автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Технология фибробетона в условиях Вьетнама

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ордена'ОКТЯБРЬСКОЙ Р1В0ЯЮЭДИ я ордяна ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАЖМ ШйИЕРНО-СТРООТЕЛШЙ ИНСТИТУТ

На правах рукога'сл

Чаи Минь Дык

ТИШОЛОП1Я ФИБРОБЕТСИА В УСЛОВИЯХ ЕЬЕГЙАМЙ. 05.23.05 - огроительныо материалы и изделия

А в г о ре I М8 '

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 1992

Работа выполнена в Ленинградском ордена Октябрьской Ревото-ции и ордена Трудового Краоного Знамени инженерно-строительном институте, на .кафедре Технологии строительных изделий и конструкций.

Научи чй руководитель: доктор технических наук профессор И.А.ЛОБАНСВ.

Официадьнуо олпэнанти; доктор технических наук профессор р. Г.МЕЩЕРЯКОВ кандидат технических наук СТ.научи.сотр. Ю.Ф.ШВЕДЕБД

Ведущая организация: А,0. "Железобетон" ■ -

Затока состоится и25и июня .1992 г. на заседании специализированного Совета по задасто диссертаций иа соискшсю ученой степени кандидата, технических наук К 063,31,02 при Ленинградском кнхепврно-стрэительнрм гнституго по одросу: 19Ь005, Санкт-Р.отарбург, £-5. 2-я Красноармейская. 4, ауд.52Г-С. ^

С диссортадией могшо ознакомиться в библиотеке Ленинградского 1Штоноснэ-строительного института.

Автореферат разослан "¿¿*$ 6$~ ' 199? г.

Учекий секретарь '

саощбдазлрог&кнэго Соэога •

кандидат тезсиччвсхях наук К.А. .чоэлов

диспаши

ж яш»

т

<ссертаций

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Важнейшими направлениями технологического прогресса являются сниконие материалоемкости, энергоемкости, трудоемкости изготовления изделий и конструкций, повышение их качества я надежности. Одним из возмокшгх решений этой проблемы является применение фибробетснов. которые в зависимости от вида матрицы и армирующих волокон могут обладать комплексом самых различных физико-механических свойств. Реализация этих качеств возмокна только при условии использования научно обоснованной технологии изготовления изделий, оптимальные параметры которой должны определяться в зависимости от конкретных сырьевых, производственных и климатических особенностей региона, где намечается крупномасштабное внедрение фибробетэн-ных конструкций.

Цель диссортапионной работы. Изучение влияния условий Вьетнама на технологию сталефлбробетона и разработка способов и приемов, обеспечивающие заданные физико-механичес;-сио свойства исследуемого материала.

Для достижения поставленной цели:

- оценивалось влияние различных факторов (в том.числе и климатических) на операция, связанные с процессами приготовления. транспортирования и укладки стажефибробетонных смесей и разрабатывались способы обеспечэпия юс работоспособности в условиях жаркого влажного климата;

- изучались и оптимизировались параметры процесса вйбро-уплотнения сталоняброботоннэй смеси, обоспвчивеящие активацию цемента, высокую степень уплотнения смеси н исключающие неравномерность распределения фибр по объему изделия:

- выявлялись оптимальные условия тепловой обработки и ухо-

I

да за твоцдеодии сталефибробетоном з условиях жаркого влажного климата;

- исследовалось влияние теше рагу рно-влажностних циклических изменений в процессе эксплуатации на фкзико-механические характеристик!! и структуру сталвфибробетона;

- исследовались возможности использования местных материалов я побочных продуктов для производства фябробетошшх изделий (на примере применения зо;га ТЭС, джутовых и ананасовых волоков).

Научная новизна работа.

- Осуществлена опенка влияния специфических условий Вьетнама на технологии ррсизводства фиброботона и формирование фи-зж0-иехааичвсри)с характеристик исследуемого материала.

г Определена рпг^лалыше дозировки шщстяфидирунвдс добавок, ойеспечппаюцие рвение энергоемкости приготовления iuöpo-бетоктах смесей и .сохранение их рабочей удобоуклададаеыости на период транспортирования и укладки в жаркую погоду.

