CC BY
9
Использованные источники:
1. Влияние эксплуатационных факторов на производительность АТС [Электронный ресурс] - URL: http://edu.logistics-gr.com/index.php?catid=6:2011-11-13-11-59 (Дата обращения: 01.03.2017).
2. Горев, А. Э. Организация автомобильных перевозок и безопасность движения: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / А. Э Горев. Е. М. Олещенко. - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. -256 с.
3. Рябчинский, А. И. Организация перевозочных услуг и безопасность транспортного процесса: Учебник для студ. учреждений высш. проф. образования / А. И. Рябчинский, В. А. Гудков, Е. А. Кравченко. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2013. - 256 с.
УДК 666.97
Никитенко А.В. бакалавр
факультет «Промышленное и гражданское строительство» Петербургский Государственный Университет путей сообщения
Императора Александра I Россия, г. Санкт-Петербург СТРОИТЕЛЬСТВО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕТОНА НА ВЕЧНОЙ
МЕРЗЛОТЕ
Аннотация: Одним из существенно важных теоретических и практических вопросов зимнего бетонирования является влияние низких температур на увеличение долговечности и надёжности бетона. В данной статья мы рассмотрим эту проблему.
Ключевые слова: Бетон, смесь, строительство, север.
Nikitenko A. V. faculty " Industrial and civil construction " Emperor Alexander i St. Petersburg State transport University
Russia, Saint-Petersburg CONSTRUCTION USING CONCRETE ON PERMAFROST. Annotation: One of the essential theoretical and practical issues of winter concreting is the influence of low temperatures on the increase of durability and reliability of concrete. In this article, we'll look at this issue. Key words: Concrete, mix, construction, North.
Важный вывод многих исследовательских работ, изучающих данную проблему, говорит нам о следующем: замораживание бетонных смесей до образования капиллярно-пористой конструкции конкретной зрелости, подвергает главные свойства материала к непоправимому ущербу. Стадия зрелости бетона складывается из ряда особенностей, воздействующих на структурообразование во время застывания цемента, и относительно
формируется как «критический возраст», «критическая прочность». Итоговые заключения в изучении данных процессов, полученные различными авторами, значительно разнятся.
Главная лаборатория особенных высотных сооружений и конструкций ВНИПИ Теплопроект, несколько лет занималась изучением воздействия преждевременной заморозки на увеличение долговечности бетона.
Осуществляли анализ на шаблонных моделях бетона величиной 10х10х10 см в морозильной камере при следующих показателях: -20 градусов, -40°С и -60°С, применяя бетон модели 30 МПа, произведённый из портландцемента модели 40 МПа Старо-Оскольского завода с Нг-23%, минералогическое строение клинкера: С3S - 55%, С2S - 19%, С3А - 7%, С4ЛБ - 13%; песок Академического карьера с модулем крупности 2,4; щебень гранитный группы 5 - 10 и 10 - 20 мм по 50%.
В качестве дополнения использовали один из самых недорогих и доступных комплексов, безопасный, популярный и не имеющий противопоказаний в использовании универсальный комплекс:
поверхностно-активное вещество ПАВ - технические лигносульфонаты ЛСТ и электролит - сульфат натрия Na2SO4. Следует выделить, что иные изученные электролиты: нитраты натрия и кальция пожароопасны, поскольку вырабатывают кислород при нагревании. А все хлориды побуждают и ускоряют разрушение бетона и арматуры. Мобильность бетонной структуры равнялась 9-10 см., осадки типового конуса.
Структура бетона в кг/м3:
• Без добавления: цемент - 480, песок - 700, щебень - 1030, вода -192, трёхмерная масса 2390 кг/м3;
• С добавлением: цемент - 450, песок - 750, щебень - 995 , вода -180, 0,15% ЛСТ+1,0% Na2SO4, трёхмерная масса - 2320 кг/м3.
Метод испытаний состоял в следующем: металлические ёмкости заполняли бетонной смесью, плотно закупоривали и погружали в морозильные камеры с разным временем выдержки при типичных требованиях.
