автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Технологические особенности применения бетона, армированного смесью стальных волокон

г<- '\ На правах рукописи

О

Зябликов Дмитрий Петрович

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БЕТОНА, АРМИРОВАННОГО СМЕСЬЮ СТАЛЬНЫХ ВОЛОКОН

Специальность 05.23.08 - "Технология и организация промышленного и гражданского строительства"

Автореферат

диссертации на соисханне учёной степени кандидата технических наук

Омск - 1998

Работа выполнена на кафедре "Технология строительного производства" Южно-Уральского государственного университета (г. Челябинск, Россия), иссле-дэ«шшд по струпурообразованию и уплотнению сталефибробетошыс смесей проводились на кафедре "Технология строительного производства" Руднс-нсжого индустриального нистатуга (г. Рудный, Казахстан). Научный руководитель - доктор технических наук,

Ведущая организация - Муниципальное предприятие "Чедябметротралсстрой".

Задала диссертации состоится 26 ноября 1998 г. на заседании диссертационного совета Д 063.26.01, при СибАДИ по адресу: г, Омск, пр. Мира, 5, Зал заседаний.

С диссертацией ыожио ознакомится в библиотеке СибАДИ. Автореферат разослан "АЗ" октября 1998 г

Учйиый секретарь диссертационного совета

профессор Годовнев С.Г. Научные консультанты: кандидат технических наук,

доцент Евсеев БА." кандидат технических наук, доиснтМауль В.П.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Жаворонков Е.П.", кандидат технических наук, доцент Мартемьянов В.С.

Д 063.26.01. к.т.к„ профессор

Отзыаы присылать по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира, 5, СибАДИ, учёному секретарю Матвееву С А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современное состояние строительного комплекса, характеризуется переориентацией на реконструкцию строительных объектов, возведением зданий в стеснённых условиях, с индивидуальными объёмно-планировочными решениями и др. Всё это диктует необходимость обеспечения надёжности и безопасности зданий и сооружений, на основе современных технологий. Одним из перспективных путей решения этих задач является применение фибробетона - бетона, армированного волокнами из различных материалов. Использование а качестве армирования смеси стальных волокон различных длин (l/d=const) при изготовлении сталефибробетона позволяет получать повышенные физико-механические характеристики по сравнению с бетоном армированным волокнами одинаковой длины. Однако использование дисперсного армирования в виде стальных волокон, обуславливает возникновение таких технологических проблем как комкуемость волокон при вводе в бетонную смесь, низкая удобоуклады-ваемость сталефибробетонных смесей и т.д., что оказывает влияние на технологи» производства работ.

Современная технология производства работ, применение фибробетона основана на работах: Афанасьева A.A., Головнева С.Г., Данилова H.H.. Жаворонко-ва Е.П., Евсеева Б.А., Коротышевского О.В., Кравинскиса В.К., Крылова Б.А., Курбатова Л.Г., Лобанова И.А., Мауля В.П., Мчедлова-Петросяна О.П., Одинцова Д.Г., Рабиновича Ф.Н., Рыбасова В.П., Талантовой К.В., Топчего В.Д. н др., однако многое материаловедческие и технологические аспекты требуют дальнейшего осмысления.

Целью диссертационного исследования является разработка технологии применения бетона, армированного смесью (композицией) стальных волокон различных длин.

Достижение поставленной в диссертации цели осуществляется решением следующих основных задач:

- разработка способа приготовления смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин;

- экспериментальные исследования технологических характеристик сталефибро-бетонных смесей;

- определение зависимости удобоукладываемости сталефибробетонной смеси и прочности затвердевшего бетона от влияния водоцеыентного отношения, от количества н вида добавки-суперпластификатора, от процента армирования бетонной смеси и момента времени приложения уплотняющих вибрационных воздействий;

- исследование процессов роста прочности сталефибробетона;

- исследования физико-механических характеристик сталефибробетона,

- разработка технологического регламента на приготовление и применение бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон различных дайн.

Научная новизна результатов исследований представлена:

- зависимостями влияния процента армирования, водоцементного отношения и количества добавки-суперпластификатора на технологические параметры;

- параметрами соотношений волокон различных длин в композиции и зависимостью влияния количества волокон длиной 20, 30 и 40 мм' в смеси волокон на физико-механические характеристики сталефибробетона.

- выявленными границами удобоукладываемости сталефибробетонных смесей в -зависимости от вида конструкций;

- технологической последовательностью приготовления и применения бетона, армированного смесью стальных волокон;

- алгоритмом и программами, позволяющими проектировать параметры сталефибробетонных смесей е заданной удобоукпадываемостью и прогнозировать физико-механические характеристики сталефибробетона

Практическая ценность работы состоит в том, что

- составлены рсеодендачин по назначению удобоукладыгасмоста бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин в зависимости от вида конструкции;

- разработан и издан "Технологический регламент на приготовление и применение бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин в условиях строительной площадки".

Внедрение результатов

- Материалы диссертационных исследований были использованы при составлении рекомендаций по технологии приготовления сталефибробетонных смесей для устройства временной крепи из торкрет бетона, перегонных тоннелей Челябинского метро.

- Получена опытная партия смеси стальных волокон с требуемым содержанием волокон различных длин в ЗАО ПТО "Градское".

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на ежегодных научно-технических конференциях в Южно-Уральском государственном университете (Челябинском государственном техническом университете) (Россия) и в Рудненском индустриальном институте (Казахстан) в 1995-1998 гг.; яа пятой научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава Алма-тинского автомобильно-дорожного института "Совершенствование техники и технологических процессов строительства автомобильных дорог и автотранспорта" (г. Алматы, 1995 г).

Достоверность экспериментальных данных, полученных аналитических выражений и зависимостей, выводов подтверждается достаточным количеством проведённых экспериментов, адекватным выбором математических моделей, применением современных методов математической обработки результатов исследований, сопоставлением полученных данных на ЭВМ с результатами экспериментов. -

Объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх разделов и основных выводов, изложенных на 135 страницах, 30 рисунков, 15 таблиц, 13 страниц библиографии (123"наименований) и содержит 19 страниц приложений.

Публикации. Основные положения представленной работы изложены в 9 печатных работах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы,- поставлены цели исследования, а также представлены научная новизна, достоверность и практическая значимость работы.

Первый раздел посвящён анализу технологии изготовления монолитных сталефибробетонных конструкций и путей её совершенствования.