- Прэддозяро повторное вибрирование сталефгбробетошшх изделий, обеспечивающее активаяию цемента, ускорение процесса тмрдонкл бетона, высокую степень уплотнения, а также исключающее кораиноморно0 распределена фибр в процессе формования.

- Оптшдпзрроваш на ознова использования метода математического планирования эксперимента реаиьм ухода за сталефибробе-тоном при естественном твердении, а такка в условиях тепловой обработки.

- Экспериментально доказана высокая стойкость сталефибро-оегпна к циклическим темперагурно-влахносгным изменениям.

- Выявлены возмоюше варианты использования растительных волокон х- нроппво",^Т1'.0 ^иброботонлу" изделгД для повышения их фпэико-»>шшичэских характеристик и однородности распределения сгальгах фибр по-объему изделия.

Нь аудиту риносягся:

- Результата зкспори',вн?альчих исследовании по влиянию химических добавок-ичасть^-икато; ов на удобоукладиь^емость и жизнеспособность сталофабробетониых смесей в жаркую погоду.

- Ьзз^дьтаи эдоперьмедталт-них пссяедоЕяний по онтш/лзациа posi*«a глероучлоткэнвд огалей'Ибэобетоылих окосей с поимоненком IIOPT3№JW кйргропанял.

- Згчзультати вкспиретонтатьша глелвдэвшшй по опррг,слакюо

токломшигсстноГ. обработки стакиг.броботсна я атагност-

ного ухода за ним в условиях жаркого влакного климага.

- Результат экспериментальных исследований по оданко влияния температурно-влаяносгпых циклических язменоний ик прочность и структуру статэфибройотона.

- Результата экспериментальных исследований по использованию растятелънш: волокон для изготовления $иброботоков.

Практическая ценность:

- Определена особенности технологии фибробетона применительно к специфическим условиям Вьетнама.

- Разработаны рекомендации по использованию добавок-пластификаторов и оптимальных режимов виброуплотнения екзеей, тепловой обработки и влажностного ухода для оталеЗябробетона в условиях жаркого влажного климата (в виде проекта временных технических указаний).

- Доказана стойкость сталефибробетэна в условиях климата Вьетнама.

- Намечены возможности применения растительных волокон в производстве фибробегонных изделий.

Апробация. Материалы исследований докладывались и обсуждались на 49-й научно-технической конференции ЛЕИ (Санкт-Петербург. 1992).

Публикации. По результатам исследований опубликованы 2 статьи.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и Прилотаний. Содеряднив работы излояено на но с.машинописного текста, 10 рисунках, 31 таблицах. Список литературы включает 126 наименований.

Содержание работы

Во Введении изложены актуальность исследуомой проблей;, цель я задачи исолодопашй, а также научно-практическая ценность диссертационной работы.

В главе 1 отмечается, что высокая эффективность фибробегонных изделий и конструкций достигается за счет целенаправленного регулирования йизикэ-механлчсских характеристик и как следствие - снигакло металлоемкости эноргсомкиоти, а такте трудоемкости изготовления издал«!. Рассыатппгрлтся основные приникни форипро-

вания свойств ([кбробетонов, излагаются главные требования к матрице и армирувдим волокнам, а такжо анализируются условия образования контактной зоны "дисперсная арматура - матрица" и пути ее регулирования. Подробно анализируются основные технологические операции (включая подбор состава), их роль в формировании свойств фкбробетона.

Излагаются специфические особенности Вьетнама (климатические данные, организационно-производственные условия) и на основе их анализа воделяются основные направления исследований, которые долиш обеспечить: снижение энергоемкости технологических процессое. учат условий каркэго влажного климата. возможность использования местных материалов и побочных продуктов.

В главе 2 изложены результаты исследований по улучшению удобоуклодываемости фабробетонних смоеоИ и обеспечению их рабочей подвижности в условиях жаркого климата.

Введение фибр з исходную бетонную смесь существенно ухудшает ее удобоукладываемость. В условиях жаркого клкмата снижение последней оказывается зщо более интенсивным из-за существенной потери влага и ускоренной гидратации цемента, что может оказать отрицательное влияние на формирование физпхо-моханических свойств исследуемого материала. Одновременно следует учесть необходимость океномяп электроэнергии, расход которой существенно повишаэтея гря использовании с с. ее к повышенной жесткости.

