Научная статья на тему 'Подбор состава мелкозернистого бетона'

Подбор состава мелкозернистого бетона Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
457
66
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕЛКОЗЕРНИСТЫЙ БЕТОН / FINE-GRAINED CONCRETE / ПРИМЕНЕНИЕ / APPLICATION / СОСТАВ / COMPOSITION / ХАРАКТЕРИСТИКИ / CHARACTERISTICS / ИЗГОТОВЛЕНИЕ / MIXING OF CONCRETE

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Бодрунова Александра Николаевна

Озвучена актуальная связь применения мелкозернистого бетона для изготовления буронабивных свай с городской программой реновации центральных районов города, приведены сведения о методике проектирования состава мелкозернистого бетона для устройства буронабивных свай; описана проблема по изготовлению мелкозернистого бетона непосредственно на строительном объекте и предложение по её решению; приведены обоснования применения мелкозернистых бетонных смесей; указана возможность достижения более качественного композита при тщательном контроле создания его матрицы на всех уровнях, перечислены факторы, влияющие на каждый уровень твердения бетонной смеси и на характеристики композита.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Бодрунова Александра Николаевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Подбор состава мелкозернистого бетона»

action_event_mouse и action_event_keyboard соответственно хранятся подробная информация о действии пользователя. Заключение

Таким образом, данная база данных позволяет хранить всю информацию, необходимую для работы инструментального комплекса «Построитель тьютора». Также при добавлении новых действий в инструментальный комплекс, не меняя структуры, можно добавить его в базу, что является плюсом.

Список литературы / References

1. Григорьев В.К. Метод построения модели информационной системы для обучения профессиональных пользователей / В.К. Григорьев, А.А. Антонов, А.А. Бирюкова // Информатизация образования и науки, 2014. № 2. С. 36-48.

2. Григорьев В.К. Модель обучения массовых профессиональных пользователей информационно-управляющих систем / В.К. Григорьев // Открытое образование, 2009. № 1. С. 10-14.

3. Григорьев В.К. Технология опережающего обучения массовых профессиональных пользователей распределенных информационных систем / В.К. Григорьев // Информатизация образования и науки, 2012. № 16. С. 183-195.

ПОДБОР СОСТАВА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА Бодрунова А.Н. Email: Bodrunova642@scientifictext.ru

Бодрунова Александра Николаевна — студент, кафедра технологии строительных материалов и метрологии, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет,

г. Санкт-Петербург

Аннотация: озвучена актуальная связь применения мелкозернистого бетона для изготовления буронабивных свай с городской программой реновации центральных районов города, приведены сведения о методике проектирования состава мелкозернистого бетона для устройства буронабивных свай; описана проблема по изготовлению мелкозернистого бетона непосредственно на строительном объекте и предложение по её решению; приведены обоснования применения мелкозернистых бетонных смесей; указана возможность достижения более качественного композита при тщательном контроле создания его матрицы на всех уровнях, перечислены факторы, влияющие на каждый уровень твердения бетонной смеси и на характеристики композита.

Ключевые слова: мелкозернистый бетон, применение, состав, характеристики, изготовление.

DESIGN OF MIXTURE FINE GRAIN CONCRETE Bodrunova A.N.

Bodrunova Aleksandra Nikolaevna — Student, DEPARTMENT OF BUILDING MATERIALS TECHNOLOGY AND METROLOGY, SAINT-PETERSBURG STATE UNIVERSITY OF ARCHITECTURE AND CIVIL ENGINEERING, SAINT-

PETERSBURG

Abstract: the actual connection of the application of fine-grained concrete to the production of bored piles with the urban program for the renovation of the central districts of the city is given, information is provided on the methodology for designing a fine-grained concrete composition for the construction of bored piles; describes the problem of manufacturing fine-grained concrete directly on the construction site and a proposal for its solution; the substantiation of application of fine-grained concrete mixes is given; it is indicated the possibility of achieving a better composite with careful control of the creation of its matrix at all levels, the factors affecting each level of hardening of the concrete mixture and the characteristics of the composite are listed.

