CC BY
146
Усов Борис Александрович, к.т.н, доцент кафедры «Промышленное и гражданское строительство» ФГБОУ ВО «Московский государственный машиностроительный
университет (МАМИ)», boris_40@list.ru
Сидельникова Екатерина Владимировна, инженер по специальности «Промышленное и гражданское строительство»,
старший преподаватель кафедры Промышленное и гражданское строительство» ФГБОУ ВО «Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)», ekaterina.petros@mail.ru
ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПОЛЫ СО СЛОЕМ ИЗНОСА ИЗ ФИБРОБЕТОНА
Фибробетон - разновидность цементного бетона, в котором достаточно равномерно распределены фибра или фиброволокна в качестве армирующего материала. Сталефибробетон - строительный композиционный материал, представляющий собой бетон, армированный стальной фиброй. Сталефибробетон состоит из трёх компонент: крупного заполнителя (щебень), стальных волокон (фибры) и связующего материала (раствора). Диспергаторы - специальные устройства, которые обеспечивают постепенное введение фибры в бетонную смесь. Разработать технологию производства реконструкции покрытий промышленных полов с устройством слоя износа из сталефибробетона, разработать оптимальный состав сталефибробетон-ных смесей для производства слоя износа, определение оптимальной толщины слоя и покрытия в целом.
Ключевые слова: фибробетон, сталефибробетон, диспергаторы
Stalefibrobetona - building composite material, which is a concrete reinforced with steel fiber. Fibrous concrete - a kind of cement concrete, wherein the fibers are distributed fairly evenly or fiberglass as a reinforcing material. Dispersants - special devices that provide a gradual introduction of fiber in the concrete mix. The technology of reconstruction of industrial floor coatings with a wear layer of the device stalefibrobetona to develop the optimum composition stalefibrobetona mixtures for the production of the wear layer, to determine the optimal layer thickness and coating the whole.
Keywords: fibrous concrete, stalefibrobetona, dspersants.
Анализ работ, проводимых за рубежом, показал, что вопросам технологии армирования бетонов волокнами в различных странах уделяется большое внимание. Как показывает положительный опыт применения фибробетонов в Англии, США, Германии, Японии, Франции, Испании, Швеции, Дании и Новой Зеландии, этот материал заслуживает серьезного внимания и изучения.
Свойства нового композиционного материала - сталефибробетона -обусловили широкий интерес к его применению. К настоящему времени в число производителей сталефибро-бетонных конструкций входят более 15 стран мира, среди них США, Япония, Канада, Германия, Великобритания, Норвегия, Австрия, Новая Зеландия и другие.
В Японии уже в 1981г. количество использованной стальной фибры составило около 3000 т, из которых 2500 т было изготовлено из углеродистой стали и 500 - из нержавеющей.
За рубежом сложились три основных направления, в которых ста-лефибробетон использовался в промышленных объемах: аэродромные покрытия и дорожные одежды, на-брыз-гобетонные и молитные обделки тоннелей, берегозащитные и причальные сооружения. Достаточно широко сталефибробетон применяется для выполнения ремонтных работ (обделки тоннелей, мостов, плотин и
др.), сооружения полов промышленных зданий (фото 1), а также тонкостенных несущих конструкций.
Основной задачей фибрового армирования бетона является повышение сопротивления материала растяжению. Упрочнение бетона матрицы фибровой арматурой, повышение ее прочности на растяжение позволяет сократить, а в некоторых случаях даже исключить традиционные способы армирования изделий каркасами и сетками (фото 2). Увеличение сопротивления напряжению при дисперсном армировании происходит потому, что до того момента, пока фибры в месте прохождения трещины не будут выдернуты или разрушены, они воспринимают растягивающие напряжения.
Проведенными исследованиями установлено, что повышение прочности при осевом растяжении дисперсно-армированным металлическими волокнами бетона достигает 200%. Установлено также, что увеличение прочности пропорционально увеличению объе много процента армирования и обратно пропорционально величине диаметра волокон. Применение профилированных волокон значительно (до 60%) увеличивает прочностью на растяжение по сравнению с гладкой проволокой.