С учетом /злог,энного били проведени исследования, которые условно подразделены на 2 этапе:

1. Определенно оптимальнее дозировок пластиЗицлрукхцнх доба-йок, позвояяэдлх обеспечить уд об оу клад ые ае м ос ть стало^ябробетзп-но',1 смосд на урогчо исходно!» смеси, тем самым снизить энергоемкость технологических процессов.

2. Оценка оЭДзктияности плас тишина руэдих добавок в условия] климата Вьетнама.

11а первом этапе было установлено, что сохранение удобоукла диваомоотв ^дбробетонной смиси, равно4* доходной за счет введена дояолнателького колячозтьа воды, приводит х сниаоыт прочности г л р^стяхоние upa г.зхт.бе ка 10% и более. Далее показано, что к бокпгь цегера ct э'&осга иозмок/о за счот использования ллясги£г Епогтеуй: дсбав№. Отиачаа-.-ся. чп определим кх слтимаялмлсс до мвеогок poroto осугосгвлятьсн s тесной уилз.че с kjukpothumh ха-Г<Ы(?е?:'.С¥шмя исхлшта материалов, Брнмсшательно к ncxújiütw 4

териалам, используемым в'дисоертациокнсй работе, и с учетом климатических условий Вьетнама оптимальные дозировки С.Д.Б. составляют (0.20-0.25)?, а дозировок С-3 - (0.50-0.75)3 от массы цемента.

• На втором этапе были проведегш исследования по оценке эффективности использования добавок при ввдерЕивашш cv.ocoS по производственной необходимости при высоких температурах внешней ореды.

Оценка осуществлялась по степени снижения потерь удобоукла-дываемости смесей о добавками при температура воздуха (2&~32)°С (смеси защищен« от влатопотерь) и по пригодности смоси в разные сроки выдерживания, в частности:

- непосредственно пооле приготовления омеси (время вибрации образцов: 60 о).

- по достижению начальной подвижности контрольной пробы, то есть когда ¡5 а (165-175) ш (время вибрации: 60 с),

- после утраты подвижности, то есть ffi « (I05-II5) мм (время вибрации: 100 и 200 с),

где Ф - расшшв смеои на встряхивающем столике (ГОСТ 3IQ.4-8U

Результаты приведены в табл.1 и па ряс.1. По результатам необходимо отметить:

Таблица I Прочнооть на растяжение при изгибе RpH огатафибробетоиа, изготовленного при различных значениях удобоукладкваемости смеси (состав смеои: В/Ц=0.5 , исходное Ц:Пг=1:2.5, С =30 мм, de а 0.3 мм, фибра из проволоки низкоуглеродистой стати, форма фибры - зигзагообразная)

15 Добавка, % Кри, R*pH, момент формования обрпзцов

прс ■ от массы сразу после | 0 = (165- 0 = (I05-II5) ям

бы цемента приготовле- -175) мм вкбрапил, с

ния смеси 100 200

I _ 22.45Д00 17.23/77.0 19.50/86.8

2 _ 22.46Л00 Г7.34/77.2 19.81/83.2

3 С.д.б. 0.22 22.42/99.8 21.56/96.0 19.16/85.5 200.3/90.2

4 С.д.б. 0.22 сн ■ 1.0 22.15/98.S 21,22/94.5 16.76/74.6 I8.78/U3.6

5 С-3 0.75 24.G9/I09.9 24.2/107.8 16.17/72.0 I8.78/B0..I

6 С.д.б. 0.22. 25.20/112.С 24.96/111.I 21.12/94.1 23.24/103. 5

С-3 0.75

ф

Рис.1. Влияние добавок на скорость снижения удоОоукладываемости

сталеЯи.'брэбетогаой смеси в гадкую погоду. 1-смео.» без добовск, в условиях температуры воздуха (16-20) °С влгчагссги воздуха (50-95)52: 2-е - то хе. в условиях (2В-32)°С. (70-85)/': 2-боз добавок, 3-с.д.б. (0.22£), 4-с.д.б. + Ма2$С4 (0.22+1.00:?; 5-С-З (0.75£): 6-с.д.б. + С-3 (0.22+0.75)55

Примечаний к табл.1: - прочность контрольных образцов (100?), О - расплав смеси на вотркхяваюедм столике, СН- сульфат натрия.

