготовление опалубки. •.

Вместе с тем,продолжают оставаться актуальными таете вопросы,как повышение уровня индустриализации опалубочных работ, снижение расхода дефицитных материалов, прежде всего стали и пиломатериалов, снижение затрат тяжелого ручного труда.

Внедрение в практику строительства несъемных опалубок, которые наряду е основной функцией в процессе возведения наружных стен выполняет функции облицовочного фактурного их слоя,является одним из путей решения этих задач.

Одним из эффективных и перспек£Е2?дах материалов для изготовления несъемных .опалубок является чяеклофнбробетоя,который но сравнению с обычным железобетоном,а также врмоцементом,по своим фнзико-мсхапнчсскнм свойствам, имеет ряд преимуществ, в том числе: повышенное сопротивление вибрационным, ударным и знакопеременным

нагрузкам,высоким температурам,долговечность (морозостойкость) высокая плотность, трещиио-стойкость и др.

Такие положительные качества стеклофибробетона,как возможность формования тонкостенных и плоских с гладкой или рельефной поверхностью конструкций, низкие эксплуатационные расходы, сравнительно малая масса,высокая огнестойкость и стойкость к агрессивным средам,низкая водопроницаемость-позволяют считать целесообразным его применение для широко» номенклатуры тонкостенных конструкции,а также в конструкциях сложной геометрической формы.

В настоящей работы ставиться задача - применение несгьмпой опалубки из стеклофпбробетоиных тонкостенных листов в стеновых элементах и исследования их совместной работы.

Целью диссертационной работы является экспериментальное исследование работы стеновых бетонных элементов, изготовленных с применением несъемном опалубки из тонкостенных стеклофчбробетонных листов, при различных силовых воздействиях, выявление особенностей их поведения в зависимости от технологических, констрктивно-техническпх (прочностные и другие физико-механические характеристики материалов) параметров. -

Научную новизну работы составляют:

- применение в стеновых конструкциях из монолитного бетона в качестве несъемной опалубки тонкостенных стеклофиоробетонных плит.

- получены экспериментальные данные подтверждающие совместную работу под вертик&тьной нагрузкой как при центральном,так и виецен-тренном сжатии,а также при перекосе образцов с несъемной опалубкой из стеклофибробегоиных листов, имеющих дополнительную анкеровку с сечением в виде "ласточкиного хвоста", с бетоном вплоть до разрушения элемента. Облицовочный слой,имея относительно высокую прочность и надежную анкеровку в бетонном -лое, в виде "ласточкиного хвоста", работая совместно с ним вплоть до разрушения, увеличивает несущую способность образцов при указанных силовых воздействиях.

- измерениями объемных деформаций стеклофибробегоиных плиток (как плоских, так и с ребрами в виде "ласточкиного хвоста"), которые до 30 суток поверхностно соприкасались воды, установлено, что изменения в ирщкхте объемных деформаций прекращаются после вторых суток; экспериментами устаноа1ено,что применение пластифп-катора С-3 в бетонных смесях снижая водонотребпосгь,позволяет обеспечить надежный контакт опалубки с бетоном особенно в верхних слоях образца и создает

наиболее благоприятные условия для совместной работы пес.смжм опалубки с бетоном.

Лрактпичеспос значение работы состоит в том, что получешп/е результаты экспериментальных исследований могчт служить основанием для применения в монолитном домостроении несъемно]'! опадубки in тонкостенных етеклофибробетошгьгх листов, имеющие дополнительную анкеровку в виде "ласточкиного хвоста".

Внедрение результатов роботы. Результаты диссертационной работы отражены в "Рекомендациях по возведению монолитным способом стеновых конструкции ил бетона и железобетона на природных пористых заполнителях месторождений Республики Армения с применением несъемной опалубки из тонкостенных стислофибробетошшх листов" (АрмННИСА.Ереван 1990), одобренных Госкомархнтектурон РА от 25.Х.1991 г.

Апробация работы. Основное содержание н результаты дессерташгонной работы, были доложены на научно-технической конференции профессорско-преподавательского, научного состава Ереванского архитектурно-строительного института в октябре 1992 года на тещ-. "Совместная работа под нагрузкой несъемной опалубки тонкостенных листов с иссушим слоем стены и бетона на природных пористых заполнителях".

Публикации. По результатам выполненного исследования опублико-ваны три работы.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и общих выводов. Она изложена на 118 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков, 19 таблиц и список литературы из 95 наименований.

Диссертационная работа выполнена в Ереванском архитектурно-стронтелыюм институте.Экспериментальные работы проведены в Армянском НИИ сейсмостойкого строительства и защиты сооружений (бывшем Армянском НИИ строительства п архитекторы) под руководством члена корреспондента инженерной академии Армении, канд. техн. нате, доцента - Т.Г.Маркаряна

*' См.отчеты о НИР по теме: "Провести исследования, разработать и экспериментально проверить индустриальные -методы отделки наружных стен монолитных здании с несъемной опалубкой", г/з N 3-4 (86.Ц.03.04.02.01 (ТТВ-Т2В) .Ереван,1989),

6 .

