автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Совершенствование технологии возведения бетонных конструкций зданий и водохозяйственных сооружений в погодно-климатических условиях Ирака
Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии возведения бетонных конструкций зданий и водохозяйственных сооружений в погодно-климатических условиях Ирака"
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООЕУСТРОЙСТВА
На правах рукописи
САМИР ШИХАБ АХМАД
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОШЕДЕНИЯ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИИ ЗНАНИЙ И ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ В ПОГОДНО-КЛИМА1ШЕСКИХ УСЛОВИЯХ ИРАКА
05.23.07 - Гидротехническое и мелиоративное
строительство,
05.23.08 - Технология и организация промышлен-
ного и гражданского строительства
Ав тореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва - 1995
Работа выполнена на кафедре Сельскохозяйственного строительства и архитектуры Московского Государственного университета природообусгройства
Научный руководитель - кандидат технических н^гк, профессор
В.К. СИНЯК (¡В
Официальные оппоненты: - доктор технических наук,
член-корреспондент, профессор Л.И.КУДИЯРОВ
- ст.научный сотрудник, кандидат технических наук БЗ.ЖАДАНФСКИЙ
Ведущее предприятие - "Союзводпроект"
Защита состоится " 20 " марта 1995 года в 15 часов на заседании специализированного Совета К 120.16.01 в Московском Государственном университете природообустройства по адресу: 127550, Москва, И-550, ул.Прянишникова, 19, ауд.№ 201.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.
Автореферат разослан февраля 1995 года
Ученый секретарь специализировэнного Совета кандидат технических наук
И. М.ЕВДОКИМОВА
ОШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальносгь_темы. Бетон - один из шрокр распространенных материалов, качество которого непосредственно зависит от совершенства технологии начального этапа возведения (изготовления) конструкций зданий и сооружений.
Правильный подбор состава, точность приготовления и тщательность уплотнения смеси, опгамальноать режима и способа ухода за бетоном, вызревавшим в конструкции в конкретных погодно-клгматпческах условиях - все это создает возможность формирования бездефектной структуры и получения прочного и долговечного материала.
Это особенно актуально в случае зданий или сооружений, возводимых в неблагоприятных для технологии бетона условиях природной среды.'
Климат Ирака с высокими температурами воздуха и низкой влажностью, с "горячими" ветрами и сильной солнечной радиацией дает уникальное сочетание неблагоприятных факторов -.такое, что даже известные апробированные в сходных, но других регионах технологические "рецепты" здесь требуют дополнительного изучения и проверки.
Таким образом, исследование по теме совершенствование технологии начального этапа возведения бетонных конструкций в условиях Ирака представляется актуальным.
Работа выполнена в соответствии с проблемой № 0186.0117135 Госотроя СССР "Разработать на основе научных исследований предложения по проектированию, строительству и эксплуатации гидротехнических сооружений, насосных станций, каналов, трубопроводов и конструкций в различных природных зонах" и темой: "Разра-
богка комплексной технологии применения суперпластификаторов и новых эффективных пленкообразующих составов при гелиотермообработке железобетонных изделий".
Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы состоит в том, чтобы на основе проведенных исследований разработать комплекс организационных и технологических мероприятий, приемов и средств, гарантирующих достижение высокого уровня качества бетона монолитных и сборных конструкций в реальных погод-но-климатических и производственно-экономических условиях Ирака.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:
- исследовать природу образования, причины и динамику развития микротрещин в структуре бетона, твердеющего в условиях сухого жаркого климата; изучить современные методы контроля качества бетона в конструкции и провести отбор цригодных для условий Ирака;
- последовать влияние поверхноотно-активных веществ на реологические и физико-механические характеристики бетона в условиях жаркого сухого климата;
- оценить влияние специальных методов ухода за бетоном (в том числе, с использованием пленкообразующих защитных составов) в начальный период структурообразованая и вызревания на показатели влагопотерь, прочности, водонепроницаемости, термостойкости и др.характеристики качества бетона в конструкциях и изделиях;
- исследовать влияние на качество бетона сборных элементов режимов гелкотермообработки с использованием различных пленкообразующих влагонепроницаемых и солнцепоглощающих покрытий;
- для оценки достоверности полученных в лаборатории ре-
зультатов осуществить производственный эксперимент з естественных максимально приближенных к погоде и климату Ирака условиях;
- разработать предложения по применению суперпластификаторов и пленкообразующих защитных составов при возведении монолитных бетонных конструкций в условиях жаркого сухого> климата.
