автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Влажностные и прочностные характеристики изделий крупнопанельного домостроения с комбинированным армированием

ПОШС'ЙПККП &йкПНЕ.>НО-СТРОИГЕЛЬ!Н Ш ИК»:ГЧТУТ ' 1 и (Пол ПС;'!)

2 2 РЕВ Ю93

СИМОНОВА Ирина Николлегша

УДК 0-) 1.022 : 6Э1.П5 — 4

ВЛАЖНОСТНЫЕ N ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗДЕЛИЙ КРУПНОПАНЕЛЬНОГО ДОМОС7РСЕгУ1Я С КОМБИНИРОВАННЫМ АРМИЕЮВАНКЕ-М

Специальность 03.23.01 — Строительные конструншш, гранах и сооружения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Полтава — <992

Работа выполнена с Донбасском горно-металлургическом институте, ДГЛШ.

Научны]"! руководитель — кандидат технических паук, доцент

В. Б. Рогулин.

Официальные оппонепгы — доктор технических наук, М. И. Коля

коп

кандидат технических наук, Б. В. Чернявский.

Ведущая организация — УкрНИИ граждаисельстрон, г. Киев.

Защита состоится .............................. 1993 года

в часов.па заседании специализированного совета К 068.46.01

при Полтавском инженерно-строительном институте по адресу: 314011, г. Полтава, проспект 1-го Мая, 24.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Полтавского инженерно-строительного института.

Лв юрефера г разослан ..Л&й&ЛЖ.......... 199^ года.

Ученый секретарь специализированного совета

В. А. Бондарь

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТА

Актуальность, темк. Широкое использований железобетона в промышленном и граклансксм строительства требует значительного расхода металлической арматуры, ею годная потребность в которой достигает 20 млн. тонн. Поэтому ум«нь2ен;:е расхода стал/ в строительных конструкциях является актуальной нлроЕно-хозниственко.1. задача.';, решение которой затрагивает насколько научных направлении, озно йз которых - разработка и исследование конструкций с различна.'.;', видами неметаллической- ар;.:,.т.ури, в частности, с различными визами стеклиннкх волокон.

В процессе реализации задачи снижения расхода стали проанализирована; конструитишце рвзенЧг» крупнопанельных здании массового строительства и установлено, что затрать- стали на армирование несущих конструкций здании можно разбить на три группы: армирование носуцих элементов расчетной арматуре-л; конструктивное армирование, не требуемое по расчету, а принимаемое из условия обеспечения миткального процента армирова-кил железобетонных элементов;

технологическое армирование, предназначенное ил-; военрилтил технологически. нагрузок, возникавших в процессе съема изделии из ч^ормы, их транспортировки и мсктача.

Учитывая, что армирование по перзим лвум группам не мочет быть снижено, так как выполняется строго в соответствии о расчетными делствух/дими нормативами, особое вникание уделено снижен;::) затрат стали' ка технологическое армирование. В некоторых изделиях ( например, внутренних стенозах панелях ) так"2 армирование, предназначенное зля веспр/шТня кратковременных технологических нагрузок, возн иках-дих при распалубке, -транспортировке и монта-ге, достигает -"С

Для замены технологической арматуры в сборных. изделиях ч/.-лкх домов используется кетканкач стеклогетка марки НЛС..'-?-Г-1ои. Такое армирование с пр;"'.енениэм стеклоьолокнпстих материалов косит название комбинированного.'

Комбинированное армирование привели';.- к образован;:») елок ств-к:"1цемента в наручном слое панели ( яри -го».:огл.-г.1.т '-хх "лицом вниз" ) или во внутреннем слое навели ( при "л

вверх" предстаьлльссго соЗДи. ко мл о:- митерпял, г кото-

ром высокопрочный волу.ч(.н с^ец-и-н-ен-к с матриц

I

на основе неорганических вяжущих вецеств. Однако использование ограхцахщих конструкций в сочетаний с новыми строительными материалами приводит к неизвестным ранее, с точки зрения строительной физики, последствиям. Поэтому при проектировании ограждаю- . щпх конструкции необходимо учитывать требования строительной физики.

Имеете с тем, отсутствие теоретических и экспериментальных исследовании влаченоотного речима наружных огравдении с комбинированным армированием не позволяет дать достаточно обоснованные рекомендации об эффективности'использования таких конструкций в •строительной практике.

Актуальность работы подтверждается Постановлением Совета . Министров Украины 4 от б января ISo? года "О повышении качества строительства в 12 пятилетке", решением государственного комитета по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР от 19 марта I2c¡> roía "О новых принципах армирования сборных келезобетонных изделил стекловолокном" и республиканской научно-технической программой РН.Ц.ЮЗ "Снижение материалоемкости оборудования и сооружений, поьшекие их надежности и долговечности ( материалоемкость )".

Цель работы - изучение теилофизических,'влажностных, прочностных и деформатиьных характеристик изделий с комбинированным армированием на основе комплексных экспериментально-теоретических исследований.