содержание работы

Во введении кратко изложена сущность поставленной задачи по проведению экспериментально-теореч'ических исследований совместной работы под нагрузкой слоистых стеновых элементов, в т.ч. из монолитного бетона с приие-неннем несъемной опалубки.

Первая глава посвящена анализу экспериментальных и теоретических исследований совместной работы облицовочных плит и панелей, а также изучению прочностных и деформативных свойств стен при сдвигающих нагрузках,которое обычно проводится путем испытания на перекос.

В создании научных основ этой проблемы и их практического внедрения проектирование и строительство большую роль сыграли работы И.М.Вертюка., С.В.Воробьева., В.Н.Горнова., В.К.Гукасяна, С.С.Гамбаряна, А.С.Дмитриева., . А.М.Жарова., В.А.Камейко,

B.И.Коноводченко, Б.А.Косыцына., И.А.Кукеба-ева, Т.Г.Маркаряна,

C.Н.Мекиняна, Н.В.Морозова, Д.И.Оншцика, Ф.М.Оруджева., С.А.Полякова, ИА.Рохлина, М.Сарадокева, В.А.Степаняна., С.А.Семен-цова., З.Г.Садыхова, Д.В.Шепунова., А.А.Шишкина.

С целью .освещения современного состояния исследований прочностных и. деформативных свойств слоистой кладки и бетонных стеновых элементов,; а также стен с облицовкой с различными облицовочными плитами приводятся результаты работ, проведенных в этом направлении.При этом рассмотрены также и результаты исследовании прочностных и деоформативпых свойств стен 'сдвигающим усилиям (путем испытания стен на перекос). '

Работы выполненные в АИСМе, посвящены изучению прочности стеновых элементов с облицовкой из туфовых плит без каких-либо искусственных креплений. Была разработана технология стеновых элементов крупных блоков и панелей с облицовкой из туфовых плит. Блоки с облицовкой ' из туфовых плит подвергались динамическим испытаниям (на вынужденные колебания.) и далее на статическое вертикальное осевое и впецентрещгое сжатие. Совместная работа облицовочных плит и составных туфовых блоков при этом обеспечивалась.

Далее : в том же инсппуге;. АИСМе выполнен. ряд исследований касающихся несущей способности навесных ' панелей промышленных зданий, а также экспериментальные работы подтверждающие совместимо работ}-облицовочного слоя и бетоца.

Приведены данные ряда исследований , касакнцих-сг прочности и деформации стен из виброкирпичных панелей, проведенные в ЦШШСК, НИИСФ САКВ - Мосгорисполкома и НИЛ Мосстрой Глазмосстрол и др.

Проведены значительные исследования по выявлению вопросов совместной работы керамических плит и панелей,а также кладки лицевого кирпича с основной несущей кладкой из обыкновенного красного и силикатного кирпича (бывший ЦНИПС). Исследовались прочность и деформативность образцов кирпичной кладки с керамической облицовкой и кладкой из лицевого кирпича под центрально и внецентренно приложенной нагрузкой. Во всех случаях наличие в образцах кладки облицовочного слоя,приводило к снижению разрушающей нагрузки по сравнению с эталонными образцами из кирпичной кладки без облицовки. Наибольшее снижение прочности кладки (29%) получено для образцов,выполненных на слабом растворе ц наименьшее (3%) - на растворе М50.

Для выяснения основнх причин,влияющих на величину прочности образцов с облицовкой, авторами изучены деформации и прочность как при совместной работе бетона с облицовкой, так н при раздельной их работе под центрально приложенной нагрузкой.

На основании проведенных испытаний авторы рекомендуют принимать коэффициенты использования прочности отдельных слоев конструкции.

В связи с бурным рзвнтнем крупнопанельного строительства в сейсмических районах, в разных научно-исследовательских институтах бывшего Союза проводились теоретические и экспериментальные исследования ■ по изучению несущей способности бетонных, железобетонных, внброкирпичных панелей, сплошных с проемами, на перекос.

На основании анализа проведенных экспериментально-теоретических исследований был сделан вывод о том,что работы в основном касались слоистых стеновых элементов из каменной кладки и бетона с плиточной (из туфовых или керамических) облицовкой различных конструктивных решений.

Однако в научно-технических публикациях практически не отражена работа под нагрузкой стеновых элементов из монолитного бетона, возводимых в несъемной опалубке.

Исходя из этого, нами была поставлена задача экспериментально изу-чить работу стеновых бетонных элементов изготовленных с использованием несъемной опалубки из тонкостенных- фибробетонных

листов при различных «новых воздействиях, выявить ее особенности в зависимости от технологических, конструктивно-технических (прочностные и другие физико-механические характеристики материалов) параметров, разработать рекомендации по проектированию и возведению монолитных бетонных (железобетонных) стеновых конструкций с применением несъемной опалубки из тонкостенных фибробетонных листов.