MeTpffiffia_gcследований. В соответствии с поставленным задачами все исследования осуществлялись в лабораторных и про- ■ изводе гвешшх условиях. Влияние суперпластификаторов на реологические свойства бетонной смеси, а также на физико-мехакичес-. кие характеристики бетона изучено в зависимости от температуры и влажности воздуха, и-от концентрации пластифицирующей добавки в процентах от массы цемента.
Оценка консистенции цементного раствора, а такяе показателей подвижности и жесткости, воздухововлечения и воздухосо-. держания бетонных смесей производилась в соответствии с действующими ГОСТ и рекомендациями НПО ВНИИФТРИ.
В необходимых случаях опыты осуществлялись в климатической камере при ¿а = 40°С, 24% и У = 10 м/сек. Контроль предела прочности бетона исследуемых составов осуществлялся по результатам испытания образцов балочек, цилиндров и призм методами механического разрушения и дополнительно путем ультразвукового зондирования.
Исследование термо- и морозостойкости бетона^ проводилось на образцах-кубиках размерами 100 х 100 х 100 мм. Исследование влагопотерь - на образцах-цилиндрах диаметром 150 ми. В производственном эксперименте кроме того, были изготовлены и испыта- " ны плиты облицовки каналов, лотки, мостовая балка.
Для оценки максимально допустимой величины потерь влаги бетоном в начальный период вызревания был задуман и реализован
з
план полного факторного эксперимента типа П® 2 . В результате были получены уравнения, регрессии для коэффициента трещино-сюйкостк и показателя удельных влагопотерь в зависимости от проницаемости защитного покрытия, продолжительности структуро-образованкя бетона под защитой покрытия и от расхода цемента в составе бетонной смеси.
Научна^.новизна. Разработаны экспериментально обоснованные предложения, образующие комплекс технологических и организационных мероприятий по достижению высокого уровня качества бетона при возведении монолитных конструкций в условиях Ирака.
В ходе проведенного исследования:
- получена новая регрессионная зависимость, позволяющая оценивать максимально допустимую величину влагопотерь с поверхности бетона в начальный период его вызревания;
- доказано, что использование суперпластификаторов типа С-3 и црименение для защиты поверхности свежеуложенного бетона пленкообразующих составов типов АЦФ-3№-65, ПМ-ЮОАМ (Россия) или ВШС (Германия) дают возможность обеспечивать оптимальный режим вызревания и получать высококачественные и долговечные конструкции из монолитного бетона в погодно-климатических условиях Ирака.
Практическое значение работы. Работа имеет практическую направленность. Все основные ее выводы сформулированы ;в виде предложений и рекомендаций производственного характера. Использование этих предложений позволяет в условиях строительной площадки добиться высокого качества бетона, экономии до 20$ расхода цемента или же соответствующего повышения црочности бетона в конструкциях.
„Реализация результатов работа осуществлена на Нукусском заводе ЯБИ ССО "Аралводсгрой" и Душанбинском полигоне НБИ ПСО "Таджиксёльхозводпровод", где были выпущены и испытаны опытные партии железобетонных изделий и конструкций. По результатам исследований были разработаны "Рекомендации по применению суперпластификатора С-3 и уходу за св еяео тформовэнными изделиями с применением 1ШС" и переданы заказчику для практического применения на заводах и полигонах ССО "Аралводстрой" и ПСО "Таджик-сельхозводопровод".