Научна^ новизна диссертационной работы состоит ь том, что: проведены комплексные исследования нару?.ких'трехслойных и внутренних стеновых панелей по показателям несущей способности, хесткости и трещино стойкости, а так?,а выявлен характер трецино-образования при действии транспортных, монтаяных нагрузок и нагрузок отрыъа от форма;

впервые исследованы влахностнае -характеристик:; материалов, армированных стекловолокном ( сорбдионная способность, коэффициента паропронкцаемости к ьлагояроводкости, скорости крпклляраого всасывания ); • • •

исследована морозостойкость керамзктобетоннкх образцов, ав-мировааиых стеклсзолокнистыми материал а.'с:';

впервые расчитак злаяностны2 pesie/.' трехслойнои стеновой па-

2

..ели с комбинированным армированием;

экспериментально, в лабораторных к натурных условиях, проверено влияние комбинированного армирования на теплозащитные и влаяшостнке качества стеновых панелей, определен коэффициент теплопроводности стеклоцементко/. композиции "керамзитобэтон у = 12.00 кг/м3 - стеклосетха марки ••ПСС-'Г-Г-15и";

проведено экономическое сопоставление предложенного вада армирования с базовым вариантом.

Практическое значен.1/? '."-.оог^. ?азр?£отанн:л: метод позволяет снизить расхода на армирование при вкду:ке изделии крупнопанельного домостроения. Накопленные экспериментальное и теарз./.ческис данные по нлая:-«олтным л те."ло]<изическ;?.: характеристикам, а ?&х*е морозостойкости позволяют рекомендовать изделия с комбинированным армированием к массовому производству.

Реалцзап'."- заботя. Лредлокенн;:/. о.пособ армирована; с^екг.о-сеткоЛ марки НЛ^'-Т-Г-Хои бил практически опробовал в прокюзлен-ных условиях завоза ХЛД ( г.Ллчовск ), ¡¡а которое б:;ла ппготог,-лена опытна-» партия строительных изделий, ар:.:ирозанК!1н стеклозо-локном, а именно: наружное и внутренние' стековпа панели, .-.ентб-локи, яанэлл поддона санузла для крупнопанельных .'.илых домов серии 121.

Д:?поба."и~ па бот;;. Публика;:::;:. Результаты работа долезем на XXXII, лХХШ, ХлХ1У нзучнс-тэхкпческпх кочгерендпях профессорско-преподавательского состава ДГ;.'/. ( г. Алч'лзск, Д7апрель 1569г. и апрель Т&ЭС?., -февраль 1051?. ), к& 2-/. рссубли-лакскоЗ ¡гаучко-техническо:'. конференции »Лрп^знонни ад.чс-:;.псс я строительстве и городском .хозяйстве" С г. Харьков, Результаты работа бкли долочекн в г. .'¿оскьй на :/мх:?п.аро:;::с.! зкстзьве "Строиокоио:м'л - 32", где дсузя-гтряройалась к.*.ручкал стеновая панель о кокбиаирозаяньк ар:.!п.го:п.-1ие?. Разработка награждена почетна дипломом Президиума торгово-пломыг^нпои пала г.: 'СУ?. Экспонат наружной стеновой панели с «■омбпяир^анн1;:.: "ирл-вакием выставлялся такчю на выставке РДНХ'СССР ( г. И г. с } з яазилвоне "Лро::?<?лг»с?вп" в снслбре 1689г.. Но р-* дуль; аг-, г д::гсз-ртадия опубликовано 5 :;-?чатнн'х работ.

3

Объем работч. Диссертация состоит из введения, шести глав,' заключен 1я, списка использованной литературы из 143 наименований и ирулунешм. Работа изложена кагд* страницах, содержг S7- ри-

оункое '/ 42, таблиц.

К^А'ЛЮЕ о'ОЯМАШГ! РАБОТЫ

>2о введении к .диссертационной работе дачо обоснование актуальности темы, приведены общая характеристика работы и основные положения, которые автор ьшоолт на защиту.

Пертая глава посвящена изучении состояния вопроса к постановке задач исследований. Анализировался опыт использования неметал-

ы^герлалов для армирования бетонных изделий на основе изучения работ Андреевской Г.Д., Аслановой М.С., Биркл.оакча Д.Д., Ъирхжовгча К.л,, Бирзковиче. Й.Л., Бурова А.К., Полякова М.К., '.';vi.xa:oio7JR К.В., Пащенко A.A., Рабиновича > .Н., ФролоЕа Н.П. и др. Б частности, рассматриваюсь стеклэцомонткые и стеклопластбеток- ■ ные кснстру/.цги, дасперсьо армированные ( фибробетенные ) конструкции к уомбинироьшто арыироьаннне конструкции, в которых часть стальной арматуры анменяется стекловолокном, а такке поо-зедеч обзор по развитию методов расчета златаостного реотма ог-ра»:даших конструкций. Рассматривался адкке опыт ^пользования аналогичных материалов в других странах, в частности, таких как Великобритания, фракция, Нддерлачды, СШ\. На основе этого рассмотрения 1йожно сказать, чго эти материалы достаточно шчроко применяются в строительстве. Например, материал под названием Е! kaLitfe -- для панелей многоэтажных жилых домов в Великобритании, а '¿.исрсбетон l СИч - для ьзлзтних полос аэродромов. .

