Сталефибробетон с заполнителями и дискретной арматурой из отходов местных производств

Галкин, Вячеслав Васильевич

Строительные материалы и изделия

автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Сталефибробетон с заполнителями и дискретной арматурой из отходов местных производств

кандидата технических наук: Галкин, Вячеслав Васильевич
город: Липецк
год: 2007
специальность ВАК РФ: 05.23.05

Диссертация по строительству на тему «Сталефибробетон с заполнителями и дискретной арматурой из отходов местных производств»

Автореферат диссертации по теме "Сталефибробетон с заполнителями и дискретной арматурой из отходов местных производств"

На правах рукописи

ГАЛКИН Вячеслав Васильевич

I I

СТАЛЕФИБРОБЕТОН С ЗАПОЛНИТЕЛЯМИ И ДИСКРЕТНОЙ АРМАТУРОЙ ИЗ ОТХОДОВ МЕСТНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Специальность 05 23 05 - «Строительные материалы и изделия»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград - 2007

003160313

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет »

Научный руководитель - доктор технических наук,

старший научный сотрудник Бочарников Александр Степанович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Орешкин Дмитрий Владимирович Московский государственный строительный университет

кандидат технических наук Потапова Ольга Кирилловна Волгоградский государственный архитектурно- строительный университет

Ведущая организация ОАО «Центральная научно-

исследовательская лаборатория по строительству и строительным материалам» г Липецк

Защита состоится 01 ноября 2007 г в 12 00 чксов в ауд Б -203 на заседании диссертационного совета К 212 026 02 приГОУВПО Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет по адресу 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Волгоградский архитектурно-строительный университет

Автореферат разослан 01 октября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Казначеев С В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы В строительстве постоянно происходит поиск новых прогрессивных материалов Особый интерес у специалистов до сих пор вызывает сталефибробетон (СФБ) - композиционный материал в виде мелкозернистого бетона, армированный отрезками стальных волокон диаметром 0,3 1,0 мм, у которых отношение длины волокна к диаметру находится в пределах от 50 до 400

Широкое применение изделий из СФБ обусловлено его высокими прочностными характеристиками, низкой проницаемостью, значительной трещино-стойкостью, повышенным сопротивлением динамическим и вибрационным воздействиям, малой истираемостью, а также относительно простой технологией изготовления

Наряду с перечисленными неоспоримыми достоинствами при изготовлении изделий из сталефибробетона возникает ряд проблем До сих пор широкий объем внедрения этого эффективного материала сдерживается отсутствием массового производства в стране дискретной стальной (фибровой) арматуры и ее высокой стоимостью Недостаточный объем производства фибры вынуждает строительные организации закупать дорогую фибру в отечественных фирмах или за рубежом, либо производить ее на месте кустарным способом При этом, закупаемая и производимая на месте фибра из дорогостоящего металла существенно повышает цены на строительные изделия

Актуальным направлением в этой связи является использование для изготовления дискретной арматуры отработавших свой производственный ресурс тросов и канатов грузоподъемных механизмов шахт, кранового оборудования, грузоподъемной оснастки, остатков щеточного производства и щеточных волокон, а также изготовление фибры из отходов производства стального прокатного листа

Кроме того, дорогостоящие заполнители бетонной матрицы могут быть заменены такими дешевыми отходами металлургического производства, как мелкий доменный гранулированный шлак, отсевы от дробления литого шлакового и гранитного щебня Использование отходов позволит уменьшить затраты на производство сталефибробетона, снизить степень загрязненности природной среды, решить проблему ликвидации шлаковых отвалов, в которых по стране на площади в несколько десятков тысяч гектар до сих пор находится около 500 млн тонн бросового шлака

Цель работы - разработать оптимальные составы, технологию изготовления сталефибробетона и изделий из него с заполнителями и дискретной арматурой из отходов местных производств

Для решения поставленной цели решались следующие задачи

- анализ использования отходов производств в качестве заполнителей и дискретной стальной арматуры для бетонной матрицы сталефибробетона,

- оценка факторов, оказывающих влияние на структурообразование сталефибробетона, исследование зависимости прочностных и других физико-механических свойств сталефибробетона от соотношения исходных структуро-

образующих компонентов,

- разработка оптимальных составов, а также технологии изготовления сталефибробетона и изделий из него с заполнителями и дискретной арматурой из отходов местных производств,

- разработка технических и технологических требований изготовления отдельных изделий из сталефибробетона из отходов местных производств,

- оценка технико-экономической эффективности составов и изделий из сталефибробетона с компонентами из отходов местных производств

Научная новизна работы

1 Развиты существующие представления о закономерностях формирования микро- и макроструктуры сталефибробетона, как гетерогенного тела на стадии двух процессов конструктивного, обусловленного гидратацией цемента и деструктивного, характеризуемого возникновением в стальных волокнах и бетонной матрице внутренних напряжений противоположного знака в процессе воздействия на них деформаций усадки, ползучести и других факторов за счет физико-механических связей в контактной зоне «стальное волокно -бетон», которые обеспечивают улучшение прочностных и других свойств материала

2 Получены математические зависимости для определения оптимальных параметров дискретного армирования мелкозернистого бетона с минимальным объемным содержанием фибры и критическим геометрическим фактором волокон

4 Предложен способ компьютерной оценки параметров дискретного армирования сталефибробетона методом прямого сканирования поперечных сечений тонкостенных пластин из образцов с расчетом числа пикселей по площади контрастно выделенных на поверхности элементов структуры.

5 Разработаны оптимальные составы сталефибробетонов с заполнителями и дискретной арматурой из отходов местных производств, установлены зависимости основных прочностных и других свойств сталефибробетона от его структурообразующих и технологических факторов

6 Разработана технологическая линия для изготовления из сталефибробетона водопроводных труб и колец, определены рабочие режимы работы технологического оборудования Предложено устройство с автоматизированной системой управления процесса приготовления фибробетонной смеси с контролем качества дискретного армирования (а с СССР № 1715645)

Практическая значимость работы:

- определена номенклатура армирующих компонентов в виде дискретной арматуры и мелкого заполнителя для сталефибробетона из отходов местных и региональных производств,

- частично решена проблема утилизации отдельных промышленных отходов Липецкого региона (гг Липецк, Елец, Данков),

- разработана технология изготовления безнапорных водопроводных труб

и колец из сталефибробетона с исходными структурообразующими компонентами из отходов местных производств,

- предложены в качестве заполнителей в бетонные смеси отсевы от дробления щебня из гранита и шлака, позволяющие уменьшать расход цемента, существенно снижать себестоимость сталефибробетона и изделий из него

Реализация работы

- разработаны и утверждены временные технические условия на изготовление фибры из отходов листовой холоднокатаной стали (ТУ 21-33-77-88),

- организована и апробирована опытная технологическая линия по изготовлению сталефибробетонных труб и колец смотровых колодцев с годовым объемом 5200 м 1 (ОАО «Завод Железобетон», г Липецк),

- изготовлена и успешно прошла испытания партия экспериментальных преднапряженных ребристых железобетонных плит 1,5 х 6,0 м (рекомендованных для внедрения) с заменой в отдельных элементах стержневого армирования на фибровое,

-использована в ОАО «ЭКЗ Лебедянский» при обустройстве полов стале-фибробетонная смесь с фиброй из отработанных канатов в объеме 2200 м3,

- реализованы на объекте «Ливневая канализация» в г Липецке изделия КЦ 10-9 с применением фибры, изготовленной из отходов стали листопрокатного производства НЛМК,

- изготовлены для обустройства городка газовиков Ямало-Ненецкого месторождения плиты ЗПГб-ЗАтУ в количестве 98 шт (203,8 д<3) с частичной заменой косвенного армирования фиброй из отходов стали листопрокатного производства

Апробация работы Основные результаты работы были доложены на

- Всероссийской научной конференции, посвященной 40-летию Липецкого государственного технического университета (Липецк, 1996 г ),

- Международной научно-технической конференции «Компзиционные строительные материалы Теория и практика» (Пенза,2002 г),

- Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства» (Пенза, 2003 г ),

- на расширенном заседании кафедр инженерно-строительного факультета Липецкого государственного технического университета (Липецк, 2007 г )

Публикации Основное содержание диссертации опубликовано в учебном пособии, 4 научных статьях, 7 тезисах докладов на конференциях, 4 информационных листках и 1 а с на изобретение, в том числе одна публикация в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, заключения, 6 глав, содержащих 205 страниц машинописного текста, содержит 70 рисунков, 62 таблиц, список литературы в виде 102 наименований литературных источников, одного приложения на 5 страницах

Автор благодарит научного консультанта доктора технических наук, профессора Корнеева АД за помощь в решении задач и проблем настоящей работы

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность выбранной темы, сформулирована научная новизна и практическая значимость работы, приведены сведении о ее апробации

В первой главе, посвященной аналитическому обзору и анализу литературных источников, произведена оценка технико-экономической эффективности применения сталефибробетона (СФБ) в разных сферах строительства

Выдвинуто предложение о снижении затрат по производству СФБ и изделий из него заменой дорогостоящих материалов для изготовления дискретной арматуры на более дешевые из вторичного сырья от деятельности местных предприятий в виде отработавших свой ресурс канатов и тросов, отбросов щеточных производств и волокон щеток дородных машин, отходов сталепрокатных цехов. Определены технико-экономические показатели целесообразности изготовления дискретной арматуры из отходов производств

На основании достижений строительного материаловедения сделано предположение о целесообразности использования в качестве заполнителей цементного теста в бетонной смеси мелкого гранулированного шлака, а также отсева от дробления гранитного и шлакового щебня, определен объем ресурсов вторичного сырья, рассмотрен экологический аспект проблемы утилизации производственных отходов, определены цель и задачи исследований

Во второй главе приведена характеристика использованных материалов в виде отходов производств для изготовления дискретной арматуры с оценкой их годового объема Определены технические и технологические требования к фибровой арматуре по способу изготовления (рубка проволоки и стальных полос, вытяжка из расплава, фрезерование слябов), геометрическим размерам (диаметр <1=0,3 1,0 мм, длина 1-2А 80 мм, геометрический фактор Ий = 80 120 и 120 400), прочностным показателям (временному сопротивлению материала разрыву для фибры, изготовленной из листа 450 500 МПа, канатной проволоки 900 1350 МПа и латунированной проволоки из щеточных волокон 2450 2500 МПа)

Определены свойства и минералогического состава цементов, перечень которых приведен в табл. 1

Таблица 1

Свойства и минералогический состав цементов

Свойства Цементы и заводы изготовители

Портландцемент, Старо-оскольский цементный завод Шлакопортландцемент, Липецкий цементный завод