Вторая глава посвящена изучению физико-механических свойств исходных материалов.Приведены основные физико-механические свойства вулканического шлака Кармрашенского месторождения и Артпкского туфа.

Составы бетонов (принятые для изготовления опытных образцов) были подобраны на основе действующих норматпвов.Длл установления их прочностных показателей были изготовлены кубы размерами 15х15х15см.Помимо установления прочностных показателей бетона, были изучены также их деформационные характеристики путем испытания бетонных призм размерами 15x15x60см на осевое сжатие с измерением продольных и поперечных деформаций. Определены модуль деформаций бетона и коэффициент поперечного расширения.

В качестве чесъемной опалубки применены стеклофнбробетонные тонкостенные плиты,с ребрами имеющие сечение формы ласточкиного хвоста и позволяющие обеспечить необходимую анкеровку листа в теле бетона при возведении монолитных стен.Технология изготовления стеклофибробстоиных тонкостенных листов разработана в АрмШШСА (а.с.К 1279169).

В качестве исходных материалов для стеклофнбробетона использован кварцевый песок с максимальной крупностыо зерен 2,5мм. Стеклофнбробетонные листы формовались толщиной 10-15мм. В качестве фибровой арматуры .применены щелочестойкпе стеклянные волокна марки Щ-15 И\Т длиной около 40мм и диаметром 10-12 микронов, выпускаемые МОСЗ ГИС. Матрица егеклофибробстона представляет собой мелкозернистый цементный раствор,для приготовления которого применен нортланддцемепт высокой активности (цемент марки 500).

Изучение физико-механических характеристик стеклофябробетоиа производились в соответствии с " Методические рекомендации по определению физико-механических характеристик сталсфпбробстона и Ст1 ^и«1ту')>!>пет(ша"(Н1Ш'Л;В, Госстроя СССР, М. 1983.Авторы : Г. К. Хайду коп, АЛ.Карапетлп)

Л'"1 опр.-д(\ш!Ш прочностных 11 деформативных характеристик псклифтцюопина »а «катнн.былн изготовлены полые призмы размерами 1 ПхЮх-Кк-м. егнтояния* (и приклеенных с помощью эпоксидного клея

между- собой четырех плиток размерами 1x9x4 Осм, выполненных из образцов плит, которые твердели в естественных условиях во адажной камере, влажностью 85-95% температурой 20+2С. Испытания проводились в двух сериях из трех образцов.

Продольные и поперечные деформации определялись с помощью прпклееных тензодатчиков с базой 50мм.

На основании полученных экспериментальных данных определены модуль деформации сгеклофибробетона и коэффициент поперечного расширения.

Для установления прочности на растяжение при изгибе стеклофибробетонных плит, • были изготовлены образцы размерами 1x9x40см. Для испытания образцов на растяжение при изгибе использовалась установка, разработанная и изготовленная в АрмНИИСС п ЗС.

Третья глава посвящена изготовлению бетонных образцов,их храпению и методике испытания. Были изготовлены серии образцов, которые в зависимости от прочности примененного бетона были разделены на четыре группы. Размеры образцов приняты 20x20x80см.

Первая группа (10 образцов) была изготовлена из бетона класса по прочности на сжатие В5 на шлаковом заполнителе Кармрашенского месторождения. Вторая,третья и четвертая группы были изготоадены на артнктуфовом заполнителе, каягдая из которых составляла по 12 образцов с классом бетона по прочности на сжатие соответственно В5,В7,5 и BIO.

Образцы всех серии изготовлены в вертикальном положении в деревянных формах.Бетон уплотнялся с помощью вибрации (глубинным вибратором) в течении 15-20 сек. Образцы вызревалнсь в лабораторном помещении при температуре 18±2° С и относительной влажностью 55+75%. ^

На образцах,которые испытывались на центральное и внецентренное сжатие (с несъемной опалубкой с одной и с двух сторон) для измерения продольных деформаций были приклеены тензодатчпки с базой 50мм в количестве 14 штук.

После установки образца под пресс с целью проверки работы тензодатчиков и центровки образцов производилось предварительное лагружепие образцов нагрузкой 4-5 тонн в пределах 0,1тн от разрушающей,затем образец загружался а началось постепенное нагружение по ступеням.На каждой ступени производилась пыдержка около 3-5 мни.,для снятия отсчетов по приборам,как в начате.так и в конце выдержки.

Образцы, которые испьггывалось на внецентренное сжатие, ;> ксцентр и - ситет «ш был равен 1/3 И, где Ь - высота поперечного сечения образца с учетом также площади поперечного сечения облицовочного слоя.