Keywords: fine-grained concrete, application, composition, characteristics, mixing of concrete.

УДК 691.32:006.354

Улучшение строительных свойств грунтов для оснований зданий старой застройки, городских дорог, транспортных тоннелей, линий и станций метрополитена, коллекторов и т.п. в условиях такого мегаполиса, как Санкт-Петербург, является давно назревшей и чрезвычайно важной проблемой как для повышения долговечности и надежности сооружений, исключения деформаций и аварийности зданий при технологических воздействиях освоения подземной городской инфраструктуры, так и для выведения исторических зданий и архитектурных памятников центральной части города из аварийного состояния.

Однако, до настоящего времени применение мелкозернистого бетона, приготовляемого непосредственно на строительном объекте при устройстве буронабивных свай в слабых водонасыщенных пылевато-глинистых грунтах Санкт-Петербурга, было недостаточно изучено и осуществлялось во многом интуитивно, из-за чего применение данной технологии было ограничено.

Принимая во внимание Федеральную государственную программу по сохранению исторического культурного наследия Санкт-Петербурга, городскую программу реновации центральных районов города, а также необходимость дальнейшего развития транспортной и подземной инфраструктуры и активного освоения подземного пространства, исследования, направленные на изучение процесса устройства свайного основания из буронабивных свай с применением мелкозернистого бетона, являются особо актуальными.

Для обоснования применения мелкозернистых бетонных смесей необходимо:

> использовать данные имеющихся инженерно-геологических изысканий на строительном объекте;

> использовать проектные решения на предмет применения на данном строительном объекте мелкозернистых бетонных смесей.

Совершенствование метода подбора состава и приготовления мелкозернистого бетона на строительной площадке позволит повысить качество буронабивных свай и эффективность использования для решения различных сложных геотехнических задач.

Бетонные смеси приготавливают с использованием цементов, заполнителей, добавок и воды, требования к которым приведены в ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые», а также в стандартах и технических условиях (ТУ) на материалы конкретных видов [1].

Мелкозернистый бетон - это материал, который обладает рядом особенностей и по своим свойствам существенно отличается от обычного бетона, изготовленного с применением крупного заполнителя. Благодаря этому, в некоторых случаях его применение более целесообразно.

Использование мелкозернистого бетона при устройстве буронабивных свай имеет ряд преимуществ над обычным бетоном.

Однако, следует учитывать, что мелкозернистый бетон очень требователен к качеству компонентов и соблюдению пропорций.

Методика проектирования состава мелкозернистого бетона имеет ряд особенностей по сравнению с существующими [5]:

- при назначении необходимого цементно-водного отношения (Ц/В) учитывается тип бетонной смеси по ее удобоукладываемости, который определяет способ формования изделий и конструкций;

- используется физическая концепция формирования плотной структуры бетонной смеси (цементное тесто заполняет пустоты между зернами заполнителя и создает на его зернах пленку некоторой толщины □, величина которой зависит от удобоукладываемости бетонной смеси, Ц/В, особенностей заполнителя и учитывает степень уплотнения бетонной смеси);

- учитывается не только крупность, но и форма зерен заполнителя через величину его удельной поверхности.

Многочисленные экспериментальные данные показывают, что на прочность мелкозернистого бетона при сжатии кроме Ц/В, активности цемента и качества заполнителя, влияет много других факторов, таких как удобоукладываемость смеси, условия твердения бетона, наличие и количество активных минеральных добавок и т.д. [5]. Наряду с этим значительное влияние на свойства мелкозернистого бетона имеет также и способ уплотнения смеси.