На защи^._.вцнося?оя:
- обоснование актуальности проблемы и выбора методов исследования;
- результаты исследования влияния суперпластификаторов на подвижность цементных растворов и характеристики, удобо-укладываемости бетонных омеоей;
- опытные данные, характеризующие влияние суперпластаф1-кагорав на продолжигель но с г ь сохранения подвижности растворными и бетонными смесями;
- результаты исследования прогивоиспарязощей эффективности пленкообразующих защитных составов;
- результаты исследования ллаотической усадки и интенсивности влагопотерь бетона с добавкой суперпластификатора в начальный период вызревания под защитой пленкообразующего состава в условиях повышенной температуры и низкой влажности воздуха;
- результаты исследования воздействия суперлласгифика-торов и защитного пленкообразующего покрытия на формирование микроструктуры, прочность и водонепроницаемость бетонов и раст-
воров ;
- .опытные данные по изменении прочности и коэффициента термостойкости бетона при циклическом изменении температуры; результаты исследования морозостойкости и гермаморозостойкосги бетонов с добавками суперпластификатора;
- регрессионные зависимости и графики для практического определения максимально допустимых влагопотерь свежеуложенного бетона в условиях жаркого сухого климата;
- результаты опытно-промышленного апробирования полученных в лаборатории данных;
- предложения и рекомендации по применению суперпластификаторов и новых эффективных пленкообразующих защитных составов при возведении бетонных и железобетонных конструкций в районах с жарким сухим климатом.
Апробация работы - основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях Московского гидромелиоративного института (МГМИ) в 1992 и 1993 годах. Результаты исследования были опубликованы в тезисах докладов научных конференций МГМИ в 1993 году.
По результатам исследований опубликовано 6. научных трудов, в том числе.3 печатных работ и 2 научно-.технических отчета (Душанбинский полигон ЖБИ, ПСО "Таджиксель-хозводопровод".
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пята глав, общих выводов, списка использованной литературы 79 наименований. Работа изложена на 152 страницах машинописного текста и иллюстрирована 32 рисунками и 25 таблицами .
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В первой главе диссертация изучено состояние вопроса, обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель я задачи исследования в направлении совершенствования технологии начального этапа возведения бетонных конструкций в условиях жаркого сухого климата. Термином "начальный этап" здесь обозначены операции по приготовлению, укладке, уплотнению бетонной смеси и уходу за ней на протяжении периода структурообразования и интенсивного набора прочности бетоном в конструкции.
Исследованиями кинетики структурообразования и вызревания бетона в условиях жаркого сухого климата занимались Б.А.Крылов, С.А .Миронов, А.С.Дшгриев, Н.П.Розанов, Б.К.Синякав, Е.Н.Ма-линский, В.М.Москвин, И.В.Заседателей и др.
Установлено, что возведение бетонных конструкций в регионах с жарким сухим климатом сопряжено с интенсивными потерями воды за твореная из смеси, а также, с открытой поверхности уло- / женного в опалубку бетона. Это осложняет технологию йриготовле-ния, транспортирования и укладки смеси, но главное ведет к росту пластической усадки, раннему микрораотрескивакию твердеющего бетона и, в итоге - к ухудшению его физико-механических свойств и снижению долговечности бетонных конструкций. Интенсивная солнечная радиация в сочетании с резкими циклическими изменениями дневных и ночных температур приводит к формированию в теле бетона неравномерных температурных полей, сложная динамическая картина распределения которых способствует расшатыванию структуры бетона, развитию процессов микро- и макротрешинообразова-ния.
Анализ научно-технических публикаций по теме исследования позволяет предполокигь, что перспективным является комплексный подход, включающий использование пластифицирующих и воздухо-вовлекающих добавок, а на поверхностях - гидроизолирующих и солшдевоспришшдацих покрытий, создаваемых путем нанесения на бетон пленкообразующих составов.
Для реализации указанного подхода в конкретных погодно-клнматлчесних условиях необходимо провести ряд исследований и разработать предложения и рекомендации по практическому использованию опытно-научных результатов.
Вт2ЕёЗ_Е5ё2§ посвящена подробному описанию принятых в диссертации методов лабораторного исследования и опытно-производственных испытаний. Представлены характеристики использованных материалов, образцов, приборов и оборудования. Изложены методика определения реологических свойств цементного раствора и . бетона, методика исследования влагопотерь и пластической усадки свежеуложенного бетона, методики испытаний и оценки показателей предела прочности, те^моморозостойкости и водонепроницаемости бетояа. Приведено описание принятого способа нанесения на поверхность образцов и изделий пленкообразующих составов, дана методика оценки эффективности защитных поверхностных покрытий свежеуложенного бетона.