На основе провез,етеогс- «анализа отмечается, что:

перечисленные способы nw/.сталличесг.ого армирования хдрак-торазукед рлчем недостатков, которые не позволяет эффективно их попользовать для ар.\::;рования изделии ЙЩ, игленпо позтому, вез-яшедл кчея кокГлшироуаиного армирования, которое позволяет приступи гг к иремтленно'/у гроизчодсгву конструкции с отмеченным типом х~<я гасоовогэ ышлдноге 'Л'роктеяьстьа.;

нылоли'лтс: ъксче^тонииа.них последоваяян ( района, в этом ¡;1\П1Ч<кгк:н*щ проводилась у ц«счит/тв КчевЗПЖЭП.) посуше-2 способное!« оцносйэйсых стонов.чх лаьч<леп с комбинирозаняда.

'4.

армированием явно недостаточно для ыдачи научно сооеьова^кчх рекомеидаций о возможности использования комбинираз^нчого «цел:-роэаниа в наружных трехслойных стеноенх' панелях, кроме того, мало изучена работа таких конструкций у ей воздействия технологических нагрузок ( в частности, транспорт1!-« мситклньх

нельзя признать достаточными клгщисся сведения о теглофп-зичеоккх испытаниях сте.клпармпрованных конструкций;

данные об экспериментальных и теоретических исследованиях влашостных характеристик комбинированно армированных конструкций в литературе отсутствуют,-

малоизученны«» явлш'отсд вопросы, связанные с море^остой--костью конструкций с включением стекловолокаистой арматуры.

На основе вышеизложенного сформулирован« задачу чсследояа--

ний:

проведение экспериментальных исследований, еозеолявцчх- полу! чкть оншнуе дачные о носущей способности, трещиностолкостф и де-! Нормативности наружных трехслойных к внутренних стеновых пан алой . с комбинированным армированном;

экспериментальная проверка работа стеновых панелей с- комбинированным армированием при воздействии технологических нагрузок;

получение вла^аостных характеристик комбинированно армированных образцов ( исследование паропрскидаемосгя, влнгопрозод-ности, сорбционной способности и скорости калшылрного зсаоыча-ния

нрозедзниь влн'чносткого расчета наружных стеновых панелей. . с комбинированным армированием;

; получение экспериментальных дакни:: о геплофизичеекмх ззой'с-твах ограящаицих конструкций с комбгакроьаянкл армирование?.; на :основе испытании в климатической камера;

проведение натурных испытанна наружных стенсвих папаней о комбинированным армированием;

технкко-экономическая оценка предлагаемого армирование.

Атооая глава посвящена ьксперилентальной арозерпе насупля способности, дефсрматюности тращтостойкоотк образцов наруг.-• них и внутренних соковых панелей при различных уропнах нагру^е-ния статической лагрузкод, а также характер трещин-образован^! при действиз тралглортнчх, мовтатаа' ьагр/элх и нагрузок отрыта

)

от форма.

Привозятся сведения об объеме испытаний, конструкции опытных образцов, технологии их изготовления, физико-механических свойствах материалов, а такие методика и основные, результата испытаний.

Величина.расчетной нагрузки на наручную и внутреннюю стековые панели 1-го этажа определялась при расчете стеновых панелей на основе теории плоских составных стер-снеЯ к составила для ' наручных стеновых панелей 420,25 кН/м, а- для внутренних - 180,25 кН/м.

Разрушавшие нагрузки стеновых панелей с комбинированным и металлическим армированиями незначительно отличаются друг от друга к превышают контрольные нагрузки в 1,8...1,9 раза ( согласно ГОСТ 8329-85 величина констрольной нагрузки равна 1,6 расчетной ).; Величины фактических разрупащих нагрузок составили для наружных стеновых панелей 1490,5 хК/м, для внутренних стековых панелей Зов, 5 кН./м. Теоретические значения разрушающих нагрузок отличались от фактических не более, чем на IQ %. Величина нагрузки, при которой появились первые трещины б наручных стеновых панелях с комбинированным армированием на наружной поверхности на 23 % зыле, ф на внутренней поверхности на II % виде, чем у панелей с металтаческим армированием. Нагрузка трещинообразования во внутренних стеновых панелях с комбинированным армированием на 15 % вьие, чем в панелях с традиционным армированием.

Экспериментально установлено, что при контрольной нагрузке на стеновые панели, деформации простенков в панелях с комбинированным армированием меньше, чем в панелях с металлическим армированием на Б - 15

На следующем этапе была проверена работа изделий с комбинированны:.: армированием на воздействие на них технологических нагрузок: транспортных, монтажных и отрыва от формы. Транс, эртные испытания проводились на наружных и внутренних стеновых панелях по дорогам с различным покрытием на расстояние 400 а 1000 км. Через каждые ЮС км к в конечном пункте маршрута производились наблюдена! за техническим состоянием изделия. Окончательный осмотр панелей показал высокую трещкностойхость испытуемых конструкций :-.а зсех этапах проведенных экспериментальных исследований. Кроме того, проводились экспериментальные исследования наружных стеновых панелей г панелей псддона санузла на монтажную нагрузку.Цель . эксперимента состояла ь определении.через какое количество цкх- .

