автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Технология производства тонкостенных стеклофибробетонных изделий

НАУЧИО-ИССЛВДОВЛТЕЯЬСйМ, 11РО£КТНОЧ40НСТРУКТОРСКИЙ и ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ;! ИНСТИТУТ ШОНА И МЕЗСБЗТОНА (НШБ)

На правах рукописи

Для служебного пользования

666.98:666.1ь9.21 - 415.002.2

КАЗАРЯН Арам Вагинакозич ТЕХНОЛОГИЯ ИРОИЗиОДСТШ 'хШКОСТЙПШХ СГМОМШРОБЕТОНШХ ИЗДЕЛИЙ

Специальность: 05.23.05 - Строительное .".атериалы и изделия

•Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических паук

Москва - 1992

Основная часть исследований и, в том числе, зксперименталь-■ пая выполнена в НИИ строительства и архитектуры Госкомархитектуры Республики Армешя, а также в ШИЖЪе . л архитектурно-

строительном инстлтуте Государственного комитета высшего образо-- ванпя и науки Республики Армения.

Научний руководитель - Лауреат Государственной премии СССР,

член-корр. Российской АН, профессор 5.В.ГУСЕЗ

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

В.В.ВОРОНИН

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник К.М.КОРОЛЕВ

Ведущая организация • - "АрьйИИСтройкндустрия" Минстроя

Республики Армения

Заодхта состоится " " 199гг. в

на заседании специализированного совета К.ЮЗ.СВ.02 по защите дне-, сертащй на соискание ученой степени кандидата технических наук в Неучцо-ксследовательском, проектно-конструкторскоы и технологической институте бетона к зелеаобетона - - по адресу: 109428, Москва, 2-я Институтская ул., дом 6.

Автореферат разослан " --

Ученый секретарь спегхкаказчрованного совета кандидат технических наук (^иО/иё-/ ' Г.П.Королева

А к туалы'од та psooTij. ¿начатсдькость о^ьк^в строцте^аык работ з СССР требует ря-шкгм совсриснзг'вовгшя изюгиаль.ис-тех ческой базы строЗкидустрик, вклк" »¡:«ок>» ко-роро.1! является пропг-родс^о с гроатольикх штериалсз, 1:зде;лы к коЕстру:;:-д.";. Соз;;ши:и •.ю2!;з: вцдсз стрсгеельких s/ateuicav с, oöjirjmdeu:«; шзлзй гагроскою — :юстт.п, водопогдтееипе..:, '„•еплспрогс'уюст^ю и до^саточной морозо-зтоЯкосшз, трецкиостоЗгсоть» к огпеоао.1кос-:ью, л?ллот-ся весы,¡-а устусльши. Iic»HUM направлением в репонпп этих задач является юеодстео дпуперскс-аршраванних öctokoj г' инструкций па ос к о; с ;текловолохла - стзкдо£и<5рс<Зетон&♦

/чптивая важность данной задач:;, с;'"' п-^"'-?:-" г прогр^дг/:--то ре^знию отраслевой научяо-исе.иедоьат<жскек ьроЗл-дш и.55.it. 134 - "Разработать и зпедрлть нгсутгдо и огрпЕдающно стрскгеяья1.*-¡онструхщгомю- л^аерсно-адзшрсЕшгаих бетонов", утзео-.у^аиой Гсс-¡тросм СССР, а такке nporpci/no'L производство« :ого о0Ъ2;ул'.е;Щ-ц с tstJbuux материалов :.ри Совете ¡агокотрои Ресцуилшси лрыиния *•;> <*~ юпрлятиях по дальнейшей иидустрпаотзапгс* отр^и^пк-г: :тва и повшешю аго элективное л; на I9fci ...ISSü годи" <Jloo?«iu-; -генпе J5 J3 о, 23 ялрзря IKtr.) ;:д:п:>о:

- Госкомархитектуря Рссиусшши кт,-чглт и rc^v"»."' -то строительства Республики Армения ооеспечить в ISfc6.Л9£?гг, •своеиае производства тсьсосткшшх стеитоЛкОробегошшх изделий s йътв Ю ткс.к* о допедец.чеи их выпуске. к концу >Л пяти.;о«ш до О Д1С.М2.

- Госплану и Госксмархитектурц Fecnydnuai Лрмбния рессмотрет! опрос организации производства ¡цыочестойкого «геклсиодохшь (е т. еваие). обеспечивающей потребность строительства ркйу&акк б теклорибрсоотоне.

- Комитету промдпденнсго строительства ? оспу б ль--:.: Армечия беспечить изготовление (на заводе "Отросши" п х%-.:;оеваьл) уоял-овки опытно-^.ромишлешюго ткпа по прокату тонкое? "¡нс.?о люта я? теклоЗЕиброб стопа.

Целью рпйога является разработка равдонадьрг" н ^фе.чтквый ехнологая по производству тонкое-г airnux лзделах , :-~> o5eiuc»-cdr;oJ5.3-она и изучение вшнейпих технических свойств " того матеркап.