В исследованиях использовались портландцемент марки 400 Воскресенского и Ливийского заводов, суперпластификаторы Н-1 (разработка МХТИ им.Менделеева) а С-3 (производства Новомосковского завода органического синтеза). В качестве пленкообразующих испытаны составы: вододисперсионные ЭКЧ-47, ВДКЙ, а также В!ШС фирмы ¿.УВаисЛетСе (ФРГ); водорастворимая смола АЦФ-ЗМ-65. помароль ПМ-ЮОАМ и др. Все материалы не имеющие сертификатов,
предварительно испытывались на соответствие действующим ГОСТ.
В_треть§2_главе представлены результаты исследования влияния суперпластификаторов на реологические и физико-механические свойства бетона и цементного раствора. Опыты показали, что оптимальной с точки зрения эффективности влияния на удобо-укладываемость бетонной смеси является добавка суперпластификатора в количестве 0,5-1? от веса цемента. При этом потребность воды затворения уменьшается на 18-27$, а расход цемента может быть уменьшен на приблизительно 18%. Таким образом, добавки суперпластификатора позволяют добиться в условиях жаркого сухого климата ( i = 40°С и ^=24$) требуемой по технологическому регламенту подвижности бетонной смеси при водоцементных ошо-шениях, порядка В/Ц = 0,3. Добавки суперпластификатора в количествах, превышающих 1% от веса цемента ощутимого положительного эффекта не дают. Более того, при передозировке суперпласти-фикатороз С-3 и H-I наблюдается некоторое расслоение бетонной смеси,
Известно, что при повышенной температуре воздуха бетонная смесь очень быстро теряет первоначальную подвижность. Опыты показали, что добавка суперпласгификагора дает благоприятные результаты и в этом случае. Испытания лабораторных образцов свидетельствуют, что полная потеря подвижности бетонной смеси (осадка конуса k ок равна нулю) происходит приблизительно через 1,5 часа после затворения. Однако, в течение первых 45 минут подвижность смеси остается в технологически приемлемом диапазоне значений (/40К ЯО см). •
Следует отметить, что скорость падения подвижности смеси с ростом температуры и уменьшением влажности воздуха увеличивается. Во всех опытах при постоянном В/Ц интенсивность умень-
шения подвижности омесей с суперпластификагором была вша, чем у контрольных составов без добавок. Тем не менее, подвижность смесей с добавками всегда была вше, чем без добавок.
Косвенное подтверждение изложенных выше закономерностей было обнаружено и в ходе исследования пластической усадки бе-„ тона. Интенсивный рост пластической усадки наблюдался в первые 1-1,5 часа после затворения. Затем график роста усадки во времени приобретал вид пологой кривой, ассиштотячески приближающейся к некоторому предельному значении. При этом, пластическая усадка бетона о 1$-ной добавкой аупершгастификатора (в условиях t = 40°С и 24$) была в среднем на 28$ ниже, чем у бетона без добавок.
Изучение физико-механических характеристик растворов и
бетона в лабораторных условиях ( ¿ = 40°С и V = 24$) показало, /
что даже при интенсивных влагопотерях добавка оуперпластификатора дает положительный результат.
Испытания образцов из цементного раствора с неизменной пластичностью (раоплыв основания стандартного конуса -= 110 мм) показали, что прочность при сжатии возрастает с увеличением концентрации добавки суперпластификатора до 1%. Прирост прочности Ес по сравнению о раотвором без добавок наиболее ощутим в возрасте 3 суток и достигает порядка 32$. К 28-суточному возрасту синуация несколько выравнивается: прирост прочности составляет здеоь, порядка 29$. В испытаниях образцов расгвора на растяжение при изгибе (R р и ) наблюдались приблизительно такие я® количественные отношения. Однако, четкой зависимости значения Вр#и> ох концентрации добавки здесь не обнаружено.
В сериях с неизменным В/Ц добавка пластификатора вызывала
высокий пластифицирующий эффект без сколько-нибудь заметного влияния на прочность раствора. Это вполне объяснимо с позиций деотруктурирующего влияния избытка воды затворения на цементный камень.