Минералогический состав С35, С25, С3А,С4 АР', примеси,% 59,8,13,3,7,6,11,8,7,5 53,5,18,7,4,5,14,8,8,5

Марка цементов М400, М500 МЗОО, М400

Нормальная густота цемента,% 26 27

Активность цемента - на сжатие, МПа, - на изгиб, МПа 41,7 52,2 4,3 5,2 38 42 4,5 5,6

Исследованы зерновые составы и некоторые физико-механические характеристики ряда заполнителей цементного теста бетонной матрицы СФБ из отходов местных металлургических производств, карьеров и горно-обогатительных комбинатов (табл 2 и 3)

Таблица 2

Зерновые составы заполнителей__

Материалы Остатки Размеры сит, мм Модуль крупности

5 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 0

Шлакопемзовый щебень Частные 76,1 22,5 1,4 - - - - _

Полные 76,1 98,6 100 - - - -

Песок мелкий Частные - 1 4,5 13,2 31,0 47,5 2,8 1,7

Полные 1 5,5 18,7 49,7 97,2 100

Песок крупный Частные - 6 20,0 44,0 22,0 6,5 1,5 2,9

Полные - 6 26,0 70,0 92,0 98,5 100

Отсев * Частные 7 20,0 10,0 14,3 16,7 17,0 15,0 2,75

Полные 7 27,0 37,0 51,3 68,0 85,0 100

Тоже, крупный Частные 6,2 25,8 12,6 17,0 16,0 13,6 8,8 4,13

Полные 6,2 32,0 44,6 61,6 77,6 91,2 100

Отсев** Частные 3,7 36,7 14,0 21,9 14,5 6,6 2,8 4,62

Полные 3,7 40,2 54,2 76,1 90,6 97,2 100

Примечание Песок - Синцовского карьера, Отсев * - отсев от дробления гранитного щебня- Павловского и Елецкого горно-обогатительных комбинатов, Отсев** - отсев от дробления шлакового щебня НЛМК

В процессе исследований установлено, что плотности песка Синцовского карьера и отсева от дробления гранитного щебня Павловского горно-обогатительного комбината примерно равны (2632 2670 и 2627 2720 кг!м3)

Учитывая, что водопотребность отсева от дробления щебня несколько значительно выше водопотребности песка аналогичных фракций (табл 3) , был сделан вывод о необходимости совместного их использования в виде смеси в соотношениях, которые должны быть определены в процессе экспериментальных исследований

Таблица 3

Водопотребность песка и отсева от дробления гранитного камня

Материалы Водопотребность, % по фракциям мелкого заполнителя, мм

2,5 1,25 1,25 0,63 0,63 0,315 0,315 0,14 0

Песок 5,83 7,00 8,50 12,20 20,00

Отсев щебня - 15,20 16,00 20,50 26,50

При проведении испытаний по исследованию физико-механических свойств исходных материалов, бетонной смеси и сталефибробетона использовались методики соответствующих государственных стандартов, а также нетрадиционные методики компьютерного и микроскопического сканирования структурообразующих фаз, ультразвуковая оценка процессов трещинообразо-

вания и методика создания ламинарного процесса фильтрации воздуха через материал для определении его газопроницаемости при создании избыточного давления на противоположных гранях испытываемого образца

В третьей главе рассмотрена роль дискретной арматуры в формировании структуры сталефибробетона и повышении его прочностных свойств на основе двух структурообразующих процессов

Первый процесс характеризуется гидратацией цемента в условиях взаимодействия жидкой и твердой фаз в ячейках фиброкаркаса Под воздействием вибрации при виброформовании бетонной смеси стальные волокна фиброкаркаса становятся источниками вторичных колебаний, возбуждающими бетонную смесь Вокруг них происходит виброразжижение смеси, что позволяет грубо-дисперсным частицам заполнителя, обладающими инерционной силой заполнять разжиженное пространство и вовлекать в него кластерные образования из частиц цемента и наполнителя Грубодисперсные частицы заполнителя и тонкодисперсные частицы цемента и наполнителя, осаждаясь на стальных волокнах, за счет сил адгезии образуют плотные контактные зоны в виде систем сначала «цементное тесто с заполнителем - стальное волокно», затем твердеющая плотная «мелкозернистая бетонная смесь - стальное волокно» Таким образом в пространстве смеси формуемого изделия происходит образование фиб-робетонного каркаса

Уже в самый начальный период гидратации цемента сталефибробетонная смесь характеризуется высокой пластической прочностью 7,2 МПа в момент окончания виброформования, 17,6 - через час и 21,6 МПа - через три часа Этот факт является первым подтверждением положительного влиянии дискретного армирования на структурообразовательные процессы сталефибробетона

Увеличение пластической прочности материала объясняется пространственной жесткостью волокон фибрового каркаса и тем, что после заполнения его ячеек бетонной смесью повышается трение между цементной пастой, фибрами и зернами заполнителя, а равномерно распределенные в пространстве бетонной матрицы волокна ограничивают перемещение всех составляющих компонентов Твердение бетона сопровождается процессом кристаллизации на поверхностях твердой фазы новообразований из продуктов гидратации, а также объемными деформациями усадки и ползучести, в результате которого в стальных волокнах и бетонной матрице возникают внутренние напряжения разного знака В связи с тем, что в стальных волокнах возникают напряжения сжатия, мелкозернистый бетон с фибробетонным каркасом становится как бы преднапря-женным Именно за счет указанного процесса композиционный материал приобретает высокую прочность, трещиностойкость, низкую водо-, газопроницаемость и другие высокие эксплуатационные свойства

В условиях воздействия напряжений разного знака, поверхности раздела систем «стальное волокно - бетон» играют определяющую роль в обеспечении прочности и других свойств материала Согласно предложениям АКелли, В Тайсона и других количественную оценку свойств поверхностей раздела целесообразно производить по критической длине стального волокна, обеспечивающую ее равную прочность на сдвиг и разрыв. На основе анализа предло-

женнои указанными авторами модели запаздывания сдвига для случая взаимодействия систем «стальное волокно - бетон» была получена формула для определения критического геометрического фактора фибр и минимального объема фибровой арматуры для дискретного армирования мелкозернистого бетона конкретного класса по прочности

й 2Еьеь

О)

д.,

(2)

где (,гр I с1 - критическая длина волокна; V- коэффициент Пуассона, Я^ - временное сопротивление волокна разрыву, Еь- модуль упругости бетона,£ь-объемные деформации усадки бетона, К^, и Яы , - прочность на растяжение, соответственно, максимальная сталефибробетона и средняя бетона

Полученные математические зависимости позволяют рассчитывать оптимальные параметры дискретного армирования мелкозернистых бетонов классов В20 В60

На рисунке 1 приведены графические зависимости значений параметров дискретного армирования, рассчитанных по формулам (1) и (2)

Прочность сталефибробетона на растяжение МПа

В20 В25 ВЗО В35 В40 В45 В50 В55 В60

Модуль упругевти е №1*

Рис 1 Коэффициенты дискретного армирования СФБ (а) и критические геометрические факторы стальных волокон для бетона разных классов (б)

В четвертой главе представлен материал, объясняющий технологию изготовления из отходов производства сталефибробетона и изделий из него способами совместного перемешивания и раздельной укладки компонентов Приведены, полученные при экспериментальных исследованиях зависимости между геометрическим фактором волокон и коэффициентом армирования, а также между геометрическим фактором волокон и межфибровыми расстояниями, характеризующими размеры ячеек фиброкаркаса в бетонной матрице (рис 2) Определены величины сцепления разной фибры из отходов с бетонной матрицей. Исследованы отдельные технологические факторы изготовления сталефибробетона и реологические характеристики бетонной смеси (рис 3) Представлены

технологическая схема изготовления (рис 4) и производственные составы для сталефибробетонных труб и колец смотровых колодцев. Произведена оценка целесообразности использования вместо части песка в бетонной смеси отсева от дробления щебня, а также приведены результаты стендовых испытаний на прочность труб и колец

а б

_и_тоже Овмк ■ * диаметрфи6ры,а= 0,3мм —-к—тоже 0,5мм « тоже 0.7мм

Рис 2 Зависимости межфибровых расстояний (а) и степени армирования (б) от геометрического фактора стальных волокон

Рис 3 Зависимости удобоукладываемости от подвижности бетонной смеси (а), структурной вязкости бетонной смеси от водоцементного отношения (б) и амплитуды колебания виброплощадки (в)

В результате выдергивания волокон из бетона определены величины сцепления их с матрицей СФБ Установлено, что максимальное сцепление имеет гофрированная фибра из щеточных волокон (3,1 МПа), минимальное гладкая фибра из канатной проволоки (1,2 МПа).

Рис 4 Технологическая схема линии по

изготовлению труб и колец в организации ОАО «Завод Железобетон» 1 - станок для изготовления фибры из лис-га, 2 - то же, из проволоки, 3 — бухта с проволокой, 4 - фибра, 5 - течка-распредели-гель фибры, 6,7,8, 9 — емкости - накопители, соответственно, фибры, цемента, песка и воды, 10 - выталкиватель фибры из емкостей - накопителей, 11 - дозатор фибры, 12 - рассеиватель фибры в виде «беличьего колеса», 13-лоток транспортировки фибры в бетоносмеситель,

14, 15, 16 - дозаторы, соответственно, цемента, песка и воды, 17 — бетоносмеситель, 18 — устройство для транспортировки сталефибробетонной смеси к оборудованию по формованию изделий, 19 -оборудование для роликового формования труб и колец

Для оценки целесообразности использования в качестве мелкого заполнителя отсева от дробления шлакового щебня исследованы составы шлаковых композиций, перечень компонентов и расход которых приведен в табл 4

Таблица 4

Составы шлаковых композиций_

№ п/п Компонент Расход компонентов, кг! м'3

1 2 3 4 5

1 Портландцемент 450 450 450 450 450

2 Шлаковая пемза фр 5 10 мм 680 680 680 680 680

3 Отсев от дробления шлакового щебня - 240 480 720 960

4 Кварцевый песок 960 720 480 240 -

5 Пластификатор С-3 15 15 15 15 15

6 Вода 200 200 200 200 200

В результате лабораторных испытаний образцов шлаковых композиций получены следующие результаты (рис 5)

Анализ полученных результатов позволил сделать следующий вывод о том, что лучшие показатели по прочности, плотности и водопоглащению имеет состав с условным номером 3 с отношением смеси песка и отсева от дробления шлака 1 1

'8-8- ¿-8-8-тЭ

и и

и ив и 0 111

-2

хг

Масса отсевов из шлакового щебня, кг

Рис. 5. Диаграммы зависимости прочности (а), плотности (б) и водопоглаще-ния (в) шлаковых композиций от массы отсева от дробления шлака

Подбор производственных составов СФБ для изготовления водопроводных труб и колец смотровых колодцев произведен с применением следующих материалов: для изготовления труб использовался портландцемент марки М500, для колец - шлакопортландцемент марки М400; в качестве заполнителя был принят песок Синцовского карьера, гранитный щебень фракции 5 ... 20 мм и отсев от его дробления Павловского горно-обогатительного комбината; фибровая арматура была изготовлена из отходов листовой стали НЛМК (диаметр волокон 0,5 мм, длина 42 мм, временное сопротивление разрыву 490 МПа).