Растяжение - это тот вид деформации, при котором применение стальных волокон наиболее эффек-
Фото 1. Слой износа из фибробетона с полимерным покрытием
тивно. Это особенно заметно, если вспомнить, что повышение прочности бетона на сжатие на одну марку (100 кг/см2) увеличивает прочность его на растяжение всего лишь на 2-3 кг/см2.
Анализ большого количества отечественных и зарубежных данных по прочности сталефибробетона на растяжение позволяет сделать вывод о том, что дисперсное армирование стальными фибрами повышает прочность на растяжение в 2-2,5 раза. Технологический процесс изготовления конструкций из сталефибробето-на мало отличается от изготовления конструкций железобетона. Разница может быть лишь в том, что в стале-фибробетонных конструкциях иногда отсутствует армированный каркас. В остальном операции те же: укладка в форму фибробетонной смеси, ее уплотнение, при необходимости тепловая обработка, распалубка и выдерживание изделия.
Среди зарубежных технологий производства высококачественных
Фото 2. Армирование плиты основания
бетонных покрытий выделяется технология шведской компании Тгеш1х. Эта технология основана на вакуумной обработке бетона.
Процесс обезвоживания бетонной смеси с помощью вакуума был изобретен в 1935г. американцем шведского происхождения К. Р. Билнером в Йельском университете, где ранее профессор Абрамс обнаружил и объяснил прямую зависимость между прочностъю бетона и соотношением «вода — цемент» в бетонной смеси.
Фото 3. Пример разрезки швов фибробетонной плиты
В начале 40-х годов этот метод был использован при строительстве
сооружений военного назначения. Метод вакуумирования объединен в одну технологическую цепочку с установкой рельс-форм, оставляемых в покрытии, с процессами виброобработки бетонных смесей поверхностными вибраторами и с механизированной обработкой бетонных поверхностей.
При предъявлении особых требований к твердости и износостойкости поверхности в технологический процесс (между операциями разравнивания и заглаживания) включают метод покрытия специальным гранулированным материалом типа Торр1^, создающим надежный износостойкий слой толщиной в несколько миллиметров. Основу этого материала составляет промытая крошка кварца - одного из самых твердых материалов, -чем и объясняется чрезвычайно высокая сопротивляемость износу: величина абразивного износа составляет сего 0,04 мм при 1600 оборотах испытательного колеса.
Покрытия промышленных полов по своему конструктивному исполнению подразделяются на 4 типа: бетонные, армобетонные, железобетонные и фибробетонные. Отличие каждого из перечисленных видов покрытий состоит в количестве и материале расходуемой арматуры, условиях её работы в конструкциях покрытий. В бетонных покрытиях все растягивающие и сжимающие усилия вос-
принимаются только бетоном. Армо-бетонные покрытия армируются сетками (конструктивное армирование), расположенными в серединной плоскости покрытия, при этом площадь арматуры не превышает 0,05% площади бетонного сечения. Арматура предназначена в основном для восприятия растягивающих напряжений, возникающих как при силовых нагрузках, так и природно-климатических воздействиях. Железобетонные покрытия армируются сетками или каркасами, а необходимое количество рабочей арматуры определяется расчетом.
Армобетонные покрытия обладают рядом преимуществ (по сравнению с бетонными), основными из которых являются: повышенная де-формативная способность предотвращения образования трещин в плитах от многократно повторяющихся подвижных нагрузок и температур-но-влажностных изменений окружающей среды, наличие арматуры препятствует раскрытию случайно образовавшихся трещин, позволяет увеличить размеры плит и соответственно уменьшить число поперечных швов (фото 3), что существенно улучшает эксплуатационные показатели и долговечность покрытий.
Армобетонные покрытия армируют сварными сетками из стержневой арматуры класса А-11 диаметром 1018мм. Сетки располагаются в верхней
зоне сечения покрытий на расстоянии от поверхности, равном 1/3—1/2 толщины плиты. Расход стали для армо-бетонных покрытий - 6,0-8,0 кг/м2. Отдельные сетки стыкуются между собой внахлест без сварки или с частичной сваркой и вязкой. Длина на-хлеста сеток друг на друга в поперечном направлении плиты - не менее 15 диаметров стержней, а в продольном равна 30 диаметрам.
