Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


Применение мелкозернистых бетонов в производстве

К. В. МИХАЙЛОВ, д-р техн. наук, проф; И. М. КРАСНЫЙ, канд. техн. наук (НИИЖБ); П. А. ДЕМЯНЮК, инж. (Госстрой СССР)

На заводы сборного железобетона и стройки страны завозится в настоящее время более 200 млн. м3 крупного заполнителя. На его производство и транспортирование отвлекаются значительные материальные и людские ресурсы. Средняя дальность доставки щебня составляет 300—400 км, а в ряде районов достигает 1000 км и более. Общий годовой объем перевозок крупного заполнителя достигает 100 млрд. т-км.

Вследствие высоких затрат на транспорт стоимость 1 м3 крупного заполнителя франко-потребитель в среднем равна 7—8 р., а в отдельных районах возрастает до 25—30 р. При всем том потребность строительства в крупном заполнителе удовлетворяется недостаточно ни в количественном, ни в качественном отношении.

В ближайшие годы объем производства железобетона будет возрастать. Доставка заполнителя к месту потребления потребует больших объемов перевозок, осуществить которые будет все труднее без ущерба для других нужд народного хозяйства. Не представляется возможным решить проблему крупного заполнителя для бетона и за счет легких искусственных заполнителей — керамзита, аглопорнта и др., поскольку их производство связано с большими капитальными затратами.

В этих условиях для уменьшения дефицита крупного заполнителя необходимо шире применять мелкозернистые бетоны на местных песках, не требующие щебня или гравия.

В настоящее время наиболее широкое распространение получают обычные бетоны, внедрение которых хотя и требует дополнительного расхода цемента, но может быть осуществлено без изменения технологии приготовления и уплотнения бетонной смеси.

Выполненные в НИИЖБ и других организациях исследования позволили определить конструкционные и -эксплуатационные свойства мелкозернистых бетонов — усадку, ползучесть, морозостойкость— и разработать всесоюзные нормативные документы по приготовлению таких бетонов и расчету конструкций из них [1, 2]-. Кроме того, НИИЖБ совместно с ЭКБ Миннефтегазстроя разработал ведомственные нормы проектирования конструкций из мелкозернистых бетонов на мелких песках с модулем крупности 0,8—2 для условий Тюменской области. При создании этого документа исходили из следующих основных научных положений.

Мелкозернистая бетонная смесь при соответствующем составе имеет требуемую удобоукладываемость и может быть уплотнена теми же виброустройствами, что и смесь со щебнем. Мелкозернистые бетоны на песках с модулем крупности 2,1 и выше могут быть получены марок до М 400 по прочности на сжатие, а на песках с модулем крупности 0,8—52 — марок до М 300.

Рядом организаций разработана и освоена технология и оборудование для производства мелкоштучных тротуарных плит и дорожных изделий.

Конструкции из мелкозернистых бетонов могут рассчитываться на прочность, жесткость и трещиностойкость по действующим нормам проектирования с учетом особенностей этих бетонов. Как правило, конструкции из мелкозернистых бетонов обладают более высокой трещиностойкостью. Суммарные прогибы преднапряженных конструкций из таких бетонов меньше вследствие больших величин их Выгиба при обжатии.

По сравнению с бетоном на щебне бетоны на мелких песках с модулем крупности 0,8—1,2 имеют прочность сцепления с арматурой на 30% ниже, а длину зоны анкеровки напрягаемой арматуры в 2 раза больше, чем на песках с модулем крупности 2,1 и выше. Дальнейшего изучения требует жесткость конструкций при длительном действии нагрузки, надежность анкеровки арматуры, работа конструкций на перерезывающую силу, динамические нагрузки и др.