5

лов многократного опускания изделий и их подъема з проектное положение появятся первые трещины. Через 4 цикла, что достаточно _■ по условиям монтажа конструкций, испытания прекращались. Трещины не зафиксированы.

Необходимо отметить, что апробирование комбинированного армирования наружных стеновых пакеле.Я велось в условиях высокого ; уровня технологических нагрузок, £ля чего бетонированио производилось в формах с различной степенью износа 5>, Iü>i, 25$, 5й%. : Визуально, путем замеров, выявлена зона максимального сцепления бетона с неровностями поверхностями .Lopi,"j. Для форм с износа она практически отсутствует, а при 5ü,j износа - максимальна вок-

■ руг оконного проема. Следовательно, с возрастанием степени изно-j са форм увеличиваются размеры зо*? сцепления бетона с неровностями поверхности формы, что в конечном итоге требует постановки дополнительно/. ( технологической ) арматуры, роль которой в изделиях с комбинированным армированием выполняет слои стеклоцемек-та. Создание слоя стеклоцеыента уменьшает величину зон сцепления

: бетона с неровностям» поверхности фореш для мйталло:1юрм с одинаковой степенью износа на .

Б третьей ллаве изложены результату-экспериментальных иссле-: дований влачкостных характеристик и морозостойкости образцов, армированных стекловолокнистими материалами. ; ■ Сорбционкые свойства бетонов определялись тензсмэтрическим • ( эксикаторнйи ) методом при t = 2и°0. Для псследовлш'л были отобраны следуицие пробы образцов на основе керамзитобетока класса ; BI5 со средней плотностью ISLC кг/мкерамзитоб^тонные; керамзи-тобетоннке, армированные стеклосеткой марки НЛСОТ-Г з один слой; юте, в 2 слоя; керамзитобетонные, армированные стеклосеткой мар-. ки КПСС-7-А; фибробетонназ. Состав бетона отобранных проб анало-, гкчен составу бетона, применяемому при производстве наружных стеновых панелей. Кроме того, для определения сорбцчонной' способности стеклозолокнистых материалов были исследованы .образцы стекло-соток марок 1ШС-Т-Г и HiKC-T-A. 3 результате исследовании сорб-сионных алатшостей керамзитобетонных, комоинлрсванно армироЕанных

■ л ^нброаамлрованнкх - образцов установлено сн.тксние сорбцпонкол г кности комбинированно армированных я'фябробетоннах образцов цо сравненио с контрольными образцами вз. керамзитобетока. Сорбц/.с.ч-ная ьпачность- образцов, армированных од:;:гл слоем стейлосе?:'.::

7

марки ШСС-Т-Г ( кривая 2,_рис.1 ) оказалась в среднем на 6$ ниже контрольных, а армированных двумя слоями » кривая 4 ) - на 23$ ниже. Армирование одним слоем стеклосетки марки 1ЛСС-Т-А нале снижение сорбционной влажности на 14% ( кривая 3 ). Наилучший результаты показали фибробетонные образцы ( кривая 5 ), снижение сорбционной влажности которых достигло 305?, I и)*

- - / ш.

Рис Д. Изотермы сорбцш? керам- -зитобетона и различно армированных бетонов

1 - образцы из керамзитобетона;

2 - образцы из керамзитобетона, армированного стеклос)еткой марки ШСС-Т-Г;

3 - тоже, армированного стекло-сеткой марки ШСС-Т-А;

4 - тоже, армированного 2-мя у, слоями стеклосетки марки

КПСС-Т-Г;

5 - фибробетонные образцы.

Показателями, характеризующими движение водяного пара и явдкой влаги в материалах, являются коэффициенты паропрокицаемости и вла-гопроводности. Коэффициент влагопроводности определялся по методике, разработанной Р.2. Брилкнгом. Для исследований изготовлялись образцы в виде призм, армированные стеклосетками марок ШСС-Т-Г и НПСО-Т-А е один и два слоя и фиброармированные. Причем стеклосетки устанавливались в трех уровнях: ио низу призмы, в трех сантиметрах от нижней грани и поверхней грани приьмы. Сосуд с закрепленным в нем образцом помещался ь атмосферу с 1! = + 15°С и постоянной относительной влажностью воздуха 50$. Периодически Езвезивая вси установку определялось время наступления стационарного состояния перемещения влаги, после чего образец-салочка раскалывался ка пять 44».тей и определялась влажность" ка^ои части образца. Но данный, опыта вычислялся уозффициек? влагопроводности по фюрмуле Анализ результатов эксперимента доказывает, что массовое \clx~J отношение злагн фиб^обетоннкх образцов л образцов, армирование . стек."Осе-тка\?и марок КЛСО-Т-Г, НП'СС-Т-п в один и в два слоя меньше, чем контрольных керамзигосетечнь.х образцов. Коз^ицнен? вльгопро-ьодноог:: в образцах, армированных стеклсиетной марки Ш1СС-Т-Г но

8

'"Нижней грани образца, на 3 ом от никней грани образца уменьшил-,*'ся по сравнению с аналогичными керамзитоботонными образцами соот-; ветственно: на 2С-4?$, 3-57%, а по верхней грани оставался практически без изменения.