Непрерывно армированные бесшовные покрытия (НАБП) являются разновидностью армированных покрытий. В покрытиях ненапрягаемая стальная арматура размещена непрерывно по всей длине полосы. Температурные поперечные швы в НАБП не устраивают так как их функции выполняют образовавшиеся при строительстве и эксплуатации трещины, ограниченные максимальным раскрытием по ширине 0,4мм. Расстояние между трещинами 1 тр = 0,3-0,6м обеспечивается при насыщении бетонного сечения продольной арматурой 10-16 кг/м2 и более. Покрытия типа НАБП представляют собой ряд продольных полос, примыкающих друг к другу. Длину каждой полосы НАБП принимают по конструктивным соображениям. Она может быть от 100 п. м. и более. Границей НАБП является начало или окончание места примыкания к участкам другого направления, места изменения толщины покрытия.
Железобетонные покрытия обладают наибольшей прочностью и долговечностью по сравнению с бетонными и армобетонными. При действии эксплуатационных нагрузок и природных факторов работают с раскрытием трещин в бетоне растянутой зоны. В сечениях с раскрывшимися трещинами растягивающие усилия воспринимает арматура, сжимающие усилия-бетон. Наличие арматуры, пересекающей трещину, ограничивает ее ширину и глубину раскрытия.
Расход на 1м2 плиты продольной арматуры из стали класса А-11 периодического профиля диаметром 8-14 мм не превышает 0,6кг при толщине 8 см.
Необходимо отметить, что тяжелому бетону при традиционных способах укладки бетонной смеси присущи недостатки, из-за которых ограничивается его применение в покрытиях. При традиционном способе укладки бетонной смеси обеспечить отсутствие раковин и пор в теле бетона даже при использовании глубинных вибраторов можно, только применяя подвижную бетонную смесь (с высокими показателями водоцементного соотношения). После связывания определенной части воды в процессе гидратации цемента значительная ее часть, обеспечивающая подвижность смеси, остается в верхней части кон-
струкции, испаряется, а на ее месте в теле бетона остаются поры. Прочность на осевое сжатие бетона в верхней и нижней частях бетонируемых конструкций получается разной. Большая пористость бетона приводит к большой усадке в процессе твердения (подъему краев плит и значительному трещиноо-бразованию), низкой морозостойкости и устойчивости к резким температурным перепадам, вибрации, воздействию химически агрессивных сред, динамическим нагрузкам, а также к значительной истираемости и большому пылению.
Недостатком бетонных покрытий также является стабильное разрушение зоны у организованных (искусственно создаваемых) швов, разделяющих покрытие на отдельные плиты и использующихся для ограничения роста внутренних усадочных напряжений до значений ниже предела прочности плиты во избежание ее самопроизвольного растрескивания.
Фото 4. Подготовка основания под заливку фибробетона
Фото 5. Укладка слой износа фибробетона с применением бетоноукладочной машины СорретНеаб,
Ослабление зоны швов происходит из-за трудно ремонтируемых повреждений краев соседних плит при извлечении опалубочных форм, дополнительной усадки и вымывания грунта основания в зоне шва при воздействии проникающих в него вод, что приводит к консольному варианту нагружения плиты покрытия. Консольный вариант нагружения в сочетании со значительными динамическими воздействиями транспорта на приподнятые от усадочной деформации края плит покрытия приводит к их разрушению.
В зависимости от условий и заданных эксплуатационных характеристик покрытия устраиваются как однослойными, так и многослойными.
Многослойные покрытия представляют собой конструкции, каждый слой которых способен воспринимать изгибающие моменты от действия внешней нагрузки. Верхний (наружный) слой устраивается из
" 75
бетона, армобетона или железобетона, а подстилающие слои (нижележащие) - из бетона, тощего бетона, пескоцемента, цементогрунта и других материалов, выбор которых определяется технико-экономическими обоснованиями.