Давление на образец передавалась посредством верхней и нижней металлических "подушек". Эксцентриситет создавался с помощью цилиндрического шарнира диаметром бОнм.закрплешгого на металлических плитах.

Из каждой серии бьии испытаны образцы призмы размерами 15x15x60см также на осевое сжатие.

Для исследования прочностных и деформативных характеристик образцов-фрагментов стен из легкого бетона на артиктуфовом заполнителе, формуемых совместно с плитами несъемной опалубки из стеклофибробегона были изготовлены 3 серии образцов с размерами 120x120x25см.

Каждая серия состоялась из четырех образцов соответственно, из бетонов классов по прочности на сжатие В5,В7,5,В10.

Изготовление образцов производилось следующим образом, В форму опускались сгеклофибробетонные плиты заранее очищенные от пыли и намоченные водой, затем форма заполнялась бетоном. Образец вибрировался в течение 15-20сек на вибростоле и оставался для вызревания в вертикальном положении на открытом полигоне.

Образцы были испытаны в возрасте от 10 до. 12 месяцев на 200т гидравлическом прессе по следующей методике. Образцы-фрагменты стен были испытаны на перекос под вертикальным диагональным воздействием нагрузки.При этом нагрузка передавалась на образец при помощи траверсы пресса и металлической подушки с треугольным гнездом,надетым на угол образца.

С целью равномерной передачи нагрузки на образец и уменьшения смятия бетона,между металлическим« подушками и образцом укладывалась гажевая подушка толщиной' 1- 1,эсм.

В процессе испытания образцов - фрагментов всех серий измерялись их вертикальные и горизонтальные диагональные деформации при помощи тензодатчиков с базой 50мм.Применялись мессуры с ценой деления О.ОЫм.устшмвлепные на обеих сторонах образца. Для измерений диагональных деформаций образцов было применено приспособление крепления измерительных приборов по системе "цепочки".

Четвертая глава посвящена неследованию совместной работы т'клофнб^юегонны.ч листов с легким бетоном при сжатии и перекосе.

Результаты испытаний показали,что прочность на центральное сжатие образцов с несъемной опалубкой значительно отличается для всех классов бетона от прочности эталонных образцов при условии включения площади поперечного сечения облицовочного слоя в расчетное сечение.Имелось в среднем следующее превышение прочности образцов с облицовкой но сравнению с прочностью эталонных для классов бетона В10, В7,5 н В5 на Артиктуфовом заполнителе и класса В5 на Кармрашенском шлаке соответственно для образцов с двухсторонной облицовкой 25%, 42%, 46% и 42%. Одностороняя облицовка образцов со стеклофибробетоннымн листами также приводила повышению несущей способности образцов центральном сжатии,но в сравнительно меньшей степени.Это повышение составило при вышеупомянутых, классах бетона 12,5, 10,5 ,37,5 и 11,4%.

Таким образом, экспериментально было установлено, что в образцах-призмах размерами 20x20x40см облицовочный слой участвовал в общей работе элемента. В результате чего значительно повысилась его несущая способность.

Аналогичные выводы сделаны А.А.Шишкиным. Он предлагает в облицовочных кладках вводить в расчет площадь поперечного сечения облицовки без различия модуля упругости.

К такому заключению пришел Л.И.Ошшшк. Для каждого отдельного варианта облицовки он определил степень использования прочности облицовки в общей работе каменной (гладки и предложил основные расчетные положения для кладки с облицовкой по третьему предельному состоянию - образованию трещин в облицовочном слое и установил степень использования прочностн кладки. По заключению Л.И.Оннщика, так как кладка допускает большие деформации, чем облицовка, то при центральном сжатии прочность кладки, как правило, не используется в полной мере и коэффициент использования прочности кладки получается меньше единицы (ш^ <1).

Принимая за основу расчетные формулы, предложенные Л.И.Онищиком, в исследуемой нами работе при центральном сжатии разрушающая нагрузка .\гр представлена

= Ч + = Аь +ст№ Ап, Аь и Ап, - площадь бетона и стеклофпбробетона

сть и ст„, - соответственно напряжения в бетоне и стеклофибробетоне, при этом нужно иметь ввиду, что 1Чд, < !ЧЬ .

В стадии разрушения вследствие высокого модуля упругости фибробетона по сравнению с легким бетоном, напряжение в бетоне может быть ниже призменной прочности, т.е.

ТЬГ{|А,

где уь - коэффициент использования прочности бетона, и как правило, уь<1.

Так как бетон допускает большие деформации, чем етеклофибробетон и 1ЧЬ > !Чп,. то при центральном сжатии прочность бетона используется не в полной мере.

^р = Уь Кь Аь +И П) Ап, где 7Ь - коэффициент использования прочности бетона.