В процессе стендовых испытаний сталефибробетонных труб и колец на растяжение помимо разрушающей нагрузки контролировался момент появления трещин. Составы исходных материалов и результаты испытаний приведены на рисунке бив таблице 5,

и а в « и «

-Грлчт Мйи я■ < * "£ гч ГШ -Т. *.' ЮфВЯйЯЦП

0,5*

л О

|гм

л л

N \/ V Ач

\ М

г: V V

Условные номера соепкм СФБ »тот I и, е П^ОЧЙСЛ« ратвт*», ИПа

Рис. 6. Зависимости прочности сталефибробетона на растяжение от прочности бетонной матрицы (а), степени фибрового армирования (б) и жесткости бетонной-смеси (в)

Таблица 5

Производственные составы для изготовления труб и колец, результаты стендовых испытаний

Фибро-вое армирование, JUV, Расход материалов, КЗ / М3 в/ц Жесткость смеси,с Прочность на растяжение, МПа Напряжения начала образования трещин, МПа Отношение Rßt Rbt

Серия изделий % Цемент Щебень Песок Отсев щебня Вода ЛСТМ-2, % от 1 массы цемента . . 1 Бетонной Стале- фибробето-нной Q > + s > м Е > в ? ё > s > Бетонной матрицы, Rbt ft -е- яГ 2 « а ° б!

lk - 1182 644 190 0,53 130 200 - 0,35 2,11 2,77 1,94 1,43

2k 358 552 445 837 9 45 0,70 - 2,47 2,54 2,12 1,20

3k - 656 1233 168 0,47 180 210 - 0,65 2,18 3,34 2,46 1,36

4k 569 853 465 0,19 40 100 0,70 - 2,47 2,98 2,28 1,31

5k 0,5 438 - 1067 580 232 0,53 7 13 - 0,54 2,04 2,44 2,12 1,15

6k 498 402 755 25 190 0,70 - 2,07 3,25 2,10 1,55

7k - 598 1124 206 0,47 10 23 - 0,65 2,56 2,62 2,07 1,27

8k 519 778 424 7 50 0,70 - 2,47 2,94 1,97 1,49

9k 398 267 748 757 199 0,50 17 40 0,85 - 1,96 2,66 1,88 1,41

1t 0,5 517 695 309 731 176 0,19 0,34 - 25 0,60 - 3,19 3,27 2,84 1,15

2t 570 394 930 145 0,27 - 180 0,70 - 3,09 3,44 2,86 1,20

3t 1,2 427 538 372 878 179 0,19 0,42 - 40 0,70 - 3,41 4,12 3,39 1,22

4t 0,5 723 407 673 0,27 - 33 0,60 - 3,27 3,89 3,11 1,25

5t 1,2 754 424 701 145 0,19 0,34 - 290 0,60 3,59 4,91 2,89 1,70

6t 519 455 750 176 0,27 - 60 0,70 3,08 4,43 2,76 1,19

7t 0,5 517 489 428 707 217 0,19 0,42 - 14 0,70 - 3,33 3,36 2,82 1,20

8t 1,2 644 288 679 0,27 - 15 0,60 - 2,87 3,80 3,17 1,20

9t 0,85 472 617 385 757 180 0,23 0,38 - 40 0,65 - 3,13 3,72 3,22 1,16

Примечание Умз / Умз +Укз — отношение масс мелкого заполнителя к общей массе мелкого и крупного заполнителя, Vot / Vot +Vn — отношение масс отсева песка к общей массе песка и отсева

Полученные результаты дают основание сделать следующие выводы

- жесткость смесей для изготовления трубчатых изделий из СФБ увеличивается с увеличением фибровой арматуры и щебня в составе смеси,

- если требуемая по технологии жесткость бетонных смесей не дожна быть более 150 с, то для сталефибробетонных смесей ее целесообразно увеличить до 290 с , так как с увеличением жесткости смеси увеличивается прочность стале-фибробетона (см рис 6в),

-наилучшие прочностные характеристики и достаточно высокую трещино-стойкость показали трубчатые изделия с составами серий Зк и Зт, в которых отмечено массовое соотношение между мелким заполнителем и общей массой заполнителя в пределах 0,60 0,70, а отсева от дробления гранитного или шлакового щебня в пределах 0,35 0,65 от общей массы песка и отсева

В пятой главе на основе трехфакторного эксперимента произведены исследования зависимости прочностных, деформативных и других физико-механических свойств СФБ от исходных структурообразующих факторов (табл 6)

Таблица 6

Факторы и уровни их варьирования на втором этапе исследований

Факторы Обозначение Уровни варьирования

нижний средний верхний

Соотношение по массе цемент заполнитель (песок + отсев), Ц: (П+О) X, 1 1,5 1 1,625 1 1,75

Водоцементное отношение смеси, В/Ц х2 0,35 0,40 0,45

Объемное содержание фибры в бетоне, щ, % Х3 1,5 3,0 4,5

В результате анализа, полученных в процессе эксперимента уравнений регрессий (3) (8) и результатов лабораторных исследований (табл. 7 и рис 6) установлено, что в пределах дисперсного армирования 1,5 4,5 % по объему все прочностные и физико-механические характеристики сталефибробето-на практически линейно возрастают с увеличением содержания фибры, цемента и уменьшением воды в бетонной смеси. Из трех исследуемых факторов на свойства сталефибробетона максимальное воздействие оказывает объемное содержание фибровой арматуры в бетонной смеси

yj(p)= 2372 -7,19Х,-19,59 Х2+64 Х3+3,26 Х,Х3-6,78 Х2Х3 , (3)

у2 (R)=50,7+4,07ХГ12,98Х2+4,78Хз=0,59X1X3-1,82X2X3, (4)

y3(Rpr)=40,56+3,29ХГ10,44Х2+3,91Х3-1,38Х2Х3, (5)

y4(R,b)=18,9+1,06Хг6,84Х2+6,09Хз+0,37Х,Х3-2,29 Х2Х3, (6)

у5(Е) =24703+1407 X, -1111 Х2 +1370 Х3 -148 X, Х2 +407 Х,Х3 -148Х2Х3, (7)

у6(кг)=1,19 10"3-0,009 10~3 0,29 10"3Х2-0,4 10~3Х3,

ЧО 00 оч v» и> ч) - Условный номер состава бетона

ммы .....1 оч ыыи и) ю чэ — О ЧО 0© -4 оч ^ и) о чо 00 04 -л Условный номер серии образцов, 1

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Хо Факторы и уровни варьирования

+ + + + + + + + + ооо ооо ооо 1 1 1 . . , X,

+ + + ООО , , , + + + ооо , , i + + + оо о х2

+ о 1 + о 1 + о 1 + о • + О • + О • + о « + о 1 Х3

+ + + ООО , , , ООО ООО ООО 1 , 1 оо о + + + х,х2

+ о . + о • + о 1 ООО ООО ООО + о • • о + ■ о + Х,Х3

+ о 1 ООО ■ о + + о • ООО . о + + о г оо о • о + Х2Х3

+ о . ООО ■ о + ооо ооо ООО • о + оо о + о ■ Х}Х2Х3

- - - Цемент Состав бетонной матрицы в частях по массе

1л 1,62 от Песок

0,45 0,40 1 0,35 0,45 0,40 0,35 0,45 0,40 0,35 Вода

0,008 С-3

сл сл ел сл ыГ vi v» v» v* v» v» ^ ы ^ v» v» Процент армирования

2260 2330 2415 мыю 4й. Ы ОЧ —1 О О и) 2287 2391 2487 2262 2341 2418 ы -а <1 vi vi v) 2287 2409 2517 ю ю к> 4ь Ы № ^ о м vi 2279 2392 2485 2292 2411 2531 Плотность, р, кг/м3 Результаты испытаний у„, п= 1,2, ,7

ш ш м Оч ЧО <1 чо о н v» V <1 4*. 59,5 73 7 81,7 ы оо оч Ы 00 ы 44,1 55,0 61,3 -о о оо \© оч оч Оч ¡о (о ю а\ ы К) 36,0 42 5 45,0 ОЧ V) ли иг Кубическая прочность на сжатие Я, МПа

и мы О Сч у} 1л чл чо (л »и- оч 49,4 60 4 65,4 | ю ы ю р н- V и» "-о А А и> ми ц) VI А и> ОЧ VI Ю оч VI чо "о оо К) Ю -> 45 V 1о о ЫЫ К) ^ ^ ч00 илоэ "оо 42,4 53 6 61,2 Призменная прочность на сжатие Е^, МПа

00 МЫ ю ы р — 1л Хл 00 Ы м О СО Оч N3 Оч V. о ю — —-р 40 н- оо1— "о 4*- ы ^ к? ^ Ы и) V© ОЧ 00 00 10,2 17 5 24,7 17,0 30 6 44,9 Прочность на растяжение при изгибе К.,Ь; МПа

го м ы ш к> ю о V ыю К) ЬО чО ОЧ ммм к) к> к) оч V и> К) (О ы оо оч V |0 (о к> и^ "о ыы м мы к) С\ 'ю Модуль упругости, Е, при 0,2 Р, И^хЮ4

^ ы ы1лк) v» ^а о о — ы — и- (л 1,66 0 39 0,22 -- и- к> К) V» "ы о о >— VI ОС и» о Ы ы 1—• м ^ VI 00 -О -Й» чо 1,40 100 0,74 оо к) Ю-О ю Коэффициент воздухопроницаемости, кг х1000

■Состав 1 ■■Состав 2

■ Состав 3 ■»Состав 4

■ Составе -Составб -Состав? ■Состава ■Состав 9

1,6 3 4,5

Объемное содержание

Объем фибровой араматуры в матрице, %

8 Состав 1 а Состав 2 * Состав 3 н Состав 4 ж Состав 5 I Состав 6 1 Состав 7 ■ Состав 8 * Состав 9

Рис 6 Результаты трехфакторного эксперимента по оценке зависимости свойств сталефибробетона от объема фибровой арматуры в матрице а - плотности, б - призменной прочности на сжатие, в - прочности на растяжение при изгибе, г - воздухопроницаемости

Испытания подтвердили вывод многих исследователей о том, что диаметр волокон фибровой арматуры практически не влияет на прочность сталефибробетона если геометрический фактор ¿7 с? у волокон одинаков

Для оценки степени влияния на прочностные свойства сталефибробетона геометрического фактора фибры, те отношения длины волокна к диаметру, были изготовлены образцы с размерами 100 х 100 х 400 мм Состав бетонной матрицы приведен в таблице 8

В качестве дискретной арматуры использовались короткие стальные волокна в виде отходов, отработавших свой производственный ресурс тросов Предел прочности стальных волокон на разрыв был равен 900 МПа

В качестве вяжущего использовался портландцемент Старооскольского цементного завода марки М500 Заполнителем цементного теста служил смесь песка Синцовского карьера с отсевами от дробления гранитного щебня Павловского горно-обогатительного комбината Соотношение песка и отсева от дробления гранитного щебня по массе составляло 1 1

Испытания образцов проводились в возрасте 28 суток. Результаты испытаний образцов на растяжение при изгибе приведены в таблице 8 и на рисунке 7.