Научная ношта:

- на основе ш.учегшя раологическах рис тик ¿гюробегсн-зй смеси, ралраоотгшы исходные паржетры ио ...го равномерно:^ а--

ремешзанив, технологические принципы и соответствующие устро^с для качественного приготовления фибробетонной смеси, конструкта смесителя и, в том числе,- смесителя непрерывного действия;

- на основе исследований вопроса удобоуьладываемости ажбро наглой смеси и, в том числе, опытных данных, разработаны принци альяые методы, технология и конструкция установки для у клади и разравнивания ^ибробетсннсй смес.н;

- разработаны основное технологические параметры смесителе; с:.н: о еукладчика >1бробетолиа1 смеси;

- установлены технологические параметры вибропрокатпого у п. чывш сг'еклофибробетоннои смеси и разработка конструкция окспе; .■.•.аатаааого стечда;

- установлено влияние технологии изготовления на свойства ¿:?склоЬкброботона на его свойства и свойства изделий.

Практическая заачж'чзть:

- подучен новый »¿.фективинЗ строительный материал - стекло: роботов достаточно;! прочности и морозостойкости с минимальным Р< ходом армирующих волокон; .

- установлена наиболее элективная последовательность загр^ ки компонентов при перемешивании, обеспечивающее необходимое ка-чёстло смеси, а следовательно повышение прочности продукции и. с< ращзние расхода цемента'.-

Экспериментальные исследования технологических процессов в< р вмешивания, укладки и уплотнения стеклориОробетсна приняты в о< нону для создания:

- специального .¿кбробетоносмесителя;

- специального фибробетоноукладчика;

- опытной установки по производству несъемной опалубки из сгеклофибробетоиа с анкерувдыи выступало! в виде "ласточкина хве

-а" •

- разработана опытная установка и опытно-промышленная лиши по производству плоехэдх и ребристых тонкостенных стеклоЬибробетс них изделий.

Автор заижает;

- метод расчета и условия гомогенного перемешивания стекло} робетонноЗ смеси, технологию его производства;

- метод равномерной укладки стекло|<ибробетонной смеси по данной виссте и технологию его производства;

-1- технологию производства тонкостенных изделий из стекдофкб-¡бетопа;

- результата экспериментальных исследований свойств стекло-:брсбетонно:; смеси и изделий, полученных аа основе разработанное ¡хнологии;

- результата техшшо-эконоыичсспсго анализа эффективности имененпя стекло;лбробетош1их изделий.

Реализация результатов. Результат исследований и разраОотан-я технология внедрены в производство тонкосгешшх стеклофибройс-иных изделий.

Экономический э.^ект оштоо-проиьлдс^ни! .установка, внедрен-й в АрмНИИСА. Госкошрхитектуры Республики Армения, только от пменения стеклофибробетоиных листов в качестве кесъе.«¡ой опаду для бетонирования фундаментов с их гидроизоляцией, состаэляег' 127 руб/г.^ по сравнению с металлической разоощо-перестовиой алубкой к 0,386 рус/м^ по сравнению с деревянной опалубкой. ПГ'Д оизводительноста установки 460 тоо.гл2 в год (120 :"/*:},

адаемый годовой экономический эффект составляет ооответск-зяно ,6 и 178,1 тис.руб.

Апробация работы. Отдельные этана Есздедовзэгл, ^¿о-с-

вание в целом, доплачивались и обсуждались:

1. На второй Закавказской научно-технической конференции модах ученых и специалистов по строительству и архитектуре, Ереван» ...16 ноября 1984г.

2. На заседании секции ученого Совета Шп "Камень ^ силикятч" комплексной -механизации и автоматизации добычи, сбработкц'к. сс<~ заботки" природного камня, Ереван, 23 октября 1985г.,

3. Ча пятой научно-технической конференции молодых ученых и зциалнетов г.Ереван, Цахкадзор, 4...7 декабря 1985т'.

4. На заседании научн ./-технического совещания лаборатории ав-птизирояаннои технологии келезобстона ЕЖБа Госстроя ССОР» О т. 1987г.

5. На объединенной сессии НИИ закавказских республик по сир 1ьству, Тбилиси, 3...6 ноября 19о7г.

0. На Всесоюзной конференции во бетону и газобетону, Уг.^ань, ..20 октября 19Ё8г.

7. На республиканской научно-технической аовещазпщ Латаиис ?и-26...27 апреля 198Бг.

8, tJa лерзо;: лаушс-тсашческоИ симпозиуме Ереванского архп-гйсг/рно-строительнэго инстизута Государственного комитета впспег соразовалия и науки Республики Армения. Ереван, 21...24 мая ISSIr

9. На заседании caxcmni ученого Совета Ереванского архитектур но-сгролтблыюго института Государственного комитета высшего обра

и наумг Республики Армения, 15 октября 1991г.