Влагопроводность строительных материалов в значительной сте-: пени определяется перемещением" влаги so системе пор и капилляров. , Поэтому существует связь ме>*ду явлениями влдгопровод^остк и ка' пилдярным всасыванием воды строительными материалами. Вопрос о ; скорости капиллярного всасывания влаги материалами изучался P.E. Брилингом, однако полнев отраххэт физику явлещщ капиллярного всасывания соотношение, предложенное В. Каммерером (V.Cumme-Г8Г). Он показал, что количество впитанной телом влаги пропорционально fjf. Впоследствии X. Кюкцель (Н.Шп2в1) и Б. Шварц ( В^ ¿chwarz) экспершентально установил ', что процссс кашшля^Л^о- .. всасывания монет быть описан уравнением . Зависимость

М от ^ПГ определяется структурными особенностями материала. В обдем случае'при наличии значительного объема капилляров размером большим 10"*^ м в первые минуты эксперимента происходит интен- . сивноо всасывание года образцом. Далее происходит менее интенсивное всасывание в' течение нескольких часов группой капилляров меньшего радиуса, которое .заканчивается их насыщением. Затем происходит еще менее интенсивное капиллярное всасывание и т.д. Процесс всасывания воды каждой группой капилляров представлялся на графике зависимости К от fz" отрезком прямой. Качдый прямо- ' линейный участок тоафика характеризуется коэффициентом наклона ( К , , к2 , к3 к т.д. ). Рведениэ с-теклосеток марок ППСС-Т-Г и ■ Ш1СС-Т-А з слой бетона уменьаэет количество капилляров радиусом более 1С"0 м соответственно на 26}i и 37?£, вслодствие чего происходило менее интенсивно* капиллярное всасывание воды образцами, армированными отмеченными стекдоБолокнистыми материалами, в первые минута эксперименте.

Определение коэффициентов пг.ропроницаемости образцов, армированных стекловолокнистда.и материалами, в наших исследованиях проводилось по методике K.ö- Фокика. .

- При расчете.коэффицлента паропроницаекостк использовались экспериментальные данные, полученные .только при установившемся ретеяе диффузии парообразной влаги. На основании полученных опытных данных установлено. что стеклосетка марки НПСС-Т-Г в од;и слой цоничаег паропроницаемость образцов на 107* ( и. = ' ' ' : '■■.':..-.-■ 9» «»

= С.07Й65 мг/(м час Ла), а в 2 слоя - на стеклосетка марки НП-С-Т-А - на 1% ко сравнению с контрольными керамзитобетонными образцами, для которых и ="0,18614 мг/(м час Па),

Испытания бетонных образцов на морозостойкость проводились согласно ГОСТ 1СС60-Ь7. Проведенные исследования стойкости про--тив замораживания к оттаивания керамзктобетснных образцов, показывают возможность замены металлической сетки при армировании наружного. слоя стеновых панелей стеклосеткои. При этом прочность, армированных образцов выше по сравнению с неармированными. Отслоения сетки от бетона при испытании на морозостойкость на происходит.

В четвертой главе изложены результаты расчета влавдостного ре>хша трехслойных наружных стеновых панелей без стеклосетки, со стеклосеткой в наружном слое, а такяе со стеклосеткой во внутреннем слое методом последовательного увлатления. Обоснована необходимость постановки исследования и его задачи, сформулирован процесс влагопереноса при расчете методом последовательного увлажнения, описан алгоритм решения системы уравнений в методе последовательного увлажнения, подготовлены необходимые исходные данные, ¿лрактеристики граничных условий, характеристики материалов конструкций, характеристики расчетной схемы ограхдавдей^конструкции.

В результате проведенного расчета установлено, что расположение стеклосетки марки ШСС-Т-Г в наружном слое ухудлает влаз- . ностный ре ¡сил огракдающей конструкции в целом до б п^и&ает- -ся только массовое отношение влаги в материале наружного слоя за счет меньшей-сорбционной способности стеклоцемента. Однако, как видно из' рисунка 2, систематического накопления влаги в материалах ограждения по результатам.расчета пе наблюдается. Расположение стеклосетки марки ШСС-Т-Г во внутреннем слое улучшает влаадостные характеристики ограждающей конструкции в среднем •на 5-8/о. Из рисунка 2 тагске следует, что процесс влагонячопленин и сушки конструкций со стеклосеткой и без неё становится квази-стациокарным на.второй год эксплуатации здания при условии, что начальная влажность материалов конструкции ккхэ максимальной сорбционноЛ. Накопление влаги з конструкциях происходит с.авгус-. та по февраль, сулка - с'марта по теяь.. ^аксгагальная-влакаость а. конструкциях без стеклосетки и со стбклосаткоИ достигается в яи-

' -■ •■■•;■ ■-. ___ __

I - максжиллнал лорбционная влажность керамзитобетона у - 1806 кг/м3, ¿О - 13,5$; •г - максимальная ссрбцйонная влажность ПСБ-С V - 40 кг/м?, а) - 2.6?;

3 - максимальная шмяность ПСБ-С;

4 - максимальная вланшость внутреннего слоя'керамзитобетола;

5 - максимальная влатаолть наружного слоя керамзитобе^она без стеклосетки;

6 - тоне, со г'.текяосеткой во внутреннем слое.

О ¿Q\ 60 í>¿> feo 3c>¿> Jio 362 jo ¿O й? /¿У ^ /V¿> ¿>/£> JJú Mo

Рис.2. Изменение массового отношения злати в материалах трехслойной' ограждающей конструкции в ' течение двух лет эксплуатации

варе, миндальная - июне-июле. Изменение массового отноаекин влаги в материале внутреннего слоя в конструкциях как со стеклосет-ко.1, тек и без нее незначительно и не превосходит 1,3. %. Влажность слоя утеплителя остается практически без /изменение в ограждениях со стеклосеткой во внутреннем слое и без нее и повышается на границе слоев утеплитель-бетон наружного слоя з конструкции со стеклосеткоп в наружном слое. Максимальное значение средней величина массового отнонения влаги в слое утеплителя составляет 1,5 %. Максимальное массовое отношение влаги утеплителя достигает 1,85 %. Обе эти величины меньше, чем расчетное массовое отношение влаги пенодолистирола при условиях эксплуатации А, равное 2 % по СПи!1 П-З-ТЭ**.' Влаадостное состояние утеплителя ПЗБ-С является удовлетворительны:/;, как в конструкциях со стеклосеткой, так и без нее, потому что не вызывает потеря теплоизоляционных свойств и уменьшения долговечности. Максимальное значение средней величины массового отношения влаги керамзитобетона наружного слоя, как видно из рисунка 2, в конструкции без стеклосетки составляет 5,1 со стеклосеткой ео внутреннем слое^- 4,7 а со стеклосеткой в наружном слое >-5,3 1-.. Эти величины незначительно превосходят в.конструкции без стеклосетки и со стеклосеткой в на'докяом слое расчетное массовое отношение влаги в керамзитобе-тоне при условиях эксплуатации А, равную 5 % по С;1иЕ1 П-3-79**^ Вдачносткое состояние кепамзитобетона наружного слоя является удовлетворительным, как в комбинированно армированных конструкциях ( стеклосетка в наручном слое и стеклосетка во внутреннем слое ), тая и в обычных кер&чзиюбетоннах панелях, так как в . конструкции со стеклосеткой в наручном слое систематического накопления влаги а наружном слое не происходит. Блахностное состоя-^ ииеограадащей конструкции со стеклосеткой марки НПСС-Т-Г и без 4 нее характеризуется,в целом, как удовлетворительное. Однако применение нару-лных стеновых панелей со стеклосеткой по внутреннем слое приводит, к более благоприятному влаккостному режиму, поэтому такое расположение стеклянных волокон.предпочтительнее.

В пятой главе представлены результаты исследований стеновых ограздзаиа с комбинированным армированием в-климатической камере и в натурных условиях, смодулированы задачи экспериментальных исследований. ■ --.••..■ ■.■■. •

Для проведения экспериментальных исследований в климатнчес-

• ».ой камере на Алчбав'ком заводе КПД были изготовлены фрагменты наруяной стеновой панели размером 12и0 х 12С0 х ЗОС мм трех типов: без стеклосетки, со стеклосеткой в наружном слое и со стек' лосеткой во внутреннем слое. Для измерения температуры по толщине стеновой панели использовались медь-кокстантаноьыг термопары', которые во избежание нарушения структура ограждения, закладывались в конструкцию при ее изготовлении. Тепловые потоки, г.рохо-

, цящие через ограждение, измерялись при помощи тепломеров конструкции НИХ:?. Показания термопар .и тепловых потоков измерялись потенциометром ПЛ-63 6 раз в сутки ( в 0, 9, 12, 15, 18, 21 ч. г. ,1 Величины температур я теплового пото-ка определялись как сре лпе 1 за весь период установившегося теплового равновесия системы. [ Продолжительность испытания после установившегося теплового ■ равновесия длилась от 12 до 15 суток. Относительную платность ' воздуха в отсеках климатической камеры изморили непрерывно с помощь» гигрографов.

Для определения влажности материалов конструкции в толпе ограждения был применен шлямбурннИ отбор проо с дальнейшим высу-; шиванием их з сушильном лка.'оу при X ' = 105 4 Пи°С. По ьолич::-: не среднего теплового потока и средних температур определяли:

• сопротивление лловосприяткю у внутренней поверхности сгра-х-

: ценяя, сопротивление теплопередачи у наружной поверхности ограждения, термическое сопротивление отдельных слоев конструкции, коэффициент теплопроводности материала слоя и расчетное солро-, тивление теплопередаче стеновых панелей.

