• 8 (499) 677-50-76

    Телефоны в Москве:    

    8(499)677-50-76 8(915)471-04-01

     

    e-mail:

    Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

    Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

    Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.         

Доклад по сверхпрочным бетонам и фибробетонам

Скачать полную версию доклада: Download

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ ПОРОШКОВЫЕ И РЕАКЦИОННО-ПОРОШКОВЫЕ ВЫСОКОПРОЧНЫЕ И СВЕРХПРОЧНЫЕ БЕТОНЫ И ФИБРОБЕТОНЫ

С.В. Ананьев, В.И. Калашников

Современные высококачественные бетоны (ВКБ) сочетают в себе большой спектр бетонов различного функционального назначения: высокопрочные и уль- травысокопрочные [1], самоуплотняющиеся [2], высококоррозионностойкие [3], реакционно-порошковые бетоны (Reaktionspulver beton – RPB или Reactive Powder Concrete – RPC) [4]. Такие бетоны удовлетворяют высоким требованиям по прочности на сжатие и растяжение, трещиностойкости, ударной вязкости, износо- стойкости, коррозионной стойкости, морозостойкости. Переход на новые виды современных бетонов обусловлен высокими дости- жениями в области пластифицирования бетонных и растворных смесей и появле- нием наиболее активных пуццолановых добавок – микрокремнеземов, дегидрати- рованных каолинов и высокодисперсных зол. Сочетание суперпластификаторов и, особенно гиперпластификаторов на поликарбоксилатной и полигликолиевой ос- новах позволяет снизить водоцементное отношение до 0,24…0,28 и получать сверхтекучие цементно-минеральные дисперсные системы и бетонные смеси. В настоящее время номенклатура тонкодисперсных наполнителей высоко- прочных бетонов значительно расширена. В их числе предложено использовать измельченные отходы металлургической и энергетической промышленностей, кварцевые пески, известняки, доломиты, имеющиеся, практически во многих ре- гионах страны. В настоящее время научно доказано, что использование таких до- бавок особенно эффективно в комплексе с суперпластификаторами и армирую- щими элементами. В последние годы при производстве высококачественных бетонов реализу- ется концепция использования реакционно-активных мономинеральных и поли- минеральных тонкодисперсных порошков на основе горных пород. Использова- ние таких порошков ознаменовало появление нового класса бетонов, так называ- емые Reaktionspulverbeton [5]. Это бетоны нового поколения, которые появились в 90-х годах прошлого столетия. Такие бетоны являются многокомпонентными, 2 количество компонентов в них может достигать 7–9 наименований. В них отсут- ствуют крупный заполнитель, а мелкий заполнитель – это особо мелкие пески фракции не более 0,8 мм. Доля каменной реакционно-активной муки в таких бе- тонах составляет 40-50% от массы цемента при содержании микрокремнезема до 15–22%. Водо-твердое отношение не превышает 0,09–0,12. Эти бетоны могут быть охарактеризованы как тонкозернистые порошковые бетоны. Содержание во- ды в тонкозернистых бетонах существенно снижается за счет высокого водореду- цирующего действия суперпластификатора в дисперсных системах. Водоредуци- рующее действие в некоторых тонкодисперсных порошках может достигать зна- чительных величин (1000–1500%), т.е. расход воды при одинаковой гравитацион- ной текучести в дисперсных системах может быть снижен в 10–15 раз по сравне- нию с обычными суспензиями [6]. Замещение части цемента, крупного и мелкого заполнителей тонкодисперсными микропорошками позволяет максимально реа- лизовать разжижающее действие суперпластификаторов на сульфонафталин- и сульфомеламинформальдегидной основе и, в большей степени, на поликарбокси- латной основе. С введением в такие бетоны стальных волокон в количестве 2,0 – 2,5 % по объему прочность бетона при осевом растяжении может достигать 15 МПа, прочность на растяжение при изгибе – 50 МПа, при прочности на сжатие 180 – 200 МПа. В ближайшем будущем произойдет постепенное замещение обычных традиционных бетонов многокомпонентными. Многокомпонентность современных высококачественных бетонов требует системного подхода к выбору исходных компонентов для его приготовления с це- лью создания материала различного функционального назначения. Такой подход реализуется путем использования системы критериальных показателей оценки эффективности модифицирующих добавок с целью создания бетонов различного функционального назначения. Разработка многокомпонентных высококачественных бетонов различного функционального назначения обеспечивает неограниченные возможности ис- пользования их в строительном комплексе. [7-12]. Широкие возможности в производстве реакционно-активных порошковых бетонов открывались в СССР и России в связи с разработкой и исследованием 3 композиционных вяжущих низкой водопотребности Баженовым Ю.М., Бабаевым Ш.Т., Комаром А.А., [13], Батраковым В.Г. [14, 15], Долгополовым Н.