Таким образом, результаты экспериментальных работ подтвердили предположение о совместной работе под вертикальной нагрузкой плиты из стеклофибробстона,имеющий дополнительную анксровку с селением в виде "ласточкиного хвоста" с бетоном вплоть до разрушения элсмсита.При этом плита в сжатой зоне сечсиня элемента тшочаясь в общую работу,принимает на себя значительную по величине нагрузку и элемент можно рассматривать под вертикальной нагрузкой как составной -слоистый.

Результаты испытания образцов • призм на виецентрешюе сжатие показали,что повышение прочности образцов несъемной опалубочной но сравнению с прочностью эталонных наблюдается и при внецентреином сжатии.

Так, при внецентреином «катни, в которых стсклофнбробетопная плита находилась в сжатой зоне,несущая способность для бетонов классов В5, В7,5 и В10, соответственно 92, 82 и 50% больше несущей способности образцов,где стеклофнбробстопиая плита находилась, в растянутой зоне и на 128, 85, 62% больше прочности эталонных образцов.

Все результаты испытаний подтвердили предположение о том, что облицовочный слой, имея достаточную прочность и высокая анкеровка с бетонным слоем, работая совместно с ним вплоть до разрушения, увеличивает несущую способность самого образца.

На основании результатов испытаний бетонных призм размерами 20x20x80см определен коэффициент призменной прочности для первой группы - 0,63, для второй - 0,68, Для третьей - 0,81 и для четвертой группы образцов - 0.82.

Результаты испытаний образцов - фрагментов стен при перекосе также показали, что несущая способность образцов со стеклофпбробетонной плитой (с несъемной опадубкои) сравнительно больше несущей способности эталонных образцов.

Повышение несущей способности образцов - фрагментов стен с неъемной опалубкой при перекорсе по сравнению с эталонным при бетонах классов В5,В7,5 и BIO составляет, соответственно 54,43 н 34%. При этом заметна тенденция уменьшения влияния несъемной опалубки на несущую способность образца - фрагмента при увеличении прочности бетона образца, что и следовало ожидать. Увеличение прочности бетона приводило естественно к повышению несущей способности образца. Характер разрушения всех образцов фрагментов стен независимо от прочности бетона остается одинаковым. Разрушение происходило по диагонали в вертикальной плоскости по бокам примерно под углом 45° к диагонали.-

Разрушение образцов при перекосе начинается с появлением трещин п центре с дальнейшим интенсивным распространением по сжатой диагонали. Однако, при перекосе образцов разрушение должно произойти вблизи приложения сжимающей нагрузки.

Объяснение сущности этого явления в достаточной мере показано во многих работах С.В.Полякова, Скрамтаева, Ахсердома, Вайцмана н др. Отсугстшге трещин в верящие и вблизи сжатых углов объясняется условиями двухосного сжатия образца к этих углах, что благоприятно сказывается на ее прочность, и' то время как в средней части панели действуют наибольшие скалывающие или

растягивающие напряжения, что создает менее благоприятные условия для прочности бетона и несъемной опалубки в центральной части образца.

Предположение о совместной работе несъемной опалубки из стеклофибробетона в общей работе конструкции подтвердилось также настоящими экспериментами.

Облицовочный слой работает совместно с бетонным слоем, вплоть до разрушения и увеличивает несущую способность образцов, для классов бетона по прочности на сжатие В10,В7,5 и В5 (на артиктуфовом заполнителе) соответственно на 34%,41 % н 57%.

В пятой главе приведены результаты исследования физико-механических свойств стеклофцбробетошшх листов-несъемнон опалубки в процессе формования монолитных стен.

Первый раздел главы посвящен исследованию усадки и набухания плит из стеклофибробетона при воздействии водной среды.

При возведении монолитных стен с применением в качестве несъемной опалубки плит нз стеклофибробетона,создается для плит условие во дол оглашении из свсжеуложенной бетонной смеси. Вследствие этого (из-за одностороннего впитывания воды) несъемная ' опалубка может подвергаться неравномерным объемным деформациям.Исходя нз этого исследовалось коробление стеклофибробетонных плит при одностороннем воздействии водной среды.

Для изучения деформаций стсклофибробетонных листов был использован вертикальный оптический тензометр ИЗВ-1, предназначенный для непосредственных измерений наружных размеров при максимальной высоте 250мм с точностью 10\im. Был изготовлен также специальный стальной эталонный образец размерами 10x100x100мм.

Стеклофибробетонные образцы были размерами 10x200x200мм в количестве 20шт.. из них десять плоские,а десять - с "ласточкиным хвостом".

С целью доведения до минимума погрешностей при измерениях на опытных образцах были приклеены шарики в количестве 8 шт. па разных поверхностях плит. Плиты выдерживались в воде следующим образом: ванна наполнялась водой, и в волу опускались синтетические губки шириной 5см и толщиной Зсм, а плитки держались на губках так, чтобы они поверхностно соприкасались с водой, а "ласточкины хвосты находились в воде.