На основе анализа литературных источников и проведённых исследований была разработана структура выбора и контроля технологических параметров при производстве сталефибробетониых работ (рис. 1). Исследование технологических и физико-механических характеристик позволило обеспечить управление технологией бетонных работ и качеством сталефибробетонных конструкций.

При определении задаваемых технологических параметров изучались вопросы влияния прочности стального волокна и способа дисперсного армирования, а также влияние крупности щебня на физико-механические свойства сталефибробетона, поскольку ряд авторов утверждают, что использование щебня в составе бетонной матрицы снизит эффективность дисперсного армирования. Однако в некоторых работах говорится о возможности применения щебня в качестве крупного заполнителя для сталефибробетона без потери прочностных характеристик.

Кроме того, известно что высокопрочные волокна воспринимают более высокую нагрузку, чем низкопрочные, во изготовление таких волокон обходится значительно дороже.

Повышение прочностных характеристик сталефибробетона возможно с помощью увеличения коэффициента армирования или за счёт изменения вида дисперсного армирования. Использование смеси стальных волокон различных длин (1/<1=соп50 в качестве армирования бетона позволяет обеспечивать повышенные прочностные характеристики сталефибробетона. Однако при этом возникает целый ряд проблем препятствующих использованию таких смесей при производстве работ. Основные проблемы из них - это повышенная склонность к комкованию стальных волокон при изготовлении таких смесей и низкая удобоукладываемость.

Технологические параметры сталефиброОстоипых работ

Т

£

Т

Задаваемые Расчетные

Р*

Тиа армирования

Состав бетонной м отрицы

Ко!епратх&ъ¥ые

т

Прочностные локазатехм сталсфибробетчша

Оодоцсмснткое отношение

Вяд н колычсст-10 добавок

Процент армиро* »ани*

Удоб о уклады» васмость

Момеят времени приложен««уплотняющих Ю)>

действкй

ч 1

Вид

конструкций

Условна ярой 5-■одства работ

Метод прнгогоа-леняа сталефнб-робетона

Приготовление

бетонной смеси

Ваедспмс стальных волокон

Контроль

качества

Укладка

Уход за «тале, фибробстсшом Уплотнение ста« яефиСро6с!ои-Ной смеси

Прочность

Стс>вмост%

Рис Л. Структура выбора и контроля технологических параметров при производстве сталефибробетонных работ

Использование добавок суперпластификаторов позволяет обеспечить решение проблем, связанных с низкой удобоукладыва ем остью бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон, без снижения прочностных свойств сталефибробетона. Однако использование добавок суперпластификаторов влияет на процессы твердения, что влечёт за собой изменение в технологии бетонных работ, отражающиеся на технологических параметрах (рис. 1) таких как: удобоуклады-ваемость, момент времени приложения уплотняющих воздействий, прочностные показатели и др.

Во втором разделе изучалось влияние крупности и количества щебня, прочности стального волокна и вида дисперсного армирования на физико-механические свойства сталефибробетона. Также исследовались различные соотношения волокон разных длин в композиции с целью нахождения оптимального, обеспечивающего максимальный прирост прочностных свойств сталефибробетона.

В экспериментах использовались портландцементы и шлакопортландцемен-ты марки 400, крупным заполнителем служил шебень фракции 3-10. мм и 5-20 мм, мелким - кварцевый песок с модулем крупности 2,5. Стальные волокна изготовлялись из стальной ленты по ТУ-67-987-88.

При оценке влияния крупности и количества щебня, бетон армировался стальными волокнами, изучались различные количественные сочетания щебня и песка. При этом установлено, что применение щебия фракций 3-10 и 5-20 мм не влечёт за собой снижения прочностных показателей сталефибробетона по сравнению со сталефибробетоном, приготовленным без крупного заполнителя. Прирост прочности для фракции 3-10 мм составил:. 32 % - при сжатии и 17 % - при растяжении на изгиб; для фракции 5-20 мм: 31 % - при сжатии и 11 % - при растяжении на изгиб. Отмечено, что чем больше крупность заполнителя, тем ниже относительный прирост .прочности от применения фибрового армирования, но при этом возросшая прочность бетонной матрицы компенсирует неравномерное расположение стальных волокон в бетоне и конечная прочность не ниже прочности сталефибробетона, изготовленного без применения щебня. Однако, чем выше процент армирования, тем ниже эффективность применения дцебш.

В дальнейшем принят состав с щебнем фракции 3-10 мм и получена номограмма влияния количества щебня этой фракции и песка на прочность при изгибе, как наиболее характерного вида прочности для сталефибробетона.

При исследованиях влияния прочности стального, волокна на прочность ста-лефибробетонгуп стальной ленты были изготовлены 2 партии стального волокна с одинаковыми геометрическими характеристиками. Первая партия стальных волокон имела временное сопротивление - 500 Н/мм2, а вторая - 960 Н/мм2 Испытания на сжатие, растяжение при изгибе я растяжение при раскалывании показали, что наибольшие прочностные показатели имеет бетон, армированный волокнами из высокопрочной стали. Однако прирост прочностных показателей не превышал 4 %. Поэтому следует сделать вывод, что для применявшихся стальных волокон прочность самого волокна существенно не влияет на прочность сталефибробетона.

Определение оптимального соотношения стальных волокон различных длин в смеси велось путем изготовления образцов с различными количественными сочетаниями волокон в композиции. По результатам эксперимента была получена формула, описывающая влияния каждого типа волокна в смеси волокон различных длин на прочностные показатели сталефибробетона:

г=(хх+А)'(х2+Б)*(Х}+В), где Z - прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе или растяжение при раскалывании; X;, х2 и хэ - количество волокна в % к объёму бетонной смеси, длиной соответственно 20, 30 и 40 мм; А, Б и В - коэффициенты, зависящие от вида прочности: при расчёте прочности на сжатие коэффициент А=2,698, Б=2,630 и В=3,721; при определении прочности на растяжение при изгибе -А= 1,361, Б-1,091 и В=1,960; при определении прочности на растяжение при раскалывании - 1,014, 0,723 и 1,877, соответственно.

Коэффициенты А, Б и В находились по методу наименьших квадратов с помощью программы '^аПБПса", причём сочетание факторов х^хг и х? находится в следующей зависимости - х! +х2+хэ=1.

Получено, что наибольший упрочняющий эффект в смеси волокон вносит количество волокон данной 20 н 30 мм. тогда как увеличение содержания волокна

длиной 40 мм ведйгг к снижению прочностных, свойств сталефибробетона. Однако прочностные свойства бетонов, армированных смесью волокон различных длин с разными количественными соотношениями, не различаются между собой более чем на 9 процентов. Но всё же можно отметить, что наибольшая прочность наблюдается при армировании смесью волокон с содержанием волокон длиной 40 мм не более 20% от общего расхода стального волокна, поэтому для дальнейших исследований принят состав композиции с соотношением волокон длиной 20,30 и 40 мм как 40%:50%: 10%, соответственно от общего расхода стальных волокон.

Для сравнения сталефибробетонов с композицией стальных волокон различных длин со сталефибробетоаамн, армированными волокнами одной длины, были изготовлены образцы с композицией стальных волокон и с волокнами длиной 20, 30 и 40 мм при различных процентах армирования. При использовании в качестве армирования смеси стальных волокон различных длин с соотношением волокон длиной 20, 30 н 40 ым как 40:50:10 % прочностные характеристики сталефибробе-тона выше по сравнению с армированием волокнами одной длины. Если ггрочьйст-ные свойства матрицы принять за 100%, то прочность на сжатие бетона армированного композицией больше на 2 - 9 % бетона армированного волокнами одной длины, прочность на растяжении при изгибе больше на 5 - 33 %, а прочность на растяжение при раскалывании на 9 - 31 %.

Если сравнять результаты по прочности на сжатие, с результатами по прочности на растяжение, то можно отметить что волокна длиной 20 мм повышают прочность на сжатие сталефибробетона, что хорошо согласуется с данными других исследователей, в то время как более длинные волокна придают повышенные прочностные свойства на растяжение.

При постепенном приложении нагрузки к сталефибробетону более тонкие и короткие волокна включаются в работу кз стадии, предшествующей образованию микротрещин, повышая тем самым порог третшшообразования, а значит и прочность материала. Далее вступают в работу более длинные и прочные волокна, блокируя развитие трещин по мере их раскрытия. Отсюда, возможно, следует сделать вывод о достаточности содержания волокон длиной 40 мм в композиции в количестве до 20%, так как основное усилие по разрушению сталефибробетона приходит-

ся на момент предшествующий образованию микротрещин, которое воспринимают волокна композиции длиной 20 и далее 30 ми. На стадии развитая трещин включаются в работу волокна данной 30*и 40 мм.

В третьем разделе изучались расчётные и контролируемые технологические параметры при производстве бетонных работ {рис. I).

При введении стальных волокон в бетонную смесь происходит увеличение жёсткости. При одинаковом проценте армирования волокна длиной 20 мм обладают большей суммарной боковой поверхностью, чем волокна длиной 40 мм (при /?/d=const), но более короткие волокла меньше ком куются при введении в бетонную смесь, чем длинные, что способствует снижению жёсткости бетонной смеси. Использование для армирования смеси стальных волокон различных длин, имеющих большую боковую площадь поверхности и, видимо, образующих » бетонной cxiecu микро - и макрокаркасы, приводит к повышению жёсткости бетонной смеси, что приводит к ухудшению технологических свойств, таких как уплотняемость, удобо-укладываемость и др. Для снижения жесткости таккх смесей возможно применение пластифицирующих добавок.

При выбор« добавок были проанал!Ш!рованы еуперпластификаторы и для исследований приняты добавка - "С-3", и запускаемая в России добавка -"Rheobuild-1000" фирмы MAC (Италия).

При изучении процессов удобоукпадываемости сгалгфибробетогошх смесей оценивалось влияние водоцементяого отношения и вида и количества добавок -суперпластификаторов. Были поставлены два полных трёхфакторных эксперимента, в которых критериями оптимизации (Y) служили: жёсткость (сек), прочность на сжатие (МПа), прочность на растяжение при изгибе (МПа) и прочность на растяжение при раскалывании (МПа). Виды факторов, их уровни и интервалы варьирования представлены в табл. I. Получены зависимости влияния еодоцементаого отношения, процента армирования, количества и вида добавок суперпластификаторов на критерии оптимизации.

Таблица 1

Уровни факторов и интервалы варьирования

Фактор Уровни факторов Интервал ы варьирования

нижний -1 нулевой 0 верхний +1

Процент армирования (X)) 0,75 1,1 1,45 0,35

Водоцементное отношение (Хг) 0,35 0,4 0,45 0,05

Количество добавки, 1 л/100 кг цемента (Хз) . 0,8 1.0 1,2 0,2

Для добавки "ЙЬеоЪшЫ - 1000"

У1=12,7+3>4Х,-6,4Х2-Х3-0,4Х,ХЭ У2=44,8+1,9Х1-8Х2-0,9X3-0,6X1X2+0,7X1X3+0,5X2X3-0,4X1X2X3 У3=5,56+0,25Х1-0,5Х2-0,1Хз+0,05Х2Хэ+0,04Х1ХгХз У<=3,63+0,2X1-0,5X2-0,1X3-0,06X1X3-0,04Х1Х2Хз, где: ¥1 - жёсткость, Уг - прочность на сжатие, Уз - прочность на растяжение пр* изгибе н У4 - прочность на растяжение при раскалывании. Для добавки "С-3\

¥,=16,4+3,4Х,-6Х2-1,9Х3-0,7Х1ХГ0,4Х,Х3 У2=46+2Х1+8Х2-Хз-0,7Х1Х2+0,8Х1Х3+0,4X^X3-0,5X1X2X3 Уз=5,74+0,26X1-0,53X2-0,12X3+0,05X1X2-0,02X1X3+0,07X2X3-0,04X1X2X3

У4=3,73+0,16Х,-0,47Х2-0,09Х3-0,05Х1Х3 При проведении исследований было подтверждён факт, отмеченный друга ми исследователями, что жёсткость сталефибробетонной смеси не отражает истин вой картины удобоукладываемости этой смеси. При приложении вибрации процес< уплотнения занимает существенно меньший период времени по сравнению < обычными бетонными смесями той же жёсткости. Вероятно, такое поведение ста лефибробетошщх смесей можно объяснить тем, что при вибрации стальные во докна выступают вторичными центрами колебаний, ускоряя и облегчая уплотнен» сталефибробегонных смесей. Тем не менее проблема определения удобоукдады ваемости до сих пор не нашла должного решения. Поэтому нами измерялись жёст

кости сталефибробетонных смесей и маркированных бетонных смесей на техническом вискозиметре, а затем при укладке этих смесей оценивалось время уплотнения. На основе этих экспериментов, были составлены рекомендации по назначению удобоукладываемости бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин (табл. 2).