• без заблаговременной выдержки (сразу после производства)
• в следующих пост производственных сроках: 8, 12, 24 час, 3 суток.
Затем ёмкости выдерживались при низкой температуре (-20, -40, -60°С)
в период одних суток. Стойкость бетона выявляли через 4 часа после распаковки опалубки, и в период 28 дней после дальнейшей выдержки в среде естественной влажности.
Выявились следующие показатели:
• у бетона, застывавшего в обычной среде в период 28 суток прочность значительно выше, точнее, образцы, которые замораживались при -20, -40, -60°С без заблаговременной выдержки перед заморозкой имеют стойкость от 6 до 12 % от стойкости бетона застывавшего в естественных условиях 28 дней;
• образцы бетона, которые выдерживались в течении 8, 12, 24 часов и
замораживались при -20°С и -40°С, а также образцы с выдержкой 8 и 12 часов и заморозке при -60°С, констатированы с повышенной прочностью от 16% до 36%;
• у следующих образцов бетона, выдержанных при естественной температуре в течение 3 дней с дальнейшей заморозкой при -40°С и -60°С установлено, что надёжность бетона соответствует марочной или приближается к ней. При заморозке же -20°С прочность падает малосущественно.
Следовательно, чем больше время заблаговременной выдержки до заморозки, тем выше и долговечней стойкость бетона. А наибольшей прочностью обладают образцы, которые заранее выдерживались при естественной температуре в течение 3 дней, то есть имели перед заморозкой преимущественно высокую прочность и устоявшуюся структуру.
Анализируя данные испытания, можно утверждать, что разовая заморозка бетона с заблаговременной выдержкой в период 24 часов при -20, -40, и -60°С поднимает прочность в сравнении с марочной. А заморозка при -20°С без какого-либо выдерживания ослабляет надёжность бетона: без добавления на 28%, с совокупным добавлением на 10% в сравнении с прочностью бетона застывавшего в естественной среде все 28 дней. Заморозка бетона с совокупным добавлением 0,15%ЛСТ + 1,0%Na2SO4 при -40 и -60°С без заблаговременного выдерживания позволяет сохранять стойкость бетона в возрасте 28 дней.
Прочность образцов бетона, которые заблаговременно выдерживались 8, 12, 24 часов и 3 суток и замораживались при -40 и -60°С с дальнейшим сохранением 28 дней в естественных условиях, выше прочности бетона, застывавшего сразу после производства в хороших условиях. При этом внушительное повышение надёжности (на 36-49%) демонстрируют образцы, имеющие заморозку при -40°С, а с минимальным увеличением (на 9-16%) образцы, при заморозке -60°С. И так, степень упрочнения бетона при его заморозке имеет зависимость от градуса заморозки, длительности заблаговременной выдержки и структуры бетона.
Чтобы выяснить воздействие среды заморозки образцов бетона на результат упрочнения, были произведены факультативные испытания, а именно, модель бетона без добавления заблаговременно выдерживали 12 часов. Далее следовала разовая заморозка при -20°С в период одних суток. После оттаивания длительностью 8 часов выявляли соответствующую стойкость образцов бетона при сдавливании:
1. Стойкость при сдавливании распалубленных образцов составила 15
МПа.
2. В металлических ёмкостях 20 МПа.
Итоги испытаний указывают на то, что среда заморозки и содержания при -20°С оказывает воздействие на дальнейший рост стойкости бетона, при этом стойкость образцов, которые содержались распакованными на 20-25% ниже стойкости аналогов замороженных в металлических ёмкостях.
Учитывая данные результаты, следует констатировать сдержанную гидратацию, и устойчивость гидростатического сжатия воды при фазовом перетекании в лёд, на сравнительно хрупкое капиллярно-поровое строение бетона.
Впрочем, инверсия в строении бетона не является разрушительной и при дальнейшем хранении в среде влияния тепла и при естественном твердении, образуется не только возобновление, но и увеличение стойкости бетона, перенесшего воздействие минусовых показателей, в сопоставлении с бетоном, застывавшем сразу после производства в естественной среде 28 дней.