Устройство многослойных покрытий осуществляется, во-первых, для базирования тяжелого оборудования, во-вторых, для снижения нагрузки на грунтовое основание за счет перераспределения ее между конструктивными слоями. Между отдельными слоями выполняются разделительные прослойки из различных материалов. В последнее время в основном это полиэтиленовая пленка, но также может быть и битуминизи-рованная бумага, пергамин, песчано-битумные коврики и т. д., прослойка служит для выравнивания поверхности нижнего слоя, уменьшения трения под подошвой верхнего слоя и независимого деформирования слоев при температурных воздействиях (фото 4).
Все покрытия различаются по двум основным признакам: сроку службы и степени совершенства, т. е. капитальности, а также характеру работы под нагрузкой.
Принятые за последние годы меры, направленные на интенсификацию строительной отрасли, дают все основания полагать, что уже в ближайшие годы произойдет заметный количественный и качественный сдвиг
в сторону повышения технического уровня строительства из монолитного бетона.
Широко развитая сеть транспортных сообщений в нашей стране ставит перед российскими инженерами-проектировщиками новые задачи по проектированию складских помещений, отвечающих современным требованиям. В отличие от зарубежных, наши российские инженеры-проектировщики не придерживаются шаблона в решении этих вопросов. Развитие строительной техники и промышленности строительных материалов даёт исследователям широкие возможности идти по пути непрерывного улучшения технологий строительства (фото 5).
Технология производства монолитных железобетонных покрытий включает несколько последовательных операций: подготовительные работы; производство земляных работ; устройство основания; арматурные работы; бетонные работы; нарезку швов и их герметизацию.
На всех стадиях производства работ осуществляется геодезический контроль.
Непосредственно при устройстве покрытий из монолитного бетона проходит двухстадийный процесс производства работ: арматурные работы и бетонные работы (фото 6).
Фото 6. Подготовка армокаркаса и процесс заливки традиционным способом
Важной научной задачей является сокращение трудозатрат на арматурные работы (35-38% общих трудозатрат) и создание новых высокопроизводительных ресурсосберегающих технологий с нетрадиционными способом армирования.
Одним из способов решения поставленной задачи является фибровое армировании, которое сводит двухстадийный процесс производства к одностадийному и сокращает расходы арматурной на 20-30%.
Отличие фибровой арматуры от обычной заключается в том, что, будучи произвольно ориентированной при достаточной равномерности распределения, она более эффективно воспринимает усилия практически любого направления. После образования трещин, которые могут произойти либо при разрыве фибры, либо при нарушении сцепления ее с бетоном, начинает проявляться вторая, не менее важная, функция фибровой арматуры. Охватывая образовавшуюся
трещину со всех сторон, фибра препятствует дальнейшему росту и развитию трещин в материале.
Стальная фибра для дисперсно-армированного бетона изготовляется различными способами: путем рубки проволоки, резки стальных листов, фрезирования стальных заготовок (слябов), извлечения из расплава, утилизации отработанных стальных канатов. Фибры могут иметь различные поперечные сечения: круглое, овальное, прямоугольное, треугольное и т. п., и быть различной длины.
Диаметр проволоки или размер поперечного сечения фибры, как правило, не превышает 0,3-2,0 мм. Длина фибры колеблется в более широких пределах и назначается исходя из отношения (1-длина, и d - диаметр или наибольший линейный размер сечения).
Экспериментально установлено, что отношение для дисперсно-армированного бетона, по условиям
его изготовления, не должно превышать 100.
Количество фибровой арматуры с отношением 1/^ 100, которое можно ввести в бетонную смесь, не превышает 2-3% по объему (160-240кг/м3). Наиболее употребительный расход фибры 1,0-1,5% по объему (80-120 кг/м3).
При дисперсном армировании бетона эффект отдельной фибры не отделим от эффекта армирования бетона отдельным стержнем: фибра за счет сцепления с бетоном воспринимает растягивающие напряжения. Чем лучше сцеплены стальные фибры с бетоном, тем выше эффект отдельной фибры. Для улучшения сцепления стальной фибры с бетоном применяют различные приемы: делают фибру периодического профиля, с изогнутыми или расплющенными концами, волнообразно изогнутую, закрученную около продольной оси, с переменным по длине сечением и т. п.