Таблица 8

Результаты испытаний образцов 100 х 100 х 400 мм _ на растяжении при изгибе___

Состав бетонной смесь частях по массе (Ц П+О В С-3) Объемное содержание фибровой арматуры в смеси,% Геометрический £ фактор фибры, — d Прочность на растяжение при изгибе Ядъ, МПа

1 1,75 0,35 0,004 7,5 60 13,6

5,0 90 54,3

2,5 180 34,2

1,67 270 21,4

1,67 2,5 5 7,6 Объемное содержание фибры, %

Геометрический фактор фибры, 1М

Рис 7 Влияние на прочность при изгибе сталефибробетона от объемного содержания фибры (а) и геометрического фактора (б)

Согласно данных из работ Рыбасова В П, Павленко В Б , Арончика В И и др, а также результатов наших исследований (рис 6) можно утверждать о том, что прочность сталефибробетона на растяжение возрастает пропорционально увеличению геометрического фактора фибр ¿1(1, однако, данный вывод право-

мерен лишь тогда, когда фибра имеет высокие прочностные показатели на разрыв при значительно меньшей прочности на растяжение бетонной матрицы В этом случае при разрушении материала фибра не рвется, а вытягивается из бетонной матрицы В случае же подбора такого оптимального критического значения Ий, при котором часть фибры будет работать на разрыв, а часть на выдергивание, в графических зависимостях «И1/ь -//„» и «Яф -Ийу> будут отмечаться точки максимума, как в нашем случае на рисунке 7, которые соотвествуют оптимальным параметрам фибрового армирования для данного состава бетонной матрицы

Результаты экспериментальные исследований высокоармированного ста-лефибробетона показали, что высокоармированный сталефибробетон имеет значительно более высокие, чем у бетона коэффициенты динамического упрочнения к^ = 2,26 при сжатии и к^ =1,89 при изгибе

Исследование процесса трещинообразование ультразвуком позволило сделать вывод о том, что для начала трещинообразования на высокоармированный сталефибробетон должна действовать нагрузка в 6,4 раз большая, чем на мелкозернистый бетон Повышенная трещиностойкость высокоармированного сталефибробетона обеспечивается за счет равномерного дисперсного фибрового армирования Пронизывая объем бетона в разных направлениях, фибра улучшает его структуру, исключая возможность образования дефектных дислокации, микрополостей и трещин

В процессе исследований установлено, что объемные деформации усадки у сталефибробетона значительно меньшие по значению, чем у неармированного бетона Так например, деформация усадки у СФБ с содержанием фибровой арматуры по объему 4,5 % составила 60 10~5, в то время как у неармированного мелкозернистого бетона того же состава она была равна 160 10~5

Испытания на долговечность подтвердили высокую способность сопротивления шлакобетона, как возможной матрицы сталефибробетона, коррозии и температурным воздействиям Потеря прочности при коррозии уравновешивалась набором прочности, а 145 циклов замораживания и оттаивания образцов в агрессивной среде практически не снизили прочность материала

В главе 6 представлены результаты стендовых испытаний 15 предналря-женных сталефиброшлакобетонных ребристых плит покрытий промышленных зданий с объемом фибровой арматуры в приопорных зонах продольных ребер 1%, а также расчеты технико-экономической эффективности изготовления из сталефибробетона безнапорных водопроводных труб

Как показали результаты стендовых испытаний плит, втягивание арматуры относительно торца для опытных плит с частичным фибровым армированием оказалось меньше на 12,5 26 %, чем у контрольных плит с традиционным армированием Первые нормальные трещины в продольных ребрах испытываемых плит появились в растянутой зоне на уровне рабочей арматуры при нагрузке, превышающей в 1,32 раза нагрузку трещинообразования Первые трещины в полке были зафиксированы в ячейках, примыкающих к торцовым ребрам при нагрузках в 1,4 1,6 раза превышающих нормативную

Прогиб в середине пролета при достижении нормативной нагрузки для опытных плит оказался на 12 % меньше, чем для типовых Физическое разрушение плит наступило в результате раздробления бетона сжатой зоны, при этом коэффициент запаса по прочности оказался равным 1,7 для опытных плит и 1,6 для типовых плит

Проведенные кратковременные испытания показали, что по прочности, жесткости и трещиностойкости плиты с частичным дискретным армированием фиброй из отходов местных производств соответствует требованиям, предъявляемым к подобным конструкциям

При расчете техноко-экономической эффективности изготовления безнапорных водопроводных труб из сталефибробетона в качестве базисного варианта была принята бетонная труба ТС 120 35-2 с объемом бетона 1,8 мъ, внутренним диаметром 1200 мм, толщиной стенки 120 мм и полезной длиной 3500 мм Расход арматурной стали - 144,7 кг Расчетное сопротивление сталефибробетона растяжению 3,7 МПа

В качестве предлагаемого варианта принята водопроводня труба из сталефибробетона с условной маркировкой согласно рабочих чертежей НИИЖБа ТБНФ 120 35 II А-0,5пр с объемом 1,8 мъ Расход фибровой арматуры в виде канатной проволоки - 70,6 кг при 0,5 % армирования бетона по объему Одна треть массы песка, как мелкого заполнителя в бетонной матрице, заменена отсевом от дробления гранитного щебня Внутренний диаметр трубы - 1200 мм. Полезная длина 3500 мм Толщина стенки 110 мм Расчетное сопротивление сталефибробетона растяжению 3,7 МПа

Показатели экономической эффективности приведены в таблице 9

Таблица 9

Результаты расчета экономического эффекта_

Показатели Единицы измерения Затраты по вариантам, руб

Базовый Предлагаемый

Себестоимость затрат на одну трубу Руб 22928,4 18640,7

Капитальные вложения на кабину руб 83,67 69,42

Нормативный коэффициент капитальных вложений „ 0,15 0,15

Объем труба 1 1

Экономический эффект на одну трубу руб 18651

Экономический эффект на годовой объем (5,2 т М3 ) 53880667

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

За счет возникновения внутренних напряжений разного знака в контактной зоне «бетон-стальное волокно» матрица* вокруг волокон обжимается, обеспечивая создание в ней преднапряженного фибробетонного каркаса, в результате чего сталефибробетон получает значительное упрочнение и высокую тре-щиностойкость.

3 Сделана попытка оценки влияния физико-механических связей на поверхностях раздела «стальное волокно — бетон», как наноструктуро-образу-ющих элементов, на прочностные характеристики сталефибробетона по критическому геометрическому фактору волокон, обеспечивающему стальному волокну равную прочность на разрыв и выдергивание из бетонной матрицы

5 Разработаны оптимальные составы сталефибробетонов с заполнителями и дискретной арматурой из отходов местных производств, установлены зависимости основных прочностных, деформативных и других свойств сталефибробетона от его структурообразующих и технологических факторов

При этом применение исходных материалов в составах бетонных смесей характеризуются следующими соотношениями по массе цемент заполнитель = 1 1,5 1,75 и 1 : 2 .1 3,5, соответственно, для технологий изготовления способами раздельной укладки и совместного перемешивания компонентов, вода цемент = 0,35 .. 0,50, цемент, пластифицирующая добавка = 1 0,002 1 0,004, мелкий заполнитель (песок+отсев от дробления щебня) мелкий + крупный заполнитель= 0,60 . 0,70, отсев от дробления гранитного или шлакового щебня • песок + отсев = 0,35 1,0, в зависимости от водоцементного отношения

Зафиксированы следующие максимальные прочностные характеристики сталефибробетона состава цемент мелкий заполнитель из песка и отсева щебня вода суперпластификатор С-3 = 1 1,75 0,35 0,004 на сжатие 81,7 МПа, на растяжение при изгибе - 50,6 МПа

6 Разработана технология и организована технологическая линия для изготовления из сталефибробетона водопроводных труб и колец, определены рабочие режимы работы технологического оборудования Предложено устройство с автоматизированной системой управления процесса приготовления фибробетонной смеси для улучшения качества дискретного армирования, за счет контроля параметров и регулирования скорости резки и подачи волокон фибровой арматуры в бетонную смесь для совмещения ее со скоростью приготовления и подачи в форму-оснастку бетонной смеси (а с СССР № 1715645)

Оптимальными структурными и технологическими параметрами процесса изготовления сталефиб!робетона с отходами производств нужно считать следующие амплитуда колебаний рабочего органа виброплощадки в процессе виброформования изделий - 0,6 1,0 мм при частоте 2800 колебаний в минуту, структурная вязкость бетонных смесей - 12 125 Па с, подвижность бетонных смесей для ввода в фиброкаркасы и виброформования изделий в течение 2 3 минут. 5,5 . 10 см погружения стандартного конуса СтройЦНИЛ для волокон диаметром более 0,7 мм и 9,75 12 см для волокон диаметром 0,3 0,5 мм, объемное содержание фибровой арматуры в бетонной смеси 5% и 2,5 %, соответственно, для технологий раздельной укладки и совместного перемешивания компонентов; геометрический фактор волокон фибровой арматуры - 80 90 при использовании фибр с диаметром 0,4 0,5 мм, усредненные значения межфибровых расстояний 3 5 мм