При испытании на сжатие образцов бетона, приготовленных из смесей с одинаковой осадкой конуса, при концентрации добавок суперпластифинагора от 0% до 1,2% обнаружены аналогичные растворам закономерности. Правда, количественные показатели здесь иные. При оптимальной концентрации супериласгификатора около 1% прирост прочности бетона при сжатии в возрасте 28 суток составлял около 25-28% по сравнению с составаш без добавок.
Для оценки влияния на бетон циклического действия температуры, изменяющейся в диапазоне 20-?5°С были проведены испытания в лабораторной климатической камере. Опыты показали, что циклический нагрев в возрасте более 28 суток мало влияет на прочностные показатели бетона. При числе циклов более 60 в теле бетона развиваются трещины, но падение прочности Рс не превышает 10$. Аналогичные результаты были получены в исследованиях А.С.Дмитриева, С.А.Миронова и др. Тем не менее, для более полного исследования этого вопроса в рамках данной работы был осуществлен эксперимент по оценке морозостойкости и термо-морозо-
х
стойкости бетона с добавками суперпластификатора. Обнаружено, что суперпластификатор С-3 благотворно влияет на морозостойкость бетона. В то же время, полученные в опытах значения коэффициента термо-морозосгойкости бетона убедительно свидетельствуют, что при числе циклов нагревания более 60 деструктивные процессы дальнейшего развития не получают. Таким образом, приведенные выше данные о падении прочности бетона вследствие циклического температурного воздействия можно считать предельно
возможными.
На основании этих исследований был сделан вывод о целесообразности использования суперпластификатора С-3 при возведении бетонных сооружений в районах с жарким сухим климатом.
Четвертая глава посвящена изучению способов защиты поверхности и технологии ухода за свежеуложЕнным бетоном в условиях имитирующих жаркий сухой климат. Бетонные образцы в опытах этого раздела исследования бшш изготовлены с добавками суперпластификатора С-3, а для образования защитных противоиспаряющих покрытий использовались вододасперсионные составы типа ЭКЧ-47, ПМ-100АМ и т.п. Исследование сравнительной эффективности различных плекко-обра^ющих составов по критериям мишодма пластической усадки и влагопотерь при максимуме прочности бетона на сжатие позволило рекомендовать для условий.жаркого сухого климата составы АЦФ-ЗМ-—65, ВППС (производство Германии) и ПМ-ЮОАМ. Образцы защищенные этими составами теряли через 5 часов после формования не более 8,1$ воды затворения. При этом, пластическая усадка бетона не превышала 0,75 мм/м. За это же время бетон контрольных образце® без защитного покрытия терял за счет испарения с открытых поверхностей До 22% воды затворения, а пластическая усадка бетона достигала 2,05 мм/м (рис.1). Прочность при сжатии в 28-дневном возрасте (по отношению к контрольной серии образцов, твердевших в нормальных темпера зурно-влажностных условиях) приведены в табл.1.
С целью выявления величины предельной допускаемой интенсивности удельных влагопотерь бетона в начальный период вызревания в уоловиях жаркого сухого климата был реализован план полного
а
факторного эксперимента типа П© 2 и построена регрессионная модель описываемая зависимостями (I) и (2):
Кг в 2 - П + 0,027 + 0,000X3 Ц ( I )
Вуд = 0,25 ~ 0,15П + 0,0035 + 0,00002 Ц < 2 )
времр, ч.
Рис.1. Пластическая усадка бетона с добавкой С-3 (1,0$ В/Ц = 0,3?) при уходе за свежеуложенным бетоном с использованием различных пленкообразующих составов ( £0.0>= 45°С; ^ = 257.): I - твердение без ухода; 2 - твердение под пленкой ЭКЧ-47; 3 - то из ПМ-ЮОА; 4 - то же ВДЖП; 5 - то же АЦФ-ЗМ-65; 6 -'го же ВПС (ФРГ)
где: Ц - расход цемента в бетоне, кг/м3;
- продолжительность огруктурообразования под защитным покрытиём, чес; П - проницаемость защитного покрытия, %;
- 16 -
Вуд - удельные влагопотери через защищенную поверхность бетона, г/сл?;
Кт - коэффициент трещиностойкости бетона. Коэффициент трещиностойкости рассчитывали по формуле:
кт = са/ пр ( 3 5
где: ф - суммарная относительная деформация свободно деформирующегося образца; др - деформация образца - восьмерки с.зафиксированными от перемещения концами к моменту образования видимых трещин.