1С. iia Объединенной заседании каучно-тех1Шческого созещашш лабораторий }'■ 4 (Пространственные конструкции), 15 21 (Автоматизированная технология железобетона) и J: 24 (Княекерний цонтр безвиб рга-аоишвс технологи!!) НКШБа Госстроя СССР, 5 декабря 1991г.

Цубликацш. Основные цолоаевяя диссертации опубликовали:

- в сета псолиех работах;

- б чзтирзх авторских свидетельствах СССР;

- в одно:.! патенте CilL\ -

Объем структ/ра ра^отп. Диссертация состоит из введения, -!леи глав, ocnjix выводов, списка пспользованних источников из 139 •raniK-.rjcm-J. п трех приложений. Работа пзлозена на 182 страницах •.и£2'.цжп:сно?о текста, ышичает 43 риоуака и 22 таблицы.

СОДгРМНИЕ РАБОТЫ .

В последние годы» несмотря на большой интерес, проязляелай к '¿спорсно-аркЕрозгшши бетонам ц к стеклофйСробетсиу (С§Б), он пока не к&яей широкого практического пржеаекпя. Основной причиной, крепятствуэдгГ; кгроксду внедрению в практику строительства СФБ, яз ляк'хск технологические трудности изготовления из него тонкостенни: шжалкй и конструкций. Вместе с эетл отсутстауэт рекомендации но 1;;,;юзредстзенпо;лу выбору оптпгальнсго состава С!>Б, исследования рс слсгпческих характеристик С^Б смеси и влияние основных параметров смесл к технологических режимов изготовления на прочность Cib.

При эдлодаелгх экспериментов язготошшались' образцы из СФБ, nçz этом поем снялись следузде тлтонеаты: инертный заполнитель, элзуцуй матер:гал, ардарувде стекловолокна я веда (химические до-базяи б настоящем исследовании не применялась).

В кечьегае инертного запожителя црикаииоя кварцезьй песок Эчдаадзхиского «бйтороздения Республик Aumshhя, просеянной через тандаргцог? еятл с psrztepaitat отзерскй 1,25 »! арг модуле крупности 1,74 (со ГШ"! 3584-73). Содержание кьарца в песке ôiO^eo*

5 качьсгве вяяуцзго кракадялгег портлждцомеяты Араратского '

дементпо-пгльорпого комбината (Республики Армения) и Новороссийского цементного завода:

- марка (ГОСТ 310.4-7G) 200; 400; 500;

- объемная масса, кг/м3 1210; I0S0; IIG0;

- нормальная густота (ГОСТ 310.3-76),'» 28,0; 27,5; 26,5;

- срокл схватывания (ГОСТ 310.3-76) .инут:

начало 75; S5; 80;

конец 310;. 365; 195.

3 качестве армирующего элемента использовались обрезки с;ело-i ее тонкого стекловолокна марки Ut-I5HT в виде роьглга, образовшшо-ю 30 китята, хаздая пз которых содер:шт по 204 рлеглептарких во-юкиа диаметром 12.. .13 ш. Tait се волокно выпускается Государст-¡ешшм институтом стекла (ГКО) Госстроя СССР.

Использсналаоь обычная ереп&нская питьевая вода, которая соог> ютстаует требованиям ГССТ 23732-79.

Состав непитательных образцов варьировался з следующих предо-

их:

~ в соотзз отсув]ш с рекомендацией ШШ оетона и яелезобетона 'осстроя СССР "Рекоиспдащш по изготозлеял*? стеш:с*ибробс?сяа", iTHoneimc цемента к песку а основном принято постояишм и/Ч-Г/1 по

laoce;

- длина jJOJicKua -С* - 20.. .6и ид;

- процент армирования ¡ь - 0,5...4,5$ по общей массе смеси;

- водоцементное отношение В/Ц - 0,25...О,45 в зависимости от роцента армирования.

В настоящее'время при производстве СИЗ изделии для переаеигь ания компонентов по рекомендации С1ТК0 "Оргтехстром" У&лпромстроД-атериалов Республики Латвии применяется-технология спирально-впх-евого перем-шивания и соответствующее устройство - смеситель ССВ. днако спирально-вихревая технология вносит ограничения, как по лине армирувмих фибр, так и по ирсципу ардаровшпш в элементах конструшиях из С''.'Б,

Вследствие этого становится актуальной ра'.$рабочка новой. «>-ее совершение:!, технологии лерсмешшашх. Таг. ¡'ан GM5 сюоь отдоится к смесям очень кесткоЯ консястешши, для решения вопрспа и наедены 8ф$ектшше пути применения технологии принудительного ереглеюивокля. Однако, поезде чьи перейти а ралргбетпе самой тех-ологии псреысшвсния и соответствующего оОорудогшшя, необх-дшео

-б-

било подробно изучить, как геологические свойства СЗБ смеси, та!1 а вопросы трения и сцепления смеси с рабочими органами устроНста которые имеют первостепенное значение для теоретического обосног кия а выбора как самого принципа, так и технологических и энерге тических параметров смесителя, смесеукладчика п фородющеЗ устанс ка СФБ смеси.