Известно, что улучшенная структура обеспечивает долговечность, то есть устойчивость ко всем воздействиям при достаточном уходе за строительными элементами в течение предусмотренного срока службы. Отличительная особенность бетона - ярко выраженная

гетерогенная структура с размерами отдельных компонентов отличающиеся в 104 и больше степени раз. При этом подразумевается, что каждая структура нижнего (микроскопического) уровня входит в состав и является компонентом структуры более высокого масштабного (макроскопического) уровня, выделяя в отдельный промежуточный связывающий уровень «поверхность раздела».

Контролируя создание матрицы на всех уровнях, можно добиться более качественного композита с теми же материалами, технологиями производства и условиями твердения. Соответственно, можно выделить факторы, влияющие на каждый уровень в частности и на характеристики композита в целом.

1. Водоцементное отношение. Структура цементного камня устанавливает фазовый состав новообразований, характеристики системы пор и капилляров и раскрывает взаимосвязь между этими структурными составляющими. Материалы клинкера взаимодействуют с водой неодинаково.

2. Количество пластифицирующей добавки. Наномодифицированная добавка представляет собой водный раствор модифицированных поликарбоксилатных эфиров. Благодаря двойному диспергирующему эффекту введение суперпластификатора позволяет уменьшить водопоглощение, улучшить удобоукладываемость и повысить сохраняемость бетонной смеси, а значит повысить прочность на сжатие и морозостойкость. Отсутствие хлоридов в добавке позволяет исключить высолы на конструкциях. С увеличением количества пластификатора при одинаковом расходе воды, увеличивается расплыв бетонной смеси, но с определенного момента увеличиваются сроки схватывания бетонной смеси.

3. Порядок введения компонентов в смесь. Наполнители в бетоне требуют большого количества воды. Вводя в сухую смесь (цемент + наполнитель) воду с пластификатором, тонкомолотые наполнители осаждают капельки воды, необходимую для смазывания заполнителя и более крупных частиц цемента и получения требуемой удобоукладываемости.

4. Марка портландцемента. Для высокопрочных бетонов рекомендуется использовать портландцемент и портландцемент с минеральными добавками высокой прочности. Используя, например, марку 400 и улучшая свойства композита различными факторами в определенный момент класс бетона по прочности не сможет превысить n-го значения, поскольку цемент не является высокоактивным.

5. Содержания трехкальциевого алюмината C3A в портландцементе. В традиционных тяжелых бетонах нормируется до 8% по ГОСТ, поскольку, работая в этом диапазоне, снижается скорость реакции и ограничивается образование рыхлой структуры невысокой прочности. Однако, при использовании карбонатных заполнителей (известняк, кальцит, доломит) прочность цементного камня во много раз выше, чем с кварцем, гранитом и другими силикатными минералами, и породами. Гидроалюминаты в контактной зоне срастаются с поверхностью заполнителя и образуется прочнейшая надежная связь. Эти же процессы происходят в порах и капиллярах.

С целью определения рациональных рецептур и рабочих дозировок следует выполнить работы на опытной площадке или опытных сваях.

Список литературы / References

1. ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные».

2. ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые».

3. Баженов ЮМ. Технология бетона. М.: Высшая школа, 1987.

4. СизовВ.П. Проектирование составов тяжелого бетона. М.: Стройиздат, 1980.

5. Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Проектирование составов бетона с заданными свойствами. Ровно. РДТУ, 1999.

6. Оганесянц С.Я., Львович К.И. Проектирование составов песчаных бетонов в зависимости от технологии их изготовления. Совершенствование методов проектирования составов и контроля качества бетонов. Сб. науч. тр. МДНТП. М., 1982. С. 98-104.

7. Сорокер В.И., Довжик В.Г. Жесткие бетонные смеси в производстве сборного железобетона. Г.: Стройиздат, 1964.

8. Дворкин Л.И., Житковский В.В. Вибропрессованный бетон на основе отсевов измельчение гранита. // Вестник УДАВГ. Вып.1. Ч. 2, 1998. С. 120-124.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.