Таблица I
Влагопотери, пластическая усадка, пределы прочности образцов при уходе за бетоном с применением разлтчных пленкообразующих составов
Пленкообразующий состав Влагопотери, % мм/м „пл эф
АЦФ-ЗМ-55 6,2 0,4 42,6/101 81,0 0,93
ВПС (Германия) 7.3 0,6 40,6/96,2 78,1 0,8
ПМ-ЮОАМ 7,5 0,7 41,2/97,8 76,6 0,74
вдзш 7.2 0,7 40,0/95 77,5 0,74
ЭКЧ-47 8Д 0,75 38,7/92 74,7 0,71
Без ухода 32,0 2,05 30,8/73 - -
Нормальное твердение - 0,27 42,Г/100 - -
Влагопотери измерялись путем взвешивания образца в момент образования видимых трещин. Модель (I) и (2) адекватно описывает опытные данные. При этом ошибка эксперимента не превышает 6,4^ для К5 и И,7$ для Вуд, что можно очитать приемлемым. Для практического использования предлагаются графики зависимостей (I) и (2) и рекомендации для построечных лабораторий по
методике организации текущего контроля качества бетонирования и продолжительности последующего ухода за бетоном, исходя из критерия допускаемых влагопотерь.
Для оценки эффективности пленкообразующих покрытий при циклическом изменении температуры в диапазоне 20-75°С была реализована отдельная серия опытов. Исходя из ранее полученных результатов (см.гл.З) образцы здесь испытывались после 60 циклов изменения температуры. В качестве оценочного критерия был использован коэффициент термостойкости бетона
к'г = %Тр ( 4 )
рисп "
где: др.р - предел прочности на растяжение при раскалывании образца цилиндрической формы после 60 циклов изменения температуры;
- то же, эталонного образца, вызревающего в нормальных температурно-влажяостных условиях.
Полученные здесь результаты подтвердили высказанное ранее предположение о благотворном влиянии защитного пленкообразующего покрытия на стойкость бетона к воздействию циклического суточного изменения температуры. Снижение прочности на растяжение при раскалывании наблюдалось во всех сериях испытанных образцов. Однако, в возрасте 50 суток значения Кг образцов, защищенных составами АЦФ-ЗМ-65 и ВПС (ФРГ), составляли 0,93-0,94 тогда как соответствующие значения для образцов без защиты не превышали Кт = 0,81. Таким образом, можно утверждать, что параллельно деструкции под защитой пленкообразующие составов идут процессы самозалечивания микротрешин. Это особенно заметно в ранней стадии вызревания. Так, в возрасте 14 суток стойкость образцов под заштным покрытием характеризовалась значениями Кг = 1,09-
-1,17, а в возрасте 28 суток - Кт = 1,08. Соответствующие показатели незащищенного бетона в этом возраоте - К5 = 0,89.
Косвенное подтверждение выводов о самозалечивании микротрещин под защитой пленкообразующих составов было получено также и в наших опытах по оценке водонепроницаемости бетонных образцов после 60 суток циклического действия температуры.
Пятая глава посвящена опытно-производственным испытаниям, осуществленным на строительных объектах в республиках Средней Азии. Исследования проводились на строительстве зданий из монолитного бетона в г.Ташкенте, а также на Нукусском и Душанбинском заводах железобетонных изделий. Естественные условия, в которых проходили испытания 30-31% днем
и £ = 25-29°С, У = 30-35$ ночью) приблизительно соответствовали лабораторным. Концентрация супершшсгификатора в бетоне составляла 1$ к массе цемента. Для образования защитного докрытая использовался состав ВПС фирмы ¿//Воис/>е/7>1£.