Опытное определение сопротивления различных составов СФЕ сг. сц сдвигу производилось согласно требованиям ГОСТ 12248-66 по ме тодач прямого плоскостного среза при испытании на одноорезных пр борах ГШ-30 ¡Даслова-Лурье.

Для выявления влияния состава 05Б см ли ка контактное сопрс .тшлелке смеси, проведены серия экспериментов. В ходе приготовле кия испытуемых составов СФБ смеси зарьировалось содержание армпр вдего волокна = 0; 0,5; 2,0; 3,5%), ее длина (¿V- 20,40,60 им и зодэцементное отношение (В/Ц = 0,25; 0,30; 0,35; 0,40) при пос тонне тзе соотношения пелен та к песку (Ц/П. = I).

-опротивлехше сдвигу ('Т> определялось по выражении:

Г= 61 ■ V0 + С Ша, (I)

где (Гг - напряжение смеси от вертикальной нагрузки, Ша; ф - уго^ внутреннего трения смеси, град; С - величина внутрённего сцепления, Ша. Для определения параметров ^ и С ксшиквались на сдвиг ь ид тачных условиях по три образца данного состава и не менее трех о рагцов для различных значении . Параметры <р и С определялись методом каяменьшх квадратов.

Анализ результатов экспериментов показал, что слагаемое С в фор:дуле (I)-, прп изменении составов проб, изменяется незначитель в пределах 0,001...0,011 ¡Й1а. Вследствие этого ее значением практ чс^ки кожи с пренебречь.

При изменении составов СФБ особую чувствительность проявляв коэффициент внутреннего трепля СФЕ смеси (

До результатам кавдой серии опытов строились экспериментальные кривые: касательнсз напряжение - деформация сдвига (Г- дБ) диаграмма сдвига (Г- £~£). Из анализа порченных данных ыокиб от метить, что СФБ смесь, как и бетонная смесь, о достаточной точно стью мозет бить апарсксиг-гровача со средоЗ Шведова - Еингама, та как обладаем двумя реологкчеекпш характеристика:.«!: предельный и

мнением сдвига к структурной .вязкостью. Вшголепо особая чу_".гев?.~ зльнозть угла внутреннего трения (<f) в зависимости от состава

Cr. ,/u. в/Ц) •

Ориентировочная оценка вязкости СФБ смеси осуществлялись па шооре для определения жесткости бетойноД си.еод по ГОСТ I0I8I.I-I. Проведенная серия опытов дала возмездие та яс тлить зависимоеуи юткости СФБ смеси от и с<у при расльх значениях ,v, даяние по »торим приведены на рпс.1 и 2.

Для выявления влияния состава CíB смеси на сопротивление тр;;-:.у спеси с металлом на редонструироьйпиш срозне;л приборе ГГА-Зи юведена серил экспериментов, F.HSüioTvrtKZ os-'r^p^uesíUi по елрёд'.-iniio контактного сопротивления сдшпу СИЗ скеон.

Анализ результатов экспержеит.-льнвх данных выявил следукси; кономерности:

' - при разных составах СФБ смеси величины сцепления смеси с ¡se-ллом незначительны л их величина® практически можно пренебречь;

- сопротивление трению смеси с метадл"« оси раси^чкых с ос тазе арьируют в небольших пределах -f~ 25...2S0.

При разработке попел гохи-.логин принудительного 5робетониой относи предпологаяось, что порекзшяглтле cpi'vv зсто традиционных лопасгел должны представлять с об с * неремешива-ie металлические прутки круглого сечения, чтобн обеспечивалось с распушка отрезков ровинга стекловолокна, сглзашгах ме;.тду co6o¿ шпного рода связуэдиш, так и их сохранность. Конструкция и :сг.~ стер взаимодействия пруткойих рабочих органов выбирались исходя следуицих условий:

- коь^игурышя прутковых нереалешвшащих органов дс^ааа оСесяч-ъ ввод стекляшшх волокон аз- поверхностного слоя вглуоь смеси;

- перемеимпакке омеск додано обеспечиваться no ас аду объему.