Когда все тело бетона пронизано хаотически расположенными фибрами, эффект отдельной фибры переходит в новое качество, появляется новый композиционный материал, свойства которого существенно отличаются от свойств бетонной матрицы.
Удобоукладываемость сталефи-бробетона обычно достигается либо за счет увеличения водоцементного соотношения, либо (что чаще имеет место на практике) за счет применения суперпластификатора. Осадка
конуса смеси зависит от характера работ: при перекачке смеси бетононасосом для полов промздания она составляет 10-12см, при уплотнении на вибростоле - 2-3 см.
Существенное влияние на процесс приготовления сталефибробетонной смеси оказывает крупный заполнитель. Его содержание в сталефибро-бетоне рекомендуется ограничивать 20-25% по объему при максимальном размере не более 1/2 длины фибры. Увеличение количества крупного заполнителя или его размеров (по отношению к длине фибры) приводит к снижению прочностных свойств ста-лефибробетона.
Подбор состава сталефибробетона отличается от подбора состава обычного бетона и может быть произведен по следующей методике (на 1м3 смеси):
а) определяется отношение В/Ц для получения заданного класса (марки) бетона по формуле:
В = А' кц
Ц Яб + А • Яц • 0,5'
где А1: 0,65 — для высококачественных материалов; 0,6 — для рядовых материалов; 0,55 — для материалов пониженного качества;
Иб — проектная прочностъ бетона при сжатии, кг/см2;
Иц— активностъ (марка) цемента, кг/см2;
б) определяется расход воды «В» в зависимости от заданной подвижности сталефибробетонной смеси;
в) определяется расход цемента по формуле: Ц=ВВ/Ц кг;
г) определяется количество щебня по формуле:
ТТГ 1000 • df • С . з
Щ <---кг/т3.
мт •у
где С - средний расход щебня в обычном бетоне (принимается I 200 кг/м3);
Мт - процент армирования фибробетона по массе (1 % - 24 кг/м3); - длина фибры, мм;
df - диаметр /приведенный диаметр) фибры, мм;
д) для проволочной фибры - , для фибры прямоугольного или иной формы сечения приведенный диаметр определяется по формуле: , где Ац - площадь поперечного сечения фибры, мм2;
е) количество песка определяется по формуле: я = 1000 _
( \
— + ВЩ + 10М Р Р
V ц щ
где Р , Р , Р — соответственно плот-
^ ц ' щ п
ности цемента, щебня и песка;
— процент армирования по объему (1%—80 кг/м3). Наиболее существенное отличие от традиционной технологии изготовления конструкций из сталефибробетона состоит в приготовлении фибробетонной смеси. Такая смесь приготовляется в обычном бетоносмесителе, лучше — в бетоносмесителе принудительного действия. Сложность процесса приготовления смеси заключается в введении в нее стальной фибры.
При наиболее рациональных расходах фибры (80—120 кг/м3 бетона) и отношении ее длины к диаметру до 100 при перемешивании этой фибры в бетонной матрице образуются комки или, как их называют, «ежи» диаметром до 10 см. Очевидно, что такие образования не дают возможность получить фибробетон с однородными по всему объему свойствами. Кроме того, на определенный объем бетона должен дозироваться и определенный вес фибры. Иначе говора при приготовлении товарного фибробето-на в технологическом процессе возникают две дополнительные операции: дозировка фибры и способ ее введения в смесь, который исключал бы комкование.
Дозировка фибры может осуществляться либо с помощью дозатора, фиксирующего вес фибры на 1 замес, либо с помощью небольшой компактной тары с фиксированным весом фибры (например, 10—20 кг).
Введение фибры в бетонную смесь может осуществляться несколькими способами:
1. Сначала в смесителе перемешивают песок с крупным заполнителем, затем постепенно вводят требуемое количество фибры, продолжая перемешивание. После этого в смеситель вводят цемент и воду затворения и снова перемешивают смесь до равномерною распредле-ния всех компонентов.
2. Вначале приготавливают бетонную смесь, затем в нее постепенно вводят фибру, продолжая перемешивание до ее равномерного распределения в смеси.