Влагопотери бетона в возрасте I суток составляли 29-31$ для монолитных конструкций без защитного покрытия и 6,4-7$ ддя монолитных конструкций под защитой состава ВПС. При этом прочность бетона, вызревающего под защитным покрытием, несколько превысила прочность контрольных образцов, твердевших в нормальных темперазурно-влажностных условиях. Это, по-видимому, результат гелиотермообрабогки конструкций, находившихся под прямим воздействием солнечной радиации и высокой температуры воздуха.
Исследования сборных железобетонных конструкций, выдерживаемых в термоформах под защитным покрытием на Нукусском и Душанбинском заводаж железобетонных изделий подтвердили наши предположения относительно эффектов гелиотермообработки.
-id's 28-дневном возрасте прочность бетона сборных конструкций после гелпотермообрабогки достигала 115$ от проектной.
Результаты опытно-производственных исследований, в целом, хорошо согласуются о данными проведенных ранее лабораторных испытаний. Значения-влагопотерь и прочности бетона в конструкциях удовлетворяют требованиям действующих в строительстве документов.
ВЫВОДЫ
1. Основным направлением в области отрозтельстза доброкачественных, долговечных бетонных или железобетонных монолитных, сборно-монолитных конструкций зданий и сооружений в условиях сухого жаркого климата и, особенно, в Ираке является использование высококачественных бетонных смесей с максимальной механизацией всех технологических операций при производстве бетонных работ.
2. Качество и долговечность бетонных конструкций'в конечном счете зависит не только от использования качественных бетонных смесей при их изготовлении, но и от эффективности ухода за свекзуложеннш бетоном, гак как уход является завершающей операцией, которая определяет реализации положительных свойств бетона, заложенных в состав бетонных смеоей на предыдущих этапах технологического процесса.
3. Наиболее эффективным, в технико-экономическом отношений, решением вопроса является использование в качестве химических добавок для бетонных смесей суперпластификаторов, а-в качестве метода ухода за бетоном нанесение пленкообразующих составов, обеспечивающих образование на открытых поверхностях свежеудоженного бетона паровлагонепроницаемых покрытий в тече-
-готе 30-60 минут от момента нанесения.
4. Принятые при исследованиях методики по определению реологических свойств бетонной смеси, изучение влагопотерь и пластической усадки свежеуложеиного бетона, термоморозостойкости позволили сделать оценку эффективности использования в условиях сухого жаркого климата суперпдастифипирующих добавок в бетонных смесях и ухода за свежеуложенным бетоном путем нанесения пленкообразующих составов добавок.
5. Использование суперпластийицирующих добавок С-3 и Н-1 (продукты органического синтеза) в составах бетонной смеси, в пределах 0,6 до 1% от массы цемента, значительно влияет на разжижающее действие смеси, увеличивая ее подвижность и сохраняет ее в условиях сухого жаркого климата до 2,5 часов. За счет введения добавки С-3 в количестве 1% можно снизить водопогребность до 29%, пластическую усадку на 28%, увеличить прочность бетона до ЗС$.
При сохранении требуемой подвижности бетонной смеси, за счет снижения величины В/Ц с 0,45 до 0,33 позволяет получить экономию цемента до 2055 на I м3 бетона.
6. Термостойкость и герморозостойкость бетона с супер-пласинфицирующими добавками выше чем у бездобавочных бетонов . за счет снижения расхода воды и цемента, образования достаточно уплотненной структуры его растворной части и уменьшения усадочной деформативностк бетона.
7. Полученные положительные результаты по использовании пластифицирующей добавки С-3, позволили ее -рекомендовать в качестве ■пластификатора при приготовлении бетонных смесей в условиях сухого жаркого климата при изготовлении бетонных-и железобетонных изделий, конструкций, строительных зданий и сооружений
любого назначения на объектах строительства ССО "Аралводетой" и ПСО "Тадаиксельхозводопровод".
8. Анализ опыта строительства бетонных и железобетонных зданий и сооружений в условиях сухого жаркого климата и данные исследований, полученные автором позволили установить, что к основным причинам преждевременного разрушения бетонных конструкций следует отнести трещинообразование в начальный период его твердения за счет интенсивного обезвоживания в процессе охвагывания и набора прочности, развития сети капиллярных открытых и закрытых пор, снижения прочности, термоморозостойкости, водонепроницаемости, коррозионной стойкости.