I. Прл высоких температурах воздуха в точение первых часов хранения исходная бетонная и стало?'пб робот они ал смеси без г.оба-во;; в рваной степени теряпт свою удобоуклэдываомость. Б это яе время сталышо Зг.бры не оказисают существенного влияния на скорость отсго процесса, а при вибрировании Ьрв превращаются в доп о/и ¡и то ль ни о центры вибрации, способетвудако пороходу смоои в разиионЕое состояние, тем самим ускоряет процосс уплотнения при ¿¡орноьанди.

В результата утраты подвкиюсти контрольно,"? сыоса (без -обуго!:) процесс уплгт.тсиял оеуяосгялногся о болляпш затрата«* г!(сргг.н иаблвдаотск су.-остпошюо снижение прочзюотл(яроб».

3. Кзяболоо рациональном для устроения указан]'.их явлений стляется яримояенпо С.Л.Б. й комплекса О.Л.Е. с С-3, которое го~ 5 УШ'-КЯГЬ СрГК ГОДНОСТИ СМОСИ 1Ш (--о) Ч В ЖГ.РКУЛ погоду

в эСаспочт задок? и прочность С!"5роб«гона при иаслегогш^и кп-тсч:;1*.: :;с-м х-горирл-днск.

В ходе эксперимента отмечается замедления скорости твердо-ния бетона п раннио орокя из-за экранизирующего действия с.д.б., а такие осаждение (]ибр в процессе виброуплотнвния подвижных ста-ле^ибробетонних смесп¡1. Устранению этих негатииних .явлений были посвящоны дальнв^апие исследования, в результате ксторкз: было принято решение испольаоипть повторное вибрирование :<ак од!Ш из способов решения oro.il задачи.

В главе 3 излагаются результаты исоледовшШ по определению режима виброуплотнония оталефиброботонних смесей, искялча-ицего осаждение фибр, а также по определению реж\<эв гопловой обработки и ухода за сталофибрэбетсном в условиях яаркОго влажного климата.

Предварительно уценивалось влияние длительности вибрационного воздействия на (¡тонешь ушютнэкия сталсг^ябрзботонноц смеси к упл* ПР0Ч1ЮСТЬ ?пброботона на разтяг.еиив при изгибе Ери. однородность распределения фибр ю, /т (гдо - масса фибр з верхней половине образна, ш . - общая масса фибр в образце). Было установлено, что доотижониэ заданной степени уплотнения смеси ( к упл1* 0*93-1.00) сопряжено с резким ухудшением однородности распределения фибр по обхему изделия, а такаю прочности фиб-робетона (рис.2).

Таким образом, реализовать высоклй потенциал сталефибробе-тонь не представляется возможным. Перс.Т1сигквз применения повторного вибрирования в производства сталецябробетонны. изделий обусловливаются следующими обстоятельствами:

- благодаря большой вязкости бетонной смеси при повторном вибрирования мокет быть уменьшение в значительной степени или даже исключение осакдения фибр,

- наличие сталышх фибр как "дополнительных центров вибрации" ускоряет переход бетонной смеси в разшжекное состояние, способствует улучшению контактной зоны и структура в калом исследуемого материала.

С цолью реализации указанных преимуществ были проведены исследования по опткмеэодии рекглов виброуплотнеиил, вкточагаиш в себе определение продолжительности порлого вибрирования, сроков повторной вибрашш и о а длительности.