! Температура в холодном 'отсеке климатической камера поддерживалась .Хн - -27°с ( расчетная зимняя температура тля Луганс-. коЛ области для ограждения средней массивности ), а температура

' внутреннего воздуха в теплом отделении камеру составила -= + ■

' Анализ результатов испытании Блачкостного состоянии ко.чст-. рукциЯ без стеклосеткп, со стеклосэткпГ; ло ьчугрёьчем и наг,у>.:~ ' ном слоях показал, что при одинаковых массоькх огноионк»

5о испытания влажность внутреннего слоя гшели со сгйк,:осе?коЛ ' в наручном слое после испытать осталась ¿ез пз./ш>о*>ш, & влач-' ность знутреннего слоя пг.нол:: со ствклос«тко-,; ко --иуграчнсм слое на 6,7 % нн«, чем гналогнчкчх традиинсмно ар-ыгоьпнч^л 1 панелей. Влажность наручного слоя пангли со стсклсео г;<ой ъ наручном слое на 4 ЬаГ.'о, конструкция боа сгоклссоткл, а влажность ограчлсшсг со «Усилос&тхлй »■; ?лу':ге,ч:--.м слсз на 5 7 , нпче. Влачнвсть иенеасАС'.'а йо всех /ан-*гр/¡х о..;ч/ао:>

13 ■ •

тически без изменения. К концу экспериментальных исследований влажность во всех ограждениях переместилась в сторону холодной части камеры и следовательно, увеличилась в слоях, прилегающих к холодной поверхности ограждения. Это явление соответствует физическому явлению миграции влаги в толце ограждение, т.е. при создании градиента температур, на одной и другой сюверхности ограждения, влага,.находящаяся в толще ограждения, начинает пере- ! мещатъся в сторону более холодной поверхности. При миграции вла ■ ги из слоев с пенопластом в наружный слой с керамзитобетоном, она скапливалась на границе этих слоев. По средним температурам к средним величинам тепловых потоков были определены термические сопротивления Й ^ и коэффициенты теплопроводности Л. в слоях ограждения.

Для проварки теплозащитных качеств'нарукных стеновых панелей с комбинированным армированием были проведены натурные теплотехнические испытания в экспериментальном одноэтажном хилом доме в поселке Шахты, Луганской области. Опытные панели с комбинированным армированием для одноэтажного жилого "ома изготовлены на. технологической линии цеха КПД г. Алчевска. Б качество объекта иссле-; дований принимались угловые огравдавдие конструкции с комбинированным ( стеклосетка во внутреннем и наружном слояе ) и традицион-: ным армированием, в которые в процессе изготовления установлены блоки с ^рмопарами. Натурные теплотехнические испытания проводи-, лись з январе месяце в период наибольшей стабилизации температу- ■ ры наружного воздуха в месте проведения испытаний { среднэсуточ- • ные колебания температуры наружного воздуха в этот период не превышали 6°£ ). С использованием результатов натурных исследований получены значения сопротивления теплопередаче и температуры внутренней поверхности панелей Хд , отьеча-сцие 'значениям темда-ратуры наружного 1н и внутреннего воздуха, а такчсе средние за весь период значения температур в.ттае ограждения.

Перед началом теплотехнических наблвден^п отбирались пробы г-тд-териалов конструкции на влажность. Для определения изменения ... влажности материалов ео времени пробы отбирались в янтаре, в апреле, в капе и ноябре. К результате проведенных экспериментальных исследований получены линии рпблределелля влагностк по толзд-:- ; ке конструкций с комбкк;:тс8?няьм к традиционным арллровааием" и '•. проведено сравнение экспериментальных данных с .данными получении-

ми по расчету. Линии, экспериментальные и расчетные, имеют одинаковый характер и достаточно близкое совпадение, что указывает ча хорошую сходимость расчета о результатами эксперимента. Сред,-нее значение массового отношения влаги в материалах нарутлой стеновой панели со стеклосеткои з наружном слое приблизительно такие же, как и аналогичной панели без стеклосетки. Злачаость наружной стеновой панели со стеклосэткой во внутреннем слое ¡¡а 5-10 % ние, чем контрольной керамзитобетоннои панели с традиционным армированием.

Достоверность результатов экспериментальных исследований на Фрагментах наружной стеновой панели и в натуральную величину подтверждена статистической оценкой погрешности измерений, результаты расчета которой приведены в диссертации. Величина абсолютной погрешности вычисления приведенного сопротивления теплопередаче термически неоднородных ограздаюших-конструкций не превысила 5 %■, что говорит о очности и достоверности результатов лабораторных и натурных исследований ограддаюших конструкций с традиционным и комбинированным армированием.