6 Предложен способ оценки трещиностойкости сталефибробетона по нагрузке начала трещинообразования, определяемой по максимальным значениям скорости прохождения ультразвукового сигнала через образец при ступенчатом нагружении в процессе растяжения при изгибе

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1 Пантелысин И И Использование ЭВМ в расчетах элементов железобетонных конструкций [Текст] Учебное пособие /ИИ Пантелькин, Н Н Черноусое, И А Суслов, В.В. Галкин - Издательство Ассоциации строительных вузов, 1998 -152с

2 Бочарников АС Расчет параметров дискретного армирования сталефибробетона [Текст]/А С Бочарников, А Д Корнеев, В.В. Галкин, В Г Со-ловьев//Строительные материалы - 2007 - № 5 - С

3 Галкин В.В. Практический опыт производства и внедрения сталефиб-рошлакопемзобетонных конструкций [Текст]/В В Галкин, Н Н Черноусов// Сб тезисов докладов Всероссийской науч -тех конференции, посвященной 40-летию ЛГТУ - Липецк, 1996 -С 1.48-149

4 Галкин В В Экономическая оптимизация подбора составов бетона на основе литого шлакового щебня и отсевов от его дробления [Текст]/В В Галкин, НН Черноусов, О А Мещеряков, М В Фаронов//Вестник ЛГТУ-ЛЭГИ, 2000 -№1(5)-С 7-12

5 Черноусов Н Н. К вопросу расчета комбинированных сталефибробетон-ных изгибаемых элементов методами механики разрушения [Текст]/Н Н Черноусов, В.В. Галкин //Композиционные строительные материалы Теория и практика Сб статей Международной науч -техн конференции — Пенза, 2002 -С 354-355

6 Черноусов Н Н Зависимости для определения параметров трещиностой-кости сталефибробетона[Текст]/Н Н Черноусов, В.В. Галкин //Композиционные строительные материалы Теория и практика Сб статей Международной науч - техн конференции - Пенза, 2002 - С 356-358

7 Черноусов Н.Н. Надежность приведенных коэффициентов фибрового армирования [Текст]/Н.Н Черноусов, В В Галкин, М В Фаронов //Композиционные строительные материалы. Теория и практика Сб статей Международной науч -технической конференции - Пенза, 2002 - С 358-362

8 Черноусов НН Исследование жесткости поперечных ребер из стале-фибробетона [Текст]/Н Н Черноусов, В.В. Галкин, А Д. Корнеев//Сб материалов Всероссийской научно-техн конференции»Актуальные проблемы современного строительства» - Пенза.- 2003 - С.63.

9 Н.Н Черноусов Характеристики вязкости разрушения конструктивного шлакобетона при равновесных механических испытаниях [Текст]/Н Н Черноусов, В.В. Галкин//Сб материалов Всероссийской науч - техн конферен-ции»Актуальные проблемы современного строительства» - Пенза.- 2003 -С 61- 62

10. Черноусов НН Технико-экономические показатели забивных свай из конструктивного шлакопемзобетона с частичным фибровым армированием [Текст] Информационный листок № 261-89/НН Черноусов, Ю А Лопатин, В.В. Галкин -Липецк, МОТЦНТИ - 1989 - 4с

И Галкин В В Мелкозернистые матрицы сталефиброшлакобетона (СФШБ) с частичным содержанием шлакового щебня[Текст]/В В Галкин, Н Н Черноусов - Липецк, ЛЦНТИ - 2000 - 5с.

12 Галкин В В Опытно-производственные составы матрицы сталефиброшлакобетона (СФШБ) с содержанием шлакового щебня фракции 5-10 мм до 17 % [Текст]/В В Галкин, Н Н Черноусов - Липецк, ЛЦНТИ. - 2000.- 4с.

13. Галкин В В Составы растворной матрицы сталефиброшлакобетона (СФШБ) на основе гранулированного шлака[Текст]/В В. Галкин, НН. Черноусов - Липецк, ЛЦНТИ - 2000 - 4с.

14 Ас № 1715645 (СССР) Устройство управления приготовлением фибробетонной смеси [Текст]/Н Н Черноусов, А Т Куликов, Ю А Лопатин, В.В. Галкин - БИ № 8,1992

15 Галкин В В Оценка прочности сталефибробетона из условий обеспечения минимальной степени армирования [Текст] /АС Бочарников, А Д Корнеев, В.В. Галкин, А В Глазунов // Материаловедение и технология конструкционных материалов — важнейшие составляющие инжененра Проблемы качества технологической подготовки Сборник статей - Волгоград, Волжский -2007 -Зс

Галкин В В Параметры оценки поверхности раздела систем «Стальное волокно - бетон» в сталефибробетоне [Текст] /АС Бочарников, А Д Корнеев, В.В. Галкин, А В Глазунов // Материаловедение и технология конструкционных материалов - важнейшие составляющие инжененра Проблемы качества технологической подготовки Сборник статей - Волгоград, Волжский -2007 -Зс

ГАЛКИН ВЯЧЕСЛАВ ВАСИЛЬЕВИЧ СТАЛЕФИБРОБЕТОН С ЗАПОЛНИТЕЛЯМИ И ДИСКРЕТНОЙ АРМАТУРОЙ ИЗ ОТХОДОВ МЕСТНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 25 10 2007 г Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная Ризография Печ Л 1,1 Тираж 100 экз Заказ № 7/ 0 Типография ЛГТУ 398600 г Липецк, ул Московская,30

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Галкин, Вячеслав Васильевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ МЕСТНЫХ ПРОИЗВОДСТВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА.

1.1 Оценка технико-экономической эффективности сталефибробетона.

1.2 Оценка возможности применения в качестве дискретной арматуры фибры из канатной проволоки, отработавших производственный ресурс щеточных волокон и листовых отходов сталепрокатного производства.

1.3 Предварительные соображения об использовании отходов местных металлургических производств в качестве заполнителей бетонной матрицы.

1.4 Цель и задачи работы.

2 МАТЕРИАЛЫ, ОБРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Материалы.

2.2 Лабораторное испытательное и регистрирующее оборудование

2.3 Методики экспериментальных исследований.

3 РОЛЬ ДИСКРЕТНОЙ АРМАТУРЫ В УЛУЧШЕНИИ СТРУКТУРЫ

СТАЛЕФИБРОБЕТОНА И ПОВЫШЕНИИ ЕГО ПРОЧНОСТНЫХ

СВОЙСТВ.

3.1 Структурообразование сталефибробетона в процессе гидратации цемента и твердении бетонной матрицы.

3.2 Влияние внутренних напряжений в элементах систем «стальное волокно-бетон матрицы» на структуру и свойства сталефибробетона.

3.3 Поверхности раздела систем «стальное волокно - бетон», параметры качественной и количественной оценки.

3.4 Оценка прочности сталефибробетона из условия обеспечения минимальной степени армирования.

3.5 Выводы.

4 ТЕХНОЛОГИЯ И СОСТАВЫ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА ИЗ ОТХОДОВ, РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ СТРУКТУРООБРАЗУЮЩИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ.

4.1 Современные технологии сталефибробетона.

4.2 Оценка целесообразности использования в качестве заполнителя в сталефибробетонной смеси отсевов дробления литого шлакового щебня.

4.3 Оптимальные геометрические размеры фибры, межфибровые расстояния и степень дискретного армирования сталефибробетона

4.4 Результаты экспериментальных исследований оценки сцепления стальных волокон с бетонной матрицей.

4.5 Оценка удобоукладываемости бетонной смеси в фиброкарка-сах при изготовлении сталефибробетона способом раздельной укладки.

4.6 Оценка реологии мелкозернистой бетонной смеси для ее ввода в фиброкаркасы и виброформования изделия.

4.7 Ресурсосберегающая технология сталефибробетона с исходными компонентами из отходов местных производств.

4.8 Производственные составы сталефибробетонной смеси для изготовления водопроводных труб и колец смотровых колодцев

4.9 Технология изготовления из сталефибробетона тонкостенных ребристых плит несъемной опалубки.

4.10 Выводы.

5 ОЦЕНКА ЗАВИСИМОСТИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА ОТ СТРУКТУРООБРАЗУЮЩИХ И

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ.

5.1 Результаты исследований трехфакторного эксперимента по оценке свойств высокоармированного сталефибробетона.

5.2 Влияние на свойства высокоармированного сталефибробетона структурообразующих и технологических факторов.

5.3 Усадка сталефибробетона.

5.4 Прогнозирование долговечности сталефиброшлакобетона с учетом кинетики изменения его прочностных характеристик

5.5 Выводы

6 РЕЗУЛЬТАТЫ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ ПЛИТ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ

ИЗ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА.

6.1 Экспериментальные исследования работы ребристых плит покрытия с элементами из сталефиброшлакобетона.

6.2 Технические требования на производство и испытание безнапорных водопроводных труб из сталефибробетона.

6.3 Технико-экономическая эффективность изготовления безнапорных водопроводных труб из сталефибробетона.

6.4 Выводы.

Введение 2007 год, диссертация по строительству, Галкин, Вячеслав Васильевич

Актуальность работы. В настоящее время основными материалами для изготовления строительных конструкций и изделий является бетон. Однако, наряду с неоспоримыми достоинствами, такими, как простота изготовления, незначительная стоимость, достаточно высокая прочность на сжатие, он имеет много недостатков. Среди них можно назвать следующие: низкая прочность на растяжение при изгибе, значительные усадочные деформации, высокая газо- и водопроницаемость, незначительная морозостойкость и др.

Стержневое армирование бетона, в процессе изготовления железобетонных изделий, позволяет освободиться от некоторых перечисленных недостатков, но не исключает их полностью. Основными недостатками железобетона являются: невысокая трещиностойкость, низкая сопротивляемость кратковременным и длительным динамическим нагрузкам, недостаточная огнестойкость и морозостойкость, значительная масса изготавливаемых из бетона конструкций.

В строительстве постоянно происходит поиск новых прогрессивных материалов. Так например, в течение последних десятилетий было освоено производство таких новых материалов, как высокопрочный бетон, армоцемент, бетоны с различными легкими заполнителями и другие. Перспективными материалами были признаны также мелкозернистые бетоны с дискретным или дисперсным армированием (так называемые фибробетоны).

Особый интерес у специалистов до сих пор вызывает сталефибробетон (СФБ). Это - композиционный материал в виде мелкозернистого бетона, армированный отрезками стальных волокон диаметром 0,3 . 1,0 мм, у которых отношение длины волокна к диаметру находится в пределах от 50 до 400.