Постом/ выбрана конст'укцш: шшлцая врацательккй зтаус-ятер. На

них этапах исследования Оало выбрано од-'окпинде :,;юе враветас TKüiioro niípetoííiuouawuero органа коленчатого йьда о ода преа&'.'зкы перемещением по всем участкам перемевиваамой с »к. Однако вр-; м, пожгло малой проазводитольности, не обеспечивалась г:-рь:ал'-распушсг отрезков рсеиигов стекловолокна и иаслкдало'ль '.'каткие волокна на персш2швагаг5й орган, ^оледс*-.-:«-э asoro оданочшй вдель был заменен накогог; попарно п противг-^полио ауодавдеася •щелей, в которых установлены прутковые оугиш. При этой созда-

Водоцементное отношение Рис. I. Влияние В/Ц на хесткость СФБ смеси:

Г = О, 5/а; 2-/' = 1.5& 3 -/-/*= 2,5& 4 -//=3,5$ С Ц/П = I; ^ = 0.35 км). •

1-^*0,5%; 2-//- 1.5& 3-/- 2,5Я (Ц/П - I; В/Ц = О,

волнсь условия хорошей распушки отрезков стекловолокна и их более равномерное распределение в смеси. Бместз с тем такой тип органа не обеспечивал ввод стеклянных волокон вглубь смеси. Исходя из этого коленчатая конфигурация била заменена спиралевидной конструкцией, шг,;шш конец которого не совпадал с осью вращения опирал...

Для выявления влияния кок технологии перемешивания, так и процентного содержания к длины волокна на их равномерность распределения в смеси, проведены многосерийные эксперименты. При этом использовалась как рекомендуемая спирально-вихревая технология, так к вновь разработанная прутково-шпековая технология. В табл.1 проведены экспериментальные данние по равномерности распределения волокна - коэ&рхшгенти вариации как при первое, таг. и втором технологичес-rav; варианте ввода стекловолокна в смесь при разных составах смеси.

В результате обобщения экспериментальных данных представляется зозмсишы сделать следующие заключения:

- спирально-вихревая технология приготовления смеси, с точки зрения равномерности распределения волокна, приемлема в тех случаях, когда длина волокна не превышает 40 им, а их содержание - '¿,5%;

- при прутковсмшекозой технологии перемешивания равномерность распределения волокна высекая в варьируемых пределах их содержания (jv - 0,5...4,5#) и длине 20...80 км) и изменяется незначительно с изменен!».ем огах параметров.'

Согласно-разработанной технологии перемешивания ркбробетонной смеси изготовлено соответствующее устройство -- смеситель прутково-шнекового типа СШ-fi периодического действия, выявлены и определе-Hii его осповние технические, технологические и энергетические параметры из которых наиболее существенными являются количество прутковых шнеков (нечетное число), диаметр смеситзльного барабана (не более 1000 км), число оборотов барабана (не более 40 об/мин), число оборотов Прутковых шеков (не более 1000 об/мин) я их диаметр (не менее длины 'рпбровой арматуры). При перемешивания особо ванное зна-че1ше имеет связь иецду углах,® наклона витков перемешиваюпрх шпеков (ci). грсиш СФБ смеси по рабочему органу (f ) с углом внутреннего трения смеси ( f ) : с\ £ <f» -J° .

Последнее условие: с< & cp-j5 ограничивает наклон витков прутковых шекоз. Это, в свою очередь, ограничивает интенсивность перемешивания,, Taie как этот показатель находится в линейной зависимости от угла наклона витков. Для йЬвшпения интенс.чвнссти техколоЗгическо-

Таблица I

Влияние технология перемешивания и состава смеси ка равномерность распределения волокна

№ Ис;:одЕай состав смеси Технология приготовления смеси

сзрик сЬирально - вихревая прутково - ынековая

уи. * мм р/ц среднее содержание волокна в пробе коэффициент вариации среднее содернание волокна в пробе коэффициент вариации

I 20 0,47 5,85 0,48 5,20

2 0,5 35... 40 0,25 0,48 б,76 ' 0,48 5,00

3 80. 0,48 15,60 0,47 6,33

£ 20 2,35 7,23 2,36 5,46

с 2.5 35...40 0,35 ' 2,38 9,12 2,37 * 5,21

6 80 2,40 16,45 2,39 6,85

7 20 4,25 15,76 4,23 6,01

8 ' 4,5 35...40 0,45 4,29 18,42 4,28 5,55

9 80 4,24 21,66 4,30 7,05

го процесса перемешивания появилась необходимость в поиске новых решений. Теоретические исследования процесса перемешивания в сочетании с длительными опытными дашшш привели к разработке новой конструкции смесительного рабочего органа - прутково-ачекового ин-тенсифмкатсра. Отличие предлагаемо"! конструкции от прутково-шеко-вого смесительного рабочего органа заключается в том, что для интенсификации технологического процесса перемешивания внутри парных спиралей вращающихся в противоположных направлениях установлены внутренние прутковые шнека малого диаметра, вращающиеся в обратном относительно внешнего инека направлении. Условия интенсивного перемешивания при помощи пруткоЕо-шнекового пктенсификатора будут: ОС - СК -6: К у -1 30"- у )

где сС ~ угол наклона витков внутреннего шнека;

К - коэффициент, зависящей от зазора мевду внутренними и внешними шнеками, К < I и определяется в опытном порядке.