Анализируя получетшо результаты (таблицы 2 и 3, ркс.З), необходимо отметить следующее:

I. С увеличением подпкмюстп смеои сокращается время порво-

7

Продолжительность вибрапии.с Рис.2. Влияние продолжительности вибрапвояного воздействия на степень уплотнения, однородность распределения фибр и прочность на растяжение при изгибе флбробегона

Ц-п. 1-2.5

*Э

CV

I-J

г в гад:

•Dil '2D îïo ~ ibO If 13

Раошпп) сv.ocни ьсп'яхяьаядом столико (ГОСТ 310.4-61^ ъ':г: лг/тили.ост:» горюгэ вибрг.ри'пнкя

л i-

Таблица 2

Влияние режимов виброуплотнения на прочность на растяжение при изгибе сталефибробегона

№ серии Интервал временя между двумя этапами AT. ч Rpj,. МПа/^jj при режиме уплотнения C^j+^c

150+60 150+120 IE 0+180 150+240 210+120

I 2 22,® 22.76 ?4.П 24.78 22.90

108.9 112.5 119.2 122.5 113.2

2 3 • 23.41 23.97 24.76 25*59 23.99

115.7 118.5 122.4 126.5 118,6

3 4 20.84 21*54 22.31 23.24 21.83

103.0 106.5 II0.3 114.9 105.7

Примечание:

прочность контроль них образцов, равная

20.23 Ша (Tj - 150 с. Т2 «= 0) я принятая за Подвигяоогь смоои: Ф - 125 ш.

Таблица 3 Влияние режимов виброуплотнения на прочность на растяжение при изгибе сталэфибробетонч. модифицированного добавкой о.д.б. (0.22$ от массы цемента)

6 серил Интервся времена между двумя этапами ДТ. ч Е„ЛШа/;®1!, при per-jute виброуилотнения (Тг+Ти). о

90+60 90+эа 90+120 120+60 120 >90 120^120

т 2.5 23.5S 22*34 23л90 £4.55 25.3Е

105.1 106.8 ICG .7 I0G.6 109.5 113.0

2 4 23.99 24.39 24.84 ZiM 25.58 25.94

107.С IC6.8 И0.8 109.6 114.I 115.7

3 5.5 20.Z2 20.94 22.06 22.13 ¿£.24

92.4 93.4 98.4 В8.7 98.7 93.2

Ирлмечаняе: Е?я - контрольная прочность, равная 24.42 I2hi ¿Tj о » 120 с, Т2 » 0) и принятая 31 1С Подзьтиость cnujce: в » .£¿5 ми.

о

го вибрирования (ТО и время процесса уплотнения в палом (Т^+'Г^. Основным критерием, определяаддм длительность первого вибрирования. является исключение осазденвд фибр.

2. Сроки повторной вибрации зависят от вида используемого . цемента, состава бетона, условий внешней среды и должны назначаться на основе определения отруктурной прочности твердеющего бетона. Критерием оптимальности времени ожидания повторной вибрации (й Т) может быть получение наибольшей прочности Крп при повторном вибрирования. Длительность последнего (Т2) определяется из условия обеспечения заданного коэффициента уплотнения.

Также было установлено, что повышение прочности (на 20% и более) при использовании указанного способа получается за счет дополнительного уплотнения и улучшения сцепления фибр с аемепт-ы«» камиэм.

Последующие исследования были посвящены отработке оптимальных режимов твердения сталефиброботона, на выбор которых существенное влияние оказывают не только состав исследуемого материала, не и климатически о условия региона.

Для решения этой задачи был применен метод математического планирования эксперимента. Были реализованы полные факторные штат типа 22 в 23, э которых главными факторам были: /< - содержание фибр, t - длительность влажноотного ухода, $ - время изотермического прогрева при тепловой обработке.

Для сталефибробетона естественного твердения в условиях температуры воздуха (26-32)°С и отнбеительной ьлакности (70-85>?6 были получены адекватные уравнения регрессии, и том числе:

(Кр^/Б^ШЯ = 91.58 + 0.94 Ь .

(Зс£,28Л5}ж)10<# - 25.7 +1.0 I . .

а ОО "А ОС)

где и \ж' ~ прочность в возрасте 28 суток стцлефибро-

бетона, прошедшего *-сугочиый уход,

- прочность в возраста 28 суток сталефиброботона, находившегося в нормальных условадх.