СФБ широко применяется в США, Англии, Японии, Германии, РФ и других странах в специальных сооружениях и конструкциях, подверженных ударным и взрывным нагрузкам, покрытиях аэродромов и дорог, при изготовлении судов, реакторов, водопроводных труб, в качестве элементов свай, в виде полов промышленных зданий, тонкостенных конструкций несъемной опалубки, в узлах строительных элементов сложной формы или в конструкциях, когда обычное стержневое армирование затруднено или невозможно, а также при производстве и изготовлении ряда других строительных изделий.

СФБ трудно заменим в конструкциях доменных печей, печей для обжига цементного клинкера, подверженных воздействию значительных температур. Его целесообразно использовать в фундаментах под технологическое оборудование, в конструкциях гидротехнического строительства, в виде элементов сейсмостойких зданий и сооружений, испытывающих кратковременные, длительные импульсные или волновые динамические нагрузки.

Широкое применение сталефибробетона обусловлено его высокими прочностными характеристиками, значительной трещиностойкостью, повышенным сопротивлением динамическим и вибрационным воздействиям, малой истираемостью, а также относительно простой технологией изготовления и незначительными затратами.

Наряду с перечисленными неоспоримыми достоинствами при изготовлении изделий из сталефибробетона возникает ряд проблем. До сих пор широкий объем внедрения этого эффективного материала сдерживается отсутствием массового производства в стране дискретной стальной (фибровой) арматуры и ее высокой стоимостью (34 . 39 р/кг). Достаточно сказать, что производство фибры организовано только в Москве (ОАО «Фибробетон» и «Mukas»), в Кур-гане(филиал фирмы «Vulkan Harex») и в Челябинске (НПК «Волвежск»).

Недостаточный объем производства фибры вынуждает строительные организации закупать дорогую фибру в отечественных фирмах или за рубежом, либо производить ее на месте кустарным способом. При этом закупаемая фибра существенно повышает цены на строительные изделия, а изготовленная кустарным способом, не соответствует требованиям технологии, в результате чего снижаются прочностные и другие физико-механические характеристики материала.

Актуальным направлением в этой связи является использование в качестве дискретной арматуры отработавших свой производственный ресурс тросов и канатов грузоподъемных механизмов шахт, кранового оборудования, изделий для различной грузоподъемной оснастки, дорожных машин; остатков щеточного производства и щеточных волокон, а также изготовление фибры из отходов производства стального прокатного листа.

Вместо достаточно дорогостоящих заполнителей бетонной матрицы ста-лефибробетона можно использовать такие отходы металлургического производства, как мелкий доменный гранулированный шлак и отсевы от дробления литого шлакового щебня.

Процесс использование вторичного сырья в качестве исходных компонентов для изготовления сталефибробетона и изделий из него не только уменьшает их стоимость, но и положительно влияет на экологию, путем снижения степени загрязненности и захламленности окружающей природной среды от производственной деятельности карьеров, заводов стройиндустрии, металлургических и других производств.

Решение указанной актуальной проблемы возможно на основе научных достижений строительного материаловедения, за счет наличия в регионах значительного объема отходов от производственной деятельности местных металлургических предприятий, шахт, карьеров и других организаций, которые могут быть использованы для изготовления сталефибробетона и конструкций из них.

Для решения поставленной цели решались следующие задачи:

- анализ использования отходов производств в качестве заполнителей и дискретной стальной арматуры для бетонной матрицы сталефибробетона;

- разработка оптимальных составов, а также технологии изготовления ста-лефибробетона и изделий из него с заполнителями и дискретной арматурой из отходов местных производств;

- разработка технических и технологических требований изготовления отдельных изделий из сталефибробетона из отходов местных производств;

- оценка технико-экономической эффективности составов и изделий из сталефибробетона с компонентами из отходов местных производств.

Работа выполнена на кафедре «Строительные материалы» при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет. Часть экспериментальных исследований проводилась при совместном с ЛГТУ выполнении научно-технической отраслевой программы «Фибробетон» организациями: ПО «Ли-пецкстройиндустрия», ОАО «Завод Железобетон», НИИЖБ и ВНИИжелезобе-тон.

В работе над диссертацией автор опирался на научные труды таких отечественных и зарубежных ученых, работавших над созданием новых композиционных материалов, как: И.Н. Ахвердов, Ю.М. Баженов, О.Я. Берг, В.В. Белов, A.C. Бочарников, И.В. Волков, В.П. Вылегжанин, A.A. Гвоздев, Ф.А. Гофштейн, В.Т. Ерофеев, П.Г. Комохов, О.В. Коротышевский, Д.Н. Коротких, K.M. Королев,

A.Д. Корнеев, В.К. Кравинскис, В.М. Косарев, Б.А. Крылов, Л.Г. Курбатов, Г.Е. Лагутина, И.А. Лобанов, Н.И. Макридин, Маолян, Л.А. Малинина, Л.В. Моргун,

B.П. Некрасов, В.И. Павленко, С.И. Пажитнов, И.И. Пантелькин, В.Т. Перцев, Ю.Б. Потапов, Ю.В. Пухаренко, Ф.Н. Рабинович, Ш.М. Рахимбаев, В.П. Романов, Г.С. Родов, В.П. Рыбасов, Б.Г. Скрамтаев, Ю.А.Соколова, Г.Н. Ставров, B.C. Стерин, И.К. Сурова, В.П. Трамбовецкий, B.C. Федосов, Т.К. Хайдуков, В.И. Харчевников, Е.М. Чернышев, Н.Н.Черноусов, Е.И. Шмитько, а также У. Браун, Ф. Виттман, А. Гриффите, Э.В.А. Келли, Дж. Купер, А. Лосье, Ф. Макклинтон, Дж. Ромуальди, А. Скарендаль, Дж. Ханнант, Л.Е. Хакман, Г.С. Холистер, Дж. Эджингтон и др.

Научная новизна работы:

1 Развиты существующие представления о закономерностях формирования микро- и макроструктуры сталефибробетона, как гетерогенного тела на стадии двух процессов: конструктивного, обусловленного гидратацией цемента и деструктивного, характеризуемого возникновением в стальных волокнах и бетонной матрице внутренних напряжений противоположного знака в процессе воздействия на них деформаций усадки, ползучести и других факторов за счет физико-механических связей в контактной зоне «стальное волокно -бетон», которые обеспечивают улучшение прочностных и других свойств материала.

Практическая значимость работы:

- определена номенклатура армирующих компонентов в виде дискретной арматуры и мелкого заполнителя для сталефибробетона из отходов местных и региональных производств;

- частично решена проблема утилизации отдельных промышленных отходов Липецкого региона (гг. Липецк, Елец, Данков);

- разработана технология изготовления безнапорных водопроводных труб и колец из сталефибробетона с исходными структурообразующими компонентами из отходов местных производств;

- предложены в качестве заполнителей в бетонные смеси отсевы от дробления щебня из гранита и литого доменного шлака, позволяющие уменьшать расход цемента, существенно снижать себестоимость сталефибробетона и изделий из него.

Реализация работы:

- разработаны и утверждены временные технические условия на изготовление фибры из отходов листовой холоднокатаной стали (ТУ 21-33-77-88);

- организована и апробирована опытная технологическая линия по изготовлению сталефибробетонных труб и колец смотровых колодцев с годовым объемом 5200 м 3 (ОАО «Завод Железобетон», г. Липецк);

-использована на строительстве зданий ОАО «ЭКЗ Лебедянский» при обустройстве полов сталефибробетонная смесь с фиброй из отработанных канатов в объеме 2200 м3;

- реализованы на объекте «Ливневая канализация» в г. Липецке изделия КЦ 10-9 с применением фибры, изготовленной из отходов стали листопрокатного производства НЛМК;

- изготовлены для обустройства городка газовиков Ямало-Ненецкого месторождения плиты ЗПГб-ЗАтУ в количестве 98 шт. (203,8 мг) с частичной заменой косвенного армирования фиброй из отходов стали листопрокатного производства.

Достоверность и обоснованность результатов работы подтверждены:

- современной методологией организации экспериментальных исследований с использованием фундаментальных основ материаловедения, изложенных в работах ведущих ученых;

- корректностью постановки теоретических задач, принятых допущений, достаточным объемом исходных данных и результатов исследований;

- удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований;

- разработкой технологической линии и организацией опытного производства по изготовлению водопроводных безнапорных труб и колец из сталефиб-робетона методом радиального прессования.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на:

- Всероссийской научной конференции, посвященной 40-летию Липецкого государственного технического университета (Липецк, 1996 г.);

- Международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (Пенза,2002 г.);

- Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства» (Пенза, 2003 г.);

- на расширенном заседании кафедр инженерно-строительного факультета Липецкого государственного технического университета (Липецк, 2007 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в учебном пособии, 4 научных статьях, 6 тезисах докладов на конференциях, 4 информационных листках и 1 а. с. на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, заключения, 6 глав, содержащих 205 страниц машинописного текста,

Заключение диссертация на тему "Сталефибробетон с заполнителями и дискретной арматурой из отходов местных производств"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Развиты существующие представления о закономерностях формирования микро- и макроструктуры сталефибробетона, как гетерогенного тела на стадии двух процессов: конструктивного, обусловленного гидратацией цемента и деструктивного, характеризуемого возникновением в стальных волокнах и бетонной матрице внутренних напряжений противоположного знака в процессе воздействия на них деформаций усадки, ползучести и других факторов за счет физико-механических связей в контактной зоне «стальное волокно - бетон», которые обеспечивают улучшение прочностных и других свойств материала.

За счет возникновения внутренних напряжений разного знака в контактной зоне «бетон-стальное волокно» матрица вокруг волокон обжимается, обеспечивая создание в ней преднапряженного фибробетонного каркаса, в результате чего сталефибробетон получает значительное упрочнение и высокую трещиностойкость.

3 Сделана попытка оценки влияния физико-механических связей на поверхностях раздела «стальное волокно - бетон», как наноструктуро-образующих элементов, на прочностные характеристики сталефибробетона по критическому геометрическому фактору волокон, обеспечивающему стальному волокну равную прочность на разрыв и выдергивание (сдвиг) из бетонной матрицы.

5 Разработаны оптимальные составы сталефибробетонов с заполнителями и дискретной арматурой из отходов местных производств, установлены зависимости основных прочностных, деформативных и других свойств сталефибробетона от его структурообразующих и технологических факторов.