. Для обеспечения условшТ: непрерывного приготовления фибробетон-ной смеси с повышенный качеством, разработана новая технология и . соответствующее устройство - секторный смеситель прутково-шеково-го типа непрерывного действия (ССПШ-Н) и определены его технологические параметры.

Прочностные характеристики СФБ определялись на малых образцах 400)50x10 иг по требованиям "Методические рекомендации по определению физико-механических характерно тик сталефибробетояа и стекло^иб-робетона", разработанной в НИИ бетона и келззобетоиа Госстроя СССР. Испытания производились на изгиб при кратковременном натруяеяии двумя сосредоточенными силами, прялояенннми па 1/3 длины пролета. Загрукеиае производилось ступенями.

Определение оптимального состава СФБ смеси производилось в следующем порядке.

Необходимая длина армирующего волокна при дисперсном армировании мокет бить определена теоретическим путем при принятии з основу силу сцепления его с матрицей к его прочность при растяаеяпи. При недоучете первого условия волокло не будет удерживаться в мат-риге, и его прочностные свойства не будут использованы полностью. Однако, По-за отсутствия данных о силе сцепления волокна с цементной матрицей разных состазов и марок и необходимости зкеперимен-

талького определения некоторых коэффициентов, теоретический расчет весьма затруднителен. Поэтому принят экспериментальный путь определения элективной длины волокна.

В опытах но определению'эффективной длины волокна этот показатель варьировался в пределах от 20 до 80 дай ири сохрШ1енип постоянства всех остальных параметров.

Зависимости прочности на растяжение при изгибе С5Б от ддшш волокла экспериментов в двух сериях опытов показали, что с увеличением длшш волокна прочность монотонно возрастает. При этом при котором волокне £<у 20 ш прочность резко снижается, а при длине волокна ¿',,-. > 65 им э^Ьект прироста прочности начинает уменьшаться. Вместе с тем цукко отметить, что с увеличением длины волокна затрудняется процесс его введения в композита».

Таким образом, на основе подучешшх дышых, эффективная длина волокна долша бнть в пределах 20 < 65 ш. Эти данные при

40 ш согласуются с литературными дошили. Дашшх при >40 мм отсутствуй?, очевидно вследствие слоансзти процесса введения волокна в композицию.

Экспериментами установлено, что с увеличением содержания волокна в ОШ смеси требуется увеличить В/Ц для обеспечения хорошей смачиваемости ее цементным молоком. Полученная зависимость рекомендует,шх В/Д от процента армирования как средняя из 5....6 опытов показывает, что рекомендуемое водоцементное отношение мокно определить по следующе'а онпирическси формуле:

ВД = 0,05уи + 0,225,

гдер - процент армирования по общей массе смеси. Эта зависимость действительна при соотношениях цемента и песка Ц/И = 1/0,75...1/1.

ОриентировочниЛ процент фибрового армирования монет бить определен расчетном путем в соответствии с шеюцршяск рекомендациями, исходя из нормируемых прочности; С1'Б. Однако, такой расчет практически трудно- осуществим вследствие множества эксаершенталь-но устанавлкваешх коэффициентов и отсутствия дашшх по показате-лягл вяжущего (цемента) и 1уЦ. Вследствие отого избран путь прямого опытного определения элективного процента армирования.

Завйсимооть прочности на растякёние пр": изгибе ОЕБ от содержания волокна показала, что с увеличением содержания волокна до 2,5/3 по общей массе смеси, прочность композиционного материала воз-

растает линейно. Дальнейшее увеличение до 3,5^ мало аффективно, а яри содержании волокна свыше 3,5$ прочность начинает даже снижаться. Ото обменяется тем, что при увеличении содержания волокна свн-ие 3,5$ резко возрастает пористость композиционного материала, и становится невозможным его эффективное уплотнение.

Количественные оценки комплексного влияния основных технологических факторов на прочность СФБ исследовались с ломоцьп метода математического плаш;рования экспериментов. В результате проведенных опытов получено следующее уравнение регрессии:

У = 1,164 + 0,331>Х2 0,024-Х1Х2 + СШ-а-Х^,

гдэ У - прочность на растяжение при изгибе;

Х^- длина армирующего стсклсзсяокна;

процент содержания волокна от о^щей массы смеси;

Х3- всдоцемептное отношение.

Анализ математической модели позволяет сделать следуюизю выводы:

1. Значение В/Д не во;гло в уравнэ!ше в явном виде, вследствие незначительности его влияния, а вошло как взаимодействие с процентом армирования.

2. На прочность С&Б особое влияние оставляют содержание волокна и длина волокна, прячем степень влияния процента содержания волокна з 5,4 раза больпе, чем степень злияния длины волокна. Это вызывает особые требования к взаимодействии и _/" , что вакно с точки зрения технологического процесса изготовления.