3. Фибра вводится в готовую бетонную смесь в процессе ее укладки в форму (равномерно по объему или послойно в зависимости от способа укладки и вида конструкции).
Поскольку комки, или «ежи», образуются и до введения фибры в смесь, разработаны специальные устройства-диспергаторы, которые разбивают уже образовавшиеся «ежи» и обеспечивают постепенное введение фибры в бетонную смесь. Диспергаторы разработаны в различных конструктивных вариантах. Наиболее известный из них — «беличье колесо». Это барабан, расположенный над смесителем, в который помещается навеска фибры. Вращаясь барабан обеспечивает равномерное поступление фибры в смеситель за счет центробежной силы. Имеются и другие конструкции диспергато-ров, например, в виде вибросита или комбинации «беличьего колеса» с эн-жекторным устройством и т. п.
Существуют и другие способы избежать образования «ежей» при введении фибры. Так, бельгийская фирма «Бекарт» склеивает фибру в специальные пакеты с помощью водорастворимого клея. Попадая в бетоносмеситель, пакеты рассыпаются
на отдельные фибры (клей растворяется в воде), и они равномерно распределяются по объему смеси.
Фибра «Харекс», получаемая из слябов путем фрезерования благодаря своей форме (пластинка с деформированными концами практически не образует «ежей» и не требует каких-либо приспособлений типа дис-пергаторов для ее введения в бетонную смесь. Это следует из опыта применения фибры «Харекс» в Германии: при ремонте аэродромного покрытия в аэропорту г. Франкфурта при строительстве фибробетонных дорог для Бундесвера. Во всех случаях дозировка фибры осуществлялась с помощью упаковок пс 20 кг, а равномерное ее распределение в бетоносмесителе производилось с помощью перемешивания без каких-либо дополнительных приспособлений.
Дорожные покрытия из сталефи-бробетона были уложены в США (штаты Мичиган, Айова, Миннесота). Процент армирования по объему составлял 0,8-1,5 (65-120 кг/м3), длина покрытий достигла 8 км. В штате Техас построена площадка для танков площадью 22,5 тыс. м2. Слой фибробетона толщиной 102 мм был армирован стальной проволокой диаметром 0,25 и данной 12,7 мм (1,5% по объему - 120 кг/м3).
В г. Брюсселе (Бельгия) сооружено дорожное покрытие площадью 2,5 тыс. м2. Для армирования использовались фибры с загнутыми концами.
В Японии наиболее крупным примером использования стале-фибробетона в дорожном строительстве является покрытие дороги Куро-сио (национальное шоссе № 4). Объем уложенного сталефибробетона составил около 820 м3, толщина покрытия была 250-300мм. Участки шириной 7,5 м и длиной до 30 м выполнялись без усадочных швов.
Самая большая в мире стоянка для самолетов с покрытием из стале-фибробетона сооружена в аэропорту Мак-Каррен в г. Лас-Вегас (США). Его площадь составляет 7,3 тыс. м2. Стоянка предназначена для самолетов массой 350 т. Подобные стоянки сооружаются и в других аэропортах США.
В районе г. Кобленца (Германия) в 1985 г. производилась постройка для Бундесвера транспортного тоннеля. Из-за необходимости сокращения сроков строительства и вследствие большого веса строительных машин (до 60 т) приняли решение изготовить покрытие дорожного полотна транспортного тоннеля из фибробе-тона. В бетон добавлялась стальная фибра типа «Харекс» 0132 в количестве 60 н 30 кг/м3. Приготовление смеси осуществлялось на месте производства работ с помощью смесительной установки типа «Эльба» ЕМС35. Состав бетона на 1м3 был следующим: Ц - 350кг марки Р245Г, В - 160л, П - 817кг, Щ - 1127кг (816 мм), фибра ;Харекс» - 60 и 30 кг/
м3 (30 кг/м3 - для полов складских тоннелей).
В США при сооружении взлетно-посадочных полос аэродрома Ранвейс вместо бетонного покрытия толщиной 254мм было уложено ста-лефибробетонное толщиной 152мм. При этом оказалось, что бетонное покрытие пришло в полную негодность после 700 циклов загружения тяжелыми самолетами, а дисперсно-армированное после 4500 циклов загружения осталось пригодным для эксплуатации, т. е. долговечность покрытия увеличилась в 6,4 раза.