При этом применение исходных материалов в составах бетонных смесей характеризуются следующими соотношениями:

- цемент : мелкий заполнитель =1 : 1,5 . 1 : 3,5, соответственно, для технологий изготовления способами раздельной укладки и совместного перемешивания компонентов;

- вода : цемент = 0,35 . 0,50;

- цемент: пластифицирующая добавка = 1 : 0,002 . 1 : 0,004;

- отсев от дробления гранитного и шлакового щебня : песок + отсев = 0,35 . 1,0, в зависимости от водоцементного отношения.

Зафиксированы следующие максимальные прочностные характеристики сталефибробетона состава цемент: мелкий заполнитель из песка и отсева щебня : вода : пластификатор = 1 : 1,75 : 0,35 : 0,004: на сжатие 81,7 МПа; на растяжение при изгибе - 50,6 МПа.

6 Разработана технологическая линия для изготовления из сталефибробетона водопроводных труб и колец, определены рабочие режимы работы технологического оборудования. Предложено устройство с автоматизированной системой управления процесса приготовления фибробетонной смеси для улучшения качества дискретного армирования, за счет контроля параметров и регулирования скорости резки и подачи волокон фибровой арматуры в бетонную смесь для совмещения ее со скоростью приготовления и подачи в форму-оснастку бетонной смеси (а.с. СССР № 1715645 А1).

Оптимальными структурными и технологическими параметрами процесса изготовления сталефибробетона с отходами производств нужно считать следующие:

- амплитуда колебаний рабочего органа виброплощадки в процессе виброформования изделий - 0,6 . 1,0 мм при частоте 2800 колебаний в минуту;

- структурная вязкость бетонных смесей - 12 . 125 Па с;

- подвижность бетонных смесей для ввода в фиброкаркасы и виброформования изделий в течение 2 . 3 минут: 5,5 . 10 см погружения стандартного конуса СтройЦНИЛ для волокон диаметром более 0,7 мм и 9,75 . 12 см для волокон диаметром 0,3 . 0,5 мм;

- объемное содержание фибровой арматуры в бетонной смеси: 5% и 2,5 %, соответственно, для технологий раздельной укладки и совместного перемешивания компонентов;

-геометрический фактор волокон фибровой арматуры - 80 . 90 при использовании фибр с диаметром 0,4 . 0,5 мм;

- усредненные значения межфибровых расстояний 3 . 5 мм.

7 Предложен способ оценки трещиностойкости сталефибробетона и других материалов по нагрузке начала трещинообразования, определяемой по максимальным значениям скорости прохождения ультразвукового сигнала через образец на стыке фаз уплотнения и разрушения материала при ступенчатом нагружении в процессе растяжения при изгибе.

8 Опробовано экспериментальное производство из сталефибробетона конструкций несъемной тонкостенной опалубки в виде ребристых панелей с толщиной полки 10 . 12 мм, высотой и шириной продольных ребер 50 х 20 мм.

Библиография Галкин, Вячеслав Васильевич, диссертация по теме Строительные материалы и изделия

1. Бочарников А.С. Дисперсно-армированные композиционные материалы на основе цементных вяжущих для конструкций защитных сооружений Текст.: Монография / А.С. Бочарников// В надзаг. РААСН, Центральное отделение. Липецк: ЛГТУ, 2004.-261 с.

2. Павленко В.И Свойства фибробетона и перспективы его применения Текст.: Аналитический обзор / В.И. Павленко, В.Б. Арончик. Рига: ЛатНИИНТИ,1978. - 52 с.

3. Romualdi J.P., Batson G.B. Mechanics of crack arrest in concrete Text. Processing of the American Society of Civil Engineers. Vol. 89, No EM3, June 1963.-PP. 147-168.

4. Romualdi J.P., Batson G.B. Behavior of reinforced concrete beams with closely spaced reinforcement Text. ACI Journal , v.60, №5, 1963. PP. 751-761.

5. Romualdi J.P., Mandel J.A. Tensile Strength of concrete effected by uniformly distributed and closely spaced short lengths of wire reinforcementText. -Journal of the ASI, 1964, v.6L- PP. 657-670.

6. Рыбасов В.П. Приготовление и свойства сталефибробетона с добавками поверхностно-активных веществ Текст.: Автореф. дис. канд. техн. наук/-М, 1960. 19 с.

7. Пухаренко Ю. В. Научные и практические основы формирования структуры и свойств фибробетонов: Автореф. дис. докт. техн. наук/- Санкт-Петербург, 2005. 42 с.

8. Курбатов Л.Г. Трещиностойкость и раскрытие трещин в изгибаемых сталефибробетонных элементах Текст./ Л.Г Курбатов, В.И. Попов // В. кн.: Пространственные конструкции в гражданском строительстве. Л., 1982. - С. 33-42.

9. Рабинович Ф.Н. Бетоны с дисперсно-армированные волокнами Текст.: Обзорная информация / Ф.Н. Рабинович // Сер. "Промышленность сборного железобетона". М: ВНИИЭСМ, 1976. - 72 с.

10. Коротышевский О.В. Пути повышения эффективности дисперсного армирования бетона (опыт Латвийской ССР) Текст.: Обзор / О.В. Коротышевский. -Рига: ЛатНИНТИ, 1987. 43 с.

11. Романов В.П. Применение сталефибробетона в строительствеТекст./ В.П. Романов. Л.: ЛВВИСУ, 1986.-21с.

12. Batson G.B. and С State-of-the-art report on fiber reinforcment concrete Text. ACI Journal, 1973, v.70. No 11. PP. 729 - 744.

13. Кравинскис B.K. Исследование прочности и деформативности иглобетона, железобетона при статическом нагружении Текст.: Автореф. дис. канд. техн. наук/В.К. Кравинскис- Рига, 1974.- 19 с.

14. Трамбовецкий В.П. Зарубежный опыт использования фибробетона в строительстве Текст. / В.П. Трамбовецкий // В кн.: Фибробетон и его применение в строительстве. М.: НИНИИЖБ, 1979. - С. 38 - 46.

15. Волков И.В. Проблемы применения фибробетона в отечественном строительстве Текст./ И.В. Волков// Строительные материалы, 2004, № 6.

16. Лобанов И.А. О некоторых предпосылках технологического упрочнения дисперсноармированных бетонов Текст. / И.А. Лобанов // В сб.: Производство строительных изделий и конструкций.- JL: ЛИСИ, 1973, № 35. -С. 52 55.

17. Лобанов И.А. Взаимосвязь технологии и свойств сталефибробетона Текст./ И.А. Лобанов// В кн.: Применение фибробетона в строительстве/ Под ред. Л.Г.Курбатова. Л.: ЛДНТП, 1985. - С. 22 - 26.

18. Edgington J. Steel fibre reinforced concrete Text. Rese arch report submitted to the Department of the Environment, January 1974. Also available ad PhD thesis, University of Surrey, 1974.

19. Edington J. and Hannant D.J. Steel fibre reinforced concrete Text. The Effect on fibre orientation of compaction by vibration. Materiaux et Construction, Vol 5 №25, 1972.-PP. 41-44.

20. Edgington J. Steel fibre reinforced concrete Text. Intermediate report submitted to the Department of the Environment for the period ending 1st March 1972.

21. Johnson C. D. and Coleman R.A. Strength and deformation of teel fibre reinforced martar in uniaxial tension Text. To be published in the Journal of the American Concrete Institute, 1974.

22. Кравинскис В.К. Исследование прочности и деформативности иглобетона, железобетона при статическом нагружении Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук / В.К. Кравинскис- Рига, 1974.- 19 с.

23. Эджингтон Дж. Бетон армированный стальной проволокой Текст./

24. Дж. Эджингтон, Дж.Ханант, Р.И.Т. Уильяме // В кн.: Материалы, армированные волокном / Пер. с англ. Л.И- Сычевой, А.В. Воловика.- М.: Стройиздат, 1982. 180 с.

25. Баженов Ю.М. Технология бетона Текст.: Учебник для вузов/ Ю.М. Баженов. М: АСВ, 2002.-500 с.

26. Черноусов H.H. Железобетонные конструкции с использованием дисперсно-армированного шлакопемзобетона Текст./ H.H. Черноусов, И.И. Пантелькин. -М.: 1998. Издательство Ассоциация строительных вузов. - 300 с.

27. Копацкий A.B. Сравнительная оценка коррозионной стойкости арматуры в армоцементе и сталефибробетоне Текст./ А.В. Копацкий, Е.В. Гулимова // В кн.: Исследования и расчет экспериментальных конструкций из фибробетона. Л.: ЛенЗНИИЭП, 1978. - С. 96 - 101.

28. Skarendal A. Precast and sprayed steel fiber concrete Text. "CI-80. Fibrousconcrete", London, 1980. - PP.115 - 127.

29. Hackman L.E. Application of steel fiber refractory reinforcement Text. -"CI-80 /Fibrous concrete", London, 1980. PP. 137 - 152.

30. Родов Г.С. Забивные сваи с применением фибробетона Текст. / Г.С. Родов // Бетон и железобетон, 1980, № 8. С. 4 - 6.

31. Родов Г.С. Ударостойкие забивные сваи с применением сталефибро-бетона Текст. / Г.С. Родов, Б.В. Лейкин. Л.: ЛДНТП, 1982.

32. Черноусов H.H. Технико-экономические показатели забивных свай из конструкцтивного шлакопемзобетона с частичным фибровым армированием Текст.: Информационный листок № 261-89/ H.H. Черноусов, Ю.А. Лопатин, В.В. Галкин. -Липецк, МОТЦНТИ. 1989.- 4с.

33. Березницкий Ю.А. Применение фиброцемента и фибробетона за рубежом Текст./ Ю.А. Березницкий // Экспресс-информация "Современное состояние и тенденденции развития больших городов в СССР и за рубежом". М.: МГЦНТИ, 1986. Вып. 2.

34. Малинина Л .А. Опыт изготовления фибробетона в СССР и за рубежом Текст.: Обзорная информация / Л.А. Малинина, K.M. Королев, В.П. Рыбасов //Сер. "Строительные материалы, изделия и конструкции". М.: ЦИНИС, 1979.

35. Бочарников A.C. Перспективная несъемная фибробетонная опалубкадля монолитного домостроения Текст./ A.C. Бочарников, В.В. Прозоров // Энергетическое строительство, 1991, № 9. С. 24 - 25.

36. Бочарников A.C. Тонкостенные конструкции несъемной опалубки из бетонов с дисперсной арматурой из стальных волокон Текст./А.С. Бочарников, А.Д. Корнеев//Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века.- 2005. № 5.- С. 22 -23.

37. Крылов Б.А. Фибробетон и фиброцемент за рубежом Текст.Обзор / Б.А. Крылов. -М.: ЦИНИС, 1979.