Экспериментами выявлено влияние такого ванного фактора на прочность СЗБ при перемешивании компонентов как последовательность их загрузил. Наиболее эффективна следующая последовательность'загрузки: цемент, вода, волокно, песок, при этом прочность композиции достигают максимального значения. Очевидно объяснение состоит в том, что лорвнм вводится цемент, затем вода и волокно, при зтом часгацц цемента хорошо обволокпваот волокна стекла. Лишь после этого надо в смесь вводить песок.

Исходя из условий обеспечения наибольшей прочности изделии экспериментами установлено, что необходимое время перемешивания составляет 65.-.70 с. Выявлено, что наиболее оптимальным является 3...4-Х кратное уплотнение смеси гибрсролпком, которое обеспечивает необходимое уплотнение смеси.

МорозостоМкоста СФЬ определялась .ускоренным методом путем попеременного заиораишашш образцов-балок размерами 16Сх40х40 мм, насыщенных водой при ташературе минус 5С+2°С и оттаивания в такой ае воде с температурой 1С+2°С. Марки СФБ по морозостойкости устанавливались согласно ГОСТ"10060.4-76.

Результаты испытаний по морозостойкости СФБ дах>т возможность прийти к заключению, что стеклянная фиброарматура в мелкозернистом бетоне не подвергается значительному разрушению от действия мороза.

При производстве фибрсбетолных изделий трудной проблемой является создание оборудования, отвечающего современным требованиям научно-технического прогресса, обеспечивающего высокую производительность и высокое качество продукции на основе рациональных ре-кишшх параметров.

При методе предварительного перемеквзания компонентов одгой из трудинх технологических операций является равномерное распределение и разравнивание готовой 0£Б смеси определенна! высоты на поддоне. Существующие бетонораздатчшси и бетгчоукладчики не обеспечивают укладки сыеси требуемого качества. Исхода! из этого ведутся интегоивные исследования в этом направленны. Создан оригинальный фибробетоноукладчик (распределитель-разравшгшатель), которкй обеспечивает технологии равномерной укладки и разравнивания смеси. Выявлены его основные технические данные,

В настоящее время в конструкторско-технодогическом отделе НИИ строительства и архитектуры Госкошрхитектуры Республики Армения с непосредственным участием автора разработана и внедрена опытная установка по срокзводству листовнх элементов несъемной опалубки и получена иервая партия изделия размерами 0,6x1,5 м с анкерующиш ребрами в виде "ласточкина хвоста", слуаащиш одновременно ребрами жесткости листов. Установлены технические и технологические параметры установи!.

На основании проведеншх исследований разработаны исходные данные для проектирования опытно-промышленной технологической линии по производству СФБ листов.

В настоящее время находится в стадии внедрения опитно-промыш-ленная технологическая линия по производству листовых элементов из СФБ, в проектировании и изготовлении которого автор принимал непосредственное участив.

Скорость передвижения конвейера формовки изделий составляет

-151,5 м в 1.21нуту при имрине до 1,5 м. При . этом она обеспечивает производство не менее 120 г,^ 0ДБ изделий в час толщиной до 50 №.

0Б1ЩЕ вывода

1. Установлено, что СЖБ смесь в девибрируеыом состоянии кокет рассматриваться как среда Шведоза-Бингача, обладавшая двумя реологическими характеристиками: предельным напряжением сдвига и структурной вязкостью.

2. На основе изучения реологических характеристик ¿ибробетон-хЮй смеси разработана технология прутково-инаковсго перекешвания фибробетонной смеси, Установлены его -основные технические и технологические параметры, з том числе, условии, качественного приготов-легага фибробетонной сиеси - -V - , то есть величина угла наклона витков спиралевидных прутковых шнеков не должна превышать разности менду углами внутреннего трения смеси и трения смеси с рабочим органом.

3. Внявлепо, что для интенсификации технологического процесса прутково-шнековего переиешшання внутри парных спиралей, враща:о-Е5Ихся в противоположных направлениях, целесообразно устанавливать вц/трешше прутковые шнеки палого диаметра, зрашавдихся в обратном относительно внешнего шека направления. Выявлены условия интенсивного перемешивания и определены технологические' параметры двойных шпеков пру тк об о-ан еков ого лн тенс д|)икатора.

4. Разработана новая технология и соответствующие устройства-секторный смеситель друтково-шекового типа для обеспечения уело- ' вий непрерывного' приготовления фпбробетоннсЗ смеси с повышенным качеством. Установлены его основные технологические параметры.

5» Для обеспечения высокой прочности СФБ получено, что длина стеклофибровой арматуры долкиа быть в пределах 20...65 ш, а максимальное эффективное содеркание не додано превышать 3,5% от общей массы смеси.при В/Ц в пределах 0,3...0,4.

6. При переменявший компонентов смеси эффективно применять следующую последовательность загрузки: цемент, вода, волокно, песок, а оптимальное время прутково-анекового перемешивания составляет 65...70 с; при формовании СФБ наиболее оптимальным является 3...4-х кратное уплотнение вибропрскатогл.