Измерения вертикальных размеров и толщины плиток проводились через сутки в течение последующих ЗОсуток, которые показали,что после двух суток,никаких изменений прироста деформаций не наблюдалось в

Т5

каком-либо напривленнн стеклофибробетонных плиток (как плоской так и с ребром в виде "ласточкиного хвоста").

Во втором разделе главы приведены результаты исследования поведения стеклофибробетонных листов несъемной опалубки в процессе формования монолитных стен.

С целью оценки возможного проявления коробления плит в процессе бетонирования стен предусматривалось исследовать деформации плит несъемной опалубки при бетонировании фрагментов стены размерами 120x120x25см.

После формования при твердении бетона между бетонным слоем и несъемной опалубкой была обнаружена микротрещина на участке 5-10см по вертикали от верхней грани образца-фрагмента.

Это явление изучалось при помощи переносного импульсного ультразвукового прибора УКБ-1.

На фрагменте стены с обеих сторон были определены точки на расстоянии 35см в вертикальном направлении шагом 10см и в горизантальном - шагом 20см.

Испытания проводились на шести образцах - один из них эталонный,а остальные с несъемной о палуб кой. В работе приведены результаты измерений время прохождения ультразвука по толщине фрагмента стены в разных точках,пак по высоте,так и по ширине образца.

Отрыв несъемной опалубки от бетона мояшо объяснить следующим образом.При формировании образцов-фрагментов (высотой 120см) по-видимому, вследствие увеличения количества свободной воды в верхних слоях происходила усадка бетона в большей мере по сравнению с нижними слоями.Этому способствовало уменьшение гидростатистического давления бетонной смеси на опалубку по ее высоте в процессе формования образца-фрагмента стены.

С целью предотвращения этого явления или для создания условий улучшения совместной работы бетона с несъемной опалубкой была использована химическая добавка .(суперпластификатор) С-3,прнменение которого во всех случаях повышает подвижность смеси или при сохранении заданной подвижности позволяет уменьшить водопотребность смеси.

Была изготовлена серия образцов-фрагментов из легкого бетона класса В5 размеров 120x120x25см,где в качестве мелкого и крупного заполнителей был применен туф Артикского месторождения.

При приготовлении образцов-фрагментов стен,в бетонную смесь п водном растворе вводилась химическая добавка С-3 0,7% вещества от

массы цемента.Добавка вводилась в одни эталонный образец и в два- с несъемной опалубкой.

В экспериментах был использован переносный импульсный улътрозвуковой прибор УКБ-1.

Приведены в работе результаты измерений и кривые прохождения ультразвука по результатам произведенных замеров.

При применении пластификатора С-3,по своему характеру кривые существенно отличались от кривых для образцов без применения пластификатора.чем и объясняется практически полное устранение явления отрыва плит несъемной опалубки ц от бетона образца-фрагмента в верхних слоях по его высоте.

Таким образом,применение пластификатора С-3 в бетонных смесях позволило обеспечить надежный контакт опалубки с бетоном в верхних слоях образца и создать наиболее благоприятные условия для совместной работы несъемной опалубки с бетоном.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведенные исследования позволили сделать следующие основные выводы.

]. Анализ результатов экспериментальных работ над образцами размерами 20x20x80см подтвердили совмести у/о работ)' под центрально и впецентренно приложенными сжимающими нагрузками образцов-элементов с несъемной опалубкой из стеклофибробетошшх листов, имеющих дополнительную анкеровку с сечением в виде "ласточкиного хвоста", с бетоном вплоть до их разрушения.

2.. Облицовочный слой,имея достаточно высокую прочность н дополнительную анкеровку с бетонным слоем и работая совместно с »ним вплоть до разрушения увеличивает несущую способность бетонного образца.

При этом повышение становится более существенным при бетонах относительно низкой прочпости.Так например,при двусторонней облицовке образцов из бетона классов по прочности и а сжатие В10, В7,5, и В5 на артиктуфовых заполнителях повышение несущей способности по сравнению с эталонными составляет соответственно 25, 42 и 46%,при применении бетона класса В5 на Кармрашенском шлаковом заполнителе

это повышение составляет 42%. Одноетороняя облицовка образцов стеклофибробетонными листами также приводила к повышению несущей способности образцов прп центральном сжатии, но в сравнительно меньше)'! степени.Это повышение составляет прп вышеупомянутых классах бетона и видах заполнителей соответственно 12,5, 10,5, 37,5 и 11,4%.

3. Во внецентренно сжатых образцах с эксцентрицитетом е0 =1/311, в которых стеклофибробетонная плита находилась в растянутой зоне, образовались поперечные трещины при нагрузках 0,86% от разрушающей для образцов, изготовленных из бетона класса В5 на Кармрашенском шлаковом заполнителе. Для образцов, изготовленных из бетона классов В5,В7,5 и В10 на Артиктуфовых заполнителях трещины появлялись при нагрузках соответственно 0.62, 0,74 и 0,84 от разрушающей.

4. Несущая способность внецентренно сжатых образцов (при Артиктуфовых заполнителях), в которых стеклофибробетонная плита находилась в сжатой зоне,для бетонов классов В5,В7,5 и В10 соответственно на 92, 82 и 50% больше несущей способности образцов,где стеклофибробетонная плита находилась в растянутой зоне и на 128, 85 и 62% больше несущей способности эталонных образцов.

5. Облицовочный слой из стеклофибробетонных листов работает совместно с бетоном вплоть до разрушения и увеличивает несущую способность образца также при перекосе.

6. Повышение несущей способности образцов-фрагментов стен размерами 120x120x25см при перекосе более существенно наблюдается при сравнительно низких прочностях бетона. Так например,если при классе бетона по прочности В10 повышение несущей способности по сравнению с эталонными составляет 34%, то при классе бетона В5 оно доходит до 54%.

"7.Измерения объемных деформаций стеклофибробетонных плиток, которые до 30 суток (как плоских, так и с ребрами в виде "ласточкиного хвоста") поверхностно соприкасались с подои, показали, что изменения в приросте деформации прекратились после 2-х суток.

8.Применение пластификатора С-3 п бетонных смссях помимо других известных положительных факторов позволяет обеспечить надежный

контакт опалубки с бетоном в верхних слоях образца и создать наиболее благоприятные условия для совместной работы несъемной опалубки с бетоном.

9.Проведенные исследования позволяют }>екомендовать применение стеклофибробетоиных плит с ребрами в виде "ласточкиного хвоста" в качестве несъемной опалубки при возведении стен из монолитного железобетона.

На основе проведенных экспериментальных исследовании разработаны "Рекомендации по возведению монолитным способом стеновых конструкций из бетона и железобетона на природных пористых заполнителях месторождений Республики Армения с применением несъемной опалубки из тонкостенных стс^лофибробетонных листов".(Одобрены Госкомархитектурой РА, 25.X.91г.)

Содержание диссертационной работы отражено в следующих публикациях:

1.Исраеляя С. А.,Маркарян Т.Г. "Экспериментальное исследование совместной работы под нагрузкой шлакобетонных сжатых элементов и несъемном опалубки из стеклофибробетоиных плит". //Мезквуз.сб.иаучн. трудов по строительству и архитек-туре. Бетон, и железобетон, констр.: -Ереван: ЕрПИ. - 1989. - С. 71-76.

2.Маркарян Т.Г.,Исраелян С.А."Прочностные и деформационные характеристики при псрекосе фрагментов легкобстонных стен с несъемной опалубкой из стеклофибробетоиных плит".//Из НАН РА. Сер.Техп.наук -199o.-T.48, N 1. - С.7-11.

3.Маркарян Т.Г.,Мхикян А.М.,Исраелян С.А. - "Прочность и дсс}юрматишюсть стеклофибробетоиных тонкостепных элементов несъемной опалубки для возведения монолитных стен". //Изв. НАН РА. Сер.Техн.наук - 1995.- Т.48, N 3. - С.182-186.

MJPUt¡t3Ulj UhPfUC <ULfU3UMh

UmbCiuifununipintCiQ йфрфцб t pboü^dßh aiqrjbgnipjiuû iniuL) ¿НшйЦпп. 1)шг\иии|шрил3ш0т1 pbuinûb huiintltjuófi hujúujinbn. ш^инлшС^

фпр0шршрш1|шС| гиигиййилфрйшйц рйшЦшй бшЦтлЦЬй igmûjmphph oqinaiqnpóúuiúp:

ЦштшрЦЬ^ t u|iuintujhü ¿bpmiutlnp inuippbpfi tujq mqrintRJUJûp ЬриллшршЦфид uizluuiuiUiûgQbpfi itbpiniärapjtuü.npQ bt hu^ti t oroúi(b¡. ипцй hbinuiqmnnipnijùûbpti рйршдвппЗ:

tifiCií tujcfii oiju ntrpintpjuiúp t]uiuiuupi{ujà qfunujuib[u&|iljuitjujû hpiuinujpmlíni-pjniûûbpniù i5(imânijt pbinnGb iqtuuifi huiuitjujùti bt ¿huiût{nn. l^tuqiuu^iupuitfuJôti huii3uimbq ш2(пиипшйв{1 4ЬршрЬГЧш1 qnpdùuil(UiCinpbû ¿Цшй прЦ niuntüCauuhpntpjniGCibp:

^штшрфиб hbtntuqnLnnipjruDCibpmiü |ийгфр t П-рфиб, niuniútiujutipbtni ицшиф tnuippbpfi hiuiîaip шцшЦЬф^РРпрЬитйЬ ршршЦша|шш pbppbpnij ¿Ьшйф)! Цшашщшршйшйр bt pbinnûti haiûiumtai ш^штшйвй шртшв^й ntdujjtiû ujqr>bgntpjmüCibp[i inuil|:

hjùrinh iniàntûQ ^рш1)шС'шд|4Ь[ t hbinbtjuji пщдгиэдтйЬЬрпф niuntúíi¡xiuppi(b( bú шцш1|Ьф(1ррпрЬтпйЬ pbppbpfi uii5pnipjni.ÛQ U г}Ьфпр(5шд|тй hiutnt|nipjni.ûûbpQ ánúuiú U ubqMujÇi qbujLjntú, ЦЬргЬййЬрц Циллшр4Ь1 bû uGaiûbç tA¡pfiqLÍuuCibp¡-| Црш, npnCiß щиплршиичЦшб bû br\bi timu!Ûâ}iù ишфЦйЬр^д unuûôiSuiû фопдпф.