Применение мелкозернистых бетонов в строительстве

Расход цемента в мелкозернистых бетонах пока что на 15—30% выше, чем в бетонах со щебнем, однако имеются резервы снижения его за счет применения, химических и минеральных добавок, а также за счет более точного учета их конструктивных свойств. Введение минеральных наполнителей позволяет снизить расход цемента в среднем на 10%. Особенно эффективной является добавка золы ТЭЦ, которая обладает гидравлической активностью. Снижение расхода цемента достигается также введением в мелкозернистый бетон пластификаторов и суперпластификаторов.

При проектировании конструкций из мелкозернистых бетонов по существующим нормам [2]> величину призменной прочности принимают, как и для бетонов со щебнем, 0,7—0,77 прочности при сжатии. В действительности эта величина, непосредственно закладываемая в расчет при определении сечений и требуемой марки бетона, на 10—15% выше. Основные прочностные и деформативные характеристики мелкозернистых бетонов приведены в табл. 1. Накопление статистических данных позволит учесть действительную прочность мелкозернистых бетонов непосредственно в конструкции и снизить расход цемента.

В дорожно-аэродромных покрытиях, в которых определяющей является прочность бетона на растяжение, расход цемента уменьшается за счет того, что прочность мелкозернистого бетона на растяжение обычно на 10—15% выше, чем бетона со щебнем. Так, на реконструкции одного из аэропортов требуемая марка бетона на растяжение Р-35 была получена при расходе цемента 510 кг/м3, что всего на 50 кг/м3, или на 10%, больше, чем в бетоне той же марки на щебне. Таким образом, можно ожидать, что увеличенный расход цемента, принятый в настоящее время на первых порах массового внедрения мелкозернистых бетонов, будет в дальнейшем сокращен.

Важным для практики является вопрос морозостойкости. Выполненные в НИИЖБ [3]- исследования позволили установить ряд закономерностей, общих для бетонов со щебнем и мелкозернистых, и внести в ГОСТ 10060—76 принципиально новый метод оценки этого свойства по критерию «компеисационного фактора». По этому методу морозостойкость бетона оценивают еще на стадии приготовления смеси.


Оценка по компенсационному фактору и прямыми испытаниями в различных лабораториях показала, что морозостойкость мелкозернистых бетонов на 1— 2 марки выше морозостойкости бетонов на щебне той же прочности или при том же водоцементиом отношении. Это объясняется мелкопористой структурой и повышенным содержанием в них остаточного воздуха. Нормы предусматривают применение мелкозернистых бетонов с Мрз до 500.

Экономическая эффективность конструкций из мелкозериистото бетона по сравнению с бетоном на щебне обусловлена главным об разом разницей в сложившихся ценах на песок и щебень в различных районах страны. Ориентировочная технико-экономическая эффективность применения мелкозернистых бетонов в расчете на 1 м3 приведена в табл. 2. Из таблицы видно, что экономия на материалах составляет 2,7 р/м3 в центральных районах страны; 3,9 р/м3 в районах Средней Азии и 29.9 р/м3 в районах Сибири.

Положительные свойства мелкозернистых бетонов состоят также в возможности изготовления из них сборных и монолитных конструкций новыми эффективными методами с использованием мелкозернистой структуры цементно-песчаных смесей. Разработаны и освоены изготовление изделий роликовым прокатом и метод ударной технологии, позволяющие повысить плотность и прочность бетона, существенно снизить расход цемента, уменьшить допуски на размеры и улучшить внешний вид изделий. Шире применяется пневмобетонированне — изготовление конструкций мокрым набрызгом с исключением дорогостоящих форм. Этот метод включает также подачу цементно-песчаных смесей к месту укладки трубопроводным транспортом на большие расстояния по длине и высоте, что позволило существенно упростить бетонирование таких объектов, как здания СЭВ, Гидропроекта, Телецентра, нового купола Ярославского вокзала в Москве и др.

Можно надеяться, что применение существующих и развитие новых методов изготовления конструкций из мелкозернистых бетонов будет способствовать повышению технико-экономической эффективности железобетона.

Бетон и железобетон, избранные статьи - 1980 г.

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????