В иестой главе дан расчет экономической эффективности замены части технологической арматуры стеклосеткой, определен расход стальной арматуры по прежнему и новому решениям для 9-ти этапной блок-сокции по наружным и внутренним стеновым панелям, вентиляционным блокам. Анализ сопоставительных характеристик показал, что применение комбинированного армирования в крупнопанельных элементах домов серии 121 привело к снижению металлоемкости отдельных изделий ка 20...40 % ( наружные и внутренние стеновые панели ), а в целом по одной 9-ти этапной блок-секции экономия металла составила 5,2 тонны или 23 %. Ежегодная экономическая эффективность применения комбинированного армирования на Алчевс-ком заводе КЧД, мощностью 170 тыс. м^ общей площади в хилых зданиях составляет 65 тас. рублей в ценах 1991 года.

В заключении сформулированы основное выводы по диссертационной работе.■

I. Пр1Е'-|дакнкй комплекс экспериментальных исследований стеновых панел&, армированных стеклосеткой марки НПСС-Т-Г доказал прннц^иа^ьную возможность использования данного типа сгеклосет-

15

к;» для замены технологической арматуры в изделиях КПД.

2. !'епытанин::я на морозостойкость установлено, что наибольшая э^рекглЕность достигается иск армировании стеновых панелей сдиик олоем стеихосетки предварительно пропитанной водным раствором пластификатора.

-3. Виервье проведенный расчет Благостного рехима ограздаю-цих конструкции удэкий с комбинированным армирование^ показан, что процесс ьлагоц&копленкя и сушки иаруг.;ноч отенозой панели становится кзаэистгци&иарвыл па второй год эксплуатации здания. Рас-полокекиз стеклооетки маркь.НЙСС-Т-Г во внутреннем слое улучлает влнтскостлые характеристики ограждающей конструкции в среднем на Б. ..3 %.

А-. йкспериментальннми и сследованиячи з лабораторных .и натур-них условиях выявлено, что комбинированное ар-мированиэ позволяет улучшить сплу&тационные качества стеновых ианелеи. В част- ■ ности, наличие слоя отоклоцеманта уменьшает массовое отношение влаги в материалах наружных стеновых панелях на 5...10 %.

Проведенные зксиориментальные исследования дозволили определить коэффициент теплопроводности слоя стеклоцем&нта, созданного стеклосеткой марки ЧПСС-Т-Г и цементной матрицей, которий оказался равным 0,73 Вт/(м°С).

3. Технологическая возможность формования изделий с комбинированна. армированием апробировалась при выпуске опытной партии изделий КЦД. Процесс изготовления опытных изделии вкдьчает одну г.олелниг-ельную операцию: укладу стеклосетки, пропитанной ; водным растьором пластификатора в коталлофорды.

6. Экспериментальными исследованиями панелей на технологические нагрузки, возникающие в реальных условиях действующего производства ( расцалублив&ние, транспортировка, монтал ) установлено, что традиционный реши тгплоьлаадостной обработки достаточен для создании прочного слоя стоклоцзыекта, обесаечивахь те го изделиям необходшук' отпускную арочном*..

7. Пркменениэ в качества технологическое арматуры стсилосе?;:.! чарки ШЗС-Т-Г цоёволяат уменьшить массу стальной арматура: '

во ачутронйкх стй^озых панелях в среднее па 40.,.50

в каруЕшх стеновых панчдях о среднем ка 15. ,.2С %.

о. Рузультать проведенных экспериментальных исследований прочностных и :*аджност.ных характеристик трехслойных наружных и

внутренних стеновых лаьелей с когбпнлр-.^ванякм армьрованиэм ет№-лосеткой марки Ш0С®Г-Г указывает на воз./данссть использования таких конструкций в строительной практике.

Основные положения диссертация опубликованы в с^едующих работах:

I'. Рогулкк Г>.1!., Симонова К.Н. Наоучч^з 'гр.ехоло.йшй стековые панели с комбинированным армирование.«// ¡Ь^ос.мацпонкч;! листок J.j8Э--332 луганского ЦгГГП.- Луганск, ISb'J.

2. ?огудин В.З., Цимбаленко А.Г., Симонова И. II. Эксе*р?кэн-тальные исследования трехчленных сгеновчх длкзлей о. ком^иакрог-ач-ни/, армированием// Передовой производственной .ол^т. ■• М.: 1ЧЧ1. Вып.5. С.3-10.

3. Рогулин В.В., Цчмбаленхо Л.Г., Симоноза II.Ч. ,1рбхсло.1пы';

' * 11

i* стеновые панели с комбинированкигд армированием// Бетон л железобетон.-- IS9I.- JÍ7. СЛ4.

4. Рогулин З.В., Склонена Я.II. 'Лчслвчовяиль ссрбчиоьаой влаяшости керамзитоботона к дисперсно армировании.-; озтокоз// ¡'Гн-Хормацйонный листок .¿247-91 Луганспого ДНГК.- Лугано*, l^C-I. 4с.

5. Симонова И.", ¿кспернмекталыше поело ",05ач;л трехслойных стснокых панелей с комбинированным ар:;проьан:>ем из нл'-руз-сй отрчьа от фермы// Материалы межведомственной научю-ге$нкч*гкой

' конференции. Розые материалы и тех-.юл огни и строительстве.••'А*-чевск. 1092. С.51-.?в.

.__' j