За рубежом - в США, Бельгии, Японии, Германии, Великобритании, Индии и других странах — имеется достаточно примеров применения дорожных и аэродромных покрытий с дисперсной арматурой. В качестве дисперсной арматуры применялись различные виды фибр длиной 2560мм. Процент армирования составил 0,5-1,5 по объему 40-120 кг/м3.
Исследования по применению сталефибробетона в промышленном строительстве дают широкую почву для практических исследований фнбробетонов как нового класса строительных материалов.
Области возможного перспективного применения сталефибробетона при возведении объектов промышленной инфраструктуры многообразны. Одним из основных достоинств сталефибробетона является высокая
прочность на растяжение при изгибе. Благодаря этому сталефибробетон целесообразно использовать в растянутых элементах или в растянутой зоне (фото 7) конструкций, работающих на изгиб (несущие конструкции для всех видов строительства).
Фото 7. Готовый фибробетонный пол с нанесенным эпоксидным покрытием
Важным свойством сталефибро-бетона является повышенная тре-щиностойкость и ударная вязкость. Это позволяет использовать его для производства достаточно тонких слоев покрытий усиления, несъемных опалубок, объемных тонкостенных блоков, конструкций специальных защитных сооружений. Такие свойства сталефибробетона, в сравнении с другими видами фибробетонов, как истираемость и морозостойкость, дают широкие перспективы использования его в современном строительстве.
С экономической точки зрения и анализа работы конструкций, применение сталефибробетона при производстве и реконструкции покры-
тий наиболее целесообразно именно в слое износа.
Разрабатываемая авторами технология производства и реконструкции покрытий промышленных полов с устройством слоя износа из сталефи-бробетона позволяет увеличить сроки эксплуатации покрытий, снизить затраты на их содержание и ремонт, повысить надежность работы покрытий в период эксплуатации, а также не устраивать швы расширения.
Проведенный выше анализ позволяет сделать следующие выводы:
1. Развитие технологии возведения и реконструкции покрытий промышленных полов возможно различными путями. Исслед ования в этой области ведут большие коллективы ученых в России и за ее пределами.
2. Наибольшими практическими возможностями обладают такие технологии, которые обеспечивают сокращение энергоресурсов, снижение материалоемкости и трудовых затрат, повышение физико-механических свойств бетона, упрощение производства работ при возведении покрытий.
3. Выявление и обоснование целесообразности использования какого-либо одного направления совершенствования технологии производства реконструкции покрытий промышленных полов без проведения определенного комплекса экспериментальных исследований невозможно.
4. Одним из перспективных направлений исследований является разработка технологии производства реконструкции покрытий промышленных полов с устройством слоя износа из сталефибробетона.
При исследовании материалов и составов бетонных смесей, конструктивных особенностей проектирования и технологии производства покрытий из них была принята предпосылка, что структура, плотность и физико-механические свойства покрытий закладываются в процессе проектирования составов смесей, использования конструктивных и технологических свойств композитного материала.
Основной целью исследований по данной теме должно быть дальнейшее совершенствование технологии производства покрытий промышленных полов, обоснование применения слоя износа из сталефибробетона.
Принятое направление требует отработки и проведения комплекса исследований, основными частными задачами которых являются:
• оптимальный состав стале-фибробетонных смесей для производства слоя износа;
• взаимодействие композита, обеспечение совместной работы старого бетона и слоя износа при большом сопротивлении растяжению при изгибе бетона верхнего слоя;
• определение оптимальной толщины слоя и покрытия в целом;
• разработка технологии производства реконструкция покрытий промышленных полов с устройством слоя износа из сталефибробетона.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы. М.Стройиздат, 1986. 688 с.
2. Кузнецова Т. В., Сычев М. М., Осокин А. П., Корнеев В. И., Судакас Л. Г. Специальные цементы, СПб, Стройиздат, 1997, 314 с.
3. Батраков В. Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. 2-е изд., пере-раб. и дополн. М., 1998, 768 с.