9. С целью установления оптимально допустимой трешностой-кости бетона в конструкциях, автором была построена регрессивная математическая модель для определения коэффициента трещи- -ностойкости бетона и удельных влагопотерь, которые позволили установить уровень влагопотерь с открытой поверхности свеже-уложенного бетона в условиях сухого жаркого климата.
10, В результате исследования установлена оптимальная '
продолжительность твердения свежеуложеиного бетона под паро-
влагонепроницаемом покрытием для условий сухого жаркого климата
Ирака. Она определяется моментом достижения бетоном прочности
28
на растяжении при раскалывании не менее 0,6 Вр#р#
11, Исходя из совокупности проведенных исследований и результатов выполненных экспериментов установлено, что введение
в состав бетонной смеси суперпластификатора С-3 до 1% от массы цемента при условии своевременного доброкачественного ухода за свежеуложвнным бетоном путем нанесения на него пленкообразующего соотава, в условиях сухого жаркого климата Ирака можно избежать деструкции бетона, обеспечить нормальные условия его
о тру к гурообра зав ания, набор прочности и получения качественного долговечного бетона.
12. Проведенные экспериментальные производственные исследования на объектах строительства монолитного здания гостиницы "Интурист" и 3-х жилых высотных сборно-монолитных зданий в г.Ташкенте показали, что при использовании высококачественных бетонных смесей в процессе строительства зданий и сооружений
и при своевременном доброкачественном уходе за бетоном путем нанесения на открытую поверхность свежеуложенного бетона пленкообразующих паровлагонепроницаемых составов можно обеспечить нормальные условия твердения.
13. Исследования, проведенные на Вукусском заводе 2БИ и • Душанбинском полигоне НЕЙ подтвердили выводы, полученные при лабораторных исследованиях, что.использование суперпластификатора С-3 в качестве добавки в бетонных смесях, применяемых при изготовлении сборных железобетонных изделий и своевременный уход за свежеуложенным бетоном путем нанесения на открытые поверхности ППС, позволяет резко сократить обезвоживание бетона, улучшить его струк1уру, повысить до 1Ъ% прочность, ликвидировать микротрещины, усадочные трещины, раковины.
В результате проведенных исследований были разработаны "Рекомендации по применению суперпластификатора С-3 и ухода за сэекеотформованными изделиями с применением ППС на Нукус-ском заводе ЯБИ ССО "Аралводотрой" и Душанбинском полигоне ЖБИ ПСО "Таданксельхозводопровод", которые были, соответственно, переданы заказчикам.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах
1. Возведение монолитных бетонных конструкций в условиях жаркого климата о использованием солнечной энергии и пленкообразующих составов. - М.: ВНИжеле зобе гон. - Вып.4, сер.З, 1991. - G.S.
2. Подбор оптимального состава бетонной смеси и усовершенствование технологии изготовления железобетонных изделий, выпускаемых на полигоне объединения "Тадяиксельхозводопроводсгрой".-М.: Спецтехстрой, 1991. - 13 с.
3. Рекомендации по уходу за свежеуложенным бетоном плит облицовок каналов с применением вододисперсного пленкообразующего состава ВПС на Нукусском завода ЯШ ССО "Аралводстрой". - М.: МГШ, 1991. - 4 с.
4. Влияние суперпластификаторов на процессы гидратации твердения и структурообразования цемента бетонной смеси и бетонного камня. - IL: МГШ, 1992. - С.4 (в ооавтр.).
5. Особенности ухода за свежеуложенным бетоном в условиях сухого жаркого климата Ирака. - М.: МГМИ, 1993. - С.6 (в соавтор.).
-
Похожие работы
- Новые конструкции облицовок каналов, возводимых в условиях сухого жаркого климата
- Формирование ресурсосберегающих технологических процессов возведения конструкций из монолитного бетона
- Технология возведения многослойных наружных стен с теплоизоляционным слоем из бетона низкой теплопроводности
- Развитие теории и практических методов возведения многоэтажных монолитных жилых зданий на слабых грунтах в стесненных условиях
- Разработка режимов выдерживания бетона в монолитном домостроении
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов