Производственное здание из керамзитобетонных конструкций
Укргипропищепром запроектировал совместно с НИИСК и НИИСМИ здание главного корпуса хлебозавода в Полтаве с комплексным применением конструкций из керамзитобетона.
Здание двухпролетное, с сеткой колонн 6X18 м. Покрытие решено в виде керамзитобетонных балок пролетом 18 м, по которым уложены керамзитобетонные плиты серии КП-156, разработанной Киевским Промстройпроектом и НИИСК. В качестве стенового ограждения применены однослойные керамзитобетонные панели серии 1-432-5, разработанной ЦНИИПромзданий и НИИЖБ.
Балки (рис. 1) запроектированы из керамзитобетона марки 300 (в типовых балках — марка 400) с объемной массой 1800 кг/м3 при установившейся сорбционной влажности 5%. В качестве напрягаемой арматуры используется горячекатаная сталь класса А-Шв, упрочненная вытяжкой, с контролем напряжений и удлинений. Балки марки 1Б4-18-2к рассчитаны на нагрузки от массы покрытия и снега 7расч = 400 кгс/м2.
Для обеспечения гарантированной прочности керамзитобетона па заводе керамзитового гравия производилась его отбраковка с прочностью в цилиндре менее 30 кгс/см2. Следует отметить, что этот процесс весьма затруднителен, поэтому при массовом производстве должен быть обеспечен выпуск керамзитового гравия, однородного по прочности и объемной массе.
Керамзитобетонная смесь готовилась в бетономешалках принудительного действия с перемешиванием в течение 4 мин, причем сухие компоненты перемешивались в течение 1 мин. Состав бетона: портландцемента марки 500—560 кг, кварцевого песка —680 кг, керамзитового гравия —350 кг, воды 240 л. Объемная масса бетона в сухом состоянии—1675 кг/м3.
Преднапряженные плиты покрытий изготавливались по поточно-агрегатной технологии. Продолжительность уплотнения бетонной смеси на вибростоле 40—50 с. Балки изготовляли на полигоне, в вертикальных формах. Для предотвращения появления трещин в бетоне смесь подавали в предварительно подогретые формы.
На заводе ЖБИ № 1 производственного объединения Кременчугжелезобетон уже было освоено производство однослойных стеновых панелей длиной 6 м из поризованного керамзитобетона на кварцевом песке взамен трехслойных, со средним слоем пз крупнопористого керамзнтобетона.
Особенно эффективными оказались керамзитобетонные панели при применении перлитового песка совместно с воздухововлекающими добавками. При этом объемная масса керамзитобетона даже при использовании тяжелого полтавского керамзита не превысила 1000 кг/м3.
Поризованный керамзитобетон на перлитовом песке отличался высоким насыщением крупным заполнителем (1,1 м3/м5), малым расходом перлитового песка (0,3 м3/м3), в результате чего обладал пониженной на 3—5% влажностью после тепловой обработки по сравнению с обычным керамзитоперлитобетоном. Заданная марка 50 обеспечивается при минимальном расходе цемента (200 кг/м5) в связи с контактной передачей усилий от зерна к зерну в бетонах подобной структуры.
Эффективные стеновые панели из по- рпзованного керамзитобетона были применены при строительстве главного корпуса хлебозавода.
Для контроля качества изделий балки марки 1Б4-18-Зк были испытаны на заводе ЖБИ Ха 6 производственного объединения Кременчугжелезобетон в Полтаве (рис. 2). Прочность керамзптобетонных кубиков размером 15X15X15 см через 28 сут после изготовления составила 302 кгс/см2. Испытания проводились 4-мя силами, эквивалентными равномерно распределенной нагрузке по расчетному моменту, перерезывающей силе и максимальному прогибу. В процессе испытаний измерялись прогибы в центре балки и в местах приложения нагрузки.
Испытания показали, что прочность, жесткость и трещиностойкость керамзитобетонной балки соответствует требованиям ГОСТ 8829—66. Трещины шириной раскрытия 0,05 мм в растянутой зоне появились при расчетной нагрузке. Прогиб при нормативной нагрузке составил 3,64 см, или 1/520 пролета. Коэффициент запаса прочности составил
Расчет технико-экономической эффективности применения в покрытии Полтавского хлебозавода керамзитобетонных балок пролетом 18 м и керамзитобетонных плит 3X6 м показывает, что по сравнению с использованием тяжелого бетона масса покрытия снижается на 30%, стали на 18%, расход бетона — на 20% и приведенные затраты—на 16%. Снижение расхода бетона и стали получено за счет уменьшения собственной массы покрытия, применения комплексных плит и отсутствия стяжки.
Экономический эффект от внедрения составил 12,684 тыс. р. В настоящее время трест Полтавпромстрой закончил монтаж конструкций Полтавского хлебозавода (ряс. 3).
Положительный опыт внедрения керамзитобетонных конструкций покрытия позволяет рекомендовать их для дальнейшего внедрения.
В заключение следует отметить, что, несмотря на явные преимущества высокопрочного легкого бетона, объем его применения в строительных конструкциях еще не велик, что объясняется несоответствием качества выпускаемых легких заполнителей нормативным требованиям по прочности и однородности. Следовательно, для расширения области применения конструкций из высокопрочного керамзитобетона необходимо значительно увеличить выпуск керамзитового гравия высокой прочности.