38. Рабинович Ф.Н. Эффективность применения сталефибробетона в промышленном строительстве Текст. / Ф.Н. Рабинович, Г.А. Шикунов // В кн.: Применение фибробетона в строительстве. JL: ЛДНТП, 1985. - С. 9 - 15.

39. Лобанов И.А. Перспективы использования сталефибробетона в напорных трубах Текст. / И.А. Лобанов, В.Ф. Малышев, К.В. Талантова // Исследование и расчет экспериментальных конструкций из фибробетона. -Труды ЛенЗНИИЭП. -Л.: 1981. С. 17-24.

40. Гофштейн Ф.А. Изготовление фибр из стальных канатов Текст./ Ф.А. Гофштейн // В кн.: Применение фибробетона в строительстве / Под ред. Л.Г. Курбатова. Л.: ЛДНТП, 1985. - С. 45 - 47.

41. Гофштейн Ф.А. Производство стальных фибр из отходов Текст./ Ф.А. Гофштейн // В кн.: Фибробетон: свойства, технология, конструкции / Тезисы докладов республиканского научно-технического совещания.- Рига: ЛатНИИСтроительства, 1988.-С. 98- 100.

42. Цывьян Б.М. Параметры термообработки отработанных шахтных канатов для изготовления фибры Текст./ Б.М. Цывьян, Н.В. Этман // В кн. Фибробетон: свойства, технология, конструкции / Тезисы докладовреспубликанского научно-технического совещания.- Рига:

43. ЛатНИИСтроительства, 1988.- С. 100 104.

44. Корнеев А.Д. Строительные композиционные материалы на основе шлаковых отходов/А.Д. Корнеев, М.А. Гончарова, Б.А. Бондарев. Липецк: ЛГТУ, 2002.- 120 с.

45. Кацнельсон А.Ш. Датчики контактного сопротивленияТекст./А.Ш. Кацнельсон. -М.: Энергоатомизлдат, 1985.- 80 с.

46. Объедков В.А. Лабораторный практикум по строительной физике Текст./ В.А. Объедков, А.К. Соловьев, А.Л. Кондратенков. М.: Высшаяшкола, 1979.-С. 64-69.

47. Middedorf В.,Sing N.B. Nanoscience and nanotechnology in cementtitiousmaterials//Cement International. 2006. № 4. Pp. 80-86.

48. Смирнов Б.М. Фрактальные кластеры Текст./ Б.M. Смирнов// Успехи физических наук.-Т. 149.-Вып. 2.-С. 177-219.

49. Чернышов Е.М. Управление процессами технологии, структурой и свойствами бетонов Текст./ Е.М. Чернышов, Е.И. Шмитько, В.В. Помозков, A.A. Федин, В.Т. Перцев и др.//Под ред. Е.М. Чернышова, Е.И. Шмитько, Воронеж, ВГАСУ.- 2002.- 343 с.

50. Перцев В.Т. Структура двойного слоя вблизи фрактальной поверхности Текст./В.Т. Перцев, П.А. Головинский// Изв. Вузов. Прикладная нелинейная динамика.-2000.-Т. 8. № 3. С. 31 - 36.

51. Шмитько Е.И. Управление структурой бетона через влажностный фактор Текст./ Е.И. Шмитько, Н.Л. Берлина, В.И. Смотров// Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2005. - № 11 .-С. 14-16.

52. Столяров Я.В. Введение в теорию железобетона Текст./ Я.В. Столяров. M., JL: Стройиздат Наркомстроя, 1941. - 439 с.

53. Petrasek D. W., Weeton J. W., Trans. AIME,230, 977—990 (1964).

54. Структура и свойства композиционных материалов Текст./ К.И. Портной, СЕ. Салибеков, И.Л. Светлов, В.М. Чубаров. — М.:

55. Машиностроение, 1979. — 255 с.

56. Классификация композиционных материалов Текст./ К.И. Портной,

57. С.Е. Салибеков, И.Л. Светлов, В.М. Чубаров М.: Машиностроение, 1979.255 с.

58. Холистер Г.С. Материалы, упрочненные волокнами Текст./ Г.С. Холистер, К. Томас// Пер. с анг./Под ред. B.C. Ивановой.- М.: Металлургия, 1969.- 167 с.

59. Greszcuk L.B. Interfakes in Composites Text., ASTM, Printed in N.-York P., 1969, p. 42-59.

60. Cooper G. A., Kelly A., Interfaces in CompositesText., STP, 452, ASTM, Philadelphia, Pennsylvania, 1968, pp. 90—106.

61. Kelly A., Tyson W.R., High Strengt Materiales Text., Chap. 13(V.F. Zackau, ed.), Wiley, New York, 1965.

62. Черноусов H.H. Технико-экономические показатели забивных свай из конструктивного шлакопемзобетона с частичным фибровым армированием/Н.Н. Черноусов, Ю.А. Лопатин, В.В. Галкин, P.C.

63. Аллахвердиев. Липецк: МТЦНТИ, 1989. - 3 с.

64. Бочарников A.C. Оценка возможности применения сталефибробетонав качестве материала для конструкций защитных сооружений Текст./ A.C. Бочарников]//Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века.- 2005.-№6.-С. 28 -29.

65. Файтельсон JI.A. К определению реологических характеристик бетонных смесей Текст. // Исследования по бетону и железобетону / JI.A. Файтельсон.-Рига, I960.- Вып. V. С. 52-56.

66. Изотов B.C. Исследование влияния новых добавок водорастворимых полимеров на структуру и свойства цементных бетонов Текст.: Автореф. дис. канд. техн. наук/ B.C. Изотов. Саратов, 1984. - 17 с.

67. Ратинов В.Б. Добавки в бетон Текст.: Справочное пособие/ В.Б. Ратинов, Т.И. Розенберг. М.: Стройиздат, 1988. - С. 382 - 434.

68. Блещик Н.П. Структурно-механические свойства и реология бетонной смеси и пресс-вакуум-бетона Текст./Н.П. Блещик.- Минск.- Наука и техника, 1977.- 284 с.

69. Ефремов И.Ф. Периодические коллоидные структуры Текст./ И.Ф. Ефремов.- Л.: Химия, 1971.

70. Куннос Г.Я. Вибрационная технология бетона Текст./ Г.Я. Куннос. -Л.: Стройиздат, 1967.

71. Яхнин Е.Д., Таубман А.Б. К вопросу о структурообразовании в дисперсных системах Текст./ Е.Д. Яхнин, А.Б. Таубман // ДАН СССР 1964, -Т. 155. № 1. -С. 119- 182.

72. Ревезенский В. М. К вопросу об определении прочности единичных контактов при сдвиговом разрушении дисперсных систем Текст./ В.М. Ревезенский. Коллоидный журнал. - 1984. - Т. 46. - Вып. 5. - С. 941 - 945.

73. Ахвердов И. Н. Основы физики бетона Текст./ И.Н. Ахвердов. М.: Стройиздат, 1981.

74. Урьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы Текст/ Н.Б. Урьев.-М.: Химия, 1980.

75. Хигерович М.И., Байер В.Е. Гидрофобно-пластифицирующие добавки для цементов, растворов и бетонов Текст./ М.И. Хигерович, В.Е. Байер.- М: Стройиздат, 1979.

76. Патент № 1728432 (РФ). Несъемная фибробетонная опалубка Текст. / A.C. Бочарников, A.M. Денисов, Р.Г. Хлопотов, И.Б. Демин, С .Я. Боярский, О.В. Коротышевский, В.А. Колосов. БИ, 1992, № 15.

77. Пухаренко Ю.В. Регулирование структуры и свойств фибробетонов Текст. / Ю.В. Пухаренко // Физико-химические проблемы материаловедения и новые технологии: Материалы Всесоюзной науч. Техн. конференции. -Белгород, 1991. С. 27-28.

78. Красовский Т.Н. Планирование эксперимента Текст./Г.И. Красовский, Г.Ф. Филаретов. Минск: Издательство БГУ.- 1982,- 302 с.

79. Байков В.Н. Железобетонные конструкции Текст./ В.Н. Байков, Э.Е. Сигалов. М.: Стройиздат, 1991. - 766 с.

80. Романов В.П. Применение сталефибробетона в строительстве Текст./В.П. Романов. Л.: ЛВВИСУ, 1986.-21с.

81. Сурова И.К. Сопротивление дисперсноармированного бетона продольному удару Текст. / И.К. Сурова В кн.: Дисперсноармированныебетоны и конструкции из них.- Рига: ЛатИНТИ, 1977. С. 76 - 78.

82. Чернышов Е.М. Управление процессами технологии, структурой исвойствами бетонов Текст./ Е.М. Чернышов, Е.И. Шмитько, В.В. Помозков,

83. А.А. Федин, В.Т. Перцев и др.//Под ред. Е.М. Чернышова, Е.И. Шмитько, Воронеж, ВГАСУ.- 2002.- 343 с.

84. Коротких Д.Н. Многоуровневое дисперсное армирование структуры мелкозернистого бетона и повышение его трещиностойкости Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук/ Д.Н. Коротких . Воронеж, 2006 . - 44 с.

85. Трубы безнапорные сталефибробетонные диаметром 1000 и 1200 мм для опытно-промышленного применения/ Рабочие чертежи.- М.: 1988.

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

87. Рекомендации по расчету технико-экономических показателей железобетонных конструкций на стадии предварительной оценки результатов НИР Текст. -М.: 1986.

88. Руководство по определению экономической эффективности повышения качества и долговечности строительных конструкций Текст. М.:1. Стройиздат, 1981.-56 с.

89. Руководство по определению экономической эффективностииспользования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в производстве строительных конструкций и деталей из сборного железобетона Текст. М.:Стройиздат, 1981.- 208 с.

90. Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений (СН 509-78) Текст. -М: Стройиздат, 1979.

91. Рекомендации по расчету технико-экономических показателей железобетонных конструкций на стадии предварительной оценки результатов НИР Текст.- М.:1986.

92. Генеральному директору ОАО «Завод Железобетон» г-ну Быкову И.И.

93. Касается использования сталефибробетонных смесей».

94. УТВЕРЖДАЮ: Генеральный директор —ООО «Сбыт Железобетон»1. Хвостиков П.А.к. 4Л-'U « » 200 г.

95. АКТ использования результатов НИР г. Липецк « i£ » Lf^ss,/, £00 /г.

96. УТВЕРЖДАЮ: Генеральный директор ОСО«СбыхЖелезобетон» Хвостиков П.А.200 г.

97. АКТ использования результатов НИРг. Липецк200? г.

Похожие работы

Строительство
05.23.00