>-1ШШшр1}Ь( bû pbuinûb UíphqúuuDbpb (20x20x80ui5 ¿шфЬрЬ) bi ¿huiûi|nn Г1шщшршбш6[1 huudLUinbq ш2(иш1пшй^ пшгиййилфрпнЗ, fiü¿u|bu Ciuubi (120x120x25uú £шфЬрпф щшиф huuLniftudp ¿bt\ фпрйиирЦйшСг hbrnrnqnuiru-pjntCiûbp, npnOg U)Uiuipuiuini5uiG huiütup oqmiiiqnpáijbl Ьй илцшЦЬф^р-рпрЬитОЬ ршрш^шицшт pbppbp, npnüß úfi 1|пцфд niùbû [ишр^фйЬр, ujjuujbu l|n£i|wö "0|iöbßüwl|fi цп^" ЬштЦшбрпф ■

<Ш13Ь13ши1шЦи1й дтдшСфгйЬр niübüuipR huHÎuupjnipujguiûyntp ubp¡iaij[i hbm piugft 15x15x15иб ¿шфЬр ruùbgnq îunpuiGuipr>ûbpt>g,u}iumptuum4bi bû 15х15х60ий ¿шфЬр^ (qphqútuübp bi фпрйшр1^Ь1 ujrjujügßuijfiü иЬцййшй, ¿шфЬ[пЦ йршйд ццйш^шй fat Ьр1|ш)йш1)шй ^ЬфпрйшдЬиийЬрд:

Чштшрфн t шщшЦЬЗфррпрЬтпйЬ иш^ЦйЬрЬ UáqüujQ ht пиц&ий muniiSCiuiufipmpjniûùbp 2рифй и^ш^шщтй bi ntumùûtuujipnipjniùûbp щшаф ЬштЦшбЬ МииршЦпр inbfuCininq.hiu^ù pbpnipjniüDbpfi шош5шдбшй bt ijbpiugdiuû tlbptupbpjtui, npnüß щштршитфиб bû ши)ш1|ЬфЬРРпрЬ1лпОЬ ¿huiûijnq Цшг^идцшршйшйгпф

ЬрЬищшииЗиЛ ¿bprnQ niùbûtuinii ршфиЦшСфй líbó UiiSpmpjntû bt ipujgmgf^ (ишрфппЗ {¿ùtiphfii} "¿ф6Ьп0ш1ф U)n¿" 1|пц|ш0 haïunjuiàpii) pbuinüp hfcrn

шг|иш1лпи3 I йрш ИЬш фО^Ы ридвиу^Ью & йЬбшдйтй £ фпрйшШпф 4рпг\шС1ш1(П1р]П1С1П.ЬС|£1цЬи 1)Ьйтрп&шЦшЬ т шрини^ЬипрпО иЬг^шй П.Ьи^рпиЗ,ш]С1щЬи щилгф ЬиллЦшйЬ ¿Ы^йшЬ г}Ьифгш5:

Цщш1|Ь4ФррпрЬи-1ПйЬ иш[ЬЦйЬр|1,прпЬй 30 ор йш^ЬрЬиифй гфйшО йЬ^ ЬО флй4Ь1 2Р("> ЬЬш, йшфлццфй г)Ьфгфйи;д(№№р(1 ¿шфтСШЬро дпуд т^Ьд^й, пр фпрйшр1цЗшй Ьр^рпрг) ор^д и1(иш6 г^ЬфпрйшдЬиф ш£\) фпфп|игодп1й тЬгф гиОЬйтй:

С-3 щцшиф^ииршгф одтшцпрбтйо, ршдЬ |1р £угии црш^шО 1жил1)тр]гийОЬр(1д, итЬцбтй £ рии{ш1|шй|1й ршрф\р и|ш.ц5шЬ&Ьр рЬтпй(1 Ь1 ЬрЬии|шии5шй 2ЬртЬ (тлЗицг^ ш2(иш1Лшй|зС1 илцшЬпЦ^ги Ишйшр:

Подписано к печати 7.11.96г. Формат бум.60х84 1/16 1,0 п.л.

Зат? .195 Тираж 80 ____' --

"Типография Арм.СХА ул.Теряна 74