Для пропаренного столефибробетопа, находившегося после пропарки в климатической камере, где поддерхиазалась температура (2С--3£)°С и плэаность (70-65были получены уравнения, в том число:

(К Ги'28/В" )Ю(Я - 72.95 + 2.70^.

1С ,

(И*'= 77.94 + 2.55 * + 2.36 £ , ря ь»**

(вож'28/Есж) 100:2 к 96,10 + 1,99 * ~ 1'82/ •

^ся"и 95-67 ц 1'15 * +1'73 * •

где N длительность последующего влажлостного ухода (ПВУ) эа пропаренным бетоном,

и в' - прочность в возрасте 28 суток фябробетоиа,

уп (>д

находившегося после пропарки в. климатической каморе без ПВУ.

й '^ и - прочность в возрасте 20 суток фиброботона,

прошедшего пропарку и последующий влажности,'! уход.

По получешшм уравнениям били рассчитаны слодущие величины:

- Критические прочности К1^. при достиг.онпи которых фпбробатон.находясь в югямагпческях условия}.: без дополнительного влаяностного ухода наберет в возрасте 28 оу^ок 100$ контрольных прочностеЛ

- Продолжительность ухода, обеспечивающая дсстлкание критической прочности по окончаний ухода.

- Критические прочности, полученные по окончании пропарки, обеспечивающие достижение в условиях климата без ШО 10С% я

в вззрссто 20 оугэк, а тшскэ величина ф" .• обеспечивающая достижение этих критических п^очносто." по окончанию пропарки.

- Роккмы пропартзапия с соотвототеушич ПЗУ, обоооечилагаую достиг.олио 100^ в возрасте 28 суток в условиях ¡»одного влатаюго климата.

. По получении рпсчотни» п зкснепнментачышм данным мот.но отметить:

1. 3 условия:: пли:,юта Вьетнама нвухожэдны.Ч отале'г.йиэботон осгеетвешюгз твердения моплт потерять (50-35)^ прочности на растяжение при из гг. б о и (20-33)?! прочности на сглтио. Критическая прочность находится в пределах (72.5-е3.0)? эг Е1' и :;ля достг.я.ония ото;! величины длг.тодг.ноеть ухо-.а моггог Зить (6-10) суток.

2. Пропармпнпи отплэ'.'и'робото.чп емгуот пр'Л.'з-.нть по мягким роуамям : ооэгг-ототвующая 137, В кгогй-ясм с/туч-го пэго^я лрочи&зтп могут быть Гелями пгэалгка к ухзлл ■алтл'ог назначать " згхислс^ст;! ог г.гпгротггих пролзездатг/кг/га; yc.-oiT.ii; ориси: г;:омчиэ их могло с"ссчатат)., ссплпэд'в пояукч-

ныв уравнения регрессии.

3. В случаях использования оптимальных режимов пропарки в ухода стальные фибры нэ оказываю? отрицательного влияния па формирование относительных прочностей фибробетона B^/I^j На эти величины влияют только рекиш ухода и тепловой обработки. В ранние ороки фибры способствуют набору прочности на растяжешк при изгибе.

В главе 4 изложены результаты экспериментальной оценки ото! костя сталефибробетона к температурно-влажноотным циклическим изменениям, характерный для работы конструкций в условиях климата Вьетнама.

Методика оценки ооотоит в циклическом нагревании (высушивании) образцов-б&ючек (4x4x16) cu при температуре 70°С в течение 4 ч о последующим охлаждением (увлавдением) потоком воды температурой 20% в течение 30 шн и выдерживанием при комнатных температурах. Полный цикл составляет 24 ч. Опенка отойкооти материала осуществлена по коэффициенту К:

и Rr

где a - количество циклов испытания.

Rt - прочность образцов, прошедших п, циклов, Вк - прочность образков, находившихся в нормальных условиях в эквивалентном возрасте.

Одновременно било изучено изменение порового пространства сталефибробетона до и-после испытаний на основе измерений его капиллярного пбдсоса л водопоглощения. По результатам» полученным после 120 циклов испытания, можно отметить следующее: вызываемые климатом резкие изменения влажности и температуры оказывают некоторое отрицательное влияние на кинетику развития прочности бетона. Это проявляется в падении значения коэффициента В по времени. Дисперсное армирование в этих ке условиях обеспечивает улучшение поровой структуры бетона, позволяет пэддерживаи постоянный набор прочности и уменьшить скорость спада атмосфе-ростойкости ботона.