Образование и изменение при заморозке разрушительных действий в бетоне обосновано перетеканием свободной и связанной воды в лёд. Но, следует отметить, что выгодное воздействие на увеличение стойкости бетона оказывает приостановленные реакция и кристаллизация минералов цемента на ранней степени застывания после размораживания, преобразование структуры и качества жидкой стадии и пептизация новых образований вследствие физико-химического сдавливания конструктивных деталей.
Серийные заморозки и размораживания при наиболее низкой стойкости бетона являются источником его деструкции.
ВЫВОДЫ:
1. Увеличение границ застраивания на Крайнем Севере, в Сибири при продолжительном зимнем периоде в среде низких градусов на Вечной Мерзлоте, которая занимает 65% от всей площади РФ, и в области не постоянного уровня воды подразумевают важность безошибочных технических расчетов и прогнозов всех характеристик и свойств цементного состава и бетона.
2. Вследствие итоговых испытаний просматривается совокупная установка для бетонов, претерпевших разовую заморозку по истечению срока застывания, к преобладанию марочной стойкости при хранении в естественной среде.
3. Фаза выражения результата прочности при заморозке зависит от компонентов бетона, среды отстаивания образцов при заморозке и градусе заморозки. В бетонировании в зимнее время, методом разовой заморозки, наилучшим периодом заблаговременной выдержки (то есть в теплоизолирующей опалубке) является отрезок в 8-12 часов. А внедрение ПАВ (ССБ, СДБ, ЛСТ, ЛТМ) и электролитов (СН) существенно упрочняет структуру бетона.
4. Доказан перспективный курс производства режимов низких температур при выдержке бетонных конструкций (естественное остывание) на начальных этапах твердения при бетонировании зимой.
Использованные источники:
1. Тринкер, Б. Д. Морозостойкость бетона и методика его испытания, Сб. трудов «Бетоны и растворы», НИИЖБ, Госстройиздат, вып. 12, 1959.
2. Тринкер Б.Д. Инструкция по обогреву бетона паровыми калориферами
при возведении железобетонных монолитных дымовых труб в зимних условиях, Министерство строительства РСФСР, Техн. упр. Науч.-исслед. инт по строительству, Москва, ЦБТИ, 1961, 23 стр.
3. Скрамтаев, Б. Г., Тринкер Б. Д. О повышении долговечности железобетонных башенных градирен. Журнал «Бетон и железобетон», N 1, 1967.
4. Миронов С.А., Малинина Л.А. Ускорение твердения бетона, Москва, Стройиздат, 1967.
5. Тринкер, Б. Д. Исследование прочности сцепления, морозостойкости и водопроницаемости бетона с рабочими швами бетонирования. Журнал «Гидротехническое строительство», 9, 1967.
6. Шестоперов, С. В., Тринкер, Б. Д. Опыт применения пластификаторов и пластифицированных цементов при производстве сборных железобетонных изделий, «Пути снижения расхода цемента в промышленности сборного железобетона», МДНТП им. Ф. Э. Дзержинского, 1970.
7. Тринкер Б. Д., Заседателев И. Б., Демина Г. Г. Исследование влияния однократного замораживания на нарастание прочности бетона, ВНИПИ Теплопроект, сб. Трудов «Специальные бетоны и сооружения», № 41, 1976, стр. 14-21.
8. Тринкер Б. Д. Инструкция по бетонированию конструкций тяжёлых морских причалов, возводимых в условиях низкотемпературной среды, ВСН 336-76, Минмонзтажспецстрой СССР, Москва, 1977, стр. 1 -60.
9. Тринкер Б.Д. Вопрос влияния раннего замораживания на последующее нарастание прочности бетона после оттаивания, ЯЛЪЕМ, «Второй международный симпозиум по зимнему бетонированию. Генеральные доклады» Москва, Стройиздат, 1978, стр. 239 -241.