Таблица 2

Удобоукладываемости бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон

Виды конструкций Осадка конуса, ем Жёсткость, с

1 2 3

Подготовка под полы, основания дорог и аэродромов 0 25...30

Покрытия дорог и аэродромов, полы, массивные конструкции (подпорные стенки, фундаменты, блоки массивов) 0 10... 15

Плиты, балки, колонны большого и среднего сечения 0 6...10

Тонкие стены и колонны, балки и плиты малого сечения: горизонтальные элементы вертикальные элементы 0 0 4...6 2...4

Исследования О.П. Мчедлова-Петросяка, H.H. Крутицкого, И.Г. Грая-ковского и других учёных по определению оптимального времени приложения вибрации показали, что наибольшее увеличение прочности образцов цементного камня достигается в случае, если вибрационное воздействие прилагается в конце первой стадии структурообразования. Формирование дисперсной структуры вяжущих систем проходит в четыре, качественно отличающиеся стадии, отражающие развитие коллоидной структуры в процессе твердения. Первая стадия - интенсивная гидратация. В этот период происходит коагуляция образовавшихся коялоид-

о

пых частиц и к концу стадии образуется пространственный каркас коагуляциониой структуры. Вторая стадия - развитие пространственной коагуляциониой структуры. Процессы структурообразования и гидратации в начале стадии замедленны,

степень гидратации незначительна, наблюдаются деструктивные явления. Третья стадия - образование пространственного каркаса кристаллизационной структуры. Интенсивно идут процессы структурообразования. Четвёртая стадия - основное повышение прочности. Скорость гнараташш наименьшая.

Супергиастификаторы замедляют процессы гидратации отражающиеся и на стадиях структурообразования. Для нахождения границ стадий структурообразования исследования выполнялись с помощью резонансной установки ИГ-1Р.

При нахождении оптимального времени приложения уплотняющих воздействий образцы вибрировалась через каждые 5 минут после затворения. Максимальная прочность достигнута в момент времени, совпадающий с окончанием первой стадии структурообразования. Подучен прирост прочности на сжатие 10 - 12 %, который можно объяснить тем, что в дисперсной системе происходит разрушение гелевых оболочек в коше первой стадии структурообразования путём механических воздействий, которые обнажают, разрывают внутренние полости, увеличивая общую поверхность, что способствует образованию зародышей кристаллов. При дальнейшем формировании более уплотнённой структуры изменяются условия за-родышеобразования и роста кристаллов. Смыкание полостей геля, уменьшение внутренней поверхности приводят к затруднению роста образовавшихся кристаллов гидратов. В результате они более дисперсны и анизометричны. Все эти факторы и приводят к повышению прочности системы.

Вид добавки - суперпластификатора влияет на протекание процессов структурообразования, что окажет влияние на прочность сталефибробетона. Поэтому изучалось влияние добавок - суперлдастафикаторов на прочностные показатели сталефибробетона по сравнению с бетоном без добавок.

В результате проведённых исследований установлено, что бетоны с добавками в возрасте до 3-х суток имеют более низкий темп набора прочности по сравнению с бетоном без добавки. В возрасте до 1-х суток сталефибробетон с добавкой "ЮюоЬиШ -1000" имеет более высоки показатели чем бетон с добавкой "С-3", но к третьим суткам прочностные показатели выравниваются. После 3-х суток бетоны, пластифицированные добавками, имеют более высокую скорость набора прочности и к 28 суткам прочностные показатели сталефибробетона с "ЮшоЬшМ -1000" рав-

мы, а сталефибробетона с добавкой "С-3" несколько выше прочностных показателей сталефибробетона без добавок.

Четвёртый раздел посвящен разработке технологии приготовления и применения бетонов и смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин, охватывает вопросы назначения технологических параметров (подбор % армирования, количества суперпластификатора и В/Ц; определение удобоуклады-вае.чости сталефибробетонной смеси, прогнозирование физико-механических характеристик в процессе набора прочности бетона) при производстве бетонных работ, а также экономической оценке.

Используя полученные зависимости влияния параметров армирования, вида и количества добавок суперпластнфнкаторов, водоцеыентного отношения на жесткость и прочность сталефибробетона был разработан алгоритм (рис. 2) и программа, позволяющие реализовать представленные в первом разделе схему (рис. 1) и рассчитывать технологические параметры при производстве сталефибробетонных работ.

Программа разбита на три модуля, первый модуль программы позволяет рассчитывать жёсткость бетонной смеси армированной смесью стальных волокон различных дтин и прочность сталефибробетона в 28 суточном возрасте. Второй модуль обеспечивает прогнозирование момента времени наступления интересующего вида прочности (прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе или прочность на растяжение при раскалывании), а третий модуль позволяет прогнозировать прочностные свойства на любой момент времени в возрасте от 1 до 28 суток. Работа программы начинается с первого модуля, после завершения которого, следует выбирать один из следующих модулей. Также в программе заложена возможность перехода от одного модуля к другому н возможность возврата к началу программы.

Ввод вида прочностных показателей И,

Расчй кинетики набора прочности

Вывод данных: одадаемое время I наступления интере-с>юших прочностных характеристик / сталефибробетона/

( )

^ Начало ^

Исходные данные: водэцеметнх отно-шенж, тал композиции, вид и количество добавки_

Расчет жесткости бетонной смеси

Расчет армирукадв-гоэффеиа

Расчет прочности наежте

Расчет прочиости нарастающе при югибс

Расчет прочности на растяжение при раскалывании

Вывод датых: и бетонной смеси, прочностные характеристики сялеф«бробетана в/ возрасте 28 сугсж

1 -I

Ввод требуемого

времени

■ >

Расчйг прочности

на сжатие

Расчет прочности на растяжение при изгибе

Расчет прочности на расистские при

раскалывании

Вывод данных: / прочностью харак-' терисгики сталефибробетона в возрасте у 1 ...28 суток

^ Конец ^

Расчет цхмвм лоск» моаа лрочюспю

Расчет цюшосгных паваяклА »зашеямо ст* от «режим

Рас. 2. Блок-схема расчёта технологических параметров бетонов, армированных композицией стальных волокон различных длин

Выполненные исследования бетонов, армированных композицией стальных волокон различных длин, показали их преимущества по сравнению с бетонами, армированными волокнами одной длины. Для получения смеси стальных волокон длиной 20,30 и 40 мм с соотношением 40%:50%:10%, соответственно, было разработано техническое решение по расположению фрез и количеству ножей для комплектования блока фрез существующего оборудования по приготовлению смеси стальных волокон различных длин из листа в едином технологическом режиме.

Приготовление сталефибробетонных смесей связано с повышенными затратами на введение стальных волокон в смесь к равномерное их распределение. Получение качественного бетона и облегчение ввода волокон в бетонную смесь обеспечивает устройство - сепаратор 6 (рис. 3), установленное аа передвижной платформе 5. На платформе также располагается ленточный транспортер 4 и гидравлический консольный кран 8. Кран служит для подачи затаренных в ящики стальных волокон 7 на платформу, а ленточный транспортёр для подачи сепарированных волокон в приёмный лоток 3 автобетопосмесктсля, аз которого они попадают в смесительный барабан 2 автобетоносмесителя 1, где и происходят их смешивание с бетонной смесью.

Рис. 3. Оборудование для приготовления сталсфибробетоппыг смесей:

I - автобетоносмеситель; 2 - смесительный барабан; 3 - приёмный лоток автобетоносмесителя; 4 - ленточный конвейер; 5 - платформа; 6 - сепаратор; 7 - тара со стальными волокнами; 8 - гидравлический консольный кран

Технологическая последовательность приготовления и применения стале-фибробетона:

1. Смесь стальных волокон различных длин изготовляется в едином технологическом режиме путем одновременной рубки стального листа в продольном и поперечном направлениях.

2. Для удобства работы стальные волокна затариваются по 20-25 кг в картонные коробки.

3. При сепарации оператор высыпает по 3 - 6 (в зависимости от процента армирования) предварительно вскрытых коробок в минуту в приёмный лоток сепаратора.

4. Приготовление бетонной смеси ведётся в автобетоносмесителях, возможно при-готовглше ках в пути следования автобетоиосмеснтелх, так и в условиях строительной площадки.

5. После окончания перемешивания бетонной смеси предварительно разделённые волокна по ленточному конвейеру через загрузочный бункер автобетоносмесителя попадают в смесительный барабан, где происходит их смешивание с бетонной смесью.

6. Для обеспечения однородности бетонной смеси и иедопущен. я комкования стальные волокна вводятся без выключения вращения смесительного барабана. После окончания ввода волокон сталефибробетонная смесь дополнительно перемешивается,

7. Транспортировка к месту укладки н укладка сталафибробстонной смеси происходит с использования стандартного оборудования.

8. Продолжительность укладки сталефибробегошюй смеси после её приготовления должна проходить в интервал временя от момента затсорення до окончания первой стадии структуроабразования, что обусловлено сокращением энергетических затрат и повышения прочностных характеристик. Определение временных интервалов границ стадий струиурообразованил сотрудникам строительных лабораторий следует вести на резонансной установке ИГ-1Р.

9. Если продолжительность приготовления и укладки сталефибробегошюй смеси меньше заданного периода времени, то с целью получения получения максимального прироста прочности сталефибробетонную смесь выдерживают до окончания первой стадии структурообразоваши.

10. При уплотнении сталефибробетокных смесей необходимо использовать вибрационное уплотняющее оборудовагае (вибраторы глубинные, поверхностные, наружные и др.).

Таким образом, разработана технология приготовления бетонных смесей, армированных смесью стальных волокон различных доив, при этом используя предложенный механизированный комплекс можно готовить сталефибробетонные смеси на любых строительных объектах, в том числе при реконструкции, так как не требуется больших площадей для размещения оборудования. Бетонная смесь готовится в автобетоносмесителях, а волокна вводятся непосредственно в бетонную смесь в процессе её приготовления.

Предложенная модернизация станка для получения смеси стальных волокон различных длин с заданным соотношением содержания волокон, которая применялась для выпуска опытной партия стального волокна в количестве 100 кг. Запуск производства по выпуску смеси стальных волокон различных длин с заданным соотношением планируется в 1999 году.

Материалы исследований были использованы при составлении рекомендаций по технологии приготовления сталефибробетокных смесей для устройства временной крепн из торкрет бетона перегонных тоннелей Челябинского метро.

Разработан технологический регламент на приготовление я применение бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин, в условиях строительной площадки.

Оценивая эффективность применения смеси стальных волокон различных длин для армирования бетонов, показал возможность осуществления экономии стальных волокон (от 12,5 кг/м3) без снижения прочностных свойств сталефибро-бетона.

Основные выводы

1. Исследованы технологические параметры и разработан способ приготовления бетонных смесей, армированных смесью стальных волокон различных длин, при этом получено:

< - удобоукладываемость бетонной смеси для рассмотренных составов находится в прямо пропорциональной зависимости от водоцементного отношения и расхода добавок суперпластификаторов и обратно пропорциональной зависимости от процента армирования. Получены эмпирические формулы, выражающие зависимость жесткости, прочности на сжатие, прочности на растяжение при изгибе и прочности на растяжение при раскалывании от этих параметров. Разработаны рекомендации по назначению удобоукладываемости сталефибробетонных смесей в зависимости от вида конструкций;

- момент времени приложения уплотняющих воздействий, совпадающий с моментом окончания первой стадии структурообразования характеризуется приростом прочности на сжатие (10-12 %);

- оптимальные моменты времени приложения вибрационного уплотнения составляют 15-25 минут после затворения при использовании добавки "ЯЬеоЬшШ - 1000" и 25-35 минут для добавки "С—3";

- по сравнению со сталефибробетонной смесью без добавок, темпы набора прочности сталефибробетонной смеси с добавками суперпластификаторами до 3-х суток замедлены. После 3-х суток темпы набора прочности сталефибробетонов с добавками возрастают и к 28 суточному возрасту прочностные характеристики сравниваются с бетоном изготовленным без применения суперпластификаторов.

2. Установлено, что армирование бетонных смесей смесью стальных волокон различных длин повышает физико-механические характеристики сталефибробетонов по сравнению с армированием волокнами одной длины. Определены параметры состава композиции стальных волокон различных длин, способствующие повышению прочностных показателей сталефибробетона (до 33%).

3. Оценены факторы, влияющие на физико-механические свойства сталефибробетона, при этом получено, что:

- применение щебня (фракция 3-10 мм) в качестве крупного заполнителя повышает прочностные характеристики (прирост прочности до 32 %),

- прочность используемых типов стальных волокон практически не влияет на прочность сталефибробетона;

- влияние соотношений количества стальных волокон одних длин в смеси волокон различных длин на прочностные характеристики сталефибробетона - не значительно (до 9%).

4. В результате проведённых исследований технологических и физико-механических свойств смесей и бетонов, армированных смесью стальных волокон различных длин, выработаны основные требования к технологии проведения бетонных работ, реализованные в технологическом регламенте. Выданы рекомендации по сепарации и вводу стальных волокон в бетонную смесь и определена область рационального применения технологии монолитных бетонных работ со смесями, армированными композицией стальных волокон различных длин.

5. Разработан алгоритм и программы для ЭВМ, позволяющие выполнять оперативный контроль и прогнозирование технологических свойств сталефибробегон-ных смесей и сталефибробетонов.

6. Результаты исследования физико-механических свойств бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин, доказывают, что применение этих смесей обеспечивает снижение материальных и трудовых затрат за счёт экономии расхода бетона и стали, за счёт совмещения стадий армирования и приготовления бетонной смеси и более высоких физико-механических характеристик сталефибробетона. Применение в качестве армирования бетонов смеси стальных волокон позволяет осуществлять экономию стальных волокон (от 12,5 кг/м3) без снижения прочностных свойств сталефибробетона.

Основные положения диссертационной работы представлены в следующих опубликованных работах:

1. Армирование сталефибробетона волокнами различных длин. / Зябликов Д.П., Головнев С.Г., Евсеев Б.А.; Южно-Ур. гос. ун-т, 1998. - 5 е.: ал. 1, библиогр. - 3 назв / Деп. в ВИНИТИ 15.04.98 № И 50 - В 98

2. Армирование сталефибробетона волокнами разных длин. / Зябликов Д.П., Евсе-

ев Б.А., Головнев С.Г., Мауль В.П. // . Технология, экология строительных

конструкций и материалов: /Чежгуз. сб. науч. тр. - Алматы: КазГАСА, 1998. — С. 274-279.

3. Исследование и развитие строительных материалов и технологий для реабилитации строительных конструкций ц объектов. Отчет о НИР I Южно-Ур. гос. ун-т, Челябинск; Головнев С.Г., Стуков А.И., Байбурин А.Х., Молодцов М.В., Зябликов Д.П. и др. № ГР 01.980002429; Инв. №02.980002169, 1998.

4. К вопросу о жёсткости сталефибробетонных смесей. / Головнев С.Г., Евсеев Б.А., Коваль С.Б., Зябликов Д.П., Молодцов М.В., Пикус Г.А.; Южно-Ур. гос. ун-т, Челябинск, 1998. - 4 е.: библиогр. - 6 назв. / Деп. в ВИНИТИ 25.08.98 № 264S -В 98.

5. Приготовление сталефибробетонных смесей в автобетоносмесителях. ! Зябликов Д.П.; Южно-Ур. гос. ун-т, Челябинск, 1998. - 5 е.: ил. 2, библиогр. - 1 назв. / Деп. в ВИНИТИ 17.06.98№ 1825-В98.

6. Разработка составов фибронабрызгбетона для крепления обводнённых и нарушенных участков скальных грунтов "Мокрым" и "Сухим" способами бетонирования для Челябинского метрополитена: Отчет о НИР / Южно-Ур. гос. унт, Челябинск; Евсеев Б.А., Коваль С.Б., Молодцов М.В., Зябликов Д.П. и др. № ГР 01.9.80 003280; Инв. Ks 029.80 002731, 1998.

7. Рекомендации по технологии приготовления сталефибробетонных смесей для устройства временной крепи из торкрет бетона, перегонных тоннелей Челябинского метро. / Евсеев Б.А., Коваль С.Б., Молодцов М.В., Зябликов Д.П., Пикус ГА.; Южно-Ур. гос. ун-т, 1998. - 8 е.; библиогр. - 8 назв. ! Деп. в ВИНИТИ 20.04.98 № 1185-В98.

8. Структурообразоваиие в бетонных смесях с добавками - суперпластификаторами. / Головнев С.Г., Мауль В.П., Зябликов Д.П.; Южно-Ур. гос. ун-т, Челябинск, 1998. - 7 е.: ил. 5, библиогр. - 2 назв. / Деп. в ВИНИТИ 17.06.98 № 1824 - В 98.

9. Технологический регламент на приготовление и применение бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин, в условиях строительной площадки / Зябликов Д.П..; Южно-Ур. гос. ун-т, 1998.- 13 е.: ил. 4, библиогр. - 8 назв. / Деп. в ВИНИТИ 25.08.98 № 2647 - В 98.

ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Зябликов Дмитрий Петрович

Технологические особенности применения бетона, армированного смесью стальных волокон

Специальность: 05.23.08 - Технология и организация промышленного и

гражданского строительства

Диссертация

на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

д.т.н., профессор Головнев С. Г. Консультанты:

к.т.н., доцент Евсеев Б. А. к.т.н., доцент Мауль В. П.

Челябинск 1998

Содержание

Введение...............................................................................................................4

1 Анализ состояния вопроса и постановка задач исследований........10

1.1 Технология монолитных бетонных работ в строительстве и пути её совершенствования.................................................................................10

1.2 Опыт применения сталефибробетона в строительстве....................16

1.3 Стальные волокна, применяемые для изготовления сталефибробетонов.......................................................................................19

1.4 Влияние химических добавок на технологические свойства смесей и физико-механические характеристики бетонов......................26

2 Исследование прочностных свойств сталефибробетонов.................31

2.1 Методика исследований и применяемые материалы.....................31

2.2 Влияние количества щебня и песка...................................................34

2.3 Влияние прочности стального волокна............................................38

2.4 Армирование бетонов композицией стальных волокон различных длин.................................................................................................................41

3 Исследования влияния добавок суперпластификаторов на технологические параметры бетонной смеси..............................................52

3.1 Методика исследований......................................................................52

3.2 Жёсткость бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин............................................................54

3.3 Определение оптимального времени приложения уплотняющих воздействий...................................................................................................62

3.4 Влияние добавок - суперпластификаторов на кинетику набора прочности.......................................................................................................66

4 Технология приготовления и применения бетонных смесей,

армированных композицией стальных волокон различных длин............74

4.1 Прогнозирование технологических параметров бетонов, армированных смесью стальных волокон...............................................74

4.2 Получение композиции стальных волокон различных длин.........77

4.3 Приготовление бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин............................................................82

4.4 Область рационального применения.................................................88

4.5 Рекомендации по получению требуемых технологических свойств смеси и по её использованию......................................................90

4.6 Сокращение расхода стали от применения бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин и

практическая реализация результатов исследований............................92

Общие выводы:................................................................................................100

Литература.......................................................................................................ЮЗ

Приложение 1...................................................................................................116

Приложение 2...................................................................................................119

Приложение 3...................................................................................................124

Приложение 4...................................................................................................125

Введение.

Современное состояние строительного комплекса характеризуется переориентацией на реконструкцию строительных объектов, возведением зданий в стеснённых условиях, с индивидуальными объёмно-планировочными решениями и др. Всё это диктует необходимость обеспечения надёжности и безопасности зданий и сооружений, на основе современных технологий.

Для успешного выполнения этих задач бетон и железобетон следует рассматривать как основной строительный материал, значение которого будет прогрессировать [16, 60, 61]. Повышение эффективности производства и качества продукции, экономия трудовых затрат и энергетических ресурсов ставят перед наукой новые задачи по совершенствованию технологии производства работ.

Большой вклад в развитие и совершенствование технологии производства работ внесли учёные: Афанасьев A.A., Баженов Ю.М., Головнев С.Г., Данилов H.H., Десов А.Е., Евдокимов В.А., Жаворонков Е.П., Крылов Б.А., Мауль В.П., Мчедлов-Петросян О.П., Совалов И.Г., Соломатов В.И., Одинцов Д.Г., Топчий В.Д., и др.

Достижения науки о бетонах позволяют управлять свойствами этих материалов и выбирать наиболее эффективный способ их приготовления. Способы управления процессами структурообразования и технологическими свойствами дисперсно-армированных материалов, обеспечивающие повышение таких свойств бетона, как прочность на растяжение, прочность на истирание, трещиностойкость, морозостойкость и др., открывают новые пути синтеза прочности и необходимых технологических свойств.

В рамках общеизвестной технологии сложно обеспечить повышение физико-механических свойств бетона на значительную величину, что не отвечает возрастающим требованиям строительства.

Одним из направлений в области создания бетонов с улучшенными показателями прочности является сталефибробетон - мелкозернистый бетон, армированный равномерно распределёнными по объёму стальными волокнами (фибрами). Идея сталефибробетона заключается в том, что вводимые в бетонную смесь стальные волокна способствуют улучшению работы бетона при воздействии различных нагрузок. "Комбинирование жёстких - и поэтому обладающих значительными резервами прочности - волокон с матрицей (бетоном) позволяет ... локализовать опасность, связанную с хрупким разрушением матрицы" [107].

Большой вклад в изучение фибробетона внесли отечественные и зарубежные учёные: Аболинып Д.С., Батсон Г.Б., Берг И., Волков И.В., Евсеев Б.А., Коротышевский О.В., Кравинскис В.К., Курбатов Л.Г., Лакотне Ф., Лобанов И.А., Малинина Л.А., Михайлов К.В., Михаэль Б., Павлов А.П., Рабинович Ф.Н., Романов В.П., Ромуальди Д.П., Рыбасов В.П., Талантова К.В., Хайдуков Г.К. Ханнант Д. и др.

Активно занимаются исследованиями в области фибробетонов в таких странах как Англия, Австралия, Франция, Россия, Казахстан, США, Италия, ФРГ, Япония и др. [112, 114].

Многочисленные исследования показывают, что сталефибробетон обладает рядом ценных свойств, одним из которых является более высокая по сравнению с обычным бетоном прочность на растяжение [20, 71, 79, 93].

Важным свойством сталефибробетона является повышенная трещино-стойкость [71]. Фибровая арматура, произвольно ориентированная при достаточной равномерности распределения по объёму, более эффективно воспринимает усилия любого направления. После образования трещин, которое происходит при разрыве фибр и при нарушении их сцепления с бетонов, оставшиеся фибры, блокируя трещину со всех сторон, препятствуют дальнейшему их росту и развитию. За счёт более высокой трещиностойкости сталефибробетон обладает также повышенной морозостойкостью, огнестойкостью

и водонепроницаемостью. Ценным качествами сталефибробетона являются повышенная износостойкость, ударная и динамическая стойкость [71, 93].

Область применения сталефибробетона определяется технико-экономической эффективностью, которая обуславливается наиболее полным использованием его преимуществ по сравнению с обычным бетоном и железобетоном.

Опыт применения сталефибробетона в нашей стране и за рубежом позволил определить рациональные области применения этого материала. Наиболее эффективно использование сталефибробетона в конструкциях, к которым предъявляются требования повышенной трещиностойкости, стойкостью к истираемости, сопротивляемости ударным и знакопеременным нагрузкам.

Использование сталефибробетона перспективно как в сборных, так и в монолитных конструкциях: дорожных и аэродромных покрытиях, пролётных строениях мостов, полах промзданий, подпорных стенах, стенах банков и хранилищ денежных и материальных ценностей, облицовок шахт тоннелей и огнезащитных футеровок из торкретбетона, фундаментов машин и т.п. Эффективность применения сталефибробетонных конструкций может быть достигнута за счёт снижения трудозатрат на арматурные работы, совмещения технологических операций приготовления бетонной смеси и армирования, сокращения расхода стали и бетона за счёт уменьшения толщины конструкций, увеличения долговечности конструкций и снижения затрат на текущий ремонт.

При использовании стальных волокон в комбинации с обычной или предварительно напряжённой арматурой достигается возможность получения конструкций с уменьшенным расходом дорогостоящего металла [93].

При армировании сталефибробетона используются те или иные виды стальных волокон и, как правило, одной длины. Но в последнее время появились работы описывающие армирование бетонов смесью (композицией) во-

локон различных длин [23], позволяющие получать повышенные прочностные характеристики по сравнению с армированием волокнами одной длины.

Изменение физико-механических свойств сталефибробетонов достигается путём использования в качестве армирования смеси стальных волокон различных длин. Поэтому необходимо исследовать технологические особенности смесей и бетонов, приготовленных с армированием композицией стальных волокон разных длин.

Целью диссертационного исследования является разработка технологии применения бетона, армированного смесью стальных волокон различных длин.

Достижение поставленной в диссертации цели осуществляется решением следующих основных задач:

- разработка способа приготовления смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин;

- экспериментальные исследования технологических характеристик стале-фибробетонных смесей;

- определение зависимости удобоукладываемости сталефибробетонной смеси и прочности затвердевшего бетона от влияния водоцементного отношения, от количества и вида добавки-суперпластификатора, от процента армирования бетонной смеси и момента времени приложения уплотняющих вибрационных воздействий;

- исследование процессов роста прочности сталефибробетона;

- исследования физико-механических характеристик сталефибробетона;

- разработка технологического регламента на приготовление и применение бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин.

Научная новизна результатов исследований представлена:

- зависимостями влияния процента армирования, водоцементного отношения и количества добавки-суперпластификатора на технологические параметры;

- параметрами соотношений волокон различных длин в композиции и зависимостью влияния количества волокон длиной 20, 30 и 40 мм в смеси волокон на физико-механические характеристики сталефибробетона.

- выявленными границами удобоукладываемости сталефибробетонных смесей в зависимости от вида конструкций;

- технологической последовательностью приготовления и применения бетона, армированного смесью стальных волокон;

- алгоритмом и программами, позволяющими проектировать параметры сталефибробетонных смесей с заданной удобоукладываемостью и прогнозировать физико-механические характеристики сталефибробетона

Практическая ценность работы состоит в том, что:

- составлены рекомендации по назначению удобоукладываемости бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин в зависимости от вида конструкции;

- разработан и издан "Технологический регламент на приготовление и применение бетонных смесей, армированных композицией стальных волокон различных длин в условиях строительной площадки".

Внедрение результатов:

- Материалы диссертационных исследований были использованы при составлении рекомендаций по технологии приготовления сталефибробетонных смесей для устройства временной крепи из торкрет бетона, перегонных тоннелей Челябинского метро.

- Получена опытная партия смеси стальных волокон с требуемым содержанием волокон различных длин в ЗАО ПТО "Градское".

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на ежегодных научно-технических конференциях в Челябинском государственном техническом (Южно-Уральском государственном) университете (Россия) и в Рудненском индустриальном институте (Казахстан) в 1995-1998 гг.; на пятой научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава Алматинского автомобильно-дорожного института "Совершенствование техники и технологических процессов строительства, автомобильных дорог и автотранспорта" (г. Алматы, 1995 г.).

Достоверность экспериментальных данных, полученных аналитических выражений и зависимостей, выводов подтверждается достаточным количеством проведённых экспериментов, адекватным выбором математических моделей, применением современных методов математической обработки результатов исследований, сопоставлением полученных данных на ЭВМ с результатами экспериментов.

Объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх разделов и основных выводов, изложенных на 135 страницах, 30 рисунков, 15 таблиц, 13 страниц библиографии (125 наименований) и содержит 19 страниц приложений.

Работа выполнена в Южно-Уральском государственном университете на кафедре "Технология строительного производства". Исследования по структурообразованию и уплотнению (глава 3) проводились в Рудненском индустриальном институте на кафедре "Технология строительного производства" при консультациях к.т.н., доцента Мауля В.П.

Публикации. Основные положения представленной работы изложены в 9 печатных работах.

1 Анализ состояния вопроса и постановка задач

исследований

1.1 Технология монолитных бетонных работ в строительстве и пути её совершенствования

Преимущества монолитных конструкций по сравнению со сборными во многих случаях очевидны. К ним относится снижение и капитальных затрат на создание базы строительства (40%), и всей суммы приведённых затрат, а также уменьшение расхода дорогостоящих материалов, таких как цемент и металл.

Технология монолитных бетонных работ, состоящая из таких процессов как: транспортирование, устройство опалубки, установка арматуры, бетонирование, распалубливание - всё это представляет собой сложную комплексную структуру. Совершенствование технологии бетонных работ направлено на повышение качества бетонных конструкций. Некоторые пути совершенствования качества бетонных работ представлены на рис. 1.1.

Трудоёмкость и стоимость процессов различны в зависимости от применяемых средств механизации и доли ручного труда. Согласно [70] максимальное значение трудоемкости (41%) приходится на опалубочные работы. Совершенствованием транспортных процессов [33, 63], усовершенствованием технологии опалубочных работ занимаются как отдельные учёные, так и целые отделы научно-исследовательских институтов [18, 19, 52, 56, 84]. Их разработки прошли экспериментальную проверку и широко внедряются в строительном производстве.

С каждым годом все шире внедряются индустриальные методы в производство арматурных работ. Основная доля (70%) трудозатрат по изготовлению арматурных каркасов приходится на централизованные заводы, оставляя строителям лишь монтаж готовых каркасов [14, 101]. Арматурные работы

составляют 24% по стоимости и 19% по трудоёмкости [70]. На величину этих показателей влияют многочисленные факторы: оборудование и место изготовления, вид конструкции, сложность монтажа и др.

Пути повышения качества монолитных бетонных работ

И.

1к

1к

¿к

¿к

Применение Применение Использование Совершен- Разработка Использо- Снижение

нетрадицион- оптимального высокопрочных ствование новых тех- вание современного жёсткости или исполь-

ных вяжущих, сущест- нологиче- оборудова- зование ли-

использование соотношения сталей для вующих и ских и кон- ния для приготов- тых бетонных смесей

высокомароч- между песком и обычного и разработка структив- ления и для сниже-

ных цементов, щебнем, ис- предварительно новых ви- ных реше- транспортировки ния или исключения

дополнитель- дов опалуб- ний, со- бетонных уплотняю-

ный помол це- пользование напряжённого ки, усовер- вершенст- смесей, совершенст- щих воздействий,

мента, приме- фракциониро- армирования, шенствова- вование вование совершен-

нение мине- ванных и мы- использование ние мето- методов технологии и методов ствование оборудова-

ральных доба- дов произ- расчётов, подбора ния для уп-

вок, активация тых заполните- дисперсного водства совершен- составов для обеспе- лотнения бетонных

цементного геля лей и т.д. армирования и опалубоч- ствование чения по- смесей,

электромагнит- др. ных работ. сварочного лучения бетона за- обеспечение соблю-

ной обработкой оборудова- данных дения тех-

и др. ния и др. свойств и т.д. нологии ухода за бетоном и ДР-

Рис. 1.1

Уменьшение влияния каждого отдельно взятого фа