В главе 5 решались следующие задачи:

1. Выявление возможности применения растительных волокон в песчаноцомангпом, зололемонтном я ячеистом бетонах.

2. Сценка стойкости фибробетонов на растктолгних волокнах

к воздействиям жаркого влажного климата.

3. Разработка приемов обеспечения качества фибробетонов на растительных волокон.

4. Использование растительных волокон как средств обеспечения однородности распределения стальных фибр по объему ста-лефибробетонных изделий.

По первому вопрооу было осуществлено: X) Введение джутовых волокон в песчаноцементный бетон: на оонове полученной методом математического планирования эксперимента зависимости от параметров У^ , £ , Ц/В. а такие результатов предварительных экспериментов была доказана возможность использования джутовых волокон для увеличения плаота-ческой прочности или удароотойкости бетона.

2) Введение джутовых волокон в золоцементный бетон: на основе моделей, получонных реализацией ортогональных центральных композиционных гланов:

ш 111.54 + 121.14 Л - 16.01 + + 4.7 * - О.Н*2 + 0.2д^г,

<^х>100* « 19-96 + вЗ«22 " 12.18 /*.г - 0.66 С -- С.С2 1г + 0.51

«. 157.73 - 22.04 Д + 1.67/?- 1.06 I + + 0.02 I1 + 0.01 ¿1.1 .

где ^ - содержание волокон по объему - (2-Л)%,

I - длина волокна - I *> (10-30) мм, ^ря* ^сж' ~ СООТВ9ТСГВешз прочности пои изгибе, при сжатие и подвижность (ГОСХ 310.4-81) исходного бетона.

Ери' ^ск' ^ " то 50' Ф^РоЗетона.

Сил а проведена оптимизация параметров, дисперсного армирования, в результате г.оторой была выявлена возможность увеличэния прочности на ргстяхеше пра изгибе бетона на 70* пря с^храненяя пеизмзнной поэпяости на сжатие и удобсуклгдыьавмоста смеси. Полученный матерлат (о прочностью - (5-8) МПа, прочности)

^ - (15-20» ЦПь. объв-дао? массой (1600-1700) к^/н3) ыок»т бить юкоиэкдовш к яопольэогюпяо в п^рязйод'гве гздадпй о облегченным весом.

3) Введепло джгтовцт волокон в п&нобетс,пг Для

идя эффективности применения волокон наши исследования были проведены на двух этапах: на первом из них били выявлены факторы, оказывание доминирующее влияние на такие эффекты как

Всж/^сж ^еж/Ч • Кри^м " объемная масоа бетона). Путем

математического моделирования было доказано:

- на величины, связанные о срочностью на сжатие

/у, Б^/Ер^), доминирующее влияние оказывает объемная масса бетона.

- на величины, связанные о прочностью на растяжение при изгибе (рфб^ К^/В^д). в одинаковой отепеня влияют вое факторы.

На втором этапе проведена оптимизация по методу крутого восхождения. Цель оптимизации: выяви» наибольшее значение Яря^ри' ®ыло установлено, что джутовые волокна рационально ввести в пенобетон о объемной массой до 850 кг/м3. При этом их содержание надо довэотя до (2.0-2.5)? от объемной массы бетона, а длину волокна - до (20-24) ым. Полученный эффект до-

стигает 2,00-2.25.