Н. [16]. Бы- ло доказано, что добавление в процессе помола ВНВ карбонатной, гранитной, кварцевой муки до 50% существенно повышается водоредуцирующий эффект. В/Т-отношение, обеспечивающее гравитационную растекаемость, снижается до 13-15%, прочность бетона на таком ВНВ-50 достигает 90-100 МПа. По существу, оставалось сделать лишь один шаг для получения на основе ВНВ, микрокремне- зёма, мелкого песка и дисперсной арматуры современные порошковые бетоны. Но цементная промышленность не стала осваивать ВНВ, ориентируясь на массо- вого потребителя. Экономически-обоснованная рецептура бетонов на настоящем этапе разви- тия науки о бетонах должна преследовать цель не экономию цемента в бетонах старого поколения, а сокращения расхода железобетона в конструкциях за счет его высокой и особо высокой прочности. В этом случае экономятся все компонен- ты бетона – от цемента до стали. Реакционно-порошковые бетоны являются самой удобной матрицей для по- лучения реакционно-порошковых фибробетонов (РПФБ). В них отсутствуют крупно- и мелкозернистые заполнители, «мешающие» самоорганизованному рас- пределению и размещению фибры. Выпускаемые в 1970-1985 г.г. фибробетоны имели невысокую прочность на сжатие, не превышающую 60-70 МПа. Сцепление фибры с матрицей было низким и для повышения прочности на осевое растяжение, на раскалывание и на растя- жение при изгибе приходилось идти на значительный перерасход стальной фиб- ры. Таким образом, маловостребованные ранее фибробетоны со значительным перерасходом стали [17, 18], дождались высокопрочной матрицы. Повышение сцепления фибры с бетоном позволило: 1. Уменьшить длину фибры до 6-9 мм без опасения выдергивания проволо- ки значительно раньше, чем наступит предел текучести, 2. Отказаться от использования слишком длиной фибры с L>5-15см и ис- ключить комкование и неравномерное распределение с отсутствием недоармиро- 4 ванных и переармированных зон, а также уменьшить диаметр стальной фибры вплоть до микроуровня (0,01-0,04 мм), 3. Уменьшить влияние фибры на снижение удобоукладываемости, 4. Уменьшить величины возрастания среднеквадратичных отклонений прочности на изгиб и на осевое растяжение с увеличением степени армирования, 5. Повысить долю заполнителя с наибольшей крупностью зерен 8 мм до 60-65% в смеси заполнителей. Такие бетоны с различной иностранной аббревиатурой: ультравысококаче- ственный бетон (Ultra –Hochleistungsbeton – UHLB) [19], самоуплотняющийся бе- тон (Selbst-Verdichtenden Beton – SVB) [20, 21], высокопрочный бетон (Ultra – Hochfester Beton – UHFB) [22] и тонкозернистый бетон без заполнителей – реак- ционно-порошковый бетон (Reaktionspulverbetoh – RPB) [19], можно правильно охарактеризовать как бетоны нового поколения (БНП), если удельный расход це- мента на единицу прочности будет не выше 4-4,5 кг/МПа. Этот старый и забытый технико-экономический показатель является основным критерием подразделения бетонов на бетоны нового поколения, бетоны переходного периода и бетоны ста- рого поколения. В век наращивания в мире производств цемента и строительства новых заводов по производству цемента этот критерий является и экологическим. Наименьшее значение его – это исключение дополнительной эмиссии углекисло- го газа в атмосферу от декарбонизации известняка и отходящих газов от сжигания топлива в цементных печах. Основными факторами создания сверхвысокопрочных фибробетонов явля- ются: – создание плотной и прочной бетонной матрицы с прочностью на сжатие до 120-140 МПа и более, обеспечивающей хорошее сцепление с фиброй. – использование стальной фибры с оптимальными геометрическими пара- метрами, с анкерующей поверхностью или с анкерными концами. Однако в российской практике активно используют толстую фибру диамет- ром d = 0,5-1,0 мм и длиной 50-70 мм. Такая фибра поставляется из-за рубежа и изготовляется отечественными предприятиями [23]. 5 Нерациональное использование толстой фибры диаметром 0,8-1,0 мм и дли- ной 50-70мм доказывается теоретически. Используя формулу В.И. Калашникова [24], определим среднее расстояние Sц между геометрическими центрами фибр: Sц=13,47d 1/ , (1) где d – диаметр фибры; μ – степень объемного армирования, %; Расстояние между поверхностями фибр Sп Sп=13,47d 1/  -d= d (13,47 1/  -1) (2) При диаметре фибры 0,8 мм и степени армирования 0,5%, расстояние между поверхностями фибр будет Sп=0,8(13,47 1/0,5 -1)=14,5мм Расположим фибру идеализированно изометрически вдоль оси изгибаемого элемента, а положение центров цилиндров в кубической упаковке изобразим на рис. 1а. Реально фибра в бетоне располагается хаотически. Используем другую идеализацию и расположим фибру в бетоне по трем координатам декартовой си- стемы координат на рассчитанное расстояние между центрами (поперечный и продольный разрезы балки).

Корзина

Итоговая сумма:   0.00 Руб
В корзину

Отложенные

0 Товары - 0.00 Руб
Перейти в отложенные

Обратный звонок

Напишите свое имя и номер телефона и мы с радостью перезвоним Вам.

Яндекс цитирования Яндекс.Метрика