?„ Выявлено, что при .наличии стеклефиброзой арматуры в количестве до 3,5% от общей массы смееп, прочность мелкозернистого бе-

тона на растяжение при изгибе увеличивается почти в два раза. Установлено, что наличие стеклофибровой арматуры практически не приводит к снижении морозостойкости изделий в срезнении с мелкозерниста бетоном аналогичной пористости.

8. Разработана технология и изготовлен распределнтель-разрав-икватель для разномерною распределения и разравнивания готовой JjHöpoöcPOKiiüfi смеси и установлены его основные технологические параметры,

Э. Внедрена опытная установка но производству СФБ изделий д;у несъемной опалубки с аакбруяцвш ребрякк в виде "ласточкин хвост" производительностью до 50 s/у'ч.

10. Разработан проект и находится ъ стадии завершения изгокл лыие огштно-проыыилешс:! технологической лвпя по производству листовых элементов из CSE с производительностью более 120 i?/~i.

11. Установлено, что оалдаемая годовая экономия 01штно-про.мкь ленной технологической линии по производству несъемной опалубки и; СФБ для бетонирования фундаментов с их гидроизоляцией составляет 50,6 тас.руб в сравнении с металлической разборно-переставно»! опа-лубк-";'1 и 178,1 тыс.рус - по ерзвнешдо с деревянной.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в сле-дуищнх работах:

1. Казарян A.B., Долисян Е.Б. Получение тонкостенных изделий вэ стешкфябробетона //Вторая Закавказская научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов по.строительству и архитектуре: Тез .докл. 14...16 нопб. JLSb-l. - ьреван: Hi'iii строительства к архитектуры Госкомархитектурц Республики Армения. 1884, с.30.

2. Мхикяи P.M., Казарян A.B. Стеклофиброботои с предварительным перемешиванием компонентов //изучение природных каменных материалов и силка л юг о сырья, разработка эффективной техники и тех цологии производства: СО.науч.тр./НПО "Камень и силикаты". Ереван, I9B5, с.124-127.

3. A.c. 1279170 (СССР). Смеситель '/Р.М.Мхлшц, С.й.Велидкан-ян, А.В.Казарян, А.Х.Каралетян. - Б.К., 19£6.

4. A.c. 1279169 (СССР). Устройство для формовании изделий из фибробетова /Р С.В.Велшцканяи, Л.В.Казарян А.Х.Карапетян. - Б.11., 1906.

5. Казарян A.B. Закономерность изменения энергозатрат при работе экспериментального стенда для Лорг/ования плит из стекло^ибро-

тона //Тез.докл. 5-ой научно-технической конференции молодых еных и специалистов: 4...7 бекаб. IS86'. - Ереван: ЛН Арм.ССР,

36, с.74..

6. A.c.'I35CS62 (СССР). Устройство дни формования изделий из Зробетона /Р.М.Ихикяи, С.Г.Шагинян, А.В.Казарян и др. - Б.И.,

37.

7. Патент 4.708.628 (СЫА). Устройство для формования изделий фибробетоиа /Р.М.Мхикян, С.Г.Щагшшн, А.В.Казарян и др. - Опубл. .11.87. хсл. В28В 21/14.

Ö. ыхикян P.M., Казарян A.b., Велиджанан C.Ü., Огаяджанян С.С. [овой технологии изготовления фибробетогных тонкостенных изделии жированных стекловолокном //Ml объединенная сессия НШ Закавказ-ix республик по строительству: Тез.дота. 3...6 нояб. 1987. -•лиси: ИСМкС АН ГССР. 1907, с.Ь6-97.

9. Маркарян Т.Г., Мхгшш P.M., Казарян A.B. и др. О новой тех-, .огни приготовления стедлофибробетонной смеси, тонкостенных изде-

из нее и физико-механических свойств стеклофибробетона //йибро-он. Свойства, технология, конструкция. - Рига: ЛатНЙИ строитель-а, IS88, с.130-131.

10. Маркарян Т.Г., Мхшаш P.M., Казарян A.B., Велвдяанян С.В. гковая технология формования тонкостенных изделий из стеклофпо-етона //Тезисы докладов X Всесоюзной конференции по бетону и не-эбетону: Казань, 18...20 октяб. 1988. - М.: ВНТО стройинцустрии, 3, C.XS8-200.

11. A.c. 1575494 (СССР)..Смеситель фибробетонкой смеси /И.А. -Азарьев, А.В.Казарян, С.А.Бурнусузян. - Б.И., IS90.

12. Гусев Б.В., Казарян A.B., Бурнусузян С.А. Технология н'е-щвного приготовления ¿лабробетснной смеси //I каучно-техшчес-симпозкум профессорско-преподавательского состава, научных ¡удников 5' ас пиратов Ереванского архитектурно-строительного итута Государственного комитета высшего образования и науки убликк Армения: Тез.дога. 22...24 мая 1991. - Ереван, 1991.