По второму вопросу - оценке стойкости изучаемого материала был проведен анализ долговечности разных катериалов из дрввесно-цементной. древеоно-глинянной, древесно-известковой композиции в России и за рубежом (в частности, в условиях Вьетнама). Особое внимание выделено отойкооти арболита, который во многом подобен фибробетоиу на растительных волокнах. На основе анализа была предположена сопоставимость сроков службы этих материалов. В экспериментальной части было определено:

1) Значение коэффициентов размягчения (при изгибе и сжатии) джутофибропенобетона и иоходного пенобетона объемной массой

750 кг/ыэ. который изготовлены из золопементной смеси, джутовых волокон (р* 2% отУ ) и пропарены по режиму (час): 18+4 + 5 + медленное остывание. У фибробетона коэффициенты размягчения равна 0.90 при сжатии и 0.56 при изгибе. Она близки к коэффициентам размягчения исходного пенобетона и гораздо вше, чем коэффициенты агболита,

2) Развитие прочности вышеуказанного шийропеноботона в условиях температуры воздуха (26-28)°С и влаяиости воздуха (80--85)%. В возрасте 60 суток после пропарки прочность увеличилась па 32лрп изгибе и 22Л% при сжатии.

14

По третьему воприоу - обеспечению качества фибробетона на растительных волокнах проводенс эксперименты с разними приемами обработки древесных заполнителей. Главная цель этих исследований - повышение сцепления бетонной матрицы о волокнами, в частности с ананасовыми. Но разным признакам: текучести смеси, уста-новиваейоя в бетоне влажности, прочности при сжатии и изгибе была выявлена перспективность применения химических добавок (CaCL,. Wa2S04 и др.).

По четвертому вопросу - использованию растительных волокон для ограничения осаждения фибр в процессе виброуплотнения стало-фябробетошшх смесей. Исследовались равноподвижные смеси: контрольная (составом B/U ™ 0.47 к ß « 3.5£ по массе) и испытываемая (В/П « 0.48 в ß « 3.5&, при этом 10% стальных фибр <5ыло заменено джутовые волокнами длиной 30 мм). После трехминутного вибрирования на стандартном рибростоле контрольная смесь имела — С.29. а вторая смесь - 0.4Ö6 (причем количество дяутовит волокон в верхней я нижней половинах образца равны между собой). Коэффициент уплотнения 0.988 у контрольной и 0.982 у г.снытнваамой серий. Если принять прочность контрольного фибробетона за 1002, то дрочность испытываемого ботона составляет 101.35? при изгибе и 94.0% при сжатия.

ОБЩИЕ ВЫВСда

1. Изучены специфические условия Вьетнама а определены факторы, вдяяицпе на технологгл производства к формирование оюйств фяброботоиов.

2. Для снижения энергоемкости процессов приготовления и сохранения рабочей удобоукладываомости фибробетоаных смооо!.- предлагаете: испотьзовать пла^гифиодрувдке дойавкч о.д.б. я комплеко с.д.б. с С-3. Определены оптимальные ях дозировка, разработала рекомендации па их испсльзовааяю.

3. В связя ?. использованием иодвиышх отаяе-гибробегмшщ: смесей исследовал процесс формования пьшай в £с«ЛЛО*вп tuxao-логич<?и!УЗ прием, исыычаяций coai.üoiiEo сталних JzCt> крн уплативши- с.кисг.. Для решения этой задачи рзког.андуогоя ьс:юльзсы»7ь пэвторпоо виор'лровачие, позвслягцое с4еспачг.ть аядпм.-уп ■ о р одно; ть распределения indp ;:о объеиу сз:;сляй Lfi цэрь«7»!ыг.;?. cti*-

1Г.

пеня уплотнения. Оптимизированы рехиш уплотнения подвижных ста-лефсбробетонных смесей.

4. Исследованы особенности твердения сталефибробэтона (как пропаренного, так и естественного, твердения) в климатических условиях Вьетнама. Осуществлена оптимизация решша твердения, ис-Кяичапцая потери прочности исследуемого материала.

5. Установлено, что в условиях циклических изменений температуры и влажности дисперсное армирование повшшет стойкость бетона, обеспечивая постояш.-уй рост его прочности, уменьшая око-рооть спада коэффициента атмосферостойкостя бетона.

в. Показана возможность использования растительных волокон, эффективность которого зависит от соотношения модулей упругости Ед/Е^: наименьший эффект повышения прочности имеет место в пес-чаноцементном бетоне, где эти волокна могут использоваться лишь для увеличения ударостойкости бетона. Наибольший прирост прочности при изгибе получается при введении волокон в ячеистый бетон.

Подписано к печати • Тярож - "ХОО знз.

Заказ